Rancangan bangun adalah desain system yang didefinisikan sebagai penggambaran dan meneskripsikan dengan detail komponen yang akan di implementasikan dalam bentuk perangcangan perangkat lunak kemudian membangun sebuah system baru ataupun memperbaiki system yang ada.

1. Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC, karena di dalam sebuah mikrokontroler umumnya juga telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni. (Khairi, 2021)

Gambar 1 Microkontroler

2. Arduino Uno

Arduino adalah mikrokontroler papan tunggal sumber terbuka yang berasal dari platform Pengkabelan, yang dirancang untuk memfasilitasi penggunaan elektronik di berbagai bidang. Perangkat keras dan perangkat lunak prosesor Atmel AVR memiliki bahasa pemrograman sendiri. Arduino sekarang sangat populer di seluruh dunia. Untuk robotika dan elektronik, banyak pemula yang belajar melalui Arduino karena Arduino mudah dipelajari. Namun bukan hanya pemula, penghobi dan profesional saja yang gemar mengembangkan aplikasi elektronik dengan Arduino. Bahasa yang digunakan oleh Arduino bukanlah bahasa assembler yang relatif sulit, tetapi bahasa C, disederhanakan menggunakan library Arduino yang disediakan oleh developer. Selain itu, paket Arduino menyertakan pengunduh USB yang memungkinkan Anda mem-flash program secara langsung ke mikrokontroler melalui komputer/laptop USB. (Simbolon,2022)

Gambar 2 Arduino Unio

3. GPRS Shield SIM 900A

Modul GSM SIM900 merupakan modul yang dapat berkomunikasi dengan perangkat lain yang menggunakan RS232 port komunikasi serial yang bekerja pada power supply 5V. seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa modul SIM 900 bekerja dengan protokol AT, cara yang paling praktis untuk memeriksa komunikasi modul dengan mikrokontroller adalah dengan mengirimkan perintah “AT” dengan koneksi yang baik maka seharusnya modul akan memberikan respon “OK”. AT + CMGS - Perintah ini digunakan untuk mengirim SMS dari modul GSM.

Modul ini sudah memiliki kemampuan untuk menggantikan fungsi handphone. Hal ini memungkinkan karena modul ini sudah menerapkan antar muka standar industri dalam menyedikan fitur komunikasi baik itu dalam bentuk voice, SMS, data maupun fax. Dalam kolaborasinya dengan sistem Arduino via jaringan seluler, modul ini banyak difungsikan sebagai media pengirim dan penerima SMS. (Edilla,2019)

Gambar 3 GPRS Shiled SIM 900A

4. Sensor Getaran SW420

Sensor getaran adalah suatu perangkat atau device yang mengubah besaran fisis berupa getaran menjadi besaran elektrik yang bisa berupa tegangan maupun arus. 8 Pada umumnya getaran ini diubah menjadi arus karena pertimbangan bahwa jarak antara sensor dengan kontroler tidaklah sangat dekat, ada kemungkinan jaraknya jauh. Bila getaran tersebut diubah menjadi arus, maka arus yang dihasilkan sensor dengan arus yang diterima kontroler akan sama besarnya.Hal ini tentunya akan berbeda jika getaran diubah menjadi tegangan. Tegangan yang dihasilkan sensor akan tidak sama dengan tegangan yang diterima kontroler sebagai akibat dari adanya losses. Sensor getaran mempunyai peranan yang sangat penting dalam berbagai penerapan, seperti alat untuk pendeteksi gempa bumi, analisis kerja mesin, analisis struktur bangunan gedung bertingkat, pengeboran tambang minyak, analisis kekuatan getaran jembatan, dan lain sebagainya yang tentunya segala penerapan yang berhubungan dengan getaran. (Alifah,2020)

Gambar 4 Sensor Getaran SW420

5. Sensor Sudut MPU6050

Sensor MPU6050 adalah sensor yang dapat membaca kemiringan berupa sudut pada suatu benda berdasarkan data yang dihasilkan dari sensor accelerometer dan sensor gyroscope. Sensor ini memiliki sensor temperatur suhu yang dapat digunakan untuk mengukur suhu lingkungan sekitar. Komunikasi MPU6050 menggunkan jalur data I2C. Sensor Gyroscope pada MPU6050 berfungsi untuk mengukur kecepatan sudut yang memilki satuan (°/s) dari perhitungan pitch, roll dan yaw, sedangkan Sensor Accelerometer pada MPU6050 berfugsi untuk mengukur percepatan yang terjadi pada suatu objek. Accelerometer juga dapat digunakan untuk mengukur percepatan baik statis maupun dinamis. Accelerometer akan mengalami percepatan dalam kisaran dari -1g sampai +1g (9.8m/s2), dan hingga kemiringan 180°. MPU6050 memiliki 16bit output digital yang bisa diakses melalui jalur antarmuka I2C. (Alifah,2020)

Gambar 5 Sensor Sudut MPU6050

6. Sensor Tekanan Loadcell HX711

Sensor load cell adalah jenis sensor beban yang banyak digunakan untuk mengubah beban atau gaya menjadi perubahan tegangan listrik. Perubahan tegangan listrik tergantung dari tekanan yang berasal dari pembebanan. Pada sensor load cell terdapat strain gauge yaitu komponen elektronika yang digunakan untuk mengukur tekanan. Strain gauge dikonfigurasikan menjadi rangkaian jembatan wheatstone. Jembatan wheatstone terdiri dari empat buah resistor yang dirangkai seri dan paralel.

Gambar 6 Sensor Tekanan Loadcell 5kg

7. Stepdown LM2596

StepDown LM2596 DC-DC merupakan konverter penurun tegangan yang mengkonversikan tegangan masukan DC menjadi tegangan DC. (Hamdani,2019)

Gambar 7 Stepdown

8. GPS Neo 6M 

GPS atau Global Positioning System, merupakan sebuah alat yang biasanya digunakan oleh manusia untuk menginformasikan penggunanya berada di permukaan bumi yang berbasiskan satelit. Data dikirim dari satelit berupa sinyal radio dengan data digital. Posisi unit GPS akan ditentukan berdasarkan titik-titik koordinat derajat lintang dan bujur. Setiap daerah di atas permukaan bumi ini minimal terjangkau oleh kurang lebih 3-4 satelit. Pada prakteknya, GPS reciever membandingkan waktu sinyal di kirim dengan waktu sinyal tersebut di terima. Dari informasi itu didapat diketahui berapa jarak satelit. Dengan perhitungan jarak jarak GPS reciever dapat melakukan perhitungan dan menentukan posisi user dan menampilkan dalam peta elektronik.

Keluaran GPS ini berupa UART TTL sehingga kita dapat langsung menghubungkan GPS ini pada mikrokontroler tanpa memerlukan komponen converter lagi. Bila Module ini dihubungkan dengan Komputer menggunakan USB to TTL converter serta Hyperterminal maka berikut ini adalah data yang dikeluarkan secara kontinyu. Data yang dikeluarkan GPS ini adalah data dengan protocol NMEA.(Alifah,2020)

Gambar 8 GPS Neo 6M