Cara Membuat Score Board dengan Kontrol Android

Saat ini arduino sangat populer di seluruh dunia karena Arduino mudah dipelajari, bahasa yang digunakan dalam arduino telah disederhanakan dengan bantuan pustaka pustaka (libraries) arduino, sehingga tidak terlalu sulit untuk dipahami. Arduino uno memiliki 14 pin digital input/output dengan kecepatan transfer data 16 MHz dan kapasitas penyimpanan 32 KB. Papan score yang akan dibuat dapat dikendalikan oleh Aplikasi Android. Untuk itu perlu dibuatkan aplikasi yang sesuai dengan kebutuhan papan score. Aplikasi yang akan dibuat menggunakan App Inventor tentunya harus sesuai fungsi dari penggunaan dan mudah untuk dimengerti oleh siapa pun. Dalam hal ini aplikasi ini dibuat untuk mengiringi beberapa pertandingan olahraga seperti basket, voli, bulutangkis, sepakbola dan futsal. Media komunikasi yang digunakan adalah modul Bluetooth hc-05. Melalui modul inilah android dapat berkomunikasi dengan papan score.

Berikut ini adalah Tutorial Pembuatan Score Board yang dapat dikontrol dengan menggunakan Android berbasis Arduino.

Adapun cara pembuatannya akan diuraikan secara bertahap agar lebih mudah untuk mempelajarinya.

Hardware:

No.	Nama	Jumlah	Harga	Toko
1	Arduino Uno R3	1	Rp    66.700	Art Techno Tokopedia	Beli
2	RTC DS3231SN	1	Rp    22.000		Beli
3	P10 Led module - (Rp. 76.000/pcs)	2	Rp    152.000		Beli
4	HC-05/06 Bluetooth	1	Rp    39.800		Beli
5	POWER supply DC 9V 1A   ( 1000 mA )	1	Rp    16.400		Beli
6	Jumper Dupont male to   female	1	Rp    3.950		Beli
	Total		Rp    300.850

Note: Toko dan Harga komponen hanya sebagai referensi.

Blok Diagram

Blok diagram sistem merupakan pendefinisian terhadap sistem yang akan kita buat, perhatikan gambar berikut ini:

Diagram Blok

Desain Fisik

Terdapat dua display tampilan yang akan dibuat, yaitu tampilan timer/waktu dan tampilan score. Berikut ini adalah display yang akan dibuat:

Gambar: Display Timer

Gambar: Display Score

Desain Skematik

Fritzing Beta merupakan salah satu software komputer yang dapat digunakan untuk merancang skematik dan PCB dari rangkaian elektronika. Fritzing Beta memungkinkan kita untuk merancang jalur elektronika dengan atau tanpa melaui desain skematik.

Rangkaian Waktu Otomastis dengan RTC DS3231

Tahap Pertama, Rangkailah Komponen seperti berikut:

Baca:

Cara Mudah Program RTC DS3231 dengan Arduino

Gambar: Rangkaian RTC DS3231

Program RTC harus dipisah dengan Program Utama, agar tidak terjadi perulangan pembacaan program pada RTC setiap kali arduino di Upload Program.

Modul RTC dengan Arduino

Sebelum memasukan program waktu otomatis, harus terlebih dahulu memasukan library Sodaq_DS3231 yang dapat di download di link berikut:

Library Sodaq_DS3231 Download

Kemudian, masukkan program berikut kedalam arduino:

Program_Atur_waktu_RTC_otomatis.ino - Download

#include <EEPROM.h>
#include <Wire.h>
#include <Sodaq_DS3231.h>
 
#define alamatRTC 0x68
#define alamatEEPROMCekToken 0
#define tokenRTC 0xAA //<== rubah token jika ingin nilai baru
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Set waktu RTC otomatis dengan arduino");
  Serial.println("http://www.hestech.id/");
  Serial.println();
 
  Wire.begin();
  if (EEPROM.read(alamatEEPROMCekToken) != tokenRTC)
  {
    //Waktu compiler
    char bulan[12];
    byte indexBulan;
    int jam, menit, detik, tanggal, tahun;
 
    char *namaBulan[12] = {
      "Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun",
      "Jul", "Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec"
    };
    sscanf(__TIME__, "%d:%d:%d", &jam, &menit, &detik);
    sscanf(__DATE__, "%s %d %d", bulan, &tanggal, &tahun);
    for (indexBulan = 0; indexBulan < 12; indexBulan++) {
      if (strcmp(bulan, namaBulan[indexBulan]) == 0)
        break;
    }
    uint8_t wday = hariDariTanggal(tanggal, indexBulan + 1, tahun);
    DateTime dt(tahun, indexBulan + 1, tanggal, jam, menit, detik, wday);
    rtc.setDateTime(dt);
    EEPROM.write(alamatEEPROMCekToken, tokenRTC);
    Serial.println("RTC sudah otomatis di setting (Sekali saja)");
  }
}
 
uint32_t old_ts;
void loop() {
  String strNamaHari[] = {"Minggu", "Senin", "Selasa", "Rabu", "Kamis", "Jum'at", "Sabtu"};
  DateTime now = rtc.now(); //get the current date-time
  Serial.print(now.year(), DEC);
  Serial.print('/');
  Serial.print(now.month(), DEC);
  Serial.print('/');
  Serial.print(now.date(), DEC);
  Serial.print(' ');
  Serial.print(now.hour(), DEC);
  Serial.print(':');
  Serial.print(now.minute(), DEC);
  Serial.print(':');
  Serial.print(now.second(), DEC);
  Serial.print(' ');
  Serial.print(strNamaHari[now.dayOfWeek()-1]);
  Serial.println();
 
  while (1);
}
byte hariDariTanggal(byte tanggal, byte bulan, uint16_t tahun)
{
  uint16_t jumlahHariPerBulanMasehi[] = {0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334};
  if (tahun >= 2000)
    tahun -= 2000;
 
  uint32_t jumlahHari = tahun * 365;
  uint16_t tahunKabisat = tahun / 4;
  for (byte i = 0; i < tahun; i++)
  {
    if (!(i % 4))
    {
      jumlahHari++;
    }
  }
  jumlahHari += jumlahHariPerBulanMasehi[bulan - 1];
  if ( (bulan >= 2) && !(tahun % 4))
  {
    jumlahHari++;
  }
  jumlahHari += tanggal;
  return ((jumlahHari + 5) % 7) + 1;
}

Setelah selesai menuliskan program diatas, kemudian compile program untuk memastikan tidak ada eror. Jika tidak ada permasalahan, maka akan menampilkan tulisan done compile dan program siap untuk diupload.

Gambar: Done Compling Program RTC

Setelah terupload, kemudian buka serial monitor. Maka akan menampilkan jam yang telah tersinkron dengan PC/laptop. Tetapi pastikan jam dan tanggal pada PC/laptopnya sudah cocok.

Gambar: Tampilan Jam dan Tanggal pada Serial Monitor

Rangkaian Keseluruhan.

Berikut ini adalah rangkaian keseluruhan dari pembuatan Score Board. Rangkailah rangkaian seperti berikut.

Gambar: Rangkaian Komponen Score Board

Gambar: Pin Komunikasi Display P10 dengan Arduino

Gambar: Tampak Belakang Panel P10

Susunlah rangkaian seperti diatas, kemudian upload program ke Arduino. Namun, sebelum Upload program, pastikan library RTC dan DMD nya sudah ada didalam lib. Arduino.

Note: Sebelum upload program utama, Modul RTC DS3231 harus dilepas...!

Library - RTClib.h

Library - DMD2.h

Baca:

- 2 Cara Mudah Install Library Arduino

-  Tutorial Running Text dengan P10

Download - Program_Scoreboard.ino

// Insert File library
#include <SPI.h>
#include <DMD2.h>
#include <MyBigFont.h>
#include <EEPROM.h>
#include <Arial_black_16.h>
#include <SYSTEM3x5.h>
#include <Font3x5.h>
#include <RTClib.h>
#include <Wire.h>
// Defining function
//#define bCLEAR A2
//#define bRIGHT A3
//#define bLEFT A1
#define Panjang 2                         // Number of height of Display P10
#define Lebar 1                           // Number of width of Display P10
SoftDMD dmd(Panjang, Lebar);  
// Declaration Variable
byte Brightness;
byte debounce = 100;
int rightScore = 0;
int leftScore = 0;
int babak=0;
int i;
char dmdBuff[10];
char BT;
RTC_DS1307 rtc;  
int Jam ;
int Menit ;
int Detik ;
// Setup function, done once arduino reset
void setup() {
  Brightness = EEPROM.read(0);
  dmd.setBrightness(10);
  dmd.begin();
  dmd.clearScreen();
  Serial.begin(9600);
  // Setup RTC
  rtc.begin();
  // Cara Setting Jam gunakan 2 fungsi dibawah, secara manual atau otomatis singcron PC, kemudian upload program
  // Setelah terupload, cek jam sudah sesuai, hapus code setting jam dibawah, dan upload ulang.
  // Set RTC sesuai dengan Laptop / PC
  //rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
  // January 21, 2014 at 3am you would call:
  // rtc.adjust(DateTime(2014, 1, 21, 3, 0, 0));
  //pinMode(bCLEAR,INPUT_PULLUP);
  //pinMode(bRIGHT,INPUT_PULLUP);
  //pinMode(bLEFT,INPUT_PULLUP);
  blinkDisplay();
}
// Blink Display Function, make the display blink
void blinkDisplay(){
  dmd.selectFont(MyBigFont);
  dmd.clearScreen();
  delay(300);
  sprintf(dmdBuff,"%d",leftScore);
  dmd.drawString( 2, 0, dmdBuff );
  dmd.drawString( 29, 0, "-" );
  sprintf(dmdBuff,"%2d",rightScore);
  dmd.drawString( 41, 0, dmdBuff );
  delay(300);
  dmd.clearScreen();
  delay(300); 
}
void showTime() {
  // Program menampilkan Jam
  dmd.selectFont(Arial_black_16);
  DateTime now = rtc.now();
  Jam = now.hour();
  Menit = now.minute();
  Detik = now.second();
  
  String xJam = Konversi(Jam) ;
  String xMenit = Konversi(Menit) ;
  String xDetik = Konversi(Detik) ;
  
  String Waktu = xJam +":"+ xMenit +":"+ xDetik +" ";
  dmd.drawString( 2, 1, Waktu );
}

String Konversi(int sInput) {
  if (sInput < 10)
  {
    return"0" + String(sInput);
  }
  else
  {
    return String(sInput);
  }
}

// Loop Function, done repeatedly
void loop() {
  if(Serial.available()){
    BT = Serial.read();
  }
  
  if (BT == 'J'){
  dmd.clearScreen();
  BT = '1';
  }
  
  if (BT == '1'){
  showTime();
  }
  
  if(BT == 'X') {
    delay(debounce); 
    babak = 0;
    leftScore = 0; 
    rightScore = 0;
    dmd.clearScreen();
    String xbabak = Konversi(babak) ;
    dmd.selectFont(SYSTEM3x5);
    dmd.drawString( 28, 0, xbabak );
    dmd.selectFont(Font3x5);
    dmd.drawString( 28, 8, "VS" );
    dmd.selectFont(MyBigFont);
    sprintf(dmdBuff,"%d",leftScore);
    dmd.drawString( 2, 0, dmdBuff );
    //dmd.drawString( 29, 0, "-" );
    sprintf(dmdBuff,"%2d",rightScore);
    dmd.drawString( 41, 0, dmdBuff );
    BT = 0;
  }
  
  if(BT == 'A') {
    delay(debounce);
    leftScore++;
    blinkDisplay();
    dmd.selectFont(SYSTEM3x5);
    String xbabak = Konversi(babak) ;
    dmd.drawString( 28, 0, xbabak );
    dmd.selectFont(Font3x5);
    dmd.drawString( 28, 8, "VS" );
    dmd.selectFont(MyBigFont);
    sprintf(dmdBuff,"%d",leftScore);
    dmd.drawString( 2, 0, dmdBuff );
    //dmd.drawString( 29, 0, "<-" );
    sprintf(dmdBuff,"%2d",rightScore);
    dmd.drawString( 41, 0, dmdBuff );
    BT = 0;
  }
      
  if(BT == 'B') {
    delay(debounce); 
    rightScore++;
    blinkDisplay();
    dmd.selectFont(SYSTEM3x5);
    String xbabak = Konversi(babak) ;
    dmd.drawString( 28, 0, xbabak );
    dmd.selectFont(Font3x5);
    dmd.drawString( 28, 8, "VS" );
    dmd.selectFont(MyBigFont);
    sprintf(dmdBuff,"%d",leftScore);
    dmd.drawString( 2, 0, dmdBuff );
    //dmd.drawString( 29, 0, "->" );
    sprintf(dmdBuff,"%2d",rightScore);
    dmd.drawString( 41, 0, dmdBuff );
    BT = 0;
  }
  
  if(BT == 'D') {
    delay(debounce);
    leftScore--;
    blinkDisplay();
    dmd.selectFont(SYSTEM3x5);
    String xbabak = Konversi(babak) ;
    dmd.drawString( 28, 0, xbabak );
    dmd.selectFont(Font3x5);
    dmd.drawString( 28, 8, "VS" );
    dmd.selectFont(MyBigFont);
    sprintf(dmdBuff,"%d",leftScore);
    dmd.drawString( 2, 0, dmdBuff );
    //dmd.drawString( 29, 0, "-" );
    sprintf(dmdBuff,"%2d",rightScore);
    dmd.drawString( 41, 0, dmdBuff );
    BT = 0;
  }
      
  if(BT == 'C') {
    delay(debounce); 
    rightScore--;
    blinkDisplay();
    dmd.selectFont(SYSTEM3x5);
    String xbabak = Konversi(babak) ;
    dmd.drawString( 28, 0, xbabak );
    dmd.selectFont(Font3x5);
    dmd.drawString( 28, 8, "VS" );
    dmd.selectFont(MyBigFont);
    sprintf(dmdBuff,"%d",leftScore);
    dmd.drawString( 2, 0, dmdBuff );
    //dmd.drawString( 29, 0, "-" );
    sprintf(dmdBuff,"%2d",rightScore);
    dmd.drawString( 41, 0, dmdBuff );
    BT = 0;
  }
  
  if(BT == 'M') {
    delay(debounce); 
    babak--;
    blinkDisplay();
    dmd.selectFont(SYSTEM3x5);
    String xbabak = Konversi(babak) ;
    dmd.drawString( 28, 0, xbabak );
    dmd.selectFont(Font3x5);
    dmd.drawString( 28, 8, "VS" );
    dmd.selectFont(MyBigFont);
    sprintf(dmdBuff,"%d",leftScore);
    dmd.drawString( 2, 0, dmdBuff );
    //dmd.drawString( 29, 0, "-" );
    sprintf(dmdBuff,"%2d",rightScore);
    dmd.drawString( 41, 0, dmdBuff );
    BT = 0;
  }
  
  if(BT == 'N') {
    delay(debounce); 
    babak++;
    blinkDisplay();
    dmd.selectFont(SYSTEM3x5);
    String xbabak = Konversi(babak) ;
    dmd.drawString( 28, 0, xbabak );
    dmd.selectFont(Font3x5);
    dmd.drawString( 28, 8, "VS" );
    dmd.selectFont(MyBigFont);
    sprintf(dmdBuff,"%d",leftScore);
    dmd.drawString( 2, 0, dmdBuff );
    //dmd.drawString( 29, 0, "-" );
    sprintf(dmdBuff,"%2d",rightScore);
    dmd.drawString( 41, 0, dmdBuff );
    BT = 0;
  }
  
  /*if(digitalRead(bLEFT) == LOW && digitalRead(bRIGHT) == LOW) {
    dmd.clearScreen();
    delay(debounce);
    setBrightness:
    Brightness = EEPROM.read(0);
    if(digitalRead(bLEFT) == LOW ){delay(debounce); Brightness++;}
    if(digitalRead(bRIGHT) == LOW){delay(debounce); Brightness--;}
 
    EEPROM.write(0,Brightness);   
    dmd.setBrightness(Brightness);
    sprintf(dmdBuff,"%3d ",Brightness);
    dmd.drawString( 16, 0, dmdBuff );
    delay(50);
    if(digitalRead(bCLEAR) == 0){dmd.clearScreen(); delay(debounce); loop();}
    else{goto setBrightness;}
  }*/
}

Setelah menuliskan program diatas, kemudian Compile terlebih dahulu untuk memastikan tidak ada program yang error dan Library Arduino yang dibutuhkan sudah tersedia.

Gambar: Done Compling

Kemudian Upload program kedalam arduino IDE. Jika sudah berhasil, langkah selanjutnya adalah membahas tentang Aplikasi Scoreboard yang sudah dibuat dan menginstalkan ke Hp Android.

Aplikasi Android

Agar lebih memudahkan pemahaman, berikut akan dibahas mengenai flowchart sederhana dari pembuatan PapanScoreboard ini:

Flowchart

Berikut adalah flowchart sederhana yang akan dibuat:

Gambar: Flowchart Pemrograman Papan Score

Instal Aplikasi Android

Keseluruhan rangkaian Papan Skor menggunakan Android ini bekerja secara otomatis sesuai dengan pilahan unit yang ditentukan. Untuk memastikan apakah pengiriman dan penerimaan data melalui modul Bluetooth HC-05 ke multi-display P10 dapat berfungsi dengan baik lakukan perintah - perintah diatas sesua dengan tahapannya.

Download aplikasi yang sudah dibuat, Kemudian instal ke Android.

Baca:
Cara Membuat Aplikasi Android dengan App Inventor 

Aplikasi dapat di unduh dengan dua format yaitu:

- PAPANSKOR_V2.apk - Download

- PAPANSKOR_V2.aia - Download

Format .apk dapat langsung diinstal di android, sedangkan format .aia dapat diedit dengan menggunakan App Inventor jika ingin mengeditnya.

Berikut ini adalah tampilan Aplikasi Score Board yang sudah diinstal dan dibuka.

Gambar: Tampilan Awal Aplikasi Score Board

Langkah Pengoperasian

Terlebih dahulu hidupkan Alat Scoreboard, (saat pertama kali dihidupkan, Led Display P10 akan berkedip) kemudian buka aplikasi Androidnya. Seteleh membuka aplikasi, kemudian tekan icon Bluetooth pada aplikasi untuk menghubungkan dengan device Modul Bluetoot yang terdeteksi pada aplikasi.

Gambar: Hubungkan dengan Modul Bluetooth yang digunakan.

Jika sudah terhubung, selanjutnya aplikasi sudah bisa langsung di operasikan.

Gambar: Bluetooth sudah terhubung

Langkah selanjutnya adalah menampilakan data pada multy-display p10. Untuk pertama kali dihidupkan alat tidak akan menampilkan data, hanya tampilan blink/berkedip pada saat pertama kali saklar pada alat dihidupkan. Untuk menampilkan data pertama kali yaitu dengan cara menekan button yang ada pada tampilan aplikasi diatas.

Cobalah dengan menekan icon Timer pada aplikasi.

Gambar: Tampilan Jam pada Display Score Board

Tampilan jam diatas telah diseting otomatis dengan menggunakan Real Time Clock (RTC) DS3231. Jam ini tidak perlu mengatur ulang meskipun alat dimatikan. Selama baterai pada RTC masih ada, jam akan tetap cocok.

Kemudian jika akan menambahkan score, tekan icon tambah (+) dan jika ingin mengurangi tekan ikon kurang (-) pada aplikasi android dan akan menampilkan data penambahan score seperti pada gambar berikut:

Gambar: Tampilan Score Pada Android dan Panel Display P10

Display Panel P10 bisa dibuat casing agar lebih kokoh dan menarik, sekaligus untuk tata letak komponen elektronika didalamnya.

Gambar: Cassing Terbuat dari Baja Ringan

SELESAI

Silahkan ikuti tutorial diatas, pasti bisa. Karena Tutorial tersebut sudah di implementasikan di berbagai gedung olahraga, Seperti Lapangan Futsal, Lapangan Badminton, dan lapangan Volly.

Silahkan bertanya dikolom komentar jika ada yang tidak paham.

SHARE tutorial ini agar banyak orang yang bisa membuat alat ini dan berbagi pahala buat mereka yang mau mengembangkan alat ini.