Bel sekolah adalah pengingat waktu yang digunakan di sekolah sebagai penanda pergantian jadwal.
Bel sekolah digital bisa di aplikasikan dalam bentuk:
-
- Aplikasi komputer
adalah aplikasi yang ditanam dalam komputer dan bisa dijalankan secara otomatis. sistem ini mudah dalam pengaturan, memiliki data jadwal sangat besar, peringatan admin, backup, update suara mudah, perekan suara, kunci aplikasi dll. Kelemahannya adalah komputer dan aplifier suara harus tetap hidup dan bergantung kepada adanya daya listrik/ups termasuk biaya listrik, pesan sponsor pada aplikasi gratis, biaya pengadaan dan perawatan komputer.
- Aplikasi android
Aplikasi / apk android memiliki sama dengan aplikasi komputer dan aplikasi android dapat terhubung dengan sistem tata suara melalui bluetooth dan kabel audio. kekurangannya adalah device android harus selalu berada dekat dengan sistem (selalu standby)
- Aplikasi perangkat mandiri
Sistem bel sekolah otomatis dapat dibangun dengan perangkat mandiri menggunakan microkontroller dengan biaya murah dan bisa dikembangkan untuk keperluan lainnya seperti :
- bisa menggunakan baterai sebagai daya cadangannya
- Pendeteksi gempa dan peringatan
- Notifikasi sms ke pengajar
- Mekanuisme kunci pagar
- Panggilan melalui microphone yang tertuju langsung ke kelas tertentu
- dan lain-lain sesuai kebutuhan
Kekurangan sistem ini adalah ruang penyimpanan data jadwal dan suara terbatas, pengaturan jadwal yang sulit melalui tombol/keypad.
Dalam proyek ini menggabungkan perangkat mandiri dengan platform arduino yang dikombinasikan dengan aplikasi/apk android sebagai kontrolnya.
Skema bel sekolah otomatis dengan kontrol android:
komponen bel sekolah arduino control android:
- Arduino Uno
- Bluetooth HC-05
- RTC DS3231
- LCD 1602 + I2C backpack
- modul Relay 1 channel
- DF Player mini mp3
- Speaker
tampilan Aplikasi bel sekolah android :
sketch/aplikasi bel sekolah bluettoth android :
#define namaSekolah "Nama Sekolah"
#define SQWPin A3
#define pinRelay 8
#define relayOn LOW
#include <avr/sleep.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <DFPlayer_Mini_Mp3.h>
#include "RTC.h"
#include <EEPROM.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#define tokenEEPROM 0x83
SoftwareSerial bluetooth(2, 3); // RX, TX
SoftwareSerial mp3Serial(4, 5); // RX, TX
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2); // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display
struct Waktu
{
byte jam;
byte menit;
};
struct TabelMataPelajaran
{
byte aktif;
Waktu waktu;
byte hariAktif;
byte mingguAktif;
byte kegiatan;
};
const char kegiatanText[][17] PROGMEM = {
"- ",
"Jam Pelajaran 1 ",
"Jam Pelajaran 2 ",
"Jam Pelajaran 3 ",
"Jam Pelajaran 4 ",
"Jam Pelajaran 5 ",
"Jam Pelajaran 6 ",
"Jam Pelajaran 7 ",
"Jam Pelajaran 8 ",
"Jam Pelajaran 9 ",
"Jam Pelajaran 10",
"Jam Pelajaran 11",
"Jam Pelajaran 12",
"Jam Pelajaran 13",
"Jam Pelajaran 14",
"Jam Pelajaran 15",
"Masuk ",
"Upacara ",
"Istirahat ",
"Istirahat1 ",
"Istirahat2 ",
"Istirahat3 ",
"Selesai istiraht",
"Kepramukaan ",
"Khusus ",
"Pulang ",
"Pulang Jum'at ",
"Pulang Sabtu ",
"Musik 1 ",
"Musik 2 ",
"Musik 3 ",
"Musik 4 ",
"Musik 5 ",
"Musik 6 ",
"Hadits 1 ",
"Hadits 2 ",
"Hadits 3 ",
"Hadits 4 ",
"Hadits 5 ",
"Hadits 6 ",
};
enum _kegiatan
{
TidakAda,
JamPelajaran1,
JamPelajaran2,
JamPelajaran3,
JamPelajaran4,
JamPelajaran5,
JamPelajaran6,
JamPelajaran7,
JamPelajaran8,
JamPelajaran9,
JamPelajaran10,
JamPelajaran11,
JamPelajaran12,
JamPelajaran13,
JamPelajaran14,
JamPelajaran15,
Masuk,
Upacara,
Istirahat,
Istirahat1,
Istirahat2,
Istirahat3,
SelesaiIstirahat,
Kepramukaan,
Khusus,
Pulang,
PulangJumat,
PulangSabtu,
Musik1,
Musik2,
Musik3,
Musik4,
Musik5,
Musik6,
Hadits1,
Hadits2,
Hadits3,
Hadits4,
Hadits5,
Hadits6,
};
enum PengaturanAndroid
{
cekAses,
pengaturanJadwal,
pengaturanWaktu,
};
char karakterMusik[8] = {
0b00000,
0b00100,
0b00110,
0b00101,
0b00101,
0b00100,
0b11100,
0b11100
};
byte karakterDetik1[8] = {
0b00000,
0b00000,
0b00000,
0b00100,
0b00000,
0b00000,
0b00000,
0b00000
};
byte karakterDetik2[8] = {
0b00000,
0b00000,
0b00100,
0b01010,
0b00100,
0b00000,
0b00000,
0b00000
};
byte karakterDetik3[8] = {
0b00000,
0b00100,
0b01010,
0b10001,
0b01010,
0b00100,
0b00000,
0b00000
};
byte karakterSetting[8] = {
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b01110,
0b00100,
0b10001,
0b01010,
0b00100
};
volatile bool interupsiDetik;
byte indexMataPelajaran;
RTC_DS3231 rtc;
DateTime now;
bool rtcValid;
byte indexPengaturanJadwal = 0;
#define hariAktifSenin 1<<6
#define hariAktifSelasa 1<<5
#define hariAktifRabu 1<<4
#define hariAktifKamis 1<<3
#define hariAktifJumat 1<<2
#define hariAktifSabtu 1<<1
#define hariAktifMinggu 1<<7
char namaHari[][7] = {"Minggu", "Senin", "Selasa", "Rabu", "Kamis", "Jum'at", "Sabtu"};
#define _hariAktif(Sen,Sel,Rab,Kam,Jum,Sab,Mgu) (Mgu<<7)|(Sen<<6)|(Sel<<5)|(Rab<<4)|(Kam<<3)|(Jum<<2)|(Sab<<1)
#define _mingguAktif(Mgu1,Mgu2,Mgu3,Mgu4,Mgu5,Mgu6) (Mgu1<<7)|(Mgu2<<6)|(Mgu3<<5)|(Mgu4<<4)|(Mgu5<<3)|(Mgu6<<2)
#define _waktu(Jam, Menit) {Jam, Menit}
#define Aktif 1
#define TidakAktif 0
TabelMataPelajaran jadwalBelajar[40];
Waktu waktu;
char bufWaktu[40];
byte detikSebelumnya = 60;
byte tanggalSebelumnya = 0;
Waktu jadwalBerikutnya;
byte menitBel;
bool statusBel;
bool statusPengingat;
byte jadwalBerikutnyaKegiatan;
void setup() {
digitalWrite(pinRelay, !relayOn);
pinMode(pinRelay, OUTPUT);
pinMode(SQWPin, INPUT_PULLUP);
Serial.begin(9600);
Serial.println(F("Bel Sekolah Dengan Kontrol Android"));
Serial.println(F("https://www.project.semesin.com"));
Serial.println();
Wire.begin();
Wire.beginTransmission(0x3F);
if (Wire.endTransmission())
{
lcd = LiquidCrystal_I2C(0x27, 16, 2);
}
lcd.begin();
lcd.command (0x40 | (0 << 3));
for (byte i = 0; i < 8; i++)
lcd.write (karakterDetik1[i]);
lcd.command (0x40 | (1 << 3));
for (byte i = 0; i < 8; i++)
lcd.write (karakterDetik2[i]);
lcd.command (0x40 | (2 << 3));
for (byte i = 0; i < 8; i++)
lcd.write (karakterDetik3[i]);
lcd.command (0x40 | (3 << 3));
for (byte i = 0; i < 8; i++)
lcd.write (karakterDetik2[i]);
lcd.command (0x40 | (4 << 3));
for (byte i = 0; i < 8; i++)
lcd.write (karakterMusik[i]);
lcd.command (0x40 | (5 << 3));
for (byte i = 0; i < 8; i++)
lcd.write (karakterSetting[i]);
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Bel Sekolah");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(namaSekolah);
mp3Serial.begin(9600);
bluetooth.begin (9600);
bluetooth.listen();
mp3_set_serial (mp3Serial);
mp3_set_volume (15);//full volume 0x30
rtc.begin();
if (rtc.lostPower())
{
Serial.println(F("RTC lost power, lets set the time!"));
rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
}
rtc.writeSqwPinMode(DS3231_SquareWave1Hz);
if (EEPROM.read(sizeof(jadwalBelajar)) != tokenEEPROM)
{
nilaiAwal();
EEPROM.write(sizeof(jadwalBelajar), tokenEEPROM);
Serial.println("setting awal");
}
EEPROM.get(0, jadwalBelajar);
cekJadwalHariIni();
delay(1000);
lcd.clear();
Serial.println(F("Sistem bel sekolah dimulai"));
}
void loop() {
if (digitalRead(SQWPin))
{
if (rtcValid)
{
rtcValid = false;
now = rtc.now();
uint16_t unixJadwalBerikutnya = (jadwalBerikutnya.jam * 60) + jadwalBerikutnya.menit;
uint16_t unixWaktu = (now.jam * 60) + now.menit;
if (!now.detik)
{
if (jadwalBerikutnyaKegiatan && (jadwalBerikutnya.jam == now.jam) && (jadwalBerikutnya.menit == now.menit))
{
lcd.setCursor(6, 1);
lcd.print((char)4);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print((__FlashStringHelper *)kegiatanText[jadwalBerikutnyaKegiatan]);
mp3_play (jadwalBerikutnyaKegiatan);
Serial.println((__FlashStringHelper *)kegiatanText[jadwalBerikutnyaKegiatan]);
menitBel = jadwalBerikutnya.menit;
statusBel = true;
statusPengingat = false;
}
else if (jadwalBerikutnyaKegiatan && (unixWaktu == unixJadwalBerikutnya - 1))
{
statusPengingat = true;
digitalWrite(pinRelay, relayOn);
Serial.println("Pengingat bel masuk 1 menit lagi");
}
}
if (menitBel != now.menit)
{
if (statusBel)
{
lcd.setCursor(6, 1);
lcd.print(' ');
digitalWrite(pinRelay, !relayOn);
cariJadwal();
statusBel = false;
tanggalSebelumnya = 0;
}
}
//tampilan
if (statusPengingat)
{
lcd.setCursor(1, 1);
if (now.detik % 2)
{
sprintf(bufWaktu, "%02d:%02d", jadwalBerikutnya.jam, jadwalBerikutnya.menit);
lcd.print(bufWaktu);
}
else
{
lcd.print(" ");
}
}
if (detikSebelumnya != now.detik)
{
sprintf(bufWaktu, "%02d:%02d:%02d", now.jam, now.menit, now.detik);
lcd.setCursor(8, 1);
lcd.print(bufWaktu);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print((char)(now.detik % 4));
sprintf(bufWaktu, "%02d:%02d:%02d %s, %02d/%02d/%02d", now.jam, now.menit, now.detik, namaHari[now.hari - 1], now.tanggal, now.bulan, now.tahun - 2000);
Serial.println(bufWaktu);
}
if (tanggalSebelumnya != now.tanggal)
{
tanggalSebelumnya = now.tanggal;
lcd.clear();
lcd.print(namaHari[now.hari - 1]);
lcd.print(',');
sprintf(bufWaktu, "%02d/%02d/%02d", now.tanggal, now.bulan, now.tahun - 2000);
lcd.setCursor(8, 0);
lcd.print(bufWaktu);
cariJadwal();
}
}
}
else
{
rtcValid = true;
}
cekBluetooth();
}
void cekBluetooth()
{
uint8_t tokenMulai;
uint8_t perintah;
uint8_t parameter;
uint8_t panjang1;
uint8_t panjang2;
char c;
uint8_t i, j;
uint8_t tokenSelesai;
byte bufferSerial[100];
byte *alamat;
if (bluetooth.available())
{
tokenMulai = bluetoothRead();
if (tokenMulai == 0xFD)
{
panjang1 = bluetoothRead();
panjang2 = bluetoothRead();
if (panjang2 == 254 - panjang1)
{
if (panjang1 >= sizeof(bufferSerial))
{
panjang1 = sizeof(bufferSerial);
}
uint16_t timeOut = 0xFFF;
i = 0;
do
{
if (bluetooth.available())
{
c = bluetoothRead();
bufferSerial[i++] = c;
}
} while ((i < panjang1 + 3) && (timeOut--));
perintah = bufferSerial[0];
parameter = bufferSerial[1];
tokenSelesai = bufferSerial[i - 1];
if (tokenSelesai == 0x00)
{
delay(10);
bluetooth.write(254);
switch (perintah)
{
case cekAses:
bluetooth.write(1);
bluetooth.write(254);
break;
case pengaturanJadwal:
lcd.setCursor(6, 1);
lcd.print((char)5);
memcpy((byte*)&jadwalBelajar[parameter], bufferSerial + 2, sizeof(TabelMataPelajaran));
if (parameter == (sizeof(jadwalBelajar) / sizeof(TabelMataPelajaran)) - 1)
{
EEPROM.put(0, jadwalBelajar);
Serial.println("Jadwal diterima");
lcd.setCursor(6, 1);
lcd.print(' ');
tanggalSebelumnya = 0;
}
break;
case pengaturanWaktu:
memcpy((byte*)&now, bufferSerial + 2, sizeof(DateTime));
rtc.adjust(now);
tanggalSebelumnya = 0;
Serial.println("Setting waktu diterima");
break;
}
}
else
{
bluetooth.write(252);//data tidak benar
}
}
}
}
}
byte bluetoothRead()
{
uint16_t timeOut = 0xFFF;
while (!bluetooth.available() && timeOut--);
return bluetooth.read();
}
void nilaiAwal()
{
byte i = 0;
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 6, 45 ), hariAktifSenin , _mingguAktif(1, 0, 0, 0, 0, 0), Upacara};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 6, 45 ), hariAktifSenin , _mingguAktif(0, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran1};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 6, 45 ), _hariAktif(0, 1, 1, 1, 1, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran1};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 7, 30 ), _hariAktif(1, 1, 1, 1, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran2};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 8, 15 ), _hariAktif(1, 1, 1, 1, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran3};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 9, 0 ), _hariAktif(1, 1, 1, 1, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran4};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 9, 45 ), _hariAktif(1, 1, 1, 1, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), Istirahat};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 10, 15 ), _hariAktif(1, 1, 1, 1, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran5};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 11, 0 ), _hariAktif(1, 1, 1, 1, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran6};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 11, 45 ), _hariAktif(1, 1, 1, 1, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), Istirahat};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 12, 30 ), _hariAktif(1, 1, 1, 1, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran7};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 13, 15 ), _hariAktif(1, 1, 1, 1, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran8};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 14, 0 ), _hariAktif(1, 1, 1, 0, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran9};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 14, 45 ), _hariAktif(1, 1, 1, 0, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran10};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 14, 0 ), hariAktifKamis, _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), Kepramukaan};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 14, 45 ), hariAktifKamis, _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), Khusus};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 15, 30 ), _hariAktif(1, 1, 1, 1, 0, 0, 0), _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), Pulang};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 7, 25 ), hariAktifJumat, _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran2};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 8, 5 ), hariAktifJumat, _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran3};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 8, 45 ), hariAktifJumat, _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran4};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 9, 25 ), hariAktifJumat, _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), Istirahat};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 9, 55 ), hariAktifJumat, _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran5};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 10, 35 ), hariAktifJumat, _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), JamPelajaran6};
jadwalBelajar[i++] = {Aktif, _waktu( 11, 15 ), hariAktifJumat, _mingguAktif(1, 1, 1, 1, 1, 1), PulangJumat};
EEPROM.put(0, jadwalBelajar);
}
void cekJadwalHariIni()
{
Serial.println("Jadwal hari ini");
for (byte i = 0; i < sizeof(jadwalBelajar) / sizeof(TabelMataPelajaran) ; i++)
{
Serial.print(jadwalBelajar[i].aktif);
Serial.print('\t');
Serial.print(jadwalBelajar[i].waktu.jam);
Serial.print('\t');
Serial.print(jadwalBelajar[i].waktu.menit);
Serial.print('\t');
Serial.print(jadwalBelajar[i].hariAktif, HEX);
Serial.print('\t');
Serial.print(jadwalBelajar[i].mingguAktif, HEX);
Serial.print('\t');
Serial.print(jadwalBelajar[i].kegiatan);
Serial.print('\t');
char buf[20];
memcpy_P(buf, kegiatanText[jadwalBelajar[i].kegiatan], sizeof(kegiatanText[0]));
Serial.print(buf);
Serial.println();
}
}
void cariJadwal()
{
uint16_t unixWaktu = (now.jam * 60) + now.menit;
byte hariKeDiTanggal1 = ((now.hari + 7 - (now.tanggal % 7)) % 7) + 1;
byte SeninKe = ((now.tanggal + ((hariKeDiTanggal1 + 4) % 7)) / 7); //senin pertama
byte mingguKe = ((now.tanggal + hariKeDiTanggal1 + 6 - 1) / 7);
Serial.print("SeninKe = ");
Serial.println(SeninKe);
Serial.print("mingguKe = ");
Serial.println(mingguKe);
uint16_t unixTerkecil = UINT16_MAX;
jadwalBerikutnyaKegiatan = 0;
Waktu waktuTerkecil;
for (byte i = 0; i < sizeof(jadwalBelajar) / sizeof(TabelMataPelajaran); i++)
{
if (
(jadwalBelajar[i].aktif) &&
(jadwalBelajar[i].hariAktif & (1 << (8 - now.hari))) &&
(jadwalBelajar[i].mingguAktif & (1 << (8 - mingguKe)))
)
{
uint16_t unixJadwal = (jadwalBelajar[i].waktu.jam * 60) + jadwalBelajar[i].waktu.menit;
if (unixWaktu < unixJadwal)
{
if (unixTerkecil > unixJadwal)
{
unixTerkecil = unixJadwal;
jadwalBerikutnya.jam = jadwalBelajar[i].waktu.jam;
jadwalBerikutnya.menit = jadwalBelajar[i].waktu.menit;
jadwalBerikutnyaKegiatan = jadwalBelajar[i].kegiatan;
}
}
}
}
if (jadwalBerikutnyaKegiatan)
{
Serial.print("Bel berikutnya : ");
Serial.print((__FlashStringHelper *)kegiatanText[jadwalBerikutnyaKegiatan]);
Serial.print(" ");
Serial.print(jadwalBerikutnya.jam);
Serial.print(":");
Serial.println(jadwalBerikutnya.menit);
lcd.setCursor(1, 1);
sprintf(bufWaktu, "%02d:%02d", jadwalBerikutnya.jam, jadwalBerikutnya.menit);
lcd.print(bufWaktu);
}
else
{
lcd.setCursor(1, 1);
lcd.print("--:--");
}
}
library arduino bel sekolah dengan bluetooth dan aplikasi android yang digunakan :
Suara mp3 bel sekolah arduino dengan bluetooth:
mp3.zip
aplikasi apk android untuk bel sekolah arduino (evaluasi):
Bel_sekolah_v1_Evaluasi.apk
cara penggunaan :
- Buat rangkaian arduino seperti skema dan upload sketch yang diberikan.
- Masukkan file suara dalam kartu memori/SD card (file mp3 dan folder mp3).
- install aplikasi bel sekolah v1 evaluasi di android (evaluasi = 10 jadwal yang aktif).
