JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK … · System design of ZigBee technology-based home security. ... 2.4 Pemakaian Op-Amp sebagai pengkondisi sinyal ... system”,Networking

RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAU KEAMANAN RUMAH

NIRKABEL BERBASIS TEKNOLOGI ZIGBEE : HARDWARE

TUGAS AKHIR

Disusun oleh :

CHANO PAMUNTJAK

NIM : 08530027

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

ii

LEMBAR PERSETUJUAN



Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

Teknik ElektroUniversitas Muhammadiyah Malang

DisusunOleh :

Chano Pamuntjak

08530027

Diperiksa Dan DisetujuiOleh :

Pembimbing I

Machmud E ST, MEng

NIP:10802030363

Pembimbing II

Dr.Ir. LailisSyafa’ah, MT

NIP: 10890090189

iii

LEMBAR PENGESAHAN



TugasAkhirInidisusununtukmemenuhisalahsatusyaratmemperolehgelarSarjana (S1)

UniversitasMuhammadiyah Malang

DisusunOleh :

ChanoPamuntjak

NIM : 08530027

TanggalUjian : 5 Mei 2015

Machmud E ST, MEng

NIP:10802030363 Pembimbing I


NIP: 10890090189

Pembimbing II

Ir. NurAlifMardiyah, MT

NIP: 10892030257 Penguji I

Ir Nur Kasan,MT

NIP:10893030293

Penguji II

Mengetahui

KetuaJurusan

Ir. NurAlifMardiyah, MT

NIP: 10892030257

iv

SURAT PERNYATAAN

Yang bertandatangan di bawahini :

Nama :ChanoPamuntjak

TempatTanggalLahir :Banyuwangi, 03 juni 1990

NIM : 08530027

Fakultas / Jurusan :Teknik / Elektro

Menyatakanbahwatugasakhirsaya yang berjudulRANCANG BANGUN SISTEM

PEMANTAU KEAMANAN RUMAH NIRKABEL BERBASIS TEKNOLOGI

ZIGBEE : HARDWARE. Adalahbukanmerupakankaryatulis orang lain,

baiksebagianmaupunkeseluruhan, kecualidalambentukkutipan yang

telahsayasebutkansumbernya. Demikiansuratpernyataaninisayabuatdengansebenar-

benaryadanapabilapernyataaninitidakbenar, kami bersediamendapatsanksi akademis.

Malang,

Yang menyatakan

ChanoPamuntjak

Mengetahui

Pembimbing I

Machmud E ST, MEng

NIP:10802030363

Pembimbing II


NIP: 10890090189

v

ABSTRAKS

Sistem perancangan keamanan rumah berbasis teknologi Zigbee. Alat ini

dimanfaatkan sebagai sistem pengaman rumah maupun gedung oleh suatu perusahaan

perangkat keras terdiri atas 4 buah sensor diantaranya sensor PIR (Passive Infrared) yang

berfungsi sebagai sensor gerak, LM35 yang berfungsi sebagai mendeteksi suhu panas, MQ2

sebagai sensor asap, untuk mengetahui berapa menit tingkat polusi yang terjadi, Limitt switch

yang dipasang di tiap-tiap jendela atau pintu rumah. Kemudian Buzzer sebagai tanda

peringatan bagi pengguna.Sensor-sensor tersebut efektif bagi keamanan rumah dari tindak

pencurian dan gangguan dari orang-orang yang tidak bertanggung jawab. Sistem pemrosesan

data menggunakan IC Mikrokontloler Atmega 16 dan Zigbee sebagai pengirim sinyalnya.

pengotrol utama Atmega 16 yang bertugas mengamati perubahan sensor yang ditanganinya

Pada kondisi salah satu sensor aktif, maka mikrokontroller Atmega16 mengirimkan informasi

yang dipancar melalui pemancar data zigbee ke bagian penerima dan selanjutnya

mengaktifkan kamera dan video transmitter untuk mengambil dan mengirim gambar

sehingga informasi dan kejadian dapat diamati oleh bagian penerima. Pada bagian penerima

terdiri dari video receiver dan PC yang berfungsi menampilkan gambar hasil pemantauan

kamera pada bagian pengirim. Bagian lainnya zigbee modul yang berfungsi membaca hasil

pengiriman informasi yang dikirimkan dari pemancar.

Kata kunci: Sistem pengaman, Wireless, Zigbee

vi

ABSTRACT

System design of ZigBee technology-based home security. This tool is used as

a home security system or the building by a hardware company consists of four

pieces of sensors including sensors PIR (Passive Infrared) that serves as a motion

sensor, LM35 which serves as detecting heat, MQ2 as smoke sensors, to determine

how many minutes level pollution occurs, Limitt switch mounted on each window or

door. Then Buzzer as a warning sign for the pengguna.Sensor-effective sensor for

home security from theft and interference from people who are not responsible. Data

processing systems using IC Mikrokontloler Atmega 16 and Zigbee as the sender

signal. The main pengotrol tasked Atmega 16 sensors observed changes are handled

On the condition of one of the active sensors, the microcontroller ATmega16

dipancar transmit information via ZigBee data transmitter to the receiver and then

activate the camera and video transmitter to take and send pictures so that information

and events can be observed the receiver section. In the receiver section consists of a

receiver and a PC video function displays images on a camera monitoring the results

of the sender. Other parts ZigBee module serves to read the results of the

transmission of information that is sent from the transmitter.

Keywords: security system, Wireless, Zigbee

vii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Segala puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan hasil Tugas Akhir

ini. Shalawat serta salam tak lupa penulis panjatkan kepada seorang revolusioner

besar sepanjang sejarah peradaban manusia yaitu junjungan kita Nabi Muhammad

SAW yang telah memberikan pencerahan di muka bumi ini.

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi S1

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas Akhir yang

berjudul “RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAU KEAMANAN RUMAH

NIRKABEL BERBASIS TEKNOLOGI ZIGBEE : HARDWARE”. Ini masih

jauh dari kesempurnaan, namun penulis tetap berharap ada sebuah itikat baik bagi

pembaca untuk lebih mengembangkan Tugas Akhir ini dengan aplikasi yang variatif

dan semoga tulisan ini bermanfaat bagi semuanya.

Selama proses penyusunan skripsi ini banyak hal yang menjadi kendala dan

rintangan, tetapi dengan bantuan berbagai pihak Alhamdulillah telah terselesaikan

satu kewajiban penulis sebagai Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang.

Ucapan terima kasih tidak lupa penulis haturkan kepada pihak-pihak yang telah

membantu dalam proses penyusunan laporan ini sehingga dapat dijadikan bahan

untuk pengembangan diri dalam mengikuti perkembangan teknologi pada saat ini,

antara lain:

1. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT, dan Machmud Effendy, ST. M.Eng selaku Kepala

Jurusan dan Skretaris Jurusan Elektro.

2. Bapak Machmud E ST, MEng selaku Dosen Pembimbing II terima kasih

penulis haturkan atas saran, kritik dan bimbingannya.

3. Ibu Dr.Ir.Lailis Syafa’ah, MT selaku Dosen Pembimbing I dan ucapan terima

kasih yang sebesar-besarnya atas ilmu dan bimbingannya.

viii

4. Kedua Orang tua yang telah banyak membantu melalui do’a, materi dan

supportnya, saya mengucapkan terima kasih yang tak terhingga.

5. Andi W, Galuh Y.W, Maulana B,Trisia Daniyati A.Sdan Teman-teman

elektro khususnya angkatan 2008 kelas A yang tak dapat disebutkan namanya

satu persatu

Masih banyak pihak-pihakyang tidak penulis sebutkan dalam proses

penyusunan laporan ini, semoga apa yang telah di berikan tercatat sebagai

amal ibadah Amien.

Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatu.

Malang,5 Mei 2015

Penyusun

ix

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ................................................................................................. i

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN ............................................................... iv

ABSTRAKSI .......................................................................................................... v

ABSTRACT .......................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ........................................................................................ vii

DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................

DAFTAR TABEL ...................................................................................................

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ........................................................................................ 3

1.4 Tujuan ........................................................................................................ 4

1.5 Sistematika Pembahasan ............................................................................ 4

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Sistem Wireless .......................................................................................... 6

2.2 Teknologi Zigbee ...................................................................................... 7

x

2.2.1 Karakteristik Zigbee ......................................................................... 8

2.2.2 Aplikasi Zigbee ...................................................................................... 9

2.2.3 XBee Pro ................................................................................................ 9

2.3 Sensor Suhu LM35 .................................................................................. 10

2.4 Pemakaian Op-Amp sebagai pengkondisi sinyal ..................................... 12

2.4.1 Penguat membalik ............................................................................ 12

2.5 Sensor Asap MQ2 .................................................................................... 13

2.6 Mikrokontroller ATMEGA16 .................................................................. 15

2.6.1 Konfigurasi pin-pin ATMEGA16 ........................................................ 16

2.7 Sensor Gerak PIR (Passive Infra Red)..................................................... 18

2.8 Rangkaian Sensor Gerak .......................................................................... 19

2.9 Transistor ................................................................................................. 20

2.9.1 Karakteristik Transistor .................................................................. 21

2.10 Buzzer ...................................................................................................... 23

BAB III PERANCANGAN SISTEM

3.1 Perangkat Keras Hardware ....................................................................... 26

3.1.1 Perancangan Sensor Suhu LM35 dan Pengkondisian Sinyal ......... 27

3.1.2 Perancangan Sensor MQ2 dan Pengkondisian Sinyal .................... 29

3.1.3 Perancangan Sensor Gerak (PIR).................................................... 31

3.1.4 Perancangan Rangkaian Limitswitch .............................................. 33

3.1.5 Perancangan Rangkaian Buzzer ...................................................... 34

3.1.6 Perancangan Mekanik Rumah ........................................................ 36

xi

BAB IV HASIL DAN ANALISA

4.1 Pengujian Video Sender dan Reciever .................................................... 39

4.2 Pengukuran Sensor Suhu LM35 ................................................................ 41

4.3 Pengujian sensor gerak PIR (Passive Infrared) ......................................... 43

4.4 Pengujian Buzzer ....................................................................................... 45

4.5 Penguji Kesulurahan .................................................................................. 46

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 51

5.2 Saran .................................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... xix

LAMPIRAN ........................................................................................................ xxi

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Arsitektur jaringan sensor nirkabel secara umum ......................... 7

Gambar 2.2 : Ilustrasi prinsip kerja modul XBee ............................................... 10

Gambar 2.3 : Modul X Bee Pro .......................................................................... 10

Gambar 2.4 : Rangkaian Sensor suhu LM35 ...................................................... 11

Gambar 2.5 : Konfigurasi pin dan kemasan LM35 ............................................. 11

Gambar 2.6 : Konfigurasi LM35 ......................................................................... 11

Gambar 2.7 : Penguat membalik ......................................................................... 12

Gambar 2.8 : karakteristik Sensor MQ2 ............................................................. 13

Gambar 2.9 : Rangkaian Sensor MQ2 ................................................................ 14

Gambar 2.10 : Rangkaian Sensor MQ2 ............................................................... 14

Gambar 2.11 : Kemasan Sensor MQ2.................................................................. 15

Gambar 2.12 : Konfigurasi pin AVR ATMEGA16 ............................................. 16

Gambar 2.13 : Dimensi Fisik Sensor PIR ............................................................ 19

Gambar 2.14 : Rangkaian Sensor Gerak .............................................................. 20

Gambar 2.15 : Simbol Transistor ......................................................................... 21

Gambar 2.16 :Tiga daerah Transistor................................................................... 22

Gambar 2.17 : Kurva Karakteristik Transistor ................................................... 22

Gambar 2.18 : Karakteristik respon bunyi Buzzer ............................................. 23

Gambar 2.19 : Bentuk Fisik Buzzer ................................................................... 23

Gambar 3.1 : Diagram Blok pemancar .............................................................. 25

Gambar 3.2 : Diagram Blok penerima ............................................................... 26

xiii

Gambar 3.3 : Mikrokontroler ATMega16 .......................................................... 27

Gambar 3.4 : Diagram pengkondisi sinyal ......................................................... 28

Gambar 3.5 : Rangkaian pengkondisi sinyal LM35 .......................................... 29

Gambar 3.6 : Sensor MQ2 dan pengkondisi sinyal............................................ 30

Gambar 3.7 : Rangkaian sensor gerakPIR Modul .............................................. 32

Gambar 3.8 : Dimensi Fisik Sensor PIR .............................................................. 32

Gambar 3.9 : Rangkaian Limit Switch ................................................................. 33

Gambar 3.10: Rangkaian driver buzzer ................................................................ 34

Gambar 3.11 : Desain konstruksi mekanik ............................................................... 36

Gambar 4.1 : Diagram pengujian video sender ........................................................ 39

Gambar 4.2 : Hasil uji video sender pada jarak <20meter ...................................... 40

Gambar 4.3 : Hasil uji video sender pada jarak ±80 meter..................................... 40

Gambar 4.4 : Diagram Pengukuran LM35................................................................. 41

Gambar 4.5 : Pengujian sensor suhu LM35 menggunakan termometer ............... 42

Gambar 4.6 : Grafik suhu terhadap tegangan ........................................................... 43

Gambar 4.7 : Diagram pengujian sensor api ............................................................ 43

Gambar 4.8 : Hasil pengujian sensor gerak ............................................................. 44

Gambar 4.9 : Rangkaian pengujian driver buzzer ................................................... 46

Gambar 4.10 : Pengujian detector pintu .................................................................... 47

Gambar 4.11 : Pengujian detektor Jendela ................................................................ 48

Gambar 4.12: Pengujian capture gambar ................................................................... 49

Gambar 4.13 : Pengujian gerakan ............................................................................... 49

Gambar 4.14 : Pengujian menggunakan media Api ................................................. 50

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 : PerbedaanAntaraZigbee, Bluetooth danWifi .................................... 9

Tabel 2.2 : Fungsi khusus Port B ........................................................................ 17

Tabel 2.3 : Fungsi khusus Port C ........................................................................ 17

Tabel 2.4 : Fungsi Khusus Port D ....................................................................... 18

Tabel 2.5 : Sensor PIR KC7783R ....................................................................... 19

Tabel 2.6 : Spesifikasi PIR KC778B................................................................... 20

Tabel 3.1 : Sensor PIR KC778R ............................................................................ 32

Tabel 4.1 : Pengujian jarak Video sender ............................................................... 41

Tabel 4.2 : Tabel Error pengujian sensor LM35 ...................................................... 42

Tabel 4.3 : Pengujian sensor gerak ........................................................................ 45

Tabel 4.4 : Pengujian driver buzzer ....................................................................... 46

xv

DAFTAR PUSTAKA

Asriani, 2008, “Data pencurian kendaraan bermotor”Data_pencurian

_kendaraan_bermotor.htm

Ilyas, Mohammad., Mahgoub, Imad , 2005, “ Handbook of Sensor Network Compact

Wireless and Wired Sensing Systems”, Boca Raton: CRC press.

Muhammad Syamsudin, 2008, “Sistem Keamanan Kendaraan dari Pencurian

Berbasis Jaringan Sensor Nirkabel.

Setiawan, Erwin, 2003, “Implementasi RFID Pada system Keamanan Kendaraan

Bermotor” Surabaya: Universitas Kristen Petra

Sohraby, 2007, “Wireless Sensor Network: Technology, protocol, and

Applications”,Wiley-interscience.

Song, H.,Zhu, S., Cao, G, 2007, “Svast: A Sensor network-based vehicle anti-theft

system”,Networking and Security Research Center, Departement of Computer

Science Engineering, Pensylvania State University, Technical Report NAS-

TR-0076-2007.

Documents

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK … · System design of ZigBee technology-based home security. ... 2.4 Pemakaian Op-Amp sebagai pengkondisi sinyal ... system”,Networking