Upload
vutruc
View
323
Download
30
Embed Size (px)
Citation preview
RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN KAMAR KOST
MENGGUNAKAN SENSOR PASSIVE INFRA RED
DAN BERBASIS ARDUINO UNO
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh
Suhermanto 11.01.2892
Agung Nur Rohman 11.01.2897
kepada
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER
AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA
2014
DESIGN SYSTEM SECURITY BOARDING ROOM USING SENSOR BASED PASSIVE INFRA RED
AND ARDUINO UNO
RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN KAMAR KOST MENGGUNAKAN SENSOR PASSIVE INFRA RED DAN BERBASIS ARDUINO UNO
Suhermanto
Agung Nur Rohman Joko Dwi Santoso
Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA
ABSTRACT
Rapid technological developments that currently make people want to always be
creative and triggers to create something new which can be applied and can be used easily and practical and can be controlled from a short distance and long distance.
Has been performed using a home security system design Passive Infra Red
sensors and alarms based Arduino uno in pairs on the door of the room. The system can detect the presence of an intruder or burglar automatically. If the boarding room in a state of danger, the system will turn on the buzzer or alarm and then the system will send commands to the modem as a serial modem serial plainly an information server sends a message that there is an intruder or burglar to the owner of a boarding room.
This tool has been realized and can detect if the theft of human motion detection
sensor that is mounted on the door of the boarding room and turn on the alarm automatically.
Keywords : Sensor PIR, Aduino Uno, Buzzer, Modem Serial.
1
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang Masalah
Tingginya tingkat kriminalitas keamanan menjadi salah satu hal yang sangat
penting. Misalnya di kamar kost yang yang rentan akan terjadinya pencurian .Oleh
karena itu dibutuhkan suatu perangkat sistem keamanan untuk menjaga keamanan
setiap waktu untuk dapat melingdungi asset yang dimiliki.Dengan pengaplikasian sistem
ini diharapkan dapat melingdungi dari pencurian yang akhir – akhir ini marak terjadi, guna
untuk menimbulkan rasa aman setiap waktu.Dengan sisitem ini diharapkanakan
menekan rasa kriminallitas dilingkungan kost.
Untuk itu penulis membuat judul “Sistem Keamanan Kost Mengunakan Sensor
Passive Infra Red Dan Berbasis Arduino Uno”.Sistem ini digunakan sebagai detector
pengamanan kamar kost menggunakan alarm sebagai nada peringatan. Sistem
keamanan ini diabuat untuk mengetahui orang yang masuk tanpa seizin pemilik kamar
kost, ketika orang masuk dan membuka pintu maka akan secara otomatis alarm berbunyi
untuk peringatan, sehingga diharapkan pengaplikasian sistem keamanan ini dapan
memberikan rasa aman tehadap pemilik kost. Sistem ini mempuyai keunggulan dengan
menggunakan sensor passve inrfra red dapat mendeteksi radiasi infra merah yang
dipancarkan tubuh manusia, sehingga dapat mendeteksi dalam keadaan gelap
sekalipun.
2. Landasan Teori
2.1 Pengenalan Arduino Uno
Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATMega
3281 (datasheet).Arduino Uno mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya
dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz,
sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset.
1Winoto.Andi, 2010 “Mikrokontroller AVR ATmega8/16/32/8535.hal 18
2
2.2 Bagian-bagian Arduino uno
Ringkasan
Deskripsi Arduio Uno:
Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno
Mikrokontroler ATmega328
Tegangan pengoperasian 5V
Tegangan input yang
disarankan 7-12V
Batas tegangan input 6-20V
Jumlah pin I/O digital 14 (6 di antaranya menyediakan keluaran PWM)
Jumlah pin input analog 6
Arus DC tiap pin I/O 40 mA
Arus DC untuk pin 3.3V 50 mA
Memori Flash 32 KB (ATmega328), sekitar 0.5 KB digunakan oleh
bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Clock Speed 16 MHz
Sumber :http://arduino.cc/, diakses 3 mei 2014, 08:00 WIB
2.3 Komunikasi
Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan computer,
Arduino Uno lain, atau mikrokontroler lain. ATMega3282 ini menyediakan UART TTL (5v)
komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX dan 1 (TX).
2.3.1 Input dan Output
Input dan Output3 Setiap 14 pin digital pada ArduinoUno dapat digunakan
sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan
digitalRead(). Input/output dioperasikan pada 5 volt. Setiap pin dapat menghasilkan atau
menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor 20-50 Kohms
2Steven F.Barrett, 2012”ATMega 328” hal 13
3Steven F.Barrett, 2012”Input dan Output” hal 9
3
2.3.2 Catu Cahaya
ArduinoUno dapat beroperasi melalui koneksi USB atau power supply. Dalam
penggunaan power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor dapat
dihubungkan dengan jack adaptor pada koneksi port inputsupply.
2.3.3 Memory
Arduino memiliki 32 KB flash memory4 untuk menyimpan kode, juga 2 KB yang
digunakan untuk bootloader.Arduino memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk
EEPROM.
2.4 Komunikasi Serial
Komunikasi serial merupakan komunikasi data dengan pengiriman data satu
persatu pada satuan waktu. Transmisi data pada komunikasi serial dilakukan per bit.
2.5 Perangkat Lunak (Arduino Software)
Lingkungan open-source Arduino atau Arduino IDE5 memudahkan untuk menulis
kode dengan meng-upload ke I/O board. Ini berjalan pada Windows, Mac OS X, dan
Linux. Berdasarkan pengolahan, avr-gcc, dan perangkat lunak open-source lainnya.
2.6 Pemprograman
Arduino Uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino. Pilih ArduinoUno
dari Tool lalu sesuaikan denganMicrocontroller yang digunakan.
2.7 Automatic Software Reset
Tombol reset Arduino Uno dirancang dengan cara yang memungkinkan untuk
mengatur ulang oleh perangkat lunak yang berjalan pada computer yang terhubung.
2.8 Sensor
Sensor adalah suatu alat yang dapat mengukur atau mendeteksi kondisi
sebenarnya di dunia nyata, seperti pergerakan, panas, atau cahaya dan mengubah
kondisi nyata tersebut ke dalam bentuk analog adau digital.
2.9 Buzzer Modul
Buzzer6adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suaa.
Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya cukup mudah
yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan mengeluarkan bunyi atau
suara. Frekuensi suara yang dikeluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5KHz.
4Steven F.Barrett, 2012”memory”hal 14
5G.smith,2011”The Integrated Development Environment (IDE)”.hal 5
6Army War Collage, 2006”Power Buzzer Amplifer”
4
2.10 Modem
Modem berasal dari singkatan Modulator Demodulator. Modulator merupakan
bagian yang mengubah sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa (carrier) dan siap
untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal
informasi (biasanya berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa yang diterima sehingga
informasi tersebut dapat diterima dengan baik.
Gambar 2.6 Sistem Pengiriman Informasi
3. Prancangan dan Pembuatan Sistem
3.1 Gambaran Umum
Gambar 3.1 Alur Kerja Sistem
Berdasarkan alur kerja sistem diatas, sistem di atas cara kerjanya adalah
pertama sensor infra red akan memancarkan sinyal infra rednya ke infra red reciver yang
sebelumnya dimodulasi oleh rangkaian buzzer modul. Dari infra redreciver itu
5
akanditerima oleh rangkain komparator. Yang jika aliran cahaya dari cahaya infra red itu
tadi dihalangi maka tegangan output pada komperator akan menjadi 0 Volt atau menjadi
low kemudian akan masuk ke Arduino Uno ATMega 328. Selain itu inputan dari ATMega
328 ada sensor PIR yang terpasang di kamar kost. Kemudian dari ATMega 328 itu
dikirimkan melalui komunikasi RS 232 ke Modem Serial Wavecom dengan koneksi RX
TX. Kemudian dari ATMega 328 di outputkan ke buzzer dan di outputkan pada HP
server yang menggunakan modem serial Wavecom yang komunikasinya kemudian
informasinya akan diteruskan kepada HP orang pemilik kamar kost.
3.2 Blok Diagram Sistem
Sebelum merancang dan membuat perangkat keras pada proyek akhir ini,
yang harus dipahami terlebih dulu adalah susunan atau blok diagram dari sistem itu
sendiri. Blok diagram dari sistem yang dibuat pada proyek akhir ini ditunjukkan pada
gambar berikut :
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem
3.3 Perancanaan dan Pembuatan Sistem Hardware
3.3.1 Minimum Sistem
Arduino Uno yang dipilih adalah ATMega 328 karena clock kerjanya tinggi
sampai 16 MIPS pada clock 16 MHZ, ukuran flash memorinya besar yaitu sebesar
sebesar 2 Kbyte, 32 KByte, kapasistas SRAM 2. Kemudian mempunyai 2 buah TX RX
karena dalam hal ini pada sistem ini dibutuhkan 2 buah TX RX.
3.3.2 Sensor Infra Red
6
Pada sensor Infra Red ini terdiri dari IR led, Infra Redreceiver, rangkaian
modulasi ic 555 dan rangkaian komparator. Rangkaian komparatornya menggunakan IC
LM 324 yang merupakan komparator inverting.Dalam perancangan sensor infra red kali
ini digunakan IR receiver GPUE128Q dengan spesifik dia dapat menerima data pada
range frekuensi sebesar 38-40 kHz.
3.3.3 Koneksi Serial
Berikut adalah perancangan untuk komunikasi serial 232 to modem serial
Wavecom dengan gambar board sebagai berikut:
Gambar 3.7 RangkaianRS 232 to modem serial
7
3.4 Perancangan Software
3.4.1 Flowchart Sensor PIR.
Gambar 3.8 FlowchartSensor PIR
Pada gambar flowchart diatas dapat dijelaskan bahwa sensor PIR akan
mendeteksi orang itu sebagai pencuri atau penyusup yang akan masuk ke kamar kost,
maka jiak sensor PIR mendeteksi pencuri maka lampu akan menyala, jika lampu mati
maka sensor PIR tidak mendeteksi pencuri atau penyusup yang akan masuk ke kamar
kost.
8
3.4.3 Flowchart Pengiriman SMS
Gambar 3.10 Flowchart Pengiriman SMS
Pada flowchart diatas adalah diagram alir mengenai pengiriman SMS yang
dilakukan oleh Arduino Uno ATMega 328 yang mempunyai struktur kerja bahwa jika ada
data dari sebuah sensor maka data tersebut akan dilanjutkan ke Arduino kemudian
diteruskan modem serial yang sebagai server untuk diteruskan ke handphone pemilik.
3.4.4 Perancanagan Penempatan Sensor Pada Kamar Yang Sebenarnya
Gambar dibawah adalah design rumah atau kamar kost yang digunakan untuk
menentukan penempatan sensor-sensor yang digunakan. Berikut ini adalah gambaran
sistem dan penempatan sensor.
9
Gambar 3.11 Penempatan Sensor Kamar Kost
4. Pengujian dan Hasil
4.1 Pengujian Perangkat Keras
Pengujian yang dilakukan kali ini yaitu pengujian perangkat keras dan sensor
yang sudah dibuat. Pengujian perangkat keras yang dilakukan yaitu menguji Arduino Uno
dan sensor PIR, sms gateway, Buzzer,koneksi serial RS 232.
4.1.1 Pengujian Arduino Uno
1) Tujuan
Untuk mengetahui apakah minimum system ATMega 328 ini berfungsi atau tidak.
4.1.2 Pengujian Buzzer (Alarm)
Untuk mengetahui apakah Buzzer atau alarm bekerja dengan baik atau tidak.
4.1.3 Pengujian Sensor PIR (Passive InfraRed)
Untuk mengetahui apakah sensor PIR KC7783R bekerja dengan baik atau tidak dan
Untuk mengetahui sensitifitas dari sensor PIR KC7783R.
4.1.4 Pengujian Koneksi Serial
Untuk mengetahui apakah koneksi serial RS 232 bekerja dengan baik atau tidak
4.1.5 Pengujian Modem Serial Wavecom
10
Untuk mengetahui apakah modem serial Wavecom bekerja dengan baik atau tidak
dan untuk mngetahui apakah koneksi serial RS 232 terhubung dengan baik ke modem
serial Wavecom.
4.1.6 Pengujian Sistem Keamanan Kamar Kost Menggunakan Sensor PIR
Menggunakan Arduino Uno
Untuk mengetahui apakah penempatan sensor dan sensitifias sensor PIR
bekerja dengan baik pada kamar kost dan untuk mengetahui apakah kemanan kamar
kost bekerja dengan biak atau tidak kemudian mengetahui apakah semua alat bekerja
dengan baik saat pemasangan pada objek.
5. Penutup
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan tahap perancanaan dan pembuatan sistem yang kemudian
dilanjutkan dengan tahap pengujian dan hasil, maka dapat di ambil kesimpulan
sementara sebagai berikut :
1. Sensor PIR yang didisain hanya dapat mendeteksi pergerakan.
2. Sistem dapat memberi peringatan atau informasi berupa pesan singkat
(SMS)
3. Pada sensor infra red, jarak maksimum yang dapat dideteksi oleh sensor
infra red secara vertical yaitu dengan jarak atas ke bawah sekitar 2 meter
dengan sudut 600 dengan jarak vertical maksimal 5 meter.
4. Komunikasi serial pada Arduino Uno ATMega 328 bekerja dengan baik dan
menghasilkan output yang baik pada modem serial GSM.
5. Respon yang dimiliki oleh sensor PIR yang digunakan pada sistem sensor ini
yaitu dapat mendeteksi dengan range sebesar 50 0
dengan waktu respon
rata-rata 2 detik.
6. Merancang sistem keamanan kamar kost menggunakan sensor PIR dan
berbasis Arduino Uno, alat atau hardware yang digunakan adalah
Mikrokontroller ATMega 328, sensor PIR, koneksi serial TX RX, Buzzer dan
Modem serial GSM Wavecom. Langkah awal dalam merancang sistem :
Hubungkan sensor PIR pin Mikrokontroller ATMega 328
Hubungkan Buzzer pada pin Mikrokontoller ATMega 328
Hubungkan koneksi TX RX pada ATMega 328
Hubungkan Modem serial GSM Wavecom pada ATMega 328
11
5.2 Saran
Tugas Akhir ini merupakan hasil maksimal saat ini.Karya ini masih bisa
dikembangkan kedepannya, disempurnakan dan juga adanya penambahan-penambahan
lainnya, seperti sistem otomatis mematikan sensor mealaui SMS dan tambahan kamera
tambahan sensor-sensor yang lainnya.
12
DAFTAR PUSTAKA
Benzi Massimo, 2011, “Gretting Started with Arduino”, Sebastopol: O’Reilly
Media, Inc
Evans, Brian, 2011, “Beginning Arduino Progremming, Apress
Gertz, Emily; & Justo, Patrick Di, 2012, “Environmental Monitoring with Arduino Buiilding
Simple Devices to Collect Data about the World Around Us”,
Sebastopol: O’Reilly Media, Inc
I Kade Agus Aryawan, 2007 “Sistem Pengaman Rumah Berbasis Mikrokontroler
ATMEGA 8535”, TA, Teknik Elektro Ekstensi.
Katupitiya, Jayanta, “Interfacing with C++ Progremming Real-World
Applications”, Berlin: Springer-Verlag.
McRoberts, Michel, 2001, “Arduino Starters Kit Manual a Complate Beginners Guide to
the Arduino”, Eartshine Design.
McRoberts, Michael, 2010, “Beginning Arduino”, New York: Apress.
Monk, Simon, 2010, “30 Arduino Project for the Evil Genius”, The McGraw-Hill
Companies, Inc.
Reiley, Mike, 2012, “Progremming Your Home Automate with Arduino, Android, and Your
Computer”, The Pragmatic Programmers, LLC.