Sistem Keamanan Perumahan Berbasis Smartphone Android

(1)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tingkat kriminalitas di Indonesia setiap tahun terus meningkat salah satunya perampokan terutama pada saat pemilik rumah meninggalkan rumah mereka, perlu adanya pengamanan khusus yang sistemnya terpusat. Sistem keamanan rumah sangat penting ketika pemilik rumah meninggalkan rumah mereka, tetapi meraka akan tetap bisa memonitoring rumah mereka sendiri. Pemilik rumah tentu menginginkan adanya efisiensi, kemudahan, kenyamanan dan keamanan dalam mengendalikan sistem keamanan dalam rumah mereka.

Namun beberapa masalah yang ada pada sistem keamanan rumah adalah tidak adanya sistem yang terpusat untuk mengendalikannya. Selain itu sistem keamanan rumah tidak saling terintegrasi satu sama lain karena sitem keamanan rumah mereka masih secara manual dan tidak terpusat.

Salah satu sistem yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah tersebut adalah dengan memusatkan keamanan rumah dan pengendalian pada suatu tempat atau suatu alat. Sistem keamanan berbasis smartphone android ini merupakan suatu sistem otomatisasi untuk memudahkan pemilik rumah dalam mengendalikan perangkat-perangkat atau alat-alat rumah atau hal yang berkaitan dengan sistem keamanan rumah. Selain itu, sistem kemanan berbasis smartphone android ini memudahkan pemilik rumah untuk mengendalikannya hanya dengan smartphone android yang terintegrasi pada sistem keamanan.

(2)

2 1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dari tugas akhir ini ialah sebagai berikut :

1. Merancang dan membuat sistem monitoring dan controlling rumah. 2. Monitoring keamanan rumah.

3. Monitoring keamanan lingkungan perumahan pada aplikasi berbasis SmartphoneAndroid.

Tujuan dari tugas akhir ini ialah :

Hasil dari tugas akhir ini diharapkan bisa digunakan untuk sistem keamanan dan informasi pada lingkungan perumahan.

1.3 Rumusan Masalah

Masalah utama yang akan dibahas disini adalah bagaimana cara kerja sistem keamanan rumah yang berbasiskan Smartphone Android, serta prinsip kerja dari keamanan rumah itu sendiri.

1.4 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dari perancangan Tugas Akhir ini ialah sebagai berikut:

1. Arduino nano menggunakan mikrokontroler Atmega328.

2. Pemrograman mikrokontroler Atmega328 sebagai pusat kendali sistem keamanan rumah menggunakan bahasa C.

3. Menggunakan modul WiFi WizFi3020 untuk menyediakan komunikasi data dengan standar WLAN.

4. Platform Android yang digunakan adalah versi 4.0.

1.5 Metodologi penelitian

(3)

3 a. Studi Pustaka

Merupakan metode pengumpulan materi yang berhubungan dengan penelitian Tugas Akhir.

b. Perancangan sistem

Melakukan perancangan sistem yang meliputi: perangkat keras dan perangkat lunak.

c. Implementasi

Mengimplementasi sistem yang telah dirancang secara keseluruhan pada kondisi yang lebih nyata.

d. Analisa dan Pengujian

Pengujian dan analisis merupakan metode untuk mengetahui hasil dari perancangan sistem yang telah dibuat, apakah sudah berhasil sesuai dengan yang direncanakan atau belum, selanjutnya akan dilakukan pengujian baik secara teoritis maupun praktis.Apabila data yang diperoleh tidak sesuai dengan yang diinginkan maka akan dilakukan pengecekan kembali dan memperbaikinya sehingga diperoleh hasil yang sesuai.

Membuat laporan berdasarkan hasil penelitian tugas akhir yang dibuat.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: BAB I Pendahuluan

(4)

4 BAB II Landasan teori

Menjelaskan dasar-dasar teori tentang topik yang akan dibahas berdasarkan studi literatur dan percobaan yang dilakukan.

BAB III Perancangan

Menjelaskan tentang perancangan sistem, membahas tentang perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software), sehingga menjadi sebuah sistem yang dapat bekerja dengan baik.

BAB IV Analisis data

Berisi hasil pengujian serta analisis data yang didapat. BAB V Simpulan dan saran

(5)

5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1Perangkat Keras (Hardware)

Pada tahap perancangan perangkat keras ini ada beberapa perangkat keras yang digunakan yaitu : mikrokontroler, modul wifi esp8266, sensor PIR (Passive Infra Red), sensor magnet switch, LCD.

2.1.1 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program di dalamnya. Mikrokontroler umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya.

Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja (hanya satu program saja yang bisa disimpan). Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada Mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

2.1.2 Arduino Promini Atmega328

(6)

6 dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroler ini memiliki beberapa fitur antara lain:

1. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.

2. 32 x 8-bit register serba guna.

3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

4. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

5. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read). 6. Memory sebesar 1 KB sebagai tempat penyimpanan data.

7. Semi permanen karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

8. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2 KB.

9. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.

(7)

7 2.1.3 Konfigurasi Pin Arduino Promini Atmega328

Gambar 2.1. konfigurasi Pin ArduinoPromini Atmega328

Gambar 2.2. ArduinoPromini Atmega328

Pada gambar 2.2 merupakan gambar Arduino Promini Atmega 328 yang akan digunakan pada perancangan sistem keamanan rumah.

2.1.4 Sensor PIR (Passive Infrared Receiver)

(8)

8 apapun, namun sensor ini merespon energi dari pancaran infrared pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Salah satu benda yag memiliki pancaran infrared pasif adalah tubuh manusia. Energi panas yang dipancarkan oleh benda dengan suhu diatas nol mutlak akan dapat ditangkap oleh Sensor tersebut.

Gambar 2.3. Sensor PIR

Pada gambar 2.3 merupakan sensor PIR yang akan digunakan pada sistem keamanan rumah.

Bagian-bagian dari PIR adalah Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.

1. Fresnel Lens

Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat. Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.

2. IR Filter

(9)

9 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.

3. Pyroelectric sensor

Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut. 4. Amplifier

Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.

5. Comparator

Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh comparator sehingga mengahasilkan output.

(10)

10 Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelectric, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Sensor pyroelectric terbuat dari bahan galium nitrida (GaN), cesium nitrat (CsNo3) dan litium tantalate (LiTaO3). Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu (keluaran berupa sinyal 1-bit). Jadi sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang gelombang tersebut sensor tidak akan mendeteksinya. Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia).

2.1.5 Sensor Magnet Switch

Sensor magnet swicth disebut juga relai buluh, relai buluh adalah Alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran, seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet disekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap maupun uap.

(11)

11 Gambar 2.5. Sensor magnet swicth

Pada gambar 2.5 merupakan sensor magnet swicth yang akan digunakan pada pintu masuk rumah.

2.1.6 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD (Liquid Crystal Display) adalah modul penampil yang banyak digunakan karena tampilannya menarik. LCD yang paling banyak digunakan saat ini ialah tipe LCD 16×2 karena harganya cukup murah. LCD 16×2 merupakan modul LCD dengan tampilan 2×16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. Modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD.

(12)

12 Pada gambar 2.6 merupakan modul LCD yang akan digunakan didalam pos keamanan untuk memonitoring lingkungan perumahan.

Tabel 2.1. Operasi Dasar LCD

RS R/W Operasi

0 0 Input Instruksi ke LCD

0 1 Membaca Status flag (DB7) dan alamat counter (DB0 ke DB6) 1 0 Menulis Data

1 1 Membaca Data

Tabel 2.2. Konfigurasi pin LCD

Pin No. Keterangan Konfigurasi Hubung

1 GND Ground

Gambar 2.7. TP link MR3020

(13)

13 Tabel 2.3. Spesifikasi TP link MR3020

Spesifikasi Deskripsi

Radio Protocol IEEE 802.11b/g/n Compatible Supported Data Rates 11, 5.5, 2, 1 Mbps (IEEE 802.11b)

Modulation DSSS dan CCK

RF Operating Frequency 2.4 - 2.497 GHz

Antenna Options Chip antenna dan konektor U.FL untuk antena eksternal

Spesifikasi Deskripsi

Networking Protocols UDP, TCP/IP (IPv4), DHCP, ARP, DNS, HTTP/HTTPS Client and Server(**)

Konsumsi Daya (Typical)

Standby = 34µA

Receive = 125mA

Transmit = 290mA

RF Output Power

(Typical)

17dBm ± 1.5dB

Security Protocols WEP, WPA/WPA2–PSK, Enterprise (EAP-FAST, EAP-TLS, EAP-TTLS, PEAP)(**)

I/O Interface UART, SPI(**), I2C(*), WAKE, ALARM, GPIOs

Sumber Tegangan 3.3V

(14)

14 2.1.8 Modul Wifi esp8266

Modul WiFi ini merupakan SoC (System on Chip) dengan stack protokol TCP/IP yang telah terintegrasi, sehingga memungkinkan mikrokontroler untuk meng-akses jaringan WiFi. Modul ini juga sangat mudah untuk dihubungkan dengan perangkat Arduino, atau dengan kata lain menjadi Arduino WiFi shield. Modul ini juga mendukung APSD untuk aplikasi VoIP.

Gambar 2.8. Modul Wifi esp8266

2.2Perangkat Lunak (software)

Perangkat lunak berhubungan dengan perangakat namun sifatnya pun berbeda dengan perangkat keras atau hardware, jika perangkat keras adalah komponen yang nyata yang dapat dilihat dan di sentuh oleh secara langsung manusia, maka software dan perangkat lunak tidak dapat di sentuh dan di lihat secara fisik, software memang tidak tampak secara fisik dan tidak berwujud benda namun bisa untuk dioperasikan.

2.2.1 Bahasa Pemrograman C

(15)

15 pada komputer Digital Equipment Corporation PDP-11 yang menggunakan sistem operasi UNIX.

Standar bahasa C yang asli adalah standar dari UNIX. Sistem operasi, kompiler C dan seluruh program aplikasi UNIX yang esensial ditulis dalam bahasa C. Kepopuleran bahasa C membuat versi-versi dari bahasa ini banyak dibuat untuk komputer mikro. Untuk membuat versi-versi tersebut menjadi standar, ANSI (American National Standard Institutes) membentuk suatu komite (ANSI Committee X3J11) pada tahun 1983 yang kemudian menetapkan standar ANSI untuk bahasa C. Standar ANSI ini didasarkan kepada standar UNIX yang diperluas.

Bahasa C mempunyai kemampuan lebih dibanding dengan bahasa pemrograman yang lain. Bahasa C merupakan bahasa pemrograman yang bersifat portabel, yaitu suatu program yang dibuat dengan bahasa C pada suatu komputer akan dapat dijalankan pada komputer lain dengan sedikit (atau tanpa) ada perubahan yang berarti.

Bahasa C merupakan bahasa yang biasa digunakan untuk keperluan pemrograman sistem, antara lain untuk membuat:

 Assembler

 Paket program aplikasi

(16)

16 Pada kenyataannya, bahasa C mengkombinasikan elemen dalam bahasa tingkat tinggi dan bahasa tingkat rendah, yaitu kemudahan dalam membuat program yang ditawarkan pada bahasa tingkat tinggi dan kecepatan eksekusi dari bahasa tingkat rendah.

2.2.1.1Kerangka Dasar Bahasa Pemograman C

Bahasa pemrograman C sama seperti bahasa pemrograman lainnya yang memiliki kerangka dasar. Kerangka Dasar Bahasa C adalah sebagai berikut :

 Fungsi main()

Fungsi main merupakan fungsi utama yang wajib ada pada saat kita membuat program dengan bahasa C. Dalam sebuah project hanya boleh ada 1 buah fungsi main() saja. Namun dalam bahasa C, tidak membatasi hanya boleh 1 fungsi saja, melainkan kita juga diperbolehkan untuk membuat fungsi-fungsi lain selain fungsi main() yang bisa mempermudah kita dalam membuat sebuah program.

 Deklarasi variabel

Pendeklarasian variabel ini dilakukan untuk mendaftarkan variabel apa saja yang akan kita gunakan dalam program yang kita buat. Pendeklarasian variabel ini biasanya sekaligus dengan mencantumkan tipe data dari variabel tersebut.

 Perintah (statement)

Perintah merupakan deretan program yang kita buat dalam sebuah project.  Akses library

Digunakan untuk mengakses library apa saja yang kita perlukan dalam pembuatan sebuah program.

 Komentar

(17)

17 Tabel 2.4. Instruksi dasar bahasa pemograman C

Instruksi Keterangan

While (kondisi) { … } Perulangan

If (kondisi) { … } Percabangan

Instruksi Keterangan

Switch(item) {case(kondisi) : … Break;} Percabangan

Var = item; Penugasan/assignment

getchar(); Input data

putchar(); Output data

2.2.2 Smartphone Android

Android adalah sebuah sistem operasi berbasis Linux yang dirancang untuk mobile device seperti smartphone dan komputer tablet yang dikembangkan oleh Google. Beberapa fitur Android antara lain:

 Application framework, yakni application framework yang bisa digunakan untuk membangun aplikasi Android.

 Dalvik Virtual Machine, yakni Java bytecode interpreter yang diimplementasikan pada Android untuk mengganti Java Virtual Machine.  Integrated Browser, Android menyertakan browser berbasis WebKit

sebagai aplikasi standar.

 SQLite,adalah aplikasi basis data SQLite yang disertakan dalam Android.  Media Support, dukungan untuk memutar format multimedia yang

banyak.

 GSM telephony support, adalah kemampuan Android untuk mengakses langsung hardware untuk komunikasi GSM. Dimana dukungan ini bergantung pada modul yang tersedia untuk masing-masing hardware GSM.

 Bluetooth, EDGE, 3G, dan WiFi, dukungan untuk banyak jenis koneksi wireless.

(18)

18  Rich development environment, tersedia software development yang

lengkap.

2.2.2.1Versi Android

Versi disini hanya membahas tentang Android yang dirilis resmi oleh Google, berikut ini adalah rangkuman dari versi tersebut:

1. Versi 1.0 (codename tidak diketahui), dirilis pada September 2008 2. Versi 1.1 (codename tidak diketahui), dirilis pada Februari 2009 3. Versi 1.5 (codename Cupcake), dirilis September 2009

4. Versi 1.6 (codename Donut), dirilis September 2009

5. Versi 2.0, 2.0.1, 2.1 (codename Eclair), dirilis Oktober 2009 6. Versi 2.2 (codename Froyo), dirilis Mei 2010

7. Versi 2.3 (codename Gingerbread), dirilis Desember 2010 8. Versi 3.0 (codename Honeycomb), dirilis Mei 2011

9. Versi 4.0 (codename Ice Cream Sandwich), dirilis Oktober 2011 10.Versi 4.1 (codename Jelly Bean), dirilis Oktober 2011

11.Versi 4.4 (codename KitKat), dirilis September 2013

2.2.3 IEEE 802.11 Wireless Local Area Network (WLAN)

(19)

19 Gambar 2.10. Arsitektur WLAN

Pada WLAN terdapat dua konfigurasi mode operasi, yakni:

1. Independent configuration (basic service set – BSS), pada mode ini semua station berhubungan secara langsung. Mode ini lebih dikenal dengan nama ad hoc mode.

2. Infra-structure configuration (extended service set –ESS), pada mode ini station memilih access point (AP) yang terdekat dan melakukan proses associate dengan AP tersebut. AP memberikan akses ke data yang berada pada jaringan luar atau disebut distribution system.

2.2.4 Komunikasi Data

Komunikasi data untuk menyampaikan informasi dari satu lokasi ke lokasi lainnya. Komponen informasi disebut pesan, atau lebih dikenal sebagai data. Data tersusun dari kode dan simbol yang unik, atau bentuk lain yang diketahui oleh pengirim dan penerima pesan. Sebagai contoh data biner direpresentasikan

sebagai dua kondisi yakni „0’ dan „1’, atau lebih dikenal sebagai bit (binary digit). Bit ini mempresentasikan level tegangan pada sebuah sistem, dimana level tegangan highdipresentasikan sebagai „1’ dan level tegangan lowsebagai „0’.

2.2.4.1Komunikasi Serial

(20)

20 2.2.4.2RS232 Standar

Supaya terjadi kompabilitas perangkat komunikasi data yang dibuat oleh berbagai pabrik, maka pada tahun 1960 dibuatlah antarmuka standar RS232 yang dikeluarkan oleh Electronincs Industries Association (EIA). Kemudian pada tahun 1963, 1965 dan 1969 berturut-turut dikembangkan dengan nama RS232A, RS232B, RS232C.

(21)

36

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan analisa perangkat keras maupun algoritma perangkat lunak dapat disimpulkan bahwa alat dapat berjalan dengan baik di antaranya:

1. Sistem Kemanan perumahan sudah berjalan dengan benar sesuai konsep dan tujuan pembuatan tugas akhir ini.

2. Dari pengujian dan analisis sensor PIR (Passive Infrared Receiver) bekerja dengan baik dimana jarak jangkauan 0,5 – 5 meter terdeteksi sedangkan pada jarak 6 meter sudah tidak terdeteksi maka akan muncul pemberitahun ke smartphone android berupa notifikasi dan pemberitahuan berupa sinyal ke LCD yang di tempatkan di pos keamanan.

3. Dari pengujian dan analisis sensor magnet swicth jika bernilai 0 maka magnet swicth tidak aktif sedangkan jika bernilai 1 maka sensor aktif dan akan memberikan pemberitahuan ke smartphone android berupa notifikasi dan pemberitahuan berupa sinyal ke LCD yang di tempatkan di pos keamanan.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil pengujian dan analisa untuk menyempurnakan atau membuat sistem ini lebih baik, yaitu

1. Penambahan sensor-sensor pada perangkat keras agar keamanan rumah lebih maksimal

(22)

37

DAFTAR PUSTAKA

[1] Bagus Hari, Sasongko. (2012). Pemrograman Mikrokontroler dengan Bahasa C. Yogyakarta: ANDI.

[2] Clark, M. P. Data networks, IP, and the Internet: networks, protocols, design, and operation. West Sussex, England: Wiley. 2003.

[3] Mj. Arduino mega dan modul wifi esp8266 untuk data loger. Dipetik Juli 1, 2015, dari http://madajimmy.com/ :http//madajimmy.com/artikel/tutorial/67-arduino-mega-dan-modul-wifi-esp8266-untuk-data-logger.html.

[4] Syahrul, Assembler (Bahasa Assembly), Bandung, Informatika, 2012. [5] Syahrul , Mikrokontroler AVR Atmega 8535, Bandung, Informatika 2012.

(23)

(24)

1

SISTEM KEAMANAN KOMPLEK PERUMAHAN BERBASIS SMARTPHONE ANDROID

Syahrul1, Asep koswata2 1,2

Jurusan Teknik Komputer Unikom, Bandung asepkoswata@ymail.com

ABSTRAK

Indonesia tercatat memiliki tingkat kriminal yang cukup tinggi terutama perampokan pada saat rumah mereka ditinggalkan pergi oleh pemilik rumah. Sehingga dilakukannya penelitian tentang sistem

keamanan rumah terpusat dan terintegrasi melalui smartphone android , rancangan sistem ini

menggunakan mikrokontoler Atmega 328 sebagai pengelola inputan dari sensor PIR (Passive Infrared

Receiver) dan sensor magnet switch. Aplikasi ini diterapkan di lingkungan perumahan.Hasil pengujian dan analisis sensor PIR (Passive Infrared Receiver) dilakukan dengan cara mengukur jarak antara sensor PIR dengan pergerakan jika jarak jangkauan 0,5 – 5 meter terdeteksi sedangkan pada jarak 6

meter sudah tidak terdeteksi maka akan muncul pemberitahun ke smartphone android berupa

notifikasi dan pemberitahuan berupa sinyal ke LCD yang di tempatkan di pos keamanan. Sedangkan pengujian sensor magnet switch jika logika 0 maka magnet switch tidak aktif sedangkan jika logika 1

maka sensor aktif dan akan memberikan pemberitahuan ke smartphone android berupa notifikasi dan

pemberitahuan berupa sinyal ke LCD yang di tempatkan di pos keamanan. Sedangkan untuk mengatur

jangkauan sensor PIR (Passive Infrared Receiver) mengunakan penghalang pada bagian bawah sensor

PIR (Passive Infrared Receiver ) sehingga jarak jangkauan dapat diatur tingginya menjadi 1 meter sehingga jika tinggi dibawah 1 meter tidak akan terdeteksi dan hanya medeteksi orang atau manusia. Kata kunci : Sensor Magnet swicth, Sensor PIR (Passive Infrared Receiver), Smartphone Android, Atmega328.

1. PENDAHULUAN

Tingkat kriminalitas di Indonesia setiap tahun terus meningkat salah satunya perampokan terutama diwaktu-waktu pada saat pemilik rumah meninggalkan rumah mereka, perlu adanya pengamanan khusus yang sistemnya terpusat. Sistem keamanan rumah sangat penting ketika pemilik rumah meninggalkan rumah mereka, tetapi meraka akan tetap bisa memonitoring rumah mereka sendiri. Pemilik rumah tentu menginginkan adanya efisiensi, kemudahan, kenyamanan dan keamanan dalam mengendalikan sistem keamanan dalam rumah mereka.

Namun beberapa masalah yang ada pada sistem keamanan rumah adalah tidak adanya sistem yang terpusat untuk mengendalikannya. Selain itu sistem keamanan rumah tidak saling terintegrasi satu sama lain karena sitem keamanan rumah mereka masih secara manual dan tidak terpusat.

Salah satu sistem yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah tersebut adalah dengan

mengotomatiskan keamanan rumah dan

memusatkan pengendalian pada suatu tempat atau suatu alat. Sistem keamanan berbasis

smartphone android ini merupakan suatu sistem otomatisasi untuk memudahkan pemilik

rumah dalam mengendalikan

perangkat-perangkat atau alat-alat rumah atau hal yang berkaitan dengan sistem keamanan rumah.

Selain itu, sistem kemanan berbasis

smartphone android ini memudahkan pemilik rumah untuk mengendalikannya hanya dengan smartphone android yang terintegrasi pada sistem keamanan.

Berdasarkan permasalahan tersebut, maka

dilakukan suatu penelitian mengenai

perancangan sistem keamanan terpusat untuk mengendalikan perangkat-perangkat rumah menggunakan smartphone android. Dengan adanya sistem tersebut, maka pemilik rumah dapat memonitoring keamanan rumah mereka walaupun jauh dari rumah mereka.

2. PERANCANGAN

(25)

2 Perancangan Perangkat Keras

Sistem yang akan dirancang ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 1. Diagram Blok

1. Rumah blok A no A1 : terdapat Mikrokontroler Atmega328 yang berfungsi sebagai pengolahan data dan pengontrol sensor-sensor yang terdapat pada sebuah rumah yaitu sensor PIR dan sensor magnet swicth.

2. Modul wifi MR3020 : Modul wifi digunakan untuk menyediakan komunikasi data nirkabel. Modul ini menerima data dari pengguna, kemudian data dikirimkan ke saluran serial yang kemudian diteruskan ke Mikrokontroler. Saat menerima data dari saluran serial, modul wifi mr3020 berfungsi sebagai server dan access point.

3. Pos satpam / pos keamanan : Berfungsi untuk memonitoring keamanan lingkungan perumahan dari Pos.

4. Smartphone Android : Smartphone android disini berfungsi untuk mengaktifkan sensor-sensor yang telah dihubungkan ke

mikrokontroler dan berfungsi menerima

notifikasi jika terjadi tindak kejahatan.

5. Smartphone Android : Smartphone android disini berfungsi untuk menerima notifikasi jika terjadi tindak kejahatan tetapi tidak bisa menghidupkan sensor-sensor.

Mikrokontroler Atmega328 digunakan untuk memproses masukan dari sensor PIR dan sensor magnet swicth serta memberi keluar sebuah kata yg akan muncul di smartphone

android berbentuk notifikasi dan juga

ditampilkan di LCD yang disimpan di pos satpam sesuai perancangan blok diagram pada gambar 2

Gambar 2. Pin yang digunakan pada mikrokontoler

Modul Wifi MR3020 Modul WiFi digunakan untuk menyediakan komunikasi data nirkabel. Modul ini menerima data dari pengguna, kemudian data dikirimkan ke saluran serial yang kemudian diteruskan ke Mikrokontroler. Saat menerima data dari saluran serial, data dikirimkan ke secara nirkabel ke pengguna yang sedang aktif. Modul Wifi yang digunakan untuk

komunikasi antara mikrokontroler dan

Smartphone Android. Modul ini juga berfungsi sebagai access point.

(26)

3 Gambar 3. Modul Wifi MR3020

Sensor PIR Sensor PIR disini dihubungkan dengan mikrokontroler untuk memonotoring pergerakan tubuh manusia. Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar infra merah

mengandung energi panas maka sensor

pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Sensor pyroelektrik terbuat dari bahan galium nitrida (GaN), cesium nitrat (CsNo3) dan litium tantalate (LiTaO3). Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu (keluaran berupa sinyal 1-bit). Jadi sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi

pancaran infra merah dengan panjang

gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang

gelombang tersebut sensor tidak akan

mendeteksinya. Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia).

Gambar 4. Sensor PIR (Passive Infrared

Receiver)

Sensor Magnet Swicth Sensor magnet digunakan pada pintu dan jendela yang dihubungkan dengan mikrokontroler. Sensor magnet ini bekerja menggunakan sensor magnet reed switch untuk menggerakkan LED.Pada rangkaian ini menggunakan prinsip pembagi tegangan antara kaki basis transistor. Cara kerja rangkaian adalah jika pada reed switch didekati medan magnet maka hambatan kontak reed switch akan menghubung. Hal ini menyebabkan arus negatif masuk ke kaki

transistor, maka transistor tidak akan

(27)

4 Gambar 5. Sensor Magnet Swicth

LCD 16 x 4 digunakan sebagai penampil hasil output dari sensor magnet swicth dan sensor PIR yang dihubungkan dengan mikrokontroler yang disimpan di pos satpam / keamanan sebagai monitoring perumahan jiga terjadi

perampokan. Memiliki jumlah penampil

sebanyak 32 karakter dengan 16 karakter tertampil pada setiap barisnya. Mikrokontroler

mengakses LCD menggunakan mode

pengaturan 4 jalur data. Berikut gambar 3.5 yang merupakan skematik dari LCD 16 x 4.

Gambar 6. LCD 16 x 4

Modul esp8266 adalah Sebuah modul wifi yang digunakan untuk komunikasi data antara mikrokotroler dengan android melalui access point.

Gambar 7. Modul esp6288 Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak sistem Program

pada mikrokontroler. Gambar di bawah ini Keterangan diagram alir program utama :

a. Mulai : Proses ketika Mikrokontroler di aktifkan.

b. Baca data sensor : membaca inputan

dari sensor yang dihubungkan mikrokontroler . c. Apakah pintu terbuka : jika tidak cek apakah ada pergerakan jika tidak ada kembali ke atas jika iya lanjut proses

d. Kirim data ke access point : dimana

berfungsi sebagai server yang menghubungkan mikrontroler mikrokontroler melalu modul wifi esp6288

e. Brondcast notifikasi :Notifikasi di kirim ke setiap smartphone yang menginstal aplikasi sistem keamanan tersebut.

f. Tampilan ke lcd : jika proses atau

sensor membaca inputan maka akan ada laporan ke pos keamaman yang terigtegrasi melalui lcd.

(28)

5

Gambar 6. Rumah dari samping Gambar 7. Tampak dari belakang

3.1 Pengujian dan Analisis Sensor

Passive Infrared Receiver ( PIR )

Gambar 8. Sensor PIR

Tujuan pengujian yang dilakukan pada sensor PIR adalah untuk mendapatkan jarak jangkauan sensor saat mendeteksi aktifitas manusia dalam suatu ruangan, jika terdeteksi adanya suatu gerakan maka mikrokontroler akan mengirim data ke smartphone android berbentuk notifikasi. Namun sensor ini

terdapat kelemahan yaitu mendeteksi

binatang seperti kucing, kelinci dan

sebagainya, dapat dilihat dalam tabel berikut jarak pengukuran sensor PIR.

Tabel 3.1 jarak jangkaun sensor PIR pada

(29)

6

Tabel 3.2 jarak jangkaun sensor PIR pada

rumah ke-2

Hasil pengujian dan data dari pendeteksian pergerakan orang yang berada pada sebuah ruangan jarak-jarak tertentu memberikan nilai kemampuan pedeteksian sensor PIR yang baik. Pengujian sensor PIR untuk medeteksi adanya pergerakan orang pada jarak 0,5-5 meter memberikan hasil yang sempurna yaitu 100%

dimana semua pergerakan orang dapat

dideteksi. Namun pada jarak lebih dari 6 meter pergerakan orang sudah tidak terdeteksi

Berikut ini tabel hasil dari pengujian masukan per kata dengan per suku kata

3.2 Pengujian dan analisis Sensor Magnetic Switch

Tujuan dari pengujian sensor magnetic switch ini adalah untuk mengetahui nilai tegangan dan nilai logika. Cara kerja magnetic switch akan dalam kondisi tertutup (logika ‘0’) bila terdeteksi magnet, dan sebaliknya switch akan berada dalam kondisi terbuka (logika ‘1’) bila tidak terdeteksi magnet. Suplai tegangan yang dibutuhkan oleh magnet swicth adalah 5 VDC

NO Keadaan Nilai

Tabel 3.3 ketepatan sensor magnet swicth pada rumah ke-1

Tabel 3.3 ketepatan sensor magnet swicth pada rumah ke-2

Keterangan pada tabel di atas

menunjukan jika pintu tertutup akan

memberikan nilai logika 0 dan tidak ada notifikasi sehingga menunjukan rumah dalam keadaan aman , sedangkan jika pintu terbuka maka nilai logika 1 dan akan ada pemberitahuan berbentuk notifikasi.

2.3 Pengujian smartphone android

Gambar 9. Tampilan aplikasi android

Gambar 9. menunjukan tampilan

aplikasi smartphone android langkah pertama

(30)

7 smartphone android di aplikasi ini terdapat beberapa button diantaranya : server, connect atau unnconnect , start dan stop. Server untuk menunjukan alamat IP pada rumah kita

sedangkan connect atau unnconect

pemberitahuan apakah aplikasi sudah terhubung atau belum terhubung. Button start berfungsi

untuk mengaktifkan mikrokontroler jika

mikrokontroler sudah aktif maka akan muncul

pemberitahuan connect jika belum terhubung

maka akan muncul unnconect, sedangkan button

stop untuk menonaktifkan mikrokontroler.

Gambar 10. Pemberitahuan Notifikasi

Gambar10. menunjukan tampilan

notifikasi jika salah satu sensor PIR (Passive Infrared Receiver) atau sensor magnet swicth aktif maka akan muncul pemberitahuan ke smartphone android yang berupa notifikasi , notifikasi ini akan muncul pada setiap smartphone android yang menginstal aplikasi sistem keamanan.

2.4 Pengujian Tampilan LCD pada Pos Keamanan

Gambar 11. Tampilan awal LCD

Gambar 11. Pemberitahuan notifikasi saat sensor magnet switch aktif.

Gambar 12 dan gambaar 13 merupakan pemberitahuan jika sensor magnet switch aktif atau sensor PIR aktif dan baris kedua

menunjukan posisi rumah yang sensor

magnetnya aktif.

3. SIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan hasil pengujian dan analisa perangkat keras maupun algoritma perangkat lunak dapat disimpulkan bahwa alat dapat berjalan dengan baik di antaranya:

1. Sistem Kemanan perumahan sudah

berjalan dengan benar sesuai konsep dan tujuan pembuatan tugas akhir ini.

2. Dari pengujian dan analisis sensor PIR

(Passive Infrared Receiver) bekerja dengan baik dimana jarak jangkauan 0,5 – 5 meter terdeteksi sedangkan pada jarak 6 meter sudah tidak terdeteksi maka akan muncul pemberitahun ke smartphone android

berupa notifikasi dan pemberitahuan

berupa sinyal ke LCD yang di tempatkan di pos keamanan.

3. Dari pengujian dan analisis sensor magnet swicth jika bernilai 0 maka magnet swicth tidak aktif sedangkan jika bernilai 1 maka

sensor aktif dan akan memberikan

pemberitahuan ke smartphone android

berupa notifikasi dan pemberitahuan

berupa sinyal ke LCD yang di tempatkan di pos keamanan.

(31)

8

1. Penambahan sensor-sensor pada perangkat

keras agar keamanan rumah lebih

maksimal.

2. Aplikasi pada android lebih signifikan.

4. DAFTAR PUSTAKA

[1] Bagus Hari, Sasongko. (2012).

Pemrograman Mikrokontroler dengan Bahasa C. Yogyakarta: ANDI.

[2] Clark, M. P. Data networks, IP, and the Internet: networks, protocols, design, and operation. West Sussex, England: Wiley. 2003

[3] Mj. Arduino mega dan modul wifi esp8266 untuk data loger. Dipetik Juli 1, 2015, dari

http://madajimmy.com/

:http//madajimmy.com/artikel/tutorial/67- arduino-mega-dan-modul-wifi-esp8266-untuk-data-logger.html

[4] Syahrul, Assember (Bahasa Assembly),

Bandung, Informatika, 2012.

[5] Syahrul, Mokrokontroler AVR Atmega

8535, Bandung, Informatika, 2012.

[6] Trinanda, L. Konfiigurasi atmega 328.

Dipetik April 3, 2015, dari

http://ym-try.blogspot.com/:

(32)

SISTEM KEAMANAN PERUMAHAN BERBASIS SMARTPHONE

ANDROID

TUGAS AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Pada Program Studi Strata Satu Sistem Komputer

Oleh

Asep Koswata

NIM : 10209125

Pembimbing

Ir. Syahrul, MT.

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

(33)

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Data Pribadi

Nama Lengkap : Asep Koswata

Tempat, tanggal dan lahir : Bandung, 13 Juni 1990

Alamat : Kp. Manjah Beureum RT 01/12 Ds. Cileunyi Wetan Kec.Cileunyi Kab.Bandung

Jenis Kelamin : Pria

Agama : Islam

Status : Belum Menikah

Tinggi/Berat Badan : 167 cm/58 Kg

Telepon : 085222731818

Email : coswatta20@gmail.com

Riwayat Pendidikan

A. Formal

1. (1996-2002) Lulus SDN Mekar Wangi Bandung 2. (2002-2005) Lulus SMPN 2 Cileunyi Bandung 3. (2005-2008) Lulus SMAN Karya Budi

4. (2009-2015) Universitas Komputer Indonesia, Teknik Komputer (S1) Kemampuan

1. Menguasai komputer (MS Word, Excel, Power Point). 2. Menguasai instalasi sistem operasi komputer.

(34)

5. Mampu Melakukan Instalasi Jaringan Komputer.

Pengalaman Organisasi

1. (2002-2005) Aktif Organisasi OSIS tingkat SMP

2. (2013-2015) Ikut aktif ORganisasi FKPPI Rayon Cileunyi

3. (2007-2015) Ikut aktif mengurus SSB Rama Putra Cileunyi Bandung 4. (2012-2015) Ikut aktif Unit Kegiatan Karang Taruna Kecamatan Cileunyi

Hormat saya

(35)

vii

1.2 Maksud dan Tujuan ... 2

1.3 Rumusan Masalah ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metode Penelitian ... 2

1.6 Sistematika Penulisan...3

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

2.1 Perangkat Keras ... 5

2.1.1 Mikrokontroler ...5

2.1.2 Arduino Promini Atmega328 ...5

2.1.3 Konfigurasi pin Arduino Promini Atmega328 ...6

2.1.4 Sensor Pir ...7

2.1.5 Sensor magnet swicth ...10

2.1.6 LCD (Liquid Crystal Display) ...11

2.1.7 TP Link MR3020 ...12

2.1.8 Modul Wifi esp8266 ...13

2.1.9 Adaptor ...14

(36)

viii

2.2.1 Bahasa Pemograman C ... 14

2.2.1.1 Kerangka dasar pemograman bahasa C ...16

2.2.2 Smartphone Android ... 17

2.2.2.1 Versi Android ...18

2.2.3 IEEE 802.11 Wireles Local Area Network WLAN ... 18

2.2.4 Komunikasi Data ... 19

2.2.4.1 Komunikasi Serial ...19

2.2.4.2 RS323 Standar ...20

BAB III PERANCANGAN... 21

3.1 Perancangan Perangkat Keras... 21

3.1.1 Mikrokontroler Atmega328 ... 22

3.1.2 TP Link MR3020 ... 23

3.1.3 Sensor PIR ... 23

3.1.4 Sensor Magnet Swicth ... 24

3.1.5 LCD 16 X 2 ...25

3.1.6 AP Access Point ...26

3.2 Perancangan Perangkat Lunak ... 27

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 29

4.1 Pengujian dan dan Analisa... 29

4.1.1 Pengujian dan Analisi Sensor PIR ...29

4.1.2 Pengujian dan Analisi Sensor Magnet Swicth ...31

4.1.3 Pengujian Smartphone Android ...32

4.1.4 Pengujian Pos Keamanan ...33

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ... 34

5.1 Kesimpulan ... 34

5.2 Saran ... 34

(37)

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Operasi dasar LCD ...11

Tabel 2.2. Konfigurasi pin LCD ...11

Tabel 2.3. Spesifikasi Tp link MR3020 ...12

Tabel 2.4. Intruksi dasar pemograman C ...16

Tabel 4.1. Jarak jangkauan sensor PIR ...30

(38)

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Konfigurasi Pin ArduinoPromini Atmega328 ...6

Gambar 2.2. ArduinoPromini Atmega328 ...7

Gambar 2.3. Sensor PIR ...7

Gambar 2.4. Blok diagram sensor PIR ...9

Gambar 2.5. Sensor Magnet Swicth ...10

Gambar 2.6. LCD ...11

Gambar 2.7. TP link Mr3020 ...12

Gambar 2.8. Modul Wifi esp8266 ...13

Gambar 2.9. Adaptor ...14

Gambar 2.10. Arsitektur WLAN ...18

Gambar 3.1. Diagram blok keseluruhan alat ...21

Gambar 3.2. Pin yang digunakan pada mikrokontroler ...22

Gambar 3.3. Modul Wifi MR3020 ...23

Gambar 3.4. Rangkain sensor PIR ...24

Gambar 3.5. Rangkain Sensor magnet swicth ...25

Gambar 3.6. Konfigurasi pin LCD 16 X 2 ...26

Gambar 3.7. Diagram alir program utama mikrokontroler ...27

Gambar 4.1. Gambar sensor PIR ...29

Gambar 4.2. Gambar sensor magnet swicth ...31

Gambar 4.3. Tampilan Aplikasi Android ...32

Gambar 4.4. Tampilan ke LCD ...33

(39)

vi

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmaannirrahim

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Segala puji bagi Allah SWT., Pencipta dan Pemelihara alam semesta, shalawat serta salam semoga terlimpah bagi Muhammad SAW., keluarga dan para pengikutnya yang setia hingga akhir masa.

Atas rahmat dan hidayah-Nya, akhirnya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dan skripsi ini, meskipun hasilnya masih jauh dari kata sempurna, mengingat keterbatasan pengetahuan, keilmuan, pengalaman serta referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu penulis selalu terbuka untuk menerima kritik dan saran yang dapat menyempurnakan tugas akhir ini.

Skripsi ini sesungguhnya bukanlah sebuah kerja individual dan akan sulit terlaksana tanpa bantuan banyak pihak yang tak mungkin penulis sebutkan satu per satu, namun dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Kedua orangtua beserta keluarga besar penulis yang sudah memberikan

do’a, dukungan, kasih sayang dan motivasi, sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Prof. Dr. H. Denny kurniadie, Ir. M.Sc, selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer.

3. Bapak Dr. Wendi Zarman, M.Si selaku ketua Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia.

4. Bapak Dr. Wendi Zarman, M.si selaku dosen wali. Terimakasih atas bimbingannya selama penulis menjalani masa kuliah.

5. Bapak dan Ibu seluruh staf dosen Jurusan Teknik Komputer yang telah memberikan ilmu, motivasi dan bantuan kepada penulis.

(40)

vii

7. Serta seluruh pihak yang telah mendukung dan membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu-per satu. Akhirnya, Penulis berharap semoga penelitian ini menjadi sumbangsih yang bermanfaat bagi dunia sains dan teknologi di Indonesia.

Bandung, Agustus 2015

(41)

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Data Pribadi