DAFTAR PUSTAKA
J.Bueghe,Frederick dan Eugene Hecht.2006.Fisika Universitas.Edisi Kesepuluh.Erlangga: Jakarta
Mediarman,Bernard.2005.Fisika Dasar.Graha Ilmu.Jakarta
Savin,William.2006.Fisika Modern.Edisi Kedua.Erlangga:Jakarta
Rahmat,Rafuddin.2007,Belajar Sendiri mikrokontroller AVR.Yogyakarta,Andi Yogyakarta
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1Perancangan Blok Diagram Sistem
Gambar 3.1.Diagram Blok Sistem
Fungsi dari tiap blok:
1. power supply : yang digunakan adalah adaptor 12V yang berfungsi memberikan tegangan masukan 12V DC ke arduino dan di arduino di ubah menjadi 5V melalui regulator yang ada di arduino
2. sensor PIR : memberikan imputan berupa data digital yang berfungsi memberikan tanda ada manusia atau tidak yang terdeteksi. Sensor PIR
ARDUINO UNO Rev 3
LCD 16x2
Buzzer Sensor PIR
Baterai atau Power Supply
merespon energi dari pancaran infraret pasif yang dimiliki setiap benda yang terdeteksi olehnya salah satunya manusia.
3. Arduino Uno : berfungsi untuk mengolah data yang dikirim oleh sensor dan sebagai otak dari alat tersebut.
4. LCD : berfungsu untuk menampilkan karakter yang telah diprogram jika alat mendeteksi adanya manusia atau tidak ada.
5. Alarm : sebagai pendeteksi adanya manusia jika sensor membaca data digital high.
3.2 Rancangan Perangkat Keras 3.2.1 Rangkaian Skematik
3.2.2 PerancanganArduino Uno ATMega328
.
Gambar 3.3.SkemaRangkaianSistem Minimum Arduino
3.2.3 Rangkaian Sensor PIR
Gambar 3.4 Rangkaian Sensor PIR
Padarangkaian sensor PIR ini, pin 3 (O/P) dihubungkanlangsungke pin 1 mikrokontroller (Port B.0) , sedangkan pin V+ dihubungkanke +5 V PSA dan pin 1 (GND) dihubungkanke GND PSA .
3.2.4Cara kerja pembacaan sensor PIR
Gambar 3.5 cara kerja sensor PIR
3.2.5 RangkaianSkematik LCD (Liquid Crystal Display)
Pengoperasian LCD denganMikrokontrolerATmega 328 menggunakankomunikasi 4 bit.Setelah sensor pelampungsudahmelakukanpengukuran, variable resistor akanmengirimkan data
kemikrokontrolermelalui Port A kemudianmikrokontrolermenerima data ukuranjarak yang terbacadanditampilkanoleh LCD. Berikutadalahskematikrangkaian LCD.
Gambar 3.6.SkematikRangkaian LCD 16x2 Karakter
Padagambar 3.6, pin 1 dihubungkankeVcc (5V), pin 2 dan 16 dihubungkankeGnd(Ground),pin 3 merupakanpengaturantegangan Contrastdari LCD, pin 4 merupakanRegister Select (RS), pin 5 merupakan R/W (Read/Write),pin 6 merupakanEnable,pin 11-14 merupakan data. Reset, Enable, R/W dan data dihubungkankemikrokontroler ATmega328.Fungsidaripotensiometer (VR1) adalahuntukmengaturgelap/terangnyakarakter yang ditampilkanpada LCD.
3.2.6 PerancanganRangkaianPower Supply (PSA)
Rangkaianiniberfungsiuntukmensupplytegangankeseluruhran rangkaian yang ada.Rangkaian PSA yang dibuatterdiridarisatukeluaran, yaitu 5 volt.Keluaran 5 volt inidigunakanuntukmensupplytegangankesemuarangkaian.Rangkaianpower
supplyditunjukkanpadagambar 3.7:
3.2.7 PerancanganRangkaianBUZZER
Rangkaianbuzzeriniberfungsisebagai indicator
denganmengeluarkanbunyisuarasebagaipertanda Sensor mendeteksiadanyapotensikebakaranyaitunilaisuhudanasapnyatinggi.Rangkaianbuzzer
dapatdilihatpadagambarberikut:
Gambar 3.8 SkematikRangkaianBuzzer
Padagambar 3.6 kaki negative padabuzzerdihubungkankegrounddan kaki positifbuzzerdihubungkankemikrokontroller.Makauntukmenghidupkanbuzzer,port
yang terhubungkemikrokontrollercukupmengeluarkanlogika 1 (high)
danbuzzerakanmatiketikaport yang terhubungkemikrokontrollermengeluarkanlogika 0 atau(low).
3.3 flowchart Program
start
Instalisasi port awal yang di gunakan
Tampil LCD
Membaca nilai digital yang terbaca
sensor
Ada maling Ruangan
aman
Buzzer hidup LCD menampilkan karakter ada maling
selesai
Gambar 3.9 flowchart program
1. Settingan awal arduino untuk kaki/port yang digunakan, port yang di gunakan di ubah menjadi imput atau out put.
2. Menampilkan karakter nama yang telah di program ke LCD.
3. Sensor PIR membaca nilai digital jika saat pengujian ada manusia atau tidak. 4. Jika ada manusia terdeteksi maka alarm hidup dan jika tidak berarti rumah
aman dan alarm mati.
BAB IV
PENGUJIAN RANGKAIAN DAN DATA PENGUJIAN
Pada bab ini, akan dibahas tentang pengujian alat berdasarkan perancangan dari sistem yang telah dibuat. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kerja dari system dan untuk mengetahui apakah system telah bekerja sesuai dengan perancangan atau belum. Untuk memudahkan dalam menganalisa dan menghindari terjadinya kesalahan.
Pengujian alat dilakukan secara terpisah dimaksudkan agar mengetahuikondisi dari tiap blok atau rangkaian. Setelah semua rangkaian telah bekerja dengan baik maka dilakukan pengujian secara keseluruhan dengan memberikan masukan untuk sensor dan diolah arduino uno.
4.1 Pengujian Sensor PIR
4.2 Pengujian LCD
Pada tahap ini dilakukan percobaan untuk mengaktifkan LCD sistem. Pengaktifan LCD dilakukan dengan cara menampilkan beberapa karakter pada LCD. 4.3 Pemograman
/* Blink
Turns on an LED on for one second, then off for one second, repeatedly.
Most Arduinos have an on-board LED you can control. On the Uno and Leonardo, it is attached to digital pin 13. If you're unsure what
pin the on-board LED is connected to on your Arduino model, check the documentation at http://arduino.cc
This example code is in the public domain.
modified 8 May 2014 by Scott Fitzgerald */
#include <LiquidCrystal.h>
// initialize the library with the numbers of the interface pins LiquidCrystal lcd(12, 11,10 ,9 ,8 ,7 ,6);
// the setup function runs once when you press reset or power the board void setup() {
// initialize digital pin 13 as an output. pinMode(A2, OUTPUT);
pinMode(0, OUTPUT); pinMode(A0,INPUT); lcd.begin(16, 2); lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Metrologi 2013"); lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Melda C aritonang"); delay(2000);
lcd.clear(); }
// the loop function runs over and over again forever void loop() {
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("A.DETEKSI MALING"); if(digitalRead(A0)==HIGH)
{
lcd.setCursor(0, 1);
digitalWrite(0, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) digitalWrite(A2, HIGH);
delay(200); lcd.clear();
} else {
lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("AMAN");
digitalWrite(0, LOW); // turn the LED on (HIGH is the voltage level digitalWrite(A2, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(200);
lcd.clear(); }
}
4.4 Data Percobaan
No Jarak ( cm ) PendeteksiGerakanManusia
5 150 Terdeteksi
Dari data diatas dapat diketahui bahwa PIR dapat mendeteksi gerakan manusia hingga jarak 690 cm atau 6,9 m dan mulai tidak dapat mendeteksi gerakan manusia lebih dari 720 cm atau 7,2 m.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Pada hasil percobaan ini di simpulkan bahwa alat pendeteksi maling pada rumah berjalan seperti yang diharapkan. Pendeteksian sensor PIR memiliki jarak pengukuran jarak 690 cm atau 6,9 m danmulaitidakdapatmendeteksigerakanmanusialebihdari 720 cm atau 7,2 m. 2. PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang menangkap
yang berbeda beda. Karena besaran yang berbeda inilah comparator menghasilkan output.
5.1 Saran
Beberapa tambahan yang di perlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah:
1. sebaiknya rangkaian yang di gunakan menghasilkan nilai yang mendekati nilai aslinya dan sebaiknya rangkaian alat ini dikemas dalam bentuk yang lebih rapi agar tidak di pengaruhi oleh lingkungan sekitar.
2. Dengan beberpa pengembangan dan penyempurnaan sistem dari alat ini akan dapat lebih baik lagi hasilnya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Di babini, akan dijelaskan komponen-komponenutama yang digunakandan pembahasan tentang pendeteksi maling pada rumah dengan berbasis Arduino uno dengan menggunakan sensor PIR.
2.1 Sensor PIR
2.1.1 Pengertian Sensor PIR
Kita pasti sering dengar tentang sensor. Sensor biasa digunakan untuk mendeteksi suatu benda atau berbagai kegunaan yang lain. Salah satu jenis sensor adalah PIR (Passive Infrared Receiver), sensor ini merupakan sensor berbasis infrared namun tidak sama dengan IR LED dan fototransistor. Perbedaan dengan IR LED adalah sensor PIR tidak memancarkan 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.
2.1.2 Bagian-bagian dari sensor PIR 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
IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 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.Mengapa bisa menghasilkan arus listrik?Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas.Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energy panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.
4. Amplifier
Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.
5. Comparator
Seterlah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh comparator sehingga mengahasilkan output.
2.1.3Jarak pancar sensor PIR
Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor. Proses penginderaan sensor PIR dapat digambarkan sebagai berikut:
Pada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga 5 meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.
2.2.1 Pengerti
“Uno” berarti satu dalam bahasa Italia dan dinamai untuk menandakan keluaran (produk) Arduino 1.0 selanjutnya. Arduino UNO dan versi 1.0 akan menjadi referensi untuk versi-versi Arduino selanjutnya. Arduino UNO adalah sebuah seri terakhir dari board Arduino USB dan model referensi untuk papan Arduino, untuk suatu perbandingan dengan versi sebelumnya.
Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATMega 328.Board ini memiliki 14 digital input / ouput pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai ouput PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik dan tombol reset. Pin – pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler,hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tekanan bisa didapatdari adaptor AC – DC atau baterai untuk menggunakannya (Arduino, Inc., 2009).
2.3Gambar arduino uno R3
BoardArduino Uno memiliki fitur – fitur baru sebagai berikut :
pinout : menambahkan SDA dan SCL pin yang deket ke pin aref dan dua pin
baru lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan I/O REF yang memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board sistem. Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan prosesor yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino karena beroperasi dengan 3,3V. Yang kedua adalah pin yang tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan pengembangannya.
Sirkuit reset
ATMega 16U2 ganti 8U yang digunakan sebagai konverter USB-to-serial Power: Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power
supply.Powernya diselek secara otomatis.Power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Board arduino dapat dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supply kurang dari 7V, kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas dan menyebabkan kerusakan pada board.Rekomendasi tegangan ada pada 7 sampai 12 volt.
Vin:Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan dari luar
jika tegangan suplai menggunakan power jack, aksesnya menggunakan pin ini.
5V:Regulasi power supply digunakan untuk power mikrokontroller dan
komponen lainnya pada board. 5V dapat melalui Vin menggunakan regulator pada board, atau supply oleh USB atau supply regulasi 5V lainnya.
3V3: Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di board. Arus
maximumnya adalah 50mA
Pin Ground :berfungsi sebagai jalur ground pada arduino
Memori :ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode,
juga 2 KB yang digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk EEPROM.
2.2.2Input & Output Pin Arduino Uno
Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Input/output dioperasikan pada 5 volt.Setiap pin dapat menghasilkan atau menerima maximum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (disconnected oleh default) 20-50K Ohm. Beberapa pin memiliki fungsi sebagai berikut :
• Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim
(TX) TTL data serial. Pin ini terhubung pada pin yang koresponding dari USB ke TTL chip serial.
• Interupt eksternal : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk trigger sebuah
interap pada low value, rising atau falling edge, atau perubahan nilai.
• PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM dengan fungsi
analogWrite().
• SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mensuport komunikasi
SPI, yang mana masih mendukung hardware, yang tidak termasuk pada bahasa arduino.
• LED : Inidibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13. Ketika pin bernilai
HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.
• Mikrokontroler ATmega328
• Catu Daya 5V
• Teganan Input (rekomendasi) 7-12V
• Teganan Input (batasan) 6-20V
• Pin I/O Digital 14 (of which 6 provide PWM output) • Pin Input Analog 6
• Arus DC per Pin I/O 40 mA
• Arus DC per Pin I/O untuk PIN 3.3V 50 mA
• Flash Memory 32 KB (ATmega328) dimana 0.5 KB digunakan oleh bootloader
• SRAM 2 KB (ATmega328)
Bahasa Pemograman Arduino Berbasis Bahasa C
Seperti yang telah dijelaskan diatas program Arduino sendiri menggunakan bahasa C. walaupun banyak sekali terdapat bahasa pemrograman tingkat tinggi (high level language) seperti pascal, basic, cobol, dan lainnya. Walaupun demikian, sebagian besar dari paraprogramer profesional masih tetap memilih bahasa C sebagai bahasa yang lebih unggul, berikut alasan-alasannya:
• Bahasa C merupakan bahasa yang powerful dan fleksibel yang telah terbukti
dapat menyelesaikan program-program besar seperti pembuatan sistem operasi, pengolah gambar (seperti pembuatan game) dan juga pembuatan kompilator bahasa pemrograman baru.
• Bahasa C merupakan bahasa yang portabel sehingga dapat dijalankan di
beberapa sistem operasi yang berbeda. Sebagai contoh program yang kita tulis dalam sistem operasi windows dapat kita kompilasi didalam sistem operasi linux dengan sedikit ataupun tanpa perubahan sama sekali.
• Bahasa C merupakan bahasa yang sangat populer dan banyak digunakan oleh
programer berpengalaman sehingga kemungkinan besar library pemrograman telah banyak disediakan oelh pihak luar/lain dan dapat diperoleh dengan mudah. • Bahasa C merupakan bahasa yang bersifat modular, yaitu tersusun atas
rutin-rutin tertentu yang dinamakan dengan fungsi (function) dan fungsi-fungsi tersebut dapat digunakan kembali untuk pembuatan program-program lainnya tanpa harus menulis ulang implementasinya.
• Bahasa C merupakan bahasa tingkat menengah (middle level language) sehingga
mudah untuk melakukan interface (pembuatan program antar muka) ke perangkat keras.
• Struktur penulisan program dalam bahasa C harus memiliki fungsi utama, yang
bernama main(). Fungsi inilah yang akan dipanggil pertama kali pada saat proses eksekusi program. Artinya apabila kita mempunyai fungsi lain selain fungsi utama, maka fungsi lain tersebut baru akan dipanggil pada saat digunakan.
Oleh karena itu bahasa C merupakan bahasa prosedural yang menerapakan konsep runtutan (program dieksekusi per baris dari atas ke bawah secara berurutan), maka apabila kita menuliskan fungsi-fungsi lain tersebut dibawah fungsi utama, maka kita harus menuliskan bagian prototipe (prototype), hal ini dimaksudkan untuk mengenalkan terlebih dahulu kepada kompiler daftar fungsi yang akan digunakan di dalam program. Namun apabila kita menuliskan fungsi-fungsi lain tersebut diatas atau sebelum fungsi utama, maka kita tidak perlu lagi untuk menuliskan bagian prototipe diatas.
Perlu sekali untuk diperhatikan bahwa apabila kita menggunakan file header yang telah disediakan oleh kompilator, maka kita harus menuliskannya didalam tanda‘<’ dan ‘>’
2.3 Liquid Crystal Display (LCD)
2.3.1 Pengertian Liquid Crystal Display (LCD)
LCD merupakan salah satu komponen penting dalam pembuatan tugas akhir ini karena LCD dapat menampilkan perintah-perintah yang harus dijalankan oleh pemakai.LCD mempunyai kemampuan untuk menampilkan tidak hanya angka, huruf abjad, kata-kata tapi juga simbol-simbol.
Jenis dan ukuran LCD bermacam-macam, antara lain 2x16, 2x20, 2x40, dan lain-lain. LCD mempunyai dua bagian penting yaitu backlight yang berguna jika digunakan pada malam hari dan contrast yang berfungsi untuk mempertajam tampila
Gambar 2.4 Bentuk fisik LCD 2x16 karakter
Display LCD sebuah liquid crystal atau perangkat elektronik yang dapat digunakan untuk menampilkan angka atau teks. Ada dua jenis utama layar LCD yang dapat menampilkan numerik (digunakan dalam jam tangan, kalkulator dll) dan
menampilkan teks alfanumerik (sering digunakan pada mesin foto kopi dan telepon genggam).
Dalam menampilkan numerik ini kristal yang dibentuk menjadi bar, dan dalam menampilkan alfanumerik kristal hanya diatur kedalam pola titik. Setiap kristal memiliki sambungan listrik individu sehingga dapat dikontrol secara independen. Ketika kristal off' (yakni tidak ada arus yang melalui kristal) cahaya kristal terlihat sama dengan bahan latar belakangnya, sehingga kristal tidak dapat terlihat. Namun ketika arus listrik melewati kristal, itu akan merubah bentuk dan menyerap lebih banyak cahaya. Hal ini membuat kristal terlihat lebih gelap dari penglihatan mata manusia sehingga bentuk titik atau bar dapat dilihat dari perbedaan latar belakang.
Sangat penting untuk menyadari perbedaan antara layar LCD dan layar LED. Sebuah LED display (sering digunakan dalam radio jam) terdiri dari sejumlah LED yang benar-benar mengeluarkan cahaya (dan dapat dilihat dalam gelap). Sebuah layar LCD hanya mencerminkan cahaya, sehingga tidak dapat dilihat dalam gelap.
LMB162A adalah modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris terakhir adalah kursor). Memori LCD terdiri dari 9.920 bir CGROM, 64 byte CGRAM dan 80x8 bit DDRAM yang diatur pengalamatannya oleh Address Counter dan akses datanya (pembacaan maupun penulisan datanya) dilakukan melalui register data.
Register perintah akan mengakses Instruction Decoder (dekoder instruksi) yang akan menentukan perintah–perintah yang akan dilakukan oleh LCD
LCD memanfaatkan silikon atau galium dalam bentuk kristal cair sebagai pemancar cahaya. Pada layar LCD, setiap matrik adalah susunan dua dimensi piksel yang dibagi dalam baris dan kolom. Dengan demikian, setiap pertemuan baris dan kolom adalah sebuah LED terdapat sebuah bidang latar ( backplane), yang merupakan lempengan kaca bagian belakang dengan sisi dalam yang ditutupi oleh lapisan elektroda transparan.
Dalam keadaan normal, cairan yang digunakan memiliki warna cerah. Daerah – daerah tertentu pada cairan akan berubah warnanya menjadi hitam ketika tegangan diterapkan antara bidang latar dan pola elektroda yang terdapat pada sisi dalam lempeng kaca bagian depan.
Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus yang kecil (beberapa mikro ampere ), sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat menggunakan catu daya yang kecil. Keunggulan lainnya adalah tampilan yang diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah dibawah terang sinar matahari. Dibawah sinar cahaya yang remang – remang atau dalam kondisi gelap, sebuah lampu ( berupa LED ) harus dipasang dibelakang layar tampilan.
LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang menapilkan data dengan 2 baris tampilan pada display. Keuntungan dari LCD adalah :
1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat program tampilan.
2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena menggunakan 8 bit data dan3 bit kontrol.
3. Ukuran modul yang proporsional. 4. Daya yang digunakan relatif kecil.
2.3.2.FungsiPin-PinLCD
Modul LCD berukuran 16 karakter x 2 baris dengan fasilitas backlighting memiliki 16 pin yang terdiri dari 8 jalur data, 3 jalur kontrol dan jalur-jalur catu daya, dengan fasilitas pin yang tersedia maka lcd 16 x 2 dapat digunakan secara maksimal untuk menampilkan data yang dikeluarkan oleh mikrokontroler, secara ringkas fungsi pin-pin pada LCD dituliskan pada Tabel 2.1.
Sedangkan secara umum pin-pin LCD diterangkan sebagai berikut :
• Pin 1 dan 2
Merupakan sambungan catu daya, Vss dan Vdd. Pin Vdd dihubungkan dengan tegangan positif catu daya, dan Vss pada 0V atau ground.Meskipun data menentukan catu 5 Vdc (hanya pada beberapa mA), menyediakan 6V dan 4.5V yang keduanya bekerja dengan baik, bahkan 3V cukup untuk beberapa modul.
• Pin 3
Pin 3 merupakan pin 19ontrol Vee, yang digunakan untuk mengatur kontras display. Idealnya pin ini dihubungkan dengan tegangan yang 19ont dirubah untuk memungkinkan pengaturan terhadap tingkatan kontras display sesuai dengan kebutuhan, pin ini dapat dihubungkan dengan variable resistor sebagai pengatur kontras.
• Pin 4
Pin 4 merupakan Register Select (RS), masukan yang pertama dari tiga command control input. Dengan membuat RS menjadi high, data karakter dapat ditransfer dari dan menuju modulnya.
• Pin 5
Read/Write (R/W), untuk memfungsikan sebagai perintah write maka R/W low atau menulis karakter ke modul. R/W high untuk membaca data karakter atau informasi status dari register-nya.
• Pin 6
Enable (E), input ini digunakan untuk transfer 20ontro dari perintah-perintah atau karakter antara modul dengan hubungan data. Ketika menulis ke display, data ditransfer hanya pada perpindahan high atau low. Tetapi ketika membaca dari display, data akan menjadi lebih cepat tersedia setelah perpindahan dari low ke high dan tetap tersedia hingga sinyal low lagi.
• Pin 7-14
Pin 7 sampai 14 adalah delapan jalur data/data bus (D0 sampai D7) dimana data dapat ditransfer 20ontro dari display.
• Pin 16
• Pin 16 dihubungkan kedalam tegangan 5 Volt untuk 20ontro tegangan dan
menghidupkan lampu latar/Back Light LCD.
2.3.3Cara kerja LCD 2*16 secara umum
Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari 4-bit atau 8-4-bit.Jika jalur data 4-4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7. Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD merupakan sebuah
21ontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD.Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur 21ontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.
Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”. Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf “A” pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur 21ontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi
high “1”, maka program akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan.Jadi 21ontro setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”.Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7.Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.
Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk 21ontrol, 8 pin untuk data).Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-bit (3 pin
untuk 22ontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD. Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.
Gambar 2.5Cara kerja LCD 2*16 secara umum
2.4 Buzzer
2.4.1 Pengertian Buzzer
diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
2.4.2Pembahasan Alat dan Komponen yang Digunakan
Pembelajaran mekatronika kali ini selain untuk menemukan inovasi baru demi kemudahan dalam bekerja juga membuat rangkaian pembangkit pulsa yang kemudian dibentuklah sebuah rangkaian sederhana Buzzer Elektronika. Cara kerja rangkaian buzzer elektronika ini adalah pengaktifan sakelar yang akan membuat arus mengalir ke arah IC, lalu arus keluaran dari IC akan mengaktifkan buzzer dan LED.
Fungsi PIN IC NE 555 adalah sebagai berikut:
• Pin 1 (GROUND) : Merupakan titik 0V komponen yang dihubungkan
dengan ground rangkaian atau ground supply. Pin ini ditunjukkan oleh titik (notch) yang terdapat pada badan komponen.
• Pin 2 (TRIGGER) : Merupakan salah satu input komparator bagian bawah
yang akan dibandingkan dengan input lain pada komparator tersebut yang telah direferensikan nilainya sebesar 1/3 tegangan supply (Vs). Jika input trigger berubah dari HIGH ke LOW dan besarnya kurang dari 1/3 Vs maka
komparator bagian bawah ini akan mengaktifkan flip-flop sehingga akan dihasilkan output IC 555 dalam kondisi HIGH. Pin trigger ini mempunyai impedansi yang sangat besar, yaitu > 2MΩ
• Pin 3 (OUTPUT) : Output IC 555 dinyatakan pada pin ini
• Pin 4 (RESET) : Digunakan untuk membuat output IC 555 dalam kondisi
LOW (reset) untuk semua kondisi input. Reset akan terjadi saat pin ini diberikan tegangan sebesar ≤ 0,7V.
• Pin 5 (CONTROL) : Merupakan salah satu input komparator bagian atas
dimana input lain dari komparator adalah pin Threshold pada IC 555. Pin ini digunakan untuk mengatur tegangan ambang (threshold) yang telah diatur secara default sebesar 2/3 tegangan supply (Vs). Biasanya pin ini jarang digunakan dan saat tidak digunakan pin ini dihubungkan pada titik ground rangkaian melalui sebuah kapasitor 0,01uF yang berguna untuk mengurangi gangguan noise (desah).
• Pin 6 (THRESHOLD) : Saat tegangan input pin ini berubah dari LOW ke
HIGH dan besarnya lebih dari 2/3 tegangan supply (Vs) maka komparator bagian atas akan mereset flip-flop sehingga akan dihasilkan output IC 555 dalam kondisi LOW.
• Pin 7 (DISCHARGE) : Merupakan jalur pembuangan arus yang berasal dari
• Pin 8 (VCC) : Sebagai input sumber tegangan DC yang digunakan untuk
mengaktifkan IC 555. Sumber tegangan yang dapat digunakan sebesar 5V – 15V.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Uang dalam jumlah besar atau benda-benda berharga lainnya seperti emas, intan atau berlian biasanya disimpan di tempat-tempat tertentu dengan sistem pengaman yang lebih dari biasa.Misalnya di dalam brankas yang memiliki sistem kunci dengan sejumlah kombinasi angka.Brankas ini ditempatkan didalam ruangan dengan sistem pengaman tertentu, dan gedung yang dijaga oleh beberapa pegawai sekuriti.Namun seiring dengan perkembangan teknologi, modus pencurian barang-barang berharga juga terus berkembang.Oleh sebab itu diperlukan upaya untuk terus meningkatkan teknologi system pengaman ruangan.
diatas memunculkan ide untuk merancang suatu prototipe untuk meningkatkan sistem pengaman ruangan berdasarkan radiasi inframerah objek yang berada di suatu ruangan. Sensor yang digunakan adalah PIR (Passive Infrared Receiver) dan sinyal keluarannya diolah oleh mikrokontroler kemudian mengaktifkan alarm untuk mengeluarkan suara peringatan yang berada pada ruangan.
PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang menangkap pancaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia. Sensor PIR (Passive Infrared Receiver) dapat merespon perubahan perubahan pancaran sinyal inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia, pancaran sinyal inframerah ditubuh manusia dengan panjang gelombang 9,4 μm. Sensor PIR (Passive Infrared
Receiver) terbuat dari bahan kristal yang akan menimbulkan beban listrik ketika terkena panas dan pancaran sinyal inframerah. PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared.Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor.PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED.Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia
Mengapa sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja?Hal ini disebabkan karena adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif.IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat di temukan permasalahan yang dihadapi dalam tugas akhir ini adalah:
1. Bagaimana karakteristik dari sensor PIR tersebut
2. Mengetahui penggunaan tampilan arduino uno dalam alat pendeteksi maling tersebut
3. Bagaimana prinsip kerja dari sensor PIR berbasis arduino uno R3
1.3 Batasan Masalah
Dikarenakan luasnya permasalahan di dalam pembahasan dan agar tidak terjadi kesalah pahaman maksud dari apa yang ada di dalam penulisan tugas akhir ini maka dibutuhkannya pembatasan masalah tersebut antara lain:
1. Sensor PIR tidak digunakan untuk mengukur jarak tapi hanya untuk mendeteksi adanya objek yang bergerak dan memancarkan inframerah.
2. Pengujian alat dilakukan diruangan .
3. Pengujian alat dilakukan pada pintu masuk suatu ruangan dan pada titik suatu ruangan yang dianggap penting memiliki sistem keamanan.
1.4Tujuan Penelitian
1. Membuat membuat alat pendeteksi maling menggunkan sensor PIR dan Arduino Uno
2. Mengetahui cara kerja sensor PIR
3. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program diploma tiga (D-III) Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diinginkan dari projek ini adalah :
1. Untuk memahami tentang alat ukur berbasis mikrokontroler (Arduino Uno) 2. Untuk dapat mendeteksi maling yang masuk kerumah
1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Mencari dan mempelajari topik tentang alat ukur luas bola
2. Mempelajari teori-teori dasar menunjang pembahasan topik ini 3. Mendesain dan mewujudkan perancangan rangkaian
4. Menguji rangkaian
5. Memprogram mikrokontroler
6. Mengimplementasi rancangan yang telah dibuat
ABSTRAK
Keamanan merupakan hal yang sangat mutlak diinginkan oleh setiap orang. Dengan adanya rasa aman maka orang tidak akan merasa khawatir.Untuk itu diperlukan suatu informasi keamanan yang cepat dan efektif agar pegawai sekuriti dapat langsung mengetahui informasi apabila ada tindakan pencurian pada ruangan yang di amankan. Pada proyek akhir ini dibahas tentang suatu sistem keamanan ruangan yang dilengkapi sensor PIR yang dipasang pada pintu masuk suatu ruangan maupun pada titik yang dianggap penting untuk diberi sistem keamanan. sensor passive infrared akan dipasang di pintu ruangan, kemudian sebagai pemrosesnya digunakan mikrokontroller Arduino. Kemudian untuk menginformasikan menggunakan led sebagai indikator, buzzer sebagai sirine peringatan dan lcd sebagai penampil teks notifikasi keadaan. Sistem ini cara kerjanya yaitu sensor PIR akan mendeteksi adanya keberadaan orang atau tidak pada ruangan yang diberi sistem keamaan ini, selanjutnya oleh mikrokontroller Arduino akan memproses datanya untuk memerintahkan agar alarm berbunyi serta memberikan notifikasi pada lcd bahwa adanya pergerakan pada ruangan . Passive infrared Receiver yang digunakan adalah sensor PIR KC778 R kemudian range sensor PIR yang digunakan pada sistem mempunyai range maksimal 60.
.
Kata Kunci: sensor pir, mikrokontroller, alarm, sistem keamanan
TUGAS AKHIR
ALAT PENDETEKSI MALING PADA RUMAH
MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS ARDUINO
UNO R3
OLEH :
NIM : 132411047
MELDA CHAROLINA
PROGRAM STUDI D3METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
TUGAS AKHIR
ALAT PENDETEKSI MALING PADA RUMAH
MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS ARDUINO
UNO R3
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
OLEH :
NIM : 132411047
MELDA CHAROLINA
PROGRAM STUDI D3METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
SURAT PRRNYATAAN
ALAT PENDETEKSI MALING PADA RUMAH
MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS ARDUINO
UNO R3
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya
sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang
masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 3 Juni 2016
Yang menyatakan
SURAT PERSETUJUAN
Saya yang bertandatangan di bawah ini :
Judul :ALAT PENDETEKSI MALING PADA RUMAH MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS ARDUINO UNO R3
Nama : Melda Charolina
Tempat/Tanggal Lahir : Tanjungbalai, 14 januari 1995
Dept./Program Studi : Fisika/D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Perguruan Tinggi : Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, juli 2016
Ketua Program Studi Dosen Pembimbing D3 Metrologi DanInstrumentasi
Dr.Diana Alemin Barus,M.Sc
NIP. 19660729 199203 2 002 NIP. 19730622003121001 Dr.Marhaposan Situmorang
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya kepada kita semua sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Projek Akhir II ini dengan baik.
Laporan Projek Akhir II ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan pendidikan D-III pada Program Studi Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahua Alam Universitas Sumatera Utara.
Selama pelaksanaan penyusunan Laporan Projek Akhir hingga selesainya laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, dorongan, motivasi baik secara langsung maupun tidak langsung. Maka pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Dr. Krista Sebayang M.si, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara serta pembimbing saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.Sc , selaku Ketua Program Studi D-III Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU
4. Orang Tua R. Br. Torus yang telah memberi dukungan moral , keuangan dan juga doa kepada penulis.
5. Teman –teman yang tak pernah lelah memberi motivasi dan arahan.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik untuk perbaikan penulisan di kemudian hari. Akhir kata,semoga laporan Projek Akhir II inidapat memberi manfaat dan menambah wawasan maupun pengetahuan kita.
ABSTRAK
Keamanan merupakan hal yang sangat mutlak diinginkan oleh setiap orang. Dengan adanya rasa aman maka orang tidak akan merasa khawatir.Untuk itu diperlukan suatu informasi keamanan yang cepat dan efektif agar pegawai sekuriti dapat langsung mengetahui informasi apabila ada tindakan pencurian pada ruangan yang di amankan. Pada proyek akhir ini dibahas tentang suatu sistem keamanan ruangan yang dilengkapi sensor PIR yang dipasang pada pintu masuk suatu ruangan maupun pada titik yang dianggap penting untuk diberi sistem keamanan. sensor passive infrared akan dipasang di pintu ruangan, kemudian sebagai pemrosesnya digunakan mikrokontroller Arduino. Kemudian untuk menginformasikan menggunakan led sebagai indikator, buzzer sebagai sirine peringatan dan lcd sebagai penampil teks notifikasi keadaan. Sistem ini cara kerjanya yaitu sensor PIR akan mendeteksi adanya keberadaan orang atau tidak pada ruangan yang diberi sistem keamaan ini, selanjutnya oleh mikrokontroller Arduino akan memproses datanya untuk memerintahkan agar alarm berbunyi serta memberikan notifikasi pada lcd bahwa adanya pergerakan pada ruangan . Passive infrared Receiver yang digunakan adalah sensor PIR KC778 R kemudian range sensor PIR yang digunakan pada sistem mempunyai range maksimal 60.
.
Kata Kunci: sensor pir, mikrokontroller, alarm, sistem keamanan
DAFTAR ISI
1.2RumusanMasalah ... 4
1.3BatasanMasalah ... 4
1.4Tujuan Penelitian ... 5
1.5ManfaatPenelitian ... 5
1.6Metodologi Penelitian ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 sensor PIR ... 6
2.1.1 Pengertian sensor PIR ... 6
2.1.2 Bagian-bagian dari sensor PIR ... 7
2.1.3 Jarak pancar sensor PIR ... 8
2.2 Arduino Uno ... 9
2.2.1 Pengertian Arduino Uno ... 9
2.2.2 Input dan Output Arduino Uno ... 11
2.2.3 Spesifikasi arduino uno ... 12
2.3 Liquid Crystal Display ... 14
2.3.1 Pengertian LCD ... 9
2.3.2 Fungsi Pin-Pin LCD ... 11
2.3.3 Cara Kerja LCD 2*16 Secara umum ... 20
2.4 Buzzer ... 22
2.4.1 Pengertian Buzzer ... 22
BAB III PERANCANGAN ALAT
3.1 Perancangan Blok Diagram Sistem ... 26
3.2 Rangkaian Skematik... 27
3.2.1 Rangkaian Skematik ... 27
3.2.2 Perancangan Arduino Uno ATMega 328 ... 28
3.2.3 Rangkaian sensor PIR ... 28
3.2.4 Cara Kerja Pembacaan Sensor PIR ... 29
3.2.5 Rangkaian Skematik LCD ... 30
3.2.6 Perancangan Rangkaian PSA ... 31
3.2.7 Rancangan rangkaian Buzzer ... 32
3.3 Flowchart Program ... 29
3.4 Rangkaian Seluruhnya ... 30
BAB IV DATA PENGUJIAN DAN ANALISA PENGUJIAN 4.1 Pengujian PIR ... 35
4.2 Pengujian LCD ... 35
4.3 Pemograman ... 36
4.4 Data Percobaan... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 41
5.2 Saran ... 41
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sensor PIR ... 6
Gambar 2.2 Jarak Pancar Sensor PIR ... 8
Gambar 2.3 Arduino Uno R3 ... 9
Gambar 2.4 Bentuk Fisik LCD 2*16 Karakter ... 15
Gambar 2.5 Cara Kerja LCD 2*16 Secara Umum ... 22
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem ... 26
Gambar 3.2 Rangkaian Sistematik ... 27
Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Arduino Uno ... 28
Gambar 3.4 Rangkaian Sensor PIR ... 28
Gambar 3.5 Cara Kerja Sensor PIR ... 30
Gambar 3.6 Skematik Rangkaian LCD ... 30
Gambar 3.7 Skematik Rangkaian PSA ... 31
Gambar 3.8 Skematik Rangkaian Buzzer ... 32
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Fungsi Pin-Pin LCD ... 18 Tabel 4.1 Data Percobaan ... 39
