Sistem pemantauan shelter bis berbasis mikrokontroler dan website

(1)

(2)

iii

HALAMAN PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Depema Ginting

NIM : 10207103

Menyatakan bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya sendiri dan bukan

merupakan duplikasi sebagian atau seluruhnya dari hasil karya orang lain yang

pernah dipubliskan atau yang sudah pernah dipakai untuk mendapatkan gelar di

Universitas lain, kecuali pada bagian dimana sumber informasi dicantumkan

dengan cara referensi yang semestinya.

Pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya secara sadar dan

bertanggungjawab dan saya bersedia menerima sanksi berupa pembatalan Tugas

Akhir saya apabila terbukti melakukan duplikasi terhadap Tugas Akhir yang

sudah ada.

Bandung, Agustus 2013

(3)

(4)

ii

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama lengkap : Depema Ginting

Tempat, Tanggal Lahir : Kabanjahe, 24 Maret 1988

Alamat : Jl. Tubagus Ismail Dalam No. 56A, Bandung

Agama : Kristen

Fakultas / Program Studi : Teknik dan Ilmu Komputer/Sistem

Komputer

Perguruan Tinggi : Universitas Komputer Indonesia

E-mail : depema.ginting@yahoo.com

Pendidikan Formal

1994-2000 : SD Penampen B

2000-2003 : SLTP N 1 Berastagi

2003-2006 : SMU Katolik Kabanjahe

2007-2013 : Universitas Komputer Indonesia, Bandung

Pengalaman Kerja

 Pengurus Himpunan Mahasiswa (HIMA) Teknik Komputer (2008-2009)  Pengalaman kerja praktek di Pusat Lingkungan Geologi (PLG) Bandung

Bagian Jaringan pada Juli-September 2010

 Instalasi antivirus Kaspersky client server pada BANK MEGA regional

Jawa Barat 2013.

Hobi dan Minat  Futsal

(5)

SISTEM PEMANTAUAN SHELTER BTS

BERBASIS MIKROKONTROLER DAN WEBSITE

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada Program Studi Strata Satu Sistem Komputer

Oleh

DEPEMA GINTING 10207103

Pembimbing Hidayat, M.T

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

(6)

vi

KATA PENGANTAR

Segala Puji dan Syukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah

memberikan berkat dan anugerah-Nya kepada penulis sehingga dapat

menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Sistem Pemantauan Shelter BTS

Berbasis Mikrokontroler dan Website”. Adapun maksud dari penulisan Tugas Akhir adalah untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan sarjana pada program

studi Sistem Komputer di Jurusan Teknik Komputer, Fakultas Teknik dan Ilmu

Komputer Universitas Komputer Indonesia.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini tidak lepas dari

kekurangan-kekurangan baik penyajian maupun isinya, hal ini disebabkan masih

terbatasnya kemampuan, pengetahuan, dan pengalaman penulis. Oleh karena itu,

penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun sehingga dapat

menyempurnakan tugas akhir ini dimasa yang akan datang.

Selama penyusunan tugas akhir ini penulis banyak mendapat bantuan dari

berbagai pihak, baik itu berupa dorongan moril maupun materil. Oleh karena itu

pada kesempatan ini, dengan tulus dan dengan segala kerendahan hati penulis

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua, abang, adik, kakak dan keluarga besar tercinta yang

senantiasa tidak henti-hentinya mencurahkan cinta, kasih sayang,

perhatian, nasihat, serta motivasi kepada penulis selama studi.

2. Bapak Prof, Dr. H. Denny Kurniadie, Ir, M.Sc selaku Dekan Fakultas

Teknik Dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

3. Bapak Dr. Wendi Zarman, M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer

Universitas Komputer Indonesia.

4. Bapak Hidayat, M.T, selaku Pembimbing yang telah banyak memberikan

arahan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada Penulis selama

(7)

vii

5. Ibu Sri Nurhayati, M.Si., selaku Dosen Wali yang telah memberikan

arahan dan bimbingan kepada penulis.

6. Bapak dan Ibu seluruh staf dosen Jurusan Teknik Komputer dan yang

pernah mengajar penulis serta seluruh Staf Administrasi Universitas

Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, motivasi dan

bantuan kepada penulis.

7. Keluarga besar Laboratorium Sistem Digital serta seluruh Asisten

Laboratorium jurusan Teknik Komputer, terima kasih atas motivasi,

saran, kerjasamanya dan bantuannya selama ini.

8. Teman–teman angkatan 2007 dan khususnya kelas 07 TK-3 yang telah

banyak membantu selama studi maupun selama proses pengerjaan tugas

akhir.

9. Semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak dapat penulis

sebutkan satu persatu, terima kasih banyak atas bantuan, dukungan dan

motivasinya selama melaksanakan studi dan menyelesaikan Tugas Akhir

ini.

Akhir kata, semoga semua kebaikan yang telah diberikan oleh semua

pihak kepada penulis, mendapat balasan yang setimpal dari Tuhan Yesus Kristus.

Penulis berharap semoga penelitian ini menjadi sumbangsih yang bermanfaat bagi

dunia sains dan teknologi di Indonesia, khususnya disiplin keilmuan yang Penulis

dalami.

Bandung, Agustus 2013

(8)

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN PERNYATAAN ... iii

ABSTRAK ... iv

ABSTRACT ... v

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Tujuan ... 2

1.3 Batasan Masalah... 2

1.4 Metode Penelitian... 3

1.5 Sistematika Penulisan... 3

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

2.1 Mikrokontroler ... 5

2.1.1 Fitur ATmega328 ... 6

2.1.2 Konfigurasi PIN ATmega328 ... 8

2.1.3Arduino ... 9

2.1.3.1 Arduino UNO R3 ... 10

2.1.3.2 Power ... 12

2.1.3.3 Memory ... 13

2.1.3.4 Input dan Output ... 13

2.2 Sensor DHT11 ... 14

2.2.1 Proses Komunikasi: Serial Interface (Single-Wire Two-Way) ... 15

(9)

ix

2.2.1.2 MCU Mengirimkan Sinyal Start ke DHT11 ... 16

2.2.1.3 Respon DHT11 ke MCU ... 16

2.3 Multiturn ... 17

2.4 LDR (Light Dependent Resistor) ... 18

2.5 LCD (Liquid Crystal Display) ... 19

2.5.1 Fungsi Dan Fitur LCD ... 19

2.5.2 Deskripsi Pin LCD ... 20

2.6 IComSat v1.1 SIM900 GSM/GPRS shield ... 21

2.6.1 Pin SIM900 GSM/GPRS ... 22

2.6.2 Fitur IComSat v1.1 SIM900 GSM/GPRS shield ... 25

2.6.3 Spesifikasi IComSat v1.1 -SIM900 GSM/GPRS shield ... 26

2.7 Baterai VRLA ... 27

2.8 GPRS ... 28

2.8.1 Perbedaan GPRS dan WAP ... 30

2.8.2 Komponen Utama GPRS ... 30

2.8.3 AT Command GPRS ... 31

2.9 SMS (Short Message Service) ... 32

2.9.1 Elemen Pendukung SMS... 33

2.9.2 Prinsip Kerja SMS... 34

2.9.3 AT Command SMS ... 35

2.10 PHP ... 36

2.11 Monitoring ... 37

BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 39

3.1 Perancangan Sistem ... 39

3.2 Perancangan Perangkat Keras ... 41

3.2.1 Arduino Uno R3 ATmega328 ... 41

3.2.2 Sensor DHT11 ... 42

3.2.3 Sensor LDR ... 43

3.2.4 LCD Keypad Shield ... 43

3.2.5 SIM900 GSM/GPRS Shield ... 44

(10)

x

3.2.7 Saklar ... 45

3.3 Perancangan Perangkat Lunak ... 46

3.4 Web Server ... 53

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ... 58

4.1 Analisa Perangkat Keras ... 58

4.1.1 Pengujian Dan Analisa SIM900 ... 58

4.1.1.1 AT COMMAND SIM900 GSM/GPRS ... 58

4.1.1.2 Analisis Biaya GPRS ... 61

4.1.1.3 Pengujian Sinyal... 62

4.1.1.4 Analisis Penentuan Waktu Pengiriman Data ... 64

4.1.2 Pengujian Dan Analisa Sensor DHT11 ... 64

4.1.3 Pengujian Dan Analisa Multiturn... 65

4.1.4 Pengujian Data Analog ... 66

4.1.5 Pengujian Dan Analisa LDR ... 69

4.1.6 Pengujian Dan Analisa SMS ... 70

4.1.7 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ... 71

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 78

5.1 Simpulan ... 78

5.2 Saran ... 79

DAFTAR PUSTAKA ... .80

(11)

80

DAFTAR PUSTAKA

[1] Arduino. (n.d.). Analog Read Voltage. Diakses Juni 11, 2012, dari

http://arduino.cc/en/Tutorial/ReadAnalogVoltage

[2] Arduino. (n.d.). Arduino Uno. Diakses Juni 11, 2012, dari

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno

[3] Arduino. (n.d.). LiquidCrystal - "Hello World!". Diakses Juni 11, 2012,

dari http://arduino.cc/en/Tutorial/LiquidCrystal

[4] Batteries, P. (2003, Agustus). Panasonic Batteries Valve-Regulated Lead

Acid Batteries Technical Handbook '03/'04. Diakses Mei 20, 2012, dari

http://www.panasonic.com/industrial/includes/pdf/Panasonic_VRLA_Ove

rview.pdf: http://www.panasonic.com

[5] Bourns. (2003, Januari 27). 3296 - 3/8 ” Square Trimpot® Trimming

Potentiometer. Diakses Juni 10, 2012, dari http://www.bourns.com/ pdfs

/3296.pdf: http://www.bourns.com

[6] Company, A. E. (1997, Maret). Light Dependent Resistors. Diakses Mei

28,2012,darihttp://www.biltek.tubitak.gov.tr/gelisim/elektronik/dosyalar/

40/LDR_NSL19_M51.pdf: http://www.biltek.tubitak.gov.tr

[7] Corporation, A. (2009, Oktober). ATmega48PA/88PA/168PA/328P.

Diakses Mei 25, 2012, dari http://www.atmel.com/Images/doc8161.pdf:

http://www.atmel.com

[8] cytron. (2013, Maret 7). Pinout Diagrams for Arduino and Atmel

Microcontrollers. Diakses April 09, 2013, dari http:// tutorial.cytron.

com.my/2013/03/07/arduino-pinout-diagram/:http://tutorial.cytron.com.my

[9] D-Robotics. (2010, Juli 30). DHT11 Humidity & Temperature Sensor.

Diakses Mei 28, 2012, dari http://www.micro4you.com/files/ sensor/

(12)

81

[10] MorganDoyle. (n.d.). GPRS Tutorial. Retrieved juni 20, 2013, from

http://www.item.ntnu.no/fag/tm8100/Pensumstoff2004/GPRS_Tutorial.pd

f: http://www.morgandoyle.co.uk

[11] Mubarok, M. H. (2011). Sistem Kontrol via Web dengan CGI, PHP, dan

Ajax. Jakarta: PT Elex Media komputindo

[12] Panasonic. (2005, Agustus). Vrla Batteries. Diakses Mei 20, 2012, dari

http://www.panasonic.com/industrial/includes/pdf/Panasonic_VRLA_

Overview.pdf: http://www.panasonic.com

[13] SIMCom. (2010, Desember 15). SIM900 Hardware Design v2.00. Diakses

Mei 26, 2012, dari http://itead-europe.com/pm/platform/shield/ icomsat/

DOC_SIM900_Hardware%20Design_V2.00.pdf: http://itead-europe.com

[14] Studio, I. (2011, Mei 27). IComSat v1.1 -SIM900 GSM/GPRS shield.

Diakses Mei 23, 2012, dari http://www.famosastudio.com/ download/

datasheet/IComSatV1.2-Datasheet.pdf: http://www.famosastudio.com

[15] Studio, I. (2012). ICOMSAT. Diakses Maret 12, 2013, dari http://www.

itead-europe.com:http://www.iteadeurope.com/index.php/wireless/

gsmgprs - wifi/icomsat.html

[16] Tunggul, A. N. (2010). Remote Monitoring Berbasis GPRS (Studi Kasus :

Monitoring Shelter BTS). Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi

2010 (SNATI 2010) Yogyakarta.

[17] Tinsharp. (2009, September 23). LCM MODULE TC1602A-01T. Diakses

Agustus 05, 1012, dari http://www.adafruit.com/datasheets

/TC1602A-01T.pdf: http://www.adafruit.com

[18] Wibisono, Gunawan, U. H. (2008). Konsep Teknologi Seluler . Bandung:

Informatika Bandung

[19] Wiki. (2013, April 16). GPRS Shield V1.0. Diakses Juni 25, 2013, dari

http://www.seeedstudio.com/wiki/GPRS_Shield_V1.0:http://www.seeedst

udio.com

[20] Winoto, A. (2010). Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535 dan

Pemerogramannya Dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung:

(13)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penggunaan telekomunikasi semakin berkembang dengan cepat terutama

telekomunikasi seluler atau yang biasa disebut dengan handphone. Seluler pada

umumnya disebut sistem komunikasi bergerak. Dikatakan sistem komunikasi

bergerak karena pengguna dapat bergerak dalam radius yang ditentukan

tergantung sinyal dari BTS (Base Transceiver Station). BTS adalah perangkat

dalam jaringan telekomunikasi seluler. BTS sangat penting dalam suatu jaringan

telekomunikasi, karena menghubungkan jaringan suatu operator telekomunikasi

seluler dengan pelanggannya.

BTS terdiri dari tiga bagian utama, yaitu: Tower, Shelter, dan Feeder.

Tower adalah sebuah tiang pemancar dari sebuah BTS. Fungsi tower adalah

memancarkan dan menerima sinyal, baik dari MS (Mobile Station) maupun

menuju ke BSC (Base Station Control). Feeder adalah kabel yang

menghubungkan antara antena dengan shelter. Pada bagian tower biasanya

terdapat sebuah bangunan yang biasanya berukuran 3x3 meter, inilah yang disebut

shelter. Shelter BTS adalah suatu tempat penyimpanan perangkat-perangkat

telekomunikasi. Shelter BTS berfungsi sebagai media penyimpanan perangkat

yang akan terhubung ke sebuah sentral atau pusat perangkat. Pada bagian shelter

terdapat berbagai komponen utama dan pendukung seperti combiner, core

module, power supply, kipas angin, lampu, dan pintu shelter BTS.

Pemantauan BTS selama ini masih menggunakan tenaga manusia.

Pemantauan secara manual mempunyai banyak kekurangan seperti kecepatan,

keakuratan, dan kehandalan. Oleh karena itu, diperlukan suatu sistem pemantauan

shelter BTS yang dapat bekerja lebih baik dari pemantauan secara manual.

Penelitian tentang pemantauan shelter BTS secara otomatis sudah dilakukan [16],

namun didalam penelitian tersebut pengujian hanya sebatas menggunakan

(14)

2

sensor. Penulis ingin mengembangkan penelitian tersebut menggunakan sensor.

Menambahkan pemantauan lampu, listrik, dan website sebagai interface.

Pemantauan jarak jauh berbasis mikrokontroler dan website akan

memantau shelter BTS secara otomatis dan akan mengirimkan informasi pada

shelter BTS ke web server, sehingga pengguna dapat memantau kinerja dan

kondisi shelter BTS dan mengetahui BTS yang mengalami gangguan melalui

website.

1.2 Tujuan

Merancang sistem pemantauan komponen pendukung shelter BTS jarak

jauh berbasis mikrokontroler dan website. Merancang sistem informasi shelter

BTS secara online, pememantau shelter BTS secara online melalui website,

mempermudah pemantauan shelter BTS yang memiliki jarak berjauhan, tersebar

luas dan memantaunya secara bersamaan melalui website secara online.

1.3 Batasan Masalah

Pada tugas akhir ini, beberapa batasan masalah agar hasil dari tugas akhir ini

sesuai dengan tujuan, yaitu:

1. Memantau suhu, kelembaban, listrik, baterai, kipas, lampu, dan pintu

shelter BTS.

2. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega 328.

3. Metode pengiriman data menggunakan embedded i-modul SIM900

GSM/GPRS.

4. Web server menggunakan Xively.com.

5. Website sebagai inrface sistem pemantauan shelter BTS.

6. Interval pengiriman data secara trus menerus dari sistem ke web server

harus diatas 1 menit, untuk menghindari pengiriman data yang

sebelumnya.

7. Software pengujian perintah AT-Comman menggunakan software

(15)

3

1.4 Metodologi Penelitian

Metodologi penulisan tugas akhir ini menggunakan teknik deskripsi atau

paparan, dimana materi yang dipaparkan menyangkut masalah-masalah yang

terdapat dalam batasan masalah.

Adapun metodologi yang dilakukan dalam pengumpulan data, yaitu:

1. Studi Literatur

Merupakan suatu langkah yang dilakukan untuk mencari lebih banyak

informasi dari berbagai sumber referensi seperti buku, jurnal, makalah, artikel,

internet, dan lain sebagainya. Hal ini dilakukan untuk memperkuat dasar teori

dalam melakukan perancangan dan realisasi sistem.

2. Perancangan dan realisasi perangkat keras dan perangkat lunak

Melakukan perancangan terhadap perangkap keras dan perangkat lunak

yang akan dikembangkan berdasarkan hasil yang diperoleh dari analisis.

3. Pengujian sistem

Pengujian sistem dilakukan sesudah sistem ini dirancang dan direalisasikan.

Hal ini bertujuan untuk melihat dan mengetahui kinerja sistem tersebut apakah

sistem berjalan dengan baik atau tidak.

4. Analisa

Proses analisa dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang dirancang

berfungsi dengan baik atau tidak.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika dari penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab

pembahasan yaitu:

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai latar belakang permasalahan,

rumusan masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metode penelitian

(16)

4

BAB II LANDASAN TEORI

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai dasar-dasar teori, rujukan dan

metode yang berhubungan dengan judul.

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Dalam bab ini merupakan inti dari penulisan tugas akhir ini, dimana pada bab

ini memaparkan tahap-tahap perancangan alat mulai dari diagram blok sistem,

perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak, dan pengujian

yang akan dilakukan.

BAB IV HASIL PEMBAHASAN DAN PENGUJIAN

Dalam bab ini membahas tentang hasil pengujian dari perancangan perangkat

keras, perangkat lunak dan analisis sistem yang telah dibuat secara keseluruhan.

BAB V SIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab ini berisikan kesimpulan dari perancangan sistem dan saran-saran

(17)

78

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Sesuai pembahasan pada bab-bab sebelumnya dan perancangan sistem,

maka penelitian pada tugas akhir ini dapat diambil beberapa kesimpulan antara

lain:

1. Sistem pemantauan shelter BTS berbasis mikrokontroler dan website telah

berhasil dibuat dengan tujuan memantau shelter BTS secara otomatis dan

akan mengirimkan informasi pada shelter BTS ke web server, sehingga

pengguna dapat memantau kinerja dan kondisi shelter BTS dan

mengetahui BTS yang mengalami gangguan melalui website.

2. Komunikasi mikrokontroler ATmega328 dengan DHT11, LDR, multiturn,

LCD, dan SIM900 berhasil digunakan sebagai sistem pemantau shelter

BTS berbasis mikrokontroler dan website sesuai dengan percobaan yang

telah dilakukan.

3. Proses pengiriman data dari sistem ke web server menggunakan koneksi

GPRS telah berhasil. Koneksi GPRS menggunakan modul SIM900

GSM/GPRS bekerja dengan baik dan sesuai dengan harapan, SIM900 juga

bisa digunakan sebagai media komunikasi telepon, mengirim SMS dan

menerima SMS. SMS juga bisa digunakan untuk mengendalikan sistem

pemantauan shelter BTS, dimana SMS bisa mematikan sistem dan bisa

juga mengirimkan data sesuai isi SMS.

4. Kualitas sinyal SIM900 sangat penting dalam pengiriman data dari sistem

ke webserver, apabila kualitas sinyal diatas -87dBm pengiriman data tidak

akan mengalami gangguan, tetapi apabila kualitas sinyal dibawah -87dBm

pengiriman data akan error, hasil pengujian dapat dilihat bab 4 Pengujian

dan Analisa di sub bab 4.1.1.3 Pengujian Sinyal. Penerimaan SMS juga

(18)

79

5. Interval pengiriman data secara terus menerus dari sistem ke web server

harus diatas 1 menit, untuk menghindari terjadinya pengiriman data yang

sebelumnya.

5.2 Saran

Penulis memberikan saran bagi yang akan mengembangkan tugas akhir ini,

yaitu:

1. Memperbaharui sistem dengan menambahkan sistem pengontrol berbasis

website atau aplikasi mobile.

2. Menambahkan perangkat GPS sebagai penunjuk lokasi, menambahkan

kamera sebagai pemantau kondisi ruangan shelter BTS dan kondisi

lingkungan BTS.

(19)

1

SISTEM PEMANTAUAN SHELTER BTS BERBASIS MIKROKONTROLER DAN WEBSITE

Hidayat1 , Depema Ginting2

1,2 _{Jurusan Teknik Komputer Unikom, Bandung}

1

hidayat@unikom.ac.id, 2 depema.ginting@yahoo.com

ABSTRAK

BTS sangat penting dalam suatu jaringan telekomunikasi, karena menghubungkan jaringan suatu operator telekomunikasi seluler dengan pelanggannya. Pemantauan shelter BTS saat ini masih dilakukan secara manual. Pemantauan secara manual mempunyai banyak kekurangan seperti kecepatan, keakuratan, dan kehandalan. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, maka diperlukan suatu sistem pemantauan shelter BTS yang dapat bekerja lebih baik dari pemantauan secara manual. Oleh karena itu penulis merancang sistem pemantauan shelter BTS berbasis mikrokontroler dan website. Memantau shelter BTS secara online melalui website, mempermudah pemantauan shelter BTS yang memiliki jarak berjauhan dan jumlah shelter BTS yang banyak serta memantaunya secara bersamaan melalui website secara online. Rancangan sistem ini menggunakan beberapa komponen elektronika agar bisa berkomunikasi, beberapa komponen tersebut yaitu Mikrokontroler ATmega328 sebagai CPU sistem, DHT11 sebagai sensor suhu dan kelembapan, LDR sebagai sensor lampu/cahaya, Multitrun sebagai pendeteksi kipas, arus listrik, dan baterai, Saklar sebagai sensor pintu, dan SIM900 sebagai komunikasi GSM/GPRS, LCD sebagai tampilan di sistem. Sistem akan memantau shelter BTS secara otomatis dan akan mengirimkan informasi pada shelter BTS ke web server, sehingga pengguna dapat memantau kinerja dan kondisi shelter BTS dan mengetahui BTS yang mengalami gangguan. Berdasarkan percobaan dan pengujian keseluruhan sistem yang telah dilakukan, sistem pemantauan shelter BTS berbasis mikrokontroler dan website telah berhasil memantau kondisi shelter BTS dan mengirimkan informasi pada shelter BTS ke web server dan menampilkan kondisi shelter BTS tersebut di website.

Kata kunci : Shelter BTS, GPRS, Mikrokontroler ATmega328, SIM900.

1. PENDAHULUAN

Penggunaan telekomunikasi semakin berkembang dengan cepat terutama telekomunikasi seluler atau yang biasa disebut dengan handphone. BTS adalah perangkat dalam jaringan telekomunikasi seluler. BTS sangat penting dalam suatu jaringan telekomunikasi, karena menghubungkan jaringan suatu operator telekomunikasi seluler dengan pelanggannya.

BTS terdiri dari tiga bagian utama, yaitu: Tower, Shelter, dan Feeder. Shelter BTS adalah suatu tempat penyimpanan perangkat-perangkat telekomunikasi. Shelter BTS berfungsi sebagai media penyimpanan perangkat yang akan terhubung ke sebuah sentral atau pusat perangkat. Pada bagian shelter terdapat berbagai komponen utama dan pendukung seperti combiner, core module, power supply, kipas angin, lampu, dan pintu shelter BTS. Penelitian tentang pemantauan shelter BTS secara otomatis sudah dilakukan [16], namun didalam penelitian tersebut pengujian hanya

sebatas menggunakan perubahan level tegangan pada input ke mikrokontroler, belum menggunakan sensor. Penulis ingin mengembangkan penelitian tersebut menggunakan sensor, menambahkan pemantauan lampu, pemantauan listrik, dan website sebagai interface.

(20)

2

2. DASAR TEORI

2.1 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer yang dikemas dalam sebuah IC. IC tersebut mengandung semua komponen pembentuk komputer seperti CPU, RAM, ROM, dan Port I/O. Mikrokontroler merupakan sebuah prosesor yang digunakan untuk kepentingan kontrol. Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari suatu komputer pribadi dan komputer miniframe, mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama. Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer.[20]

Berikut adalah mikrokontroler ATmega328 yang ditunjukkan pada gambar 1 :

Gambar 1. Mikrokontroler ATmega328[7] Mikrokontroler ATmega328 mempunyai spesifikasi diantaranya ukuran memori flash 32KB, SRAM sebesar 2KB dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB, kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz, dan Master/Slave SPI Serial interface.

2.2 Arduino

Arduino adalah sebuah sistem minimum menggunakan mikrokontroler ATmega328 sebagai pengendalinya. Arduino memiliki 14 pin input/output yang terdiri dari 6 pin dapat digunakan sebagai output berupa PWM, 6 pin input yang bersifat analog, crystal osilator 16 Mhz, koneksi USB, power jack, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mempunyai

perangkat lunak tersendiri yang berfungsi sebagai developer program untuk memasukan program ke dalam mikrokontroler. [2]

2.3 Sensor DHT11

DHT11 merupakan sensor suhu dan kelembapan yang telah dilengkapi dengan kalibrasi sinyal digital, sehingga keluaran dari sensor sudah dalam bentuk digital. Komunikasi yang digunakan DHT11 dengan mikrokontroler melalui antarmuka serial menggunakan satu jalur data. Sehingga komunikasi antara mikrokontroler dengan DHT11 hanya menggunakan satu jalur saja, dari pin data DHT11 ke pin I/O mikrokontroler. [9]

2.4 Multiturn

Multiturn adalah salah satu jenis resistor variabel. Multiturn bisa juga disebut trimmer. Trimmer adalah jenis kondensator yang kapasitasnya bisa diubah-ubah. Besar nilai tahanan multiturn dapat diubah-ubah. Multiturn mempunyai sudut putar lebih dari 360˚.

2.5 LDR (Light Dependent Resistor)

LDR adalah resistor variabel yang memiliki resistansi hambatan listrik maksimum dalam gelap, dan sebaliknya, memiliki resistansi hambatan listrik minimum dalam terang. LDR atau Light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. 2.6 LCD (liquid crystal Display)

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) dan menampilkan teks alfanumerik (sering digunakan pada mesin foto kopi dan telepon genggam).

2.7 IComSat v1.1 SIM900 GSM/GPRS

shield

(21)

3 Gambar 2. Deskripsi pin SIM900 GSM/GPRS

[13]

2.8 Baterai VRLA

Baterai atau akumulator adalah sebuah sel listrik dimana didalamnya berlangsung proses elektrokimia yang reversible (dapat berbalikan) dengan efisiensinya yang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektrokimia reversible adalah di dalam baterai dapat berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik (proses pengosongan), dan sebaliknya dari tegangan listrik menjadi tegangan kimia, pengisian kembali dengan cara regenerasi dari elektroda-elektroda yang dipakai, yaitu dengan melewatkan arus listrik dalam arah (polaritas) yang berlawanan didalam sel.[4]

2.9 Teknologi GPRS

GPRS (General Packet Radio Service) adalah layanan komunikasi berbasis paket untuk perangkat mobile yang memungkinkan pengiriman dan penerimaan data melalui jaringan telepon seluler. GPRS merupakan langkah menuju 3G dan sering disebut 2,5G. GPRS memberikan transmisi data pada laju kecepatan yang lebih dari cukup untuk sebagian besar aplikasi pasar massal, misalnya akses nirkabel ke basis-basis data, sistem keamanan, dan telemetri.

2.10SMS (Short Message Service)

Short Message Service (SMS) adalah salah satu fasilitas dari teknologi GSM yang memungkinkan mengirim dan menerima pesan-pesan singkat berupa text dengan kapasitas maksimal 160 karakter dari Mobile Station (MS). Kapasitas maksimal ini tergantung dari alphabet yang digunakan, untuk alphabet Latin maksimal 160 karakter, dan untuk non-Latin

misalnya alphabet Arab atau Cina maksimal 70 karakter. Untuk pertama kalinya SMS dapat dikirim menggunakan PC ke MS pada Desemer 1992 di Inggris.[18]

3. PERANCANGAN

Perancangan sistem dibuat, mulai dari desain sistem secara keseluruhan yaitu, perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak.

3.1 Perancangan Perangkat Keras

Pada perancangan perangkat keras akan dibahas mengenai perancangan dalam pembuatan perangkat keras dan komponen-komponen utama pembentuk sistem yang dibuat. Berikut gambar 3 merupakan diagram blok rancangan sistem pemantauan shelter BTS yang dibuat:

Gambar 3. Diagram blok sistem pemantauan shelter BTS.

Keterangan Gambar 3.1:

a. DHT11 : berfungsi sebagai sensor suhu dan kelembapan yang memiliki keluaran sinyal digital.

b. Multiturn : berfungsi sebagai pemantau arus listrik, kipas dan baterai.

c. LDR : ldr adalah sensor cahaya, berfungsi sebagai pendeteksi cahaya lampu.

d. Mikrokontroler ATmega328 : berfungsi sebagai pengolah data sehingga dapat berkomunikasi dengan DHT11, Multiturn, LCD, saklar, dan SIM900.

e. LCD : berfungsi sebagai tampilan pada sistem.

(22)

4 g. Web Server : Web server akan memproses

data yang dikirim oleh sistem dan menampilkannya ke website. Web server berfungsi untuk menyediakan layanan website yang diakses melalui web browser. [12]

h. Website : berfungsi sebagai interface. i. HP : berfungsi untuk mengirim SMS ke

sistem.

Berikut gambar 4 yang menunjukkan skema rangkaian komunikasi antara mikrokontroler ATmega328 dengan DHT11, LDR, Multiturn, Saklar, dan LCD.

Gambar 4. Skema Rangkaian ATmega328 dengan DHT11, LDR, Multiturn, Saklar, dan

LCD.

Berikut gambar 5 yang menunjukkan skema komunikasi rangkaian ATmega328 dan SIM900.

Gambar 5. Skema komunikasi rangkaian ATmega328 dan SIM900.

Pada gambar 5 merupakan skema rangkaian ATmega328 dan SIM900 yang berfungsi sebagai pengirim data dari sistem ke web server dengan menggunakan koneksi GPRS.

3.2 Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak sistem yang dirancang, yaitu pemrograman pada Mikrokontroler ATmega328. Pemrograman pada mikrokontroler ATmega328 menggunakan bahasa C dan IDE Arduino 1.0.1 sebagai compiler. Program yang dirancang bertujuan agar dapat berkomunikasi dengan DHT11, LDR, Multiturn, Saklar, LCD, dan SIM900 sebagai komunikasi antara sistem dengan web server. Berikut gambar 6 yang menunjukkan diagram alir pada program mikrokontroler ATmega328.

Gambar 6. Diagram Alir Program Pada Mikrokontroler ATmega328.

Keterangan gambar 6: a. Memulai Program.

b. Inisialisasi pin, data, Serial SIM900, Serial mikrokontroler, dan Counter = 0.

c. AT+CPMS berfungsi sebagai untuk menentukan lokasi penyimpanan SMS pada modem

ATE : set command echo mode.

d. counter = counter + 1, penambahan nilai counter.

e. if(counter == 8), pembandingan nilai counter, 8 adalah waktu pengulangan counter 3 menit.

f. GPRS (), fungsi void untuk membaca output dari sensor, koneksi GPRS, menampilkan di LCD, dan pengiriman data ke websiteserver. g. counter = 0, jika nilai counter sudah =

(samadengan) maka ubah nilai counter jadi 0.

h. AT+CMGR=1 berfungsi membaca isi SMS. i. While (mySerial.available() > 0), cek apakah

nilai mySerial > 0.

(23)

5 k. Send_data>0, perbandingan nilai index.

l. GPRS (), fungsi void untuk membaca output dari sensor, koneksi GPRS, menampilkan di LCD, dan pengiriman data ke websiteserver. m.Off_sistem >0, perbandingan nilai index. n. sleep(), fungsi void untu memproses sistem

mejadi tidur atau berhenti berfungsi. o. end, program berhendti.

p. readString.length()>40, cek apakah nilai readString >40.

q. AT+CMGD=1, berfungsi menghapus SMS yang ada di memori posisi 1.

4. HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS

Pengujian yang dilakukan yaitu terhadap perangkat keras dan perangkat lunak berikut dengan analisa perangkat keras dan perangkat lunak dari sistem yang telah dibuat.

4.1 Pengujian Perangkat Keras

Analisa pada perangkat keras dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu modul SIM900 sebagai transmisi data untuk mengirimkan data dari sistem ke web server berbasis koneksi GPRS melalui perintah AT-Command. Modul Arduino Uno R3 ATmega328 berfungsi sebagai pengolah data dari sensor. Modul sensor DHT11 adalah sensor suhu dan kelembapan. Multiturn sebagai pendeteksi arus listrik, kipas, dan kapasitas baterai. Modul LDR berfungsi mendeteksi cahaya sebagai kondisi lampu. Modul LCD sebagai tampilan dari sistem. 4.1.1 Pengujian Dan Analisa SIM900

Modul SIM900 GSM/GPRS adalah komponen yang sangat diperlukan untuk komunikasi antara sistem dengan web server, ini dikarenakan fungsi modul SIM900 sebagai pengirim data dari sistem ke webserver.

AT-Command adalah perintah yang dapat diberikan ke handphone atau modem GSM/CDMA untuk melakukan sesuatu hal, termasuk untuk mengirim data dan menerima data berbasis GSM/GPRS, mengirim dan menerima SMS. SIM900 GSM/GPRS dikontrol melalui perintah AT (GSM 07.07, 07.05, dan SIMCOM).

4.1.2 Analisa Biaya GPRS

Pengiriman data menggunakan jaringan GPRS menggunakan modul SIM900 dan operator seluler Indosat IM3 sebagai jaringan komunikasi data GPRS. Banyaknya pemakaian pulsa atau biaya yang digunakan tergantung

interval waktu yang digunakan untuk pengiriman data ke web server. Perhitungan biaya GPRS yang digunakan berdasarkan interval waktu yang digunakan dalam pengiriman data dapat dilihat pada tabel 1;

Tabel 1. Pengujian Biaya GPRS

4.2 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan

Pengujian dilakukan secara keseluruhan pada sistem. Dilakukan pengujian suhu, kelembanan, lampu, pintu, baterai, kipas, dan aliran listrik. Pengujian dilakukan untuk melihat dan mengetahui kinerja sistem tersebut apakah sistem berjalan dengan baik atau tidak, mengetahui apakah sistem yang dirancang berfungsi dengan baik atau tidak.

Berikut ini Tabel pengujian secara keseluruhan. Tabel II. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan

4.3 Tampilan Di Website

(24)

6 website berupa data, keterangan, dan grafik. Berikut ini gambar 7 tampilan website.

Gambar 7. Tampilan Website

5. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Sesuai pembahasan pada bab-bab sebelumnya dan perancangan sistem, maka penelitian pada tugas akhir ini dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain:

1. Sistem pemantauan shelter BTS berbasis mikrokontroler dan website telah berhasil dibuat dengan tujuan memantau shelter BTS secara otomatis dan akan mengirimkan informasi pada shelter BTS ke web server, sehingga pengguna dapat memantau kinerja dan kondisi shelter BTS dan mengetahui BTS yang mengalami gangguan melalui website.

2. Komunikasi mikrokontroler ATmega328 dengan DHT11, LDR, multiturn, LCD, dan SIM900 berhasil digunakan sebagai sistem pemantau shelter BTS berbasis mikrokontroler dan website sesuai dengan percobaan yang telah dilakukan.

3. Proses pengiriman data dari sistem ke web server menggunakan koneksi GPRS telah berhasil. Koneksi GPRS menggunakan modul SIM900 GSM/GPRS bekerja dengan baik dan sesuai dengan harapan, SIM900

juga bisa digunakan sebagai media komunikasi telepon, mengirim SMS dan menerima SMS. SMS juga bisa digunakan untuk mengendalikan sistem pemantauan shelter BTS, dimana SMS bisa mematikan sistem dan bisa juga mengirimkan data sesuai isi SMS.

4. Kualitas sinyal SIM900 sangat penting dalam pengiriman data dari sistem ke web server, apabila kualitas sinyal diatas -87dBm pengiriman data tidak akan mengalami gangguan, tetapi apabila kualitas sinyal dibawah -87dBm pengiriman data akan error, penerimaan SMS juga akan mengalami gangguan apa bila kualitas sinya dibawah -87dBm.

5. Interval pengiriman data secara terus menerus dari sistem ke web server harus diatas 1 menit, untuk menghindari terjadinya pengiriman data yang sebelumnya.

Saran

Penulis memberikan saran bagi yang akan mengembangkan tugas akhir ini, yaitu:

1. Memperbaharui sistem dengan menambahkan sistem pengontrol berbasis website atau aplikasi mobile.

2. Menambahkan perangkat GPS sebagai penunjuk lokasi, menambahkan kamera sebagai pemantau kondisi ruangan selter BTS dan kondisi lingkungan BTS.

6. DAFTAR PUSTAKA

[1] Arduino. (n.d.). Analog Read Voltage. Diakses Juni 11, 2012, dari http://arduino. cc/en/Tutorial/ReadAnalogVoltage

[2] Arduino. (n.d.). Arduino Uno. Diakses Juni 11, 2012, dari http://arduino.cc/en/Main/ ArduinoBoardUno

[3] Arduino. (n.d.). LiquidCrystal - "Hello World!". Diakses Juni 11, 2012, dari http://arduino.cc/en/Tutorial/LiquidCrystal [4] Batteries, P. (2003, Agustus). Panasonic

(25)

7 bourns.com/ pdfs/3296.pdf: http://www. bourns.com

[6] Company, A. E. (1997, Maret). Light Dependent Resistors. Diakses Mei 28, 2012, dari http://www.biltek.tubitak.gov .tr/gelisim/elektronik/dosyalar/40/LDR_NS L19_M51.pdf:http://www.biltek.tubitak.go v.tr

[7] Corporation, A. (2009, Oktober). ATmega48PA/88PA/168PA/328P. Diakses Mei 25, 2012, dari http://www.atmel. com/Images/doc8161.pdf:http://www.atme l.com

[8] Cytron. (2013, Maret 7). Pinout Diagrams for Arduino and Atmel Microcontrollers. Diakses April 09, 2013, dari http:// tutorial.cytron.com.my/2013/03/07/arduino -pinout-diagram/:http://tutorial.cytron. com.my/

[9] D-Robotics. (2010, Juli 30). DHT11 Humidity & Temperature Sensor. Diakses Mei 28, 2012, dari http://www.micro4you. com/files/sensor/DHT11.pdf:http://www.m icro4you.com

[10]MorganDoyle. (n.d.). GPRS Tutorial. Retrieved juni 20, 2013, from http://www.item.ntnu.no/fag/tm8100/Pensu mstoff2004/GPRS_Tutorial.pdf:

http://www.morgandoyle.co.uk

[11]Mubarok, M. H. (2011). Sistem Kontrol via Web dengan CGI, PHP, dan Ajax. Jakarta: PT Elex Media komputindo

[12]Panasonic. (2005, Agustus). VRLA 2012, dari http://itead-europe.com/pm/ platform/shield/icomsat/DOC_SIM900_Ha rdware%20Design_V2.00.pdf: http://itead-europe.com

[14]Studio, I. (2011, Mei 27). IComSat v1.1 -SIM900 GSM/GPRS shield. Diakses Mei

23, 2012, dari http://www.famosastudio .com/download/datasheet/IComSatV1.2-MONITORING BERBASIS GPRS (STUDI KASUS : MONITORING SHELTER BTS).

[17]TINSHARP. (2009, September 23). LCM MODULE TC1602A-01T. Diakses Agustus 05, 1012, dari http://www.adafruit.com/ datasheets/TC1602A-01T.pdf:http:// www.adafruit.com