TUGAS AKHIR
SISTEM ALAT PENDETEKSI
MALING JARAK JAUH MENGGUNKAN MODEM GSM
DAN SENSOR PIR BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA8535
DARWIN SAPUTRA
112408015
PROGRAM STUDI D-III FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA MEDAN
TUGAS AKHIR
SISTEM ALAT PENDETEKSI
MALING JARAK JAUH MENGGUNKAN MODEM GSM
DAN SENSOR PIR BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA8535
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Dan Memenuhi Syarat
Memperoleh Ahli Madya
DARWIN SAPUTRA
112408015
PROGRAM STUDI D-III FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA MEDAN
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul :Sistem Alat Pendeteksi Maling Jarak Jauh
Menggunkan Modem GSM Dan Sensor PIR
Berbasis Mikrokontroler Atmega8535
Kategori : Tugas Akhir
Nama : Darwin Saputra
Nim :112408015
Program Studi : Fisika D-III
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatra Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2014
Disetujui Oleh
Ketua Program Studi Pembimbing,
Dr. Susilawati, M.Si Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc
LEMBAR PERNYATAAN
SISTEM ALAT PENDETEKSI
MALING JARAK JAUH MENGGUNKAN MODEM GSM DAN SENSOR PIR BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA8535
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2014
DARWIN SAPUTRA
NIM. 112408015
ABSTRAK
Telah dibuat suatu Sistem Alat Pendeteksi Maling Jarak Jauh Menggunkan
Modem GSM Dan Sensor PIR Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 pada rumah.
.Sistem ini menggunakan sensor PIR, mikro,lcd,modem gsm wavecom m130b.
sensor PIR sebagai sensor gerak atau sensor manusia untuk mendeteksi adanya
kemalingan,mikro sebagai pengolah, modem gsm sebagai feedback dan lcd
sebagai tampilan. PIR akan mendeteksi pergerakan yang terjadi pada rumah dan
mengirim kondisi sensor melalui fasilitas sms gateway dan dapat menyalakan
alarm dengan feedback sms gateway.way. Setelah diujikan alat ini dapat bekerja
dengan baik karena pembacaan sensor dan pengiriman data yang baik,
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa,
dengan limpahan berkatnya penyusunan tugas akhir ini dapat diselesaikan dalam
waktu yang ditetapkan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah
banyak membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yaitu kepada:
1. Ibu Dr. Marpongahtun, M.sc selaku PDI Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua Program Studi D3 Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Bisman perangin angin, M.Eng.Sc selaku pembimbing yang
telah membimbing dan mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan
Laporan Proyek ini.
4. Seluruh Staf Pengajar / Pegawai program studi fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara.
5. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan bantuan berupa
dukungan moril dan materil yang sangat membantu dalam menyelesaikan Laporan
Proyek ini.
6. Rekan Fisika Instrumentasi D3 yang memberikan bantuan penulis untuk
menyelesaikan Laporan ini.
7. Semua pihak yang turut membantu dalam pengerjakan Laporan Proyek yang
tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhir kata penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
DAFTAR ISI
2.1. Perangkat Keras (Hard Ware) 2.1.1 Mikrokontroler ATmega8535 ... 6
2.1.1.1 Arsitektur Mkrokontroler AVR ATmega8535 ... 7
2.1.1.2. Fitur ATmega 8535 ... ..9
2.1.1.3. Konfigurasi Pin ATmega 8535 ... . 9
2.1.1.4. Deskripsi pin pada Mikrokontroler ATmega8535 .... 11
2.1.1.5. Peta Memory ATMega8535 ... 15
2.1.1.6. Status Register ( SREG ) ... 17
2.1.1.7. Register Serba guna ( General Purpose Register) ... 19
2.1.1.8.USART ... 20
2.1.2.
Sensor PIR (Passive InfraRed)
... 212.1.2.1.Spesifikasi sensor PIR ... 22
2.1.2.2. Bagian-bagian dari PIR ... 23
2.1.2.3. Cara kerja pembacaan sensor PIR ... 25
2.1.2.3. Jarak pancar sensor PIR ... 26
2.1.3.2. Short Message Service (SMS) ... 30
2.1.3.3. Database ... 30
2.1.3.4. Microsoft Office Access ... 31
2.1.4 Komunikasi Serial ... 31
2.1.4.1.Karakteristik Sinyal Port Serial ... 32
2.1.4.2. Port Komunikasi Serial ... 33
2.1.4.3.Koneksi Ke RS232 Port…….….……….….... 36
2.1.5. LCD ( Liquid Crystal Display) .………..,40
2.2. Perangkat lunak ( Sofeware)………...45
2.2.1. CodeVision AVR……….45
2.2.2 CodeVision chip program……….46
2.2.3. Bahasa Pemrograman C ... 47
2.2.3.1.Struktur Bahasa C ... 48
2.2.3.2. Pengenal ... 49
2.2.3.3. Tipe Data ... 50
2.2.3.4. Konstanta Dan Variabel ... 52
2.2.3.5. Identifier ... 52
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ... 54
3.1. Diagram Blok Rangkaian ... 54
3.1.1. Fungsi Tiap Blok ... 55
3.2. Rangkaian Power Supply ... 55
3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATmega8535 ... 56
3.5. Rangkaian Sensor PIR ... 58
3.6. Rangkaian Wavecom fastrack ... 59
3.7. Rangkaian buzzer ... 59
3.4. Perancangan Rangkaian LCD ... 60
3.8. FLOWCHART SISTEM ... 62
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supply ... 63
4.2 Pengukuran Rangkaian Mikrokontroller AT mega 8535 ... 63
4.3. Interfacing LCD 2x16 ... 64
4.4. Pengujian buzzer ... 66
4.5.. Pengukuran sensor PIR ... 67
4.6. Pengujian koneksi modul GSM Wavecom dengan Mikrokontroller ATmega8535 via serial max 232…………..………69
BAB V. PENUTUP ... 73
5.1. Kesimpulan ... 73
5.2. Saran ... 73
Gambar 2.1 Arsitektur ATMega8535 8
Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega8535 11
Gambar 2.3 Organisasi memori ATMega8535 15
Gambar 2.4 (a) Register I/O Sebagai Memori Data 16
(b) Register I/O sebagai I/O 16
Gambar 2.5 Status Register 17
Gambar 2.6 Register Serba guna 20
Gambar 2.7 Bentuk Sensor Gerak PIR (Passive Infra Red) 21
Gambar 2.8 blok diagram sensor PIR 25
Gambar 2.9 Jarak Pancar Sensor PIR 26
Gambar 2.10 Modem GSM Fastrack M1306B 28
Gambar 2.11 Level Tegangan RS232 pada Pengiriman Huruf “A” 33
Gambar 2.12 Port DB9 Jantan 33
Gambar 2.13 Port DB9 Betina 33
Gambar.2.14 Susunan Pin Konektor DB9 34
Gambar 2.15 IC MAX232 38
Gambar 2.16 IC MAX232 Sebagai komunikasi serial 39
Gambar 2.17 LCD 2x16 40
Gambar 2.18 Konfigurasi Pin LCD 42
Gambar 2.19 Programmer Setting 46
Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian 54
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA) 55
8535……….57
Gambar 3.4 Kaki koneksi PIR (Passive Infrared) 58
Gambar 3.5 rangkaian antar muka 59
Gambar 3.6 rangkaian buzzer 60
Gambar 3.7. Rangkaian LCD 61
Gambar 3.8 FLOWCHART SYSTEM 62
Gambar 4.1. Informasi Signature Mikrokontroler 64
Gambar 4.2 Block Diagram Pengukuran Sensor PIR 68
Tabel 2.1 Tabel Set AT-Command 29
Tabel 2.2Fungsi Susunan Konektor DB9 34
Tabel 2.3 Nama – Nama Register 35
Tabel 2.4 Angka Pembagi 36
Tabel 2.5 Koneksi Null Mode 37
Tabel 2.6 Operasi Dasar LCD 42
Tabel 2.7 Konfigurasi Pin LCD 43
Tabel 2.8 Konfigurasi LCD 44
Tabel 2.9 Tipe Data 51
ABSTRAK
Telah dibuat suatu Sistem Alat Pendeteksi Maling Jarak Jauh Menggunkan
Modem GSM Dan Sensor PIR Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 pada rumah.
.Sistem ini menggunakan sensor PIR, mikro,lcd,modem gsm wavecom m130b.
sensor PIR sebagai sensor gerak atau sensor manusia untuk mendeteksi adanya
kemalingan,mikro sebagai pengolah, modem gsm sebagai feedback dan lcd
sebagai tampilan. PIR akan mendeteksi pergerakan yang terjadi pada rumah dan
mengirim kondisi sensor melalui fasilitas sms gateway dan dapat menyalakan
alarm dengan feedback sms gateway.way. Setelah diujikan alat ini dapat bekerja
dengan baik karena pembacaan sensor dan pengiriman data yang baik,
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang Masalah
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk
berusaha mengatasi masalah yang timbul di sekitarnya dan meringankan
pekerjaan yang sudah ada. Penggunaan mikrokontroler sangat luas, tidak hanya
untuk akuisi data melainkan juga untuk pengendalian di pabrik – pabrik,
kebutuhan peralatan kantor, peralatan rumah tangga, automobile, dan sebagainya.
Hal ini disebabkan karna mikrokontroler merupakan sistem mikroprosesor (yang
didalamnya terdapat CPU, ROM, RAM dan I/O) yang terpadu pada satu keping,
selain itu komponennya (ATMega8535) murah dan mudah didapat di pasaran.
Penulis merasa bahwa perkembangan mikrokontroler perlu diketahui oleh semua
orang yang berkeinginan masuk dalam dunia elektronika. Dalam kesempatan ini
penulis mencoba membuat suatu alat menggunakan mikrokontroler ATMega8535
untuk tugas akhir dengan beberapa aplikasi diantaranya sensor jarak untuk
mengendalikan putaran motor dc yang akan membuka dan menutup tutup tempat
sampah secara otomatis. Alasan utama pemilihan mikrokontroler AVR sendiri
karena merupakan generasi terbaru dari produk sebelumnya, yang mengalami
penyempurnaan untuk mempermudah pengisian program. Dengan menggunakan
sistem ISP (In – system Programming). Selain itu jumlah port paralel yang
digunakan sebagai jalur masukan dan keluaran menjadi lebih banyak. Para
desainer sistem elektronika telah diberi suatu teknologi yang memiliki kapabilitas
Selain itu teknologi saat ini juga merambah ke realitas kehidupan manusia, salah
satunya adalah pengembangan suatu sistem otomasi pada rumah. sistem otomasi
rumah sudah bukan hal umum ada di kalangan elite. Dengan berbagai fasilitas
yang ada, sistem otomasi rumah nantinya bisa memudahkan pemiliknya untuk
menjaga dan memberikan kenyamanan bagi setiap orang yang tinggal
didalamnya. Fasilitas-fasilitas tersebut didapat karena adanya beberapa piranti
sensor yang nantinya dapat mendeteksi suatu keadaan yang tidak sesuai dengan
kriteria keadaan yang diharapkan yaitu nyaman, aman dan efesien. Untuk itulah
penulis mencoba untuk membuat suatu alat dan Penulisan Tugas Proyek dengan
judul “Sistem Alat Pendeteksi Maling Jarak Jauh Menggunkan Modem
GSM Dan Sensor PIR Berbasis Mikrokontroler Atmega8535”.
1.2. Rumusan Masalah
Dalam membuat “Sistem Alat Pendeteksi Maling Jarak Jauh
Menggunkan Modem GSM Dan Sensor PIR Berbasis Mikrokontroler
Atmega8535”.. penulis akan membahas dan menganalisa rangkaian tersebut
secara blok per blok. Komponen yang di gunakan dalam perancangan akan di
bahas fungsinya secara umum dan karak teristik tidak di bahas. Perencanaan dan
analisa rangkaian, di jelaskan secara blok perblok. Membahas perhitungan besar
arus dan tegangan pada rangkaian sirkuit elektronik nya. Tidak di bahas
bagaimana cara pembuatan program dan hasil nya hanya sekilas tentang
bagaimana program tersebut berkerja.
Adapun Tujuan dari penulisan tugas akhir ini sebagai berikut :
1. Membuat Sistem Alat Pendeteksi Maling Jarak Jauh Menggunkan Modem
GSM Dan Sensor PIR Berbasis Mikrokontroler Atmega8535
2. Agar lebih mengerti tentang mikrokontroller dan pengaplikasian nya
sebagai system keamanan.
3. Memanfaatkan teknologi short message service (SMS) untuk
mengendalikan peralatan elektronik
4. Untuk mengetahui pengaplikasian sensor-sensor dalam kehidupan
sehari-hari
1.4. Batasan Masalah
Dalam perencanaan penulisan ini terdapat beberapa batasan masalah sebagai
berikut:
1. Rangakaian Mikrokontroller yang di gunakan adalah mikrokontroller
ATMega8535.
2. Modem GSM wavecome fastracke yang digunakan adalah M1306b
yang berguna sebagai SMS gateway.
3. Sensor yang di gunakan adalah sensor PIR (Pasive Infrared) sebagai
pendeteksi pergerakan .
4. Tidak membahas mengenai komunikasi Hand Phone dan pengecekan
pulsa pada modem wavecome
Untuk mempermudah pembahasan dan penulisan laporan ini, penulis membuat
susunan bab – bab yang membentuk laporan ini dalam sistematika penulisan
laporan dengan urutan sebagai berikut :
BAB 1 PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan
penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk
pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Dan bahasa program yang
digunakan, serta karakteristik dari komponen-komponen pendukung.
BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
Bab ini berisikan tentang proses perancangan dan pembuatan alat. Mulai dari
peancangan dan pembuatan system secara hardware atau software
BAB 4HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja
alat, penjelasan mengenai rangkaian-rangkaian yang digunakan, penjelasan
mengenai program yang diisikan ke mikrokontroller ATMega8535
BAB 5 PENUTUP
dihasilkan dari alat. Bab ini juga merupakan akhir dari penulisan laporan proyek
BAB II
LANDASAN TEORI
Dalam bab ini penulis akan membahas tentang komponen- komponen yang di
gunakan dalam seluruh unit alat ini dari perangkat keras (hard ware) sampai
peangkat lunak (sofeware) . Agar pembahasan tidak melebar dan menyimpang
dari topic utama laporan ini,maka setiap komponen hanya di bahas sesuai fungsi
nya pada masing- masing .
2.1 Perangkat Keras (Hard Ware)
2.1.1 Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroler dapat dianalogikan sebagai sebuah sistem komputer yang
dikemas dalam sebuah chip,artinya di dalam sebuah IC mikrokontroler sebetulnya
sudah terdapat kebutuhan minimal agar mikroprosesor dapat bekerja,yaitu
meliputi mikroprosesor,ROM,RAM,I/O dan clock seperti halnya yang dimiliki
oleh sebuah PC.Mengingat kemasannya yang berupa sebuah chip dengan ukuran
yang relatif lebih kecil , tentu saja spesifikasi dan kemampuan yang dimiliki oleh
mikrokontroller akan menjadi lebih rendah bila dibandingkan dengan sistem
komputer seperti PC baik dilihat dari segi kecepatannya. Tidak seperti system
komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya
pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa
Meskipun dari sebuah kemampuan lebih rendah tetapi mikrokontroller
memiliki kelebihan yang tidak bisa diperoleh pada sistem komputer yaitu,dengan
kemasannya yang kecil dan kompak membuat mikrokontroller menjadi lebih
fleksibel dan praktis digunakan terutama pada sistem-sistem yang relatif tidak
terlalu kompleks atau tidak memerlukan bahan komputasi yang tinggi.
2.1.1,1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATmega8535
Mikrokontroller AVR merupakan keluarga mikrokontroller RISC
(Reduced Instruction Set Computing) keluaran Atmel.Konsep arsitektur AVR
pada mulanya dibuat oleh dua orang mahasiswa di Norwgian institute of
Technology ( NTH ) yaitu Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan.Mikrokontroler
ATMega8535 merupakan salah satu anggota mikrokontroller AVR 8-bit. AVR
merupakan mikrokontroller dengan arsitektur Harvard dimana antara kode
program dan data disimpan dalam memori secara terpisah. Umumnya arsitektur
Havard ini menyimpan kode program dalam memori permanen atau
semi-permanen(non Volatille) Sedangkan data disimpan dalam memori tidak
permanen(Volatile).ATMega8535 memiliki fitur yang cukup lengkap,mulai dari
kapasitas memori program dan memori data yang cukup besar
,interupsi,timer/counter,PWM,USART,TWI,analog comparator,EEPROM internal
dan juga ADC internal semuanaya ada dalam ATMega8535.
Selain itu kemampuan kecepatan ekseskusi yang lebih tinggi menjadi
alasan bagi banyak orang untuk beralih dan lebih memilih untuk menggunakan
Secara garis besar, mikrokontroler ATMEGA8535 memiliki arsitektur harvard,
yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga
dapat memaksimalkan unjuk kerja dan pararelisme .Instruksi-instruksi dalam
memori program dieksekusi dalam salah satu alur tunggal , dimana pada saat satu
instruksi di kerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari memeori program.
32x 8bit register serba guna digunakan untuk mendukung opersi arithcmetic Logic
Unit (ALU) yang dapat dilakukan dalam 1 siklus. 6 dari register serba guna dapat
digunakan sebagai 3 buah register pointer 16- bit pada mode pengalamatan tak
langsung untuk mengambil data pada ruang memory data.Hampir semua instruksi
AVR ini memiliki format 16-bit(word).Selain register serba guna terdapat register
lain yang tepetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte.Beberapa
register ini digunakan untuk beberapa fungsi khusus antara lain sebagai register
kontrol timer/counter,interupsi,ADC,USART,SPI,EEPROM dan Fungsi I/O
2.1.1.2 Fitur ATMega8535
Berikut ini adalah fitur-fitur yang dimiliki oleh ATMega8535:
1. 130 macam instruksi,yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus
clock.
2. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHZ.
3. 512 Byte internal EEPROM.
4. 32x8-bit register serba guna.
5. 8 Kbyte Flash memory,yang memiliki fasilitas In-System Programing.
6. 512 Byte SRAM
7. Programming Lock, fasilitas untuk mengamankan kode program.
8. 4 channel output PWM.
9. 8 channel ADC 10-Bit.
10. 2 Buah timer/counter 8-bit dan 1 buah timer/counter 16-bit.
11.Serial USART.
12.Master/Slave SPI serial interface.
13. Serial TWI atau 12 C.
14.On-Chip Analog comparator.
2.1.1.3 Konfigurasi Pin ATMega8535
Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 40 pin untuk model PDIP
ditunjukkan pada Gambar 2.2, dan 44 pin untuk model TQFP dan PLCC.
Nama-nama pin pada mikrokontroler ini adalah :
1. VCC : merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu
2. GND : merupakan pin ground untuk catu daya digital.
3. Port A (PA0...PA7) : merupakan pin I/O 8bit dua
arah(bi-directional) dan pin masukan 8 chanel ADC.
4. Port B (PB0 – PB7) : merupakan akan pin I/O 8 bit dua arah
(bi-directional)dengan resistor pull-up internal dan pin fungsi khusus,
yaitu sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI.
5. Port C (PC0 – PC7) : merupakan pin I/O 8bit dua arah
(bi-directional)dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komperator analog,
input ADC dan Timer Osilator.
6. Port D (PD0 – PD7) : merupakan pin I/O 8 bit dua
arah(bi-directional) dan pin fungsi khusus, yaitu komperator analog,
interupsi eksternal dan komunikasi serial.
7. RESET : merupakan pin yang digunakan untuk mereset
mikrokontroler.
8. XTAL1 :merupakan input ke penguat osilator pembalik dan input
ke internal clock.
9. XTAL2 : merupakan out put dari penguat oslator pembalik.
10.AVCC : merupakan pin masukan tegangan untuk ADC yang
terhubung ke portA.
Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega8535
2.1.1.4 Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8535 :
1. Port A
Merupakan 8-bit dua arah bi-directional port I/O,dengan menggunakan resistor
pull-up internal dimana setiap pinnya dapat diatur per bit. Output buffer Port A
dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara
langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin
port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu,
kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan8 channel ADC.
2. Port B
Merupakan 8-bit dua arah(bi-directional) port I/O. Setiap pinnya dapat
dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara
langsung. Data Direction Register port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port B digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin
port B yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output.Selain
sebagai port I/O 8 bit port B juga dapat difungsikan secara individu sebagai
berikut:
1. PB7: SCK ( SPI Bus Serial Clock)
2. PB6: MISO( SPI Bus Master Input/ Slave Out put)
3. PB5: MOSI( SPI Bus Master Output/Slave Input).
4. PB4: SS (SPI Slave Select Input)
5. PB3: AIN1(Analog Comparator Negatif Input) OC0 (Out put Compare
Timer/counter 0)
6. .PB2: AIN0 (Analog Comparator Positif Input) INT2 (External Interrupt 2
Inpt)
7. PB1:T1 (Timer/Counter 1 External Counter Input)
8. PB0:T0 (Timer/Counter 0 External Counter Input) XCK (USART External
Clock Input/Output)
3. Port C
Merupakan port I/O 8-bit dua arah (bi-directional). Setiap pinnya dapat
menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C
dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara
langsung. Data Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu
port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu,
Port C juga difungsikan secara individu sebagai berikut:
1. PC7: TOSC2 (Timer Oscillator 2)
2. PC6: TOSC1 (Timer Oscillator 1)
3. PC1: SDA (Serial Data Input/Output)
4. PC0: SCI (Serial Clock)
4. Port D
Merupakan Port I/O 8-bit dua arah (bi-directional) . Setiap pinnya dapat
menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D
dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara
langsung. Data Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu
sebelum Port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin
port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu,
pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus sebagai
berikut:
1. PD7: OC2 ( Ouput Compare Timer/Counter 1)
2. PD6: ICP1 ( Timer Counter 1 input capture)
3. PD5: OC1A ( Output Compare A Timer /Counter1)
4. PD4: OC1B ( Output Compare B Timer/Counter 1)
5. PD3: INT1 ( External Interrupt 1 Input)
6. PD2: INT0 ( External interrupt 0 Input)
7. PD1: TXD ( USART Transmit)
5. RESET
RST pada pin 9 merupakan pin reset yang akan bekerja bira diberi pulsa rendah
(aktif Low) selama minimal 1,5us.
6. XTAL2
Merupakan out put dari penguat dari osilator pembalik
7. XTAL1
Merupakan input ke penguat osilator pembalik dan input ke internal clock.
8. AVcc
Avcc adalah pin masukan catu daya yang digunakan untuk masukan analog ADC
yang terhubung ke Port A. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc
melalui lowpass filter.
9. AREF
AREF adalah pin masukan referensi analog untuk ADC. Untuk operasionalisasi
ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus dibeikan ke kaki ini.
10. AGND
AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali
2.1.1.5 Peta Memory ATMega8535
Mikrokontroller ATMega8535 memiliki 3 jenis memori yaitu memori
program, memori data dan memori EEPROM.Ketigannya memiliki ruang-ruang
tersendiri dan terpisah seperti terlihat pada gambar 2.5
Gambar 2.3 Organisasi memori ATMega8535
1.Memori Program
ATMega8535 memiliki kapasitas memori program sebesar 8 Kbyte yang
terpetakan dari alamat 0000h – 0FFFh dimana masing-masing alamat memiliki
lebar data sebesar 16 bit.Sehingga organisasi memori program seperti ini sering
dituliskan dengan 4K x 16 bit.Memori program ini juga terbagi menjadi dua yaitu
program boot dan juga bagian program aplikasi.
ATMega8535 memiliki kapasitas memori data sebesar 608 byte yang
terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serba guna,register I/O dan SRAM. 32 byte
alamat terendah digunakan untuk register serbaguna yaitu R0 – R31. 64 byte
berikut nya digunakan untuk register I/O yang digunakan untuk mengatur fasilitas
timer /counter ,interrupsi,ADC,USART,SPI,EEPROM dan port I/O seperti Port A,
Port B, Port C, dan Port D. Selanjutnya 512 byte diatasnya digunakan untuk
memory data SRAM . Jika register-register I/O diatas diakses seperti mengakses
data pada memori ( Jika kita menggunakan instruksi LD atau ST ) maka register
I/O diatas menempati alamat 0020-005F. Tetapi jika register-register I/O diakses
seperti mengakses I/O pada umumnya ( menggunakan instruksi IN/ IOUT) maka
register I/O diatas menempati alamat memori 0000h – 003Fh.
Gambar 2.4 (a) Register I/O Sebagai Memori Data, (b) Register I/O sebagai
3.Memori EEPROM
ATMega8535 memiliki memori EEPROM sebesar 512 byte yang terpisah
dari memori program maupun dari memori data. Memori EEPROM ini hanaya
dapat diakses dengan menggunakan register-register I/O yaitu register EEPROM
Addres ( EEARH-EEARL),register EEPROM Data (EEDR) dan register
EEPROM control ( EECR). Untuk megakses memory EEPROM ini diperlakukan
sperti mengakses data eksternal sehingga waktu dari eksekusi relatif lebih lama
dibadingkan jika kita mengakses data dari SRAM.
2.1.1.6 Status Register ( SREG)
Register SREG digunakan untuk menyimpan informasi dari hasil operasi
aritmatika yang terakhir . Informasi-informasi dari register SREG dapat
digunakan untuk mengubah alur program, yang sedang dijalankan dengan
mengunakan instruksi percabangan . Data SREG akan selalu berubah jika setiap
instruksi atau operasi pada ALU dan datanya tidak otomatis tersimpan apabila
terjadi instruksi percabangan baik karena instruksi maupun lompatan.
Gambar 2.5 Status Register
Status Register ATMega8535 :
Bit I digunakan untuk mengaktifkan interrupsi secara umum ( interrupsi global)
.Jika bit I benilai „1‟ maka interrupsi secara umum akan aktif , tetapi jika bernilai
„0‟ maka tidak ada satupun interrupsi yang aktif.Pengaturan jenis-jenis interrupsi
apa sja yang akan aktif dilakukan dengan mengatur register kontrol yang sesuai
dengan jenis interrupsi tersebut, dengan terlebih dahulu mengaktifkan interupsi
global ,yaitu bit I diset‟1‟.
Bit 6 – T : Bit Copy Storage
Bit T digunakan untuk mementukan bit sumber atau bit tujuan pada instruksi bit
copy.Pada instruksi BST ,data akan dicopy dari register ke bit T( Bit T sebagai
tujuan) sedangkan pada instruksi BLD, bit T akan di copy ke register ( Bit T
Sebagai Sumber).
Bit 5 – H : Half carry Flag
Bit H digunakan untuk menunjukkan ada tidaknya setengah carry pada operasi
aritmatika BCD ,yaitu membagi satu byte data menjadi dua bagian (
masing-masing 4 bit) dan masing-masing-masing-masing bagian dianggap sebagai 1 digit desimal.
4.Bit 4 – S: Sign bit
Bit S merupakan kombinasi antara bit V dan bit N, yaitu dengan meng-XOR-kan
bit V dan bit N.
Bit V digunakan untuk mendukun operasi aritmatika komplemen 2.Jika terjadi
luapan pada operasi aritmatika bilangan komplemen 2 maka akan menyebabkan
bit V bernilai „1‟.
Bit 2 - N : Negative Flag
Bit N digunakan untuk menunjukkan apakah hasil sebuah operasi aritmatika
ataupun operasi logika bernilai negatif atau tidak.Jika hasilnya negatif maka bit N
bernilai „1‟ dan jika hasilnya bernilai positif maka bit N bernila‟0‟.
Bit 1 - Z : Zero Flag
Bit Z digunakan untuk menunjukkan hasil operasi aritmatika ataupun operasi
logika apakah bernilai nol atau tidak.Jika hasilnya nol maka bit Z bernilai „1‟ dan
jika hasilnya tidak nol maka bit Z bernilai‟0‟.
Bit 0 – C : Carry flag
Bit C digunakan untuk menunjukkan hasil operasi aritmatika ataupun logika
apakah ada carry atau tidak.Jika ada carry maka bit C bernilai‟1‟ dan jikatidak
ada carry maka bit C akan bernilai „0‟.
2.1.1.7 Register Serba guna ( General Purpose Register)
ATMega8535 memiliki 32 byte register serbaguna yang terletak pada awal
alamat RAM. Dari 32 byte register serba guna 6 byte terakhir juga digunakan
sebagai register pointer yaitu register pointer X,register pointer Y dan Register
Gambar 2.6 Register Serba guna
2.1.1.8 USART ( Universal Synchronous and Asynchoronous Serial Receiver
And Transmitter)
Universal Synchronous Serial Receiver and Transmitter (USART) juga
merupakan salah satu metode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATMega8535.
USART merupakan komunikasi yang memiliki fleksibilitas yang tinggi, yang
dapat kita gunakan untuk melakukan transfer data baik antara mikrokontroler
maupun dengan modul-modul eksternal termasuk PC yang memiliki fitur UART.
USART memungkinkan transmisi data baik secara synchronous maupun
asynchronous sehingga dengan demikian USART pasti kompatibel dengan
UART. Pada ATMega8535,pengaturan secara umum pengaturan mode
komunikasi baik Synchronous maupun Asynchronous adalah sama ,
perbedaannya hanya terletak pada sumber clocknya saja. Pada mode
bersama- sama. Dengan demikian secara hardware untuk mode Asynchronous
hanya membutuhkan 2 pin yaitu TXD dan RXD sedangkan untuk mode
Synchronous harus 3 pin yaitu TXD,RXD dan XCK.
2.1.2 Sensor PIR (Passive Infra Red)
Sensor gerak PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang berfungsi untuk
pendeteksi gerakan yang bekerja dengan cara mendeteksi adanya
perbedaan/perubahan suhu sekarang dan sebelumnya. Sensor gerak menggunakan
modul pir sangat simpel dan mudah diaplikasikan karena Modul PIR hanya
membutuhkan tegangan input DC 5V cukup efektif untuk mendeteksi gerakan
hingga jarak 5 meter. Ketika tidak mendeteksi gerakan, keluaran modul adalah
LOW. Dan ketika mendeteksi adanya gerakan, maka keluaran akan berubah
menjadi HIGH. Adapun lebar pulsa HIGH adalah ±0,5 detik. Sensitifitas Modul
PIR yang mampu mendeteksi adanya gerakan pada jarak 5 meter memungkinkan
kita membuat suatu alat pendeteksi gerak dengan keberhasilan lebih besar.
Gambar 2.7 Bentuk Sensor Gerak PIR (Passive Infra Red)
Dengan output yang hanya memberikan 2 logika High dan Low ini kita dapat
aplikasikan pada alarm, kita tinggal membuat rangkaian driver untuk
mengaktifkan alarm tersebut. Atau misal ingin digunakan untuk mengaktifkan
lampu, maka tinggal di buat driver untuk memberikan sumber tegangan ke lampu.
Modul sensor gerak PIR memiliki output yang langsung bbisa di hubungkan
dengan komponen digital TTL atau CMOS dan juga dapat lansung dihubungkan
ke mikrokontroler.
Efektifitas pendeteksian gerakan menggunakan sensor gerak ini
dipengaruhi oleh faktor penempatan sensor gerak PIR tersebut. Posisi sensor
gerak harus diletakan pada lokasi yang dapat membaca semua gerakan yang ada
dalam ruangan atau daerah yang dimonitor oleh sensor gerak PIR.
2.1.2.1 Spesifikasi sensor PIR
Type: Digital
Supply Voltage:3?5V
Current:50?A
Working temperature:0???70?
Output level(HIGH):4V
Output level(LOW):0.4V
Detect angle:110 Degree
Size:28mm×36mm
Weight:25g
2.1.2.2 Bagian-bagian dari PIR
terdiri dari beberapa bagian yaitu :
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
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
Gambar 2.8 blok diagram sensor PIR
2.1.2.3 Cara kerja pembacaan sensor PIR
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
tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang
dirancang untuk mendeteksi manusia).
2.1.2.4 Jarak pancar sensor PIR
Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik
senso3r. Proses penginderaan sensor PIR dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.9 Jarak Pancar Sensor PIR
Pada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga 5
meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.
2.1.3 Modem GSM
Modem adalah sebuah alat yang dapat membuat komputer terkoneksi
dengan internet melalui line telepon standar. Modem banyak digunakan komputer
rumah dan jaringan sederhana untuk dapat berkomunikasi dengan jutaan
komputer lain dalam lalu lintas internet. Kata Modem itu sendiri merupakan
mengubah informasi digital dari komputer pengirim ke dalam bentuk sinyal
analog yang ditransmisikan melaluli line telepon.
Selanjutnya Modem pada komputer penerima akan mengubah ulang sinyal
analog ke sinyal digital. Modem GSM adalah sebuah perangkat Modem Wireless
Plug and Play dengan konektivitas GSM/GPRS untuk aplikasi-aplikasi machine to
machine. GSM Modul atau Modem GSM adalah jenis khusus dari modem yang
menerima kartu SIM, dan mengoperasikan selama berlangganan ke operator
mobile, seperti ponsel. Modem GSM dihubungkan dengan suatu interface yang
memungkinkan aplikasi seperti SMS untuk mengirim dan menerima pesan
melalui Modem. Beberapa fungsi kegunaan modem ini di masyarakat adalah
antara lain:
· SMS Broadcast application
· SMS Quiz application
· SMS Polling
· SMS auto-reply
· M2M integration
· Aplikasi Server Pulsa
· Telemetri
· Payment Point Data
Pada pembuatan proyek ini, digunakan Modem GSM Serial Wavecom Fastrack
M1306B. Untuk Modem seri ini memiliki dua type konektor yaitu
Gambar 2.10 Modem GSM Fastrack M1306B
Spesifikasi modem WAVECOM FASTRACK M1306B:
· Dual-band GSM 900/1800MHZ & GPRS Class 10
· GSM Dual Band antenna
· Power Supply with 4 pin connector (untuk serial)
· Standard USB 2.0 interface (untuk USB)
· Input Voltage : 5V-32V
· Maximum transmitting speed 253KBps
· Support AT-Command
· Dimensi : 74×54×25mm
2.1.3.1 AT-Command
AT-Command adalah singkatan dari Attention Command. AT Command adalah
perintah yang digunakan dalam komunikasi dengan serial port. Pada awalnya
standar perintah ini untuk modem-modem telepon PSTN, akan tetapi perintah ini
AT-
melakukan sesuatu hal, termasuk untuk mengirim dan menerima SMS. Dengan
memberikan perintah ini di dalam komputer/mikrokontroller maka perangkat kita
dapat melakukan pengiriman atau penerimaan SMS secara otomatis untuk
mencapai tujuan tertentu. Untuk memulai suatu perintah AT-Command,
diperlukan prefiks
“AT” atau “at” dalam setiap perintah AT-Command.[6]
Tabel 2.1 Tabel Set AT-Command
2.1.3.2 Short Message Service (SMS)
Short Message Service (SMS) merupakan salah satu tipe Instant Messaging (IM)
yang memungkinkan user untuk bertukar pesan singkat. SMS dihantarkan pada
channel signal Global System for Mobile Communication (GSM). Dewasa ini
perkembangan teknologi yang sangat pesat membuat teknologi SMS ini banyak
untuk digunakan. Sebuah pesan SMS maksimal terdiri dari 140 bytes, yang berarti
dapat memuat 140 karakter 8-bit, 160 karakter 7-bit atau 70 karakter 16-bit untuk
bahasa Jepang, bahasa Mandarin dan bahasa Korea yang memakai Hanzi (Aksara
Kanji/Hanja). User pun dapat mengirim pesan SMS yang lebih dari 140 bytes
dengan catatan membayar lebih dari sekali biaya kirim SMS. [5] 21 SMS
menjamin pengiriman pesan oleh jaringan, jika terjadi kegagalan maka disimpan
di jaringan atau yang disebut SMS Center (SMSC). Di SMSC pesan disimpan dan
dicoba untuk mengirimkannya selama beberapa kali. Batas waktu yang telah
ditentukan untuk menyimpannya biasanya sekitar 1 hari atau 2 hari, lalu pesan
dihapus.
2.1.3.3 Database
Database merupakan sekumpulan data yang terintegrasi yang diorganisasi untuk
memenuhi kebutuhan pemakai untuk keperluan organisasi yang dimana dapat
dipakai hanya sekali atau berulang yang dimana dalam bentuk digital. Salah satu
komponen penting dalam penggunaan database adalah DataBase Management
System (DBMS). DBMS ini bertugas untuk menangani semua akses ke database
dan bertanggug jawab untuk menerapkan pemeriksaan otorisasi dan prosedur
validasi.
2.1.3.4 Microsoft Office Access
Salah satu software atau aplikasi yang banyak digunakan untuk membuat suatu
software yang dikeluarkan oleh microsoft untuk membuat aplikasi database.
Sofware ini cocok untuk kalangan industri kecil atau rumah tangga,
karena kapasitas datanya yang mencapai 4 GB. Program ini banyak dipakai
karena kemudahannya dalam mengolah database.
2.1.4 Komunikasi Serial
Pada PC / laptop standar, biasanya terdapat sebuah port untuk komunikasi
serial. Pada prinsipnya, komunikasi serial ialah komunikasi dimana pengiriman
data dilakukan per bit, sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi parallel
seperti pada port printer yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali
detak. Beberapa contoh penerapan komunikasi serial ialah mouse, scanner dan
sistem akuisisi data yang terhubung ke port serial COM1/COM2. Sistem antar
muka komunikasi serial RS232 sering digunakan sebagai antar muka antara
komputer dengan mikrokontroler. Agar level tegangan data serial dari
mikrokontroler setara dengan level tegangan komunikasi port serial PC,
diperlukan MAX232 untuk mengubah ke tegangan TTL/CMOS logic level
RS232. MAX232 menggunakan sistim komunikasi simplex sehingga difungsikan
untuk mengubah dari arus dan tegangan logika TTL menjadi arus tegangan logika
komputer (RS232).
2.1.4.1 Karakteristik Sinyal Port Serial
Standar sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan adalah Standar
RS232 yang dikembangkan oleh Electronic Industri Association (EIA/TIA) yang
populer sehingga sinyal ini tidak ada hubungan sama sekali dengan level tegangan
IC TTL. Standar ini hanya menyangkut komunikasi antara (Data Terminal
Equipment – DTE) dengan alat – alat pelengkap komputer (Data Circuit
Terminating Equipment – DCE). Standar sinyal RS232 memiliki ketentuan level
tegangan sebagai berikut :
• Logika 1 disebut ‘Mark’ terletak antara -3 Volt sampai -25 Volt
• Logika ‘0’ disebut ‘space’ terletak antara +3 Volt samapai +25 Volt.
• Daerah tegangan antara -3 Volt sampai +3 Volt adalah invalid level,
yaitu daerah tegangan yang tidak memiliki level logika pasti sehingga harus
dihindari. Demikian juga level tegangan dibawah -25 Volt dan diatas +25 Volt
juga harus dihindari karena bisa merusak line driver pada saluran RS232
Gambar dibawah adalah contoh level tegangan RS232 pada pengiriman huruf “A”
dalam format ASCII tanpa bit paritas.
Gambar 2.11 Level Tegangan RS232 pada Pengiriman Huruf “A” Tanpa Bit
Paritas.
Komunikasi serial membutuhkan port sebagai saluran data. Berikut tampil port
serial DB9 yang umum digunakan sebagai port serial
Gambar 2.12 Port DB9 Jantan
Gambar 2.13 Port DB9 Betina
Untuk menghubungkan antara 2 buah PC, biasanya digunakan format null mode,
dimana pin TxD dihubungkan dengan RxD pasangan, pin Sinyal ground (5)
dihubungkan dengan SG di pasangan, dan masing masing pin DTR, DSR dan CD
Gambar.2..14 Susunan Pin Konektor DB9
Tabel 2.2 Fungsi Susunan Konektor DB9
Untuk dapat menggunakan port serial harus diketahui dahulu alamat dari port
serial tersebut. Biasanya tersedia dua port serial pada CPU, yaitu COM1 dan
(2F8h). Alamat tersebut adalah alamat yang biasa digunakan, tergantung
komputer yang digunakan.Tepatnya kita bisa melihat pada peta memori tempat
menyimpan alamat tersebut, yaitu memori 0000.0400h untuk COM1 dan
0000.0402h untuk COM2. Berikut adalah nama – nama register yang digunakan
beserta alamatnya.
Tabel 2.3 Nama – Nama Register
Keterangan Register
• RX Buffer , digunakan untuk menampung dan menyimpan data dari DCE.
• TX Buffer , digunakan untuk menampung dan menyimpan data yang akan
dikirim ke port serial.
• Baud Rate Divisor Latch LSB , digunakan untuk menampung byte bobot rendah
untuk pembagi clock pada IC UART agar didapat baud rate yang tepat.
• Baud Rate Divisor Latch MSB , digunakan untuk menampung byte bobot tinggi
untuk pembagi clock pada IC UART sehingga total angka pembagi adalah 4 byte
yang dapat dipilih dari 0001h sampai FFFFh.
Tabel 2.4 Angka Pembagi
2.1.4.3 Koneksi Ke RS232 Port
Koneksi TXD dan RXD MCU MCS-51 dengan port serial komputer selain level
tegangannya harus disesuaikan, cara koneksikan juga perlu diperhatikan. Ada
semacam protokol komunikasi, bila DTE hendak menghubungi DCE atau
sebaliknya, untuk ’DCE’ yang berupa MCU MCS-51 ini, protokol perlu diakali,
lebih sederhana prosesnya, sehingga tidak memrlukan software yang rumit, tetapi
masih tetap handal. Selain sinyal data, terdapat sinyal – sinyal protokol
komunikasi serial pada komputer dan dihubungkan keluar melalui konektor male
DB9 (komputer baru) dan DB25 (Komputer lama), nama sinyal – sinyal tersebut
adalah:
• RD, Receive Data (RXD).
• TD, Transmit Data
• SG, Signal Ground
• DTR, Data Terminal Ready
• DSR, Data Set Ready
• RTS, Request To Send
• CTS, Clear To Send.
Tabel 2.5 Koneksi Null Mode
Komunikasi asinkron yang sederhana yang disebut sebagai null modem, adalah
dengan menghubungkan pin- pin DTR, DSR dan CD serta RTS dengan CTS.
Sedangkan sinyal data input masuk RD dan sinyal transmit output adalah TD.
Konvertor level untuk saat ini tersedia dalam bentuk ic, contoh adalah ICL232
dari Harris semikonduktor, MAX232 dari Maxim.
Protokol standar yang mengatur komunikasi melalui serial port disebut
RS-232 (Recommended Standard-232) yang dikembangkan oleh EIA (Electronic
Industries Association). Interfacing RS-232 menggunakan komunikasi
asyncronous di mana sinyal clock tidak dikirimkan bersamaan dengan data. Setiap
word data disingkronisasikan menggunakan sebuah start bit dan sebuah stop bit.
Jadi, sebuah frame data terdiri dari sebuah start bit, diikuti bit-bit data dan diakhiri
dengan stop bit. Jumlah bit data yang digunakan dalam komunikasi serial adalah 8
bit. Encoding yang digunakan dalam komunikasi serial adalah NRZ
(Non-Return-to-Zero), di mana bit 1 dikirimkan sebagai high value dan bit 0 sebagai low value.
Komunikasi serial merupakan hal yang penting dalam system embedded, karena
dengan komunikasi serial kita dapat dengan mudah menghubungkan
mikrokontroler dengan devais lainnya. Port serial pada mikrokontroler terdiri atas
dua pin yaitu RXD dan TXD. RXD berfungsi untuk mengirim data dari komputer
atau perangkat lainnya, standard komunikasi serial untuk computer adalah
RS-232, RS-232 mempunyai standard tegangan yang berbeda dengan serial port
mikrokontroler, sehingga agar sesuai dengan RS-232 maka dibutuhkan suatu
rangkaian level converter, IC yang digunakan bermacam-macam, tapi yang paling
mudah dan sering digunakan ialah IC MAX232/HIN232. Pada prinsipnya,
komunikasi serial ialah komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per bit,
sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi parallel seperti pada port printer
yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali detak. Beberapa contoh
komunikasi serial ialah mouse, scanner, dan system akuisisi data yang terhubung
Jika ingin menggunakan mikrokontroler untuk berkomunikasi dengan komputer
atau device lainnya maka Rx dan Tx tidak bisa langsung dihubungkan begitu saja
dengan device tersebut karena level sinyal yang digunakan berbeda-beda.
Contohnya komunikasi serial untuk komputer menggunakan sinyal RS232 yaitu
sinyal yang gelombang level sinyalnya antara +25V sampai -25V. Oleh karena
itu, jika ingin diharapkan terjadi komunikasi antara mikrokontroler dengan
komputer dibutuhkan sebuah buffer yang dapat mengubah sinyal level TTL dari
mikrokontroler menjadi sinyal level RS232. Salah satu Buffer yang sering
digunakan adalah IC MAX232CPE dan menggunakan transistor NPN maupun
PNP.
Gambar 2.16 Merupakan Penggunaan Ic Max 232 Dalam Rangkaian Sebagai
Komunikasi Serial.
2.1.5. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini mulai
banyak digunakan. Penampil LCD mulai dirasakan menggantikan fungsi dari
penampil CRT (Cathode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan
maupun yang berwarna. Teknologi LCD memberikan keuntungan dibandingkan
dengan teknologi CRT, kaena pada dasarnya, CRT adalah tabung triode yang
digunakan sebelum transistor ditemukan. Beberapa keuntungan LCD
dibandingkan dengan CRT adalah konsumsi daya yang relative kecil, lebih ringan,
tampilan yang lebih bagus, dan ketika berlama-lama di depan monitor, monitor
CRT lebih cepat memberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD.
Gambar 2.17 LCD 2x16
LCD memanfaatkan silicon atau gallium dalam bentuk Kristal cair sebagai
pemendar 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 trasparan. Dalam keadaan normal, cairan yang
digunakan memiliki warna cerah. Daerah-daerah tertentu pada cairan akan
Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus yang kecil (beberapa
microampere), sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat
menggunakan catu daya yang kecil. Keunggulan lainnya adalah tampilan yang
diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah di bawah terang sinar matahari. Di
bawah sinar cahaya yang remang-remang dalam kondisi gelap, sebuah lampu
(berupa LED) harus dipasang dibelakang layar tampilan.
LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang mena mpilkan data dengan 2
baris tampilan pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah :
1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk
membuat program tampilan.
2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya mengunakan 8 bit data
dan 3 bit control.
3. Ukuran modul yang proporsional.
4. Daya yang digunakan relative sangat kecil.
Gambar 2.18 Konfigurasi Pin LCD
Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses
instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap
karakter dengan huruf 5x7 dot matrik. Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter
(membaca program), maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data. Perintah
utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ON/OFF, Display
Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift. Tabel 2.3 menunjukkan operasi
dasar LCD.
Tabel 2.6 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 2.7 Konfigurasi Pin LCD
Pin
No.
Keterangan Konfigurasi Hubung
7 D0 Bit 0
8 D1 Bit 1
9 D2 Bit 2
10 D3 Bit 3
11 D4 Bit 4
12 D5 Bit 5
13 D6 Bit 6
14 D7 Bit 7
15 A Anoda (+5VDC)
16 K Katoda (Ground)
Tabel 2.8 Konfigurasi LCD
Pin Bilangan biner Keterangan
RS 0 Inisialisasi
1 Data
RW 0 Tulis LCD / W (write)
1 Baca LCD / R (read)
E 0 Pintu data terbuka
Lapisan film yang berisis Kristal cair diletakkan di antara dua lempeng
kaca yang telah ditanami elektroda logam transparan. Saat teganga dicatukan pada
beberapa pasang elektroda, molekul – molekul Kristal cair akan menyusun diri
agar cahaya yang mengenainya akan dipantulkan atau diserap. Dari hasil
pemantulan atau penyerapan cahaya tersebut akan terbentuk pola huruf, angka,
atau gambar sesuai bagian yang di aktifka.
LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat popular
untuk aplikasi pada kalkulator, arloji digital, dan instrument elektronika lain
seperti Global Positioning System (GPS), baragraph display dan multimeter
digital. LCD umumnya dikemas dalam bentuk Dual In Line Package (DIP) dan
mempunyai kemampuan untuk menampilkan beberapa kolom dan baris dalam
satu panel. Untuk membentuk pola, baik karakter maupun gambar pada kolom dan
baris secara bersamaan digunakan metode Screening.
Metode screening adalah mengaktifkan daerah perpotongan suatu kolo dan
suatu baris secara bergantian dan cepat sehingga seolah-olah aktif semua.
Penggunaan metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan
untuk mengaktifkan panel LCD. Saat ini telah dikembangkan berbagai jenis LCD,
mulai jenis LCD biasa, Passive Matrix LCD (PMLCD), hingga Thin-Film
Transistor Active Matrix (TFT-AMLCD). Kemampuan LCD juga telah
ditingkatkan daru yang monokrom hingga yang mampu menampilkan ribuan
warna.
CodeVisionAVR merupakan salah satu software kompiler yang khusus
digunakan untuk mikrokontroler keluarga AVR. CodeVisionAVR merupakan
yang terbaik bila dibandingkan dengan kompiler-kompiler yang lain karena
beberapa kelebihan yang dimiliki oleh CodeVisionAVR antara lain:
1. Menggunakan IDE (Integrated Development Environment).
2. Fasilitas yang disediakan lengkap (mengedit program,
mengkompile program, mendownload program) serta tampilannya
terlihat menarik dan mudah dimengerti. Kita dapat mengatur
settingan editor sedemikian rupa sehingga membantu memudahkan
kita dalam penulisan program.
3. Mampu membangkitkan kode program secara otomatis dengan
menggunakan fasilitas CodeWizardAVR.
4. Memiliki fasilitas untuk mendownload program
langsung dari CodeVisionAVR dengan menggunakan
hardware khusus seperti Atmel STK500, Kanda System
STK200+/300 dan beberapa hardware lain yang telah didefenisikan
oleh CodeVisionAVR.
5. Memiliki fasilitas debugger sehingga dapat menggunakan software
compiler lain untuk mengecek kode assembler nya, contohnya
AVRStudio.
6. Memiliki terminal komunikasi serial yang terintegrasi dalam
CodeVisionAVR sehingga dapat digunakan untuk membantu
pengecekan program yang telah di buat khususnya yang
2.2.2 CodeVision chip program
Salah satu kelebihan daari codevision AVR adalah fasilitas untuk mendownloat
program ke mikrokontroller yang telah terintegrasi sehimgga demikian Code
VisionAVR ini serlain dapat berfungsi sebagai sofeware compiler juga dapat
berfungsi sebagai sofeware programmer /downloader. Jadi kita dapat melakukan
proses download program yang telah do compile dengan menggunakan sofeware
CodeVisionAVR juga
Gambar 2.19 Programmer Setting
2.2.3 Bahasa Pemograman C
Bahasa C dikembangkan pada Lab Bell pada tahun 1978, oleh Dennis
Ritchi dan Brian W. Kernighan. Pada tahun 1983 dibuat standar C yaitu stnadar
ANSI ( American National Standards Institute ), yang digunakan sebagai referensi
dari berbagai versi C yang beredar dewasa ini termasuk Turbo C.
Dalam beberapa literature, bahasa C digolongkan bahasa level menenganh
rendah. Kemudahan dalam level rendah merupakan tujuan diwujudkanya bahasa
C. pada tahun 1985 lahirlah pengembangan ANSI C yang dikenal dengan C++
(diciptakan oleh Bjarne Struostrup dari AT % TLab). Bahasa C++ adalah
pengembangan dari bahasa C. bahasa C++ mendukung konsep pemrograman
berorientasu objek dan pemrograman berbasis windows.
Sampai sekarang bahasa C++ terus brkembang dan hasil
perkembangannya muncul bahasa baru pada tahun 1995 (merupakan keluarga C
dan C++ yang dinamakan java). Istilah prosedur dan fungsi dianggap sama dan
disebut dengan fungsi saja. Hal ini karena di C++ sebuah prosedur pada dasanya
adalah sebuah fungsi yang tidak memiliki tipe data kembalian (void). Hingga kini
bahasa ni masih popular dan penggunaannya tersebar di berbagai platform dari
windows samapi linux dan dari PC hingga main frame.
Ada pun kekurangan dan Kelebihan Bahasa C sebagai berikut :\
Kelebihan Bahasa C:
o Bahasa C tersedia hampir di semua jenis computer.
o Kode bahasa C sifatnya adalah portable dan fleksibel untuk semua
jenis computer.
o Bahasa C hanya menyediakan sedikit kata-kata kunci. hanya
terdapat 32 kata kunci.
o Proses executable program bahasa C lebih cepat
o Dukungan pustaka yang banyak.
o C adalah bahasa yang terstruktur
penempatan ini hanya menegaskan bahwa c bukan bahasa pemrograman yang
berorientasi pada mesin. yang merupakan ciri bahasa tingkat rendah. Melainkan
berorientasi pada obyek tetapi dapat dinterprestasikan oleh mesin dengan cepat.
secepat bahasa mesin. inilah salah satu kelebihan c yaitu memiliki kemudahan
dalam menyusun programnya semudah bahasa tingkat tinggi namun dalam
mengesekusi program secepat bahasa tingkat rendah.
Kekurangan Bahasa C:
· Banyaknya operator serta fleksibilitas penulisan program
kadang-kadang membingungkan pemakai.
· Bagi pemula pada umumnya akan kesulitan menggunakan pointer.
·
2.2.3.1Struktur Bahasa C
a. Program bahasa C tersusun atas sejumlah blok fungsi.
b. Setiap fungsi terdiri dari satu atau beberapa pernyataan untuk melakukan
suatu proses tertentu.
c. Tidak ada perbedaan antara prosedur dan fungsi.
d. Sstiap program bahasa C mempunyai suatu fungsi dengan nama “main”
(Program Utama).
e. Fungsi bisa diletakkan diatas atau dibawah fungsin “main”.
f. Setiap statemen diakhiri dengan semicolon (titik koma).
Pengenal (identifier) merupakan sebuah nama yang didefenisikan oleh
pemrograman untuk menunjukkan indetitas dari sebuah konstanta, variable,
fungsi, label atau tipe data khusus. Pemberian nama sebuah pengenal dapat
ditentukan bebas sesuai keinginan pemrogram tetapi harus memenuhi atura
berikut :
Karakter pertama tidak boleh menggunakan angka
Karakter kedua dapat berupa huruf, angka, atau garis bawah.
Tidak boleh menggunakan spasi.
Bersifat Case Sensitive, yaitu huru capital dan huruf kecil dianggap
berbeda.
Tidak boleh mengunakan kata – kata yang merupakan sitaks maupun
operator dalam pemrograman C, misalnya : Void, short, const, if, static, bit,
long, case, do, switch dll.
2.2.3.3 Tipe Data
Tipe data merupakan suatu hal yang penting untuk kita ketahui pada saat
belajar bahasa pemrograman. Kita harus dapat menentukan tipe data yang tepat
untuk menampung sebuah data, baik itu data berupa bilangan numerik ataupun
karakter. Hal ini bertujuan agar program yang kita buat tidak membutuhkan
pemesanan kapling memori yang berlebihan. Seorang programmer yang handal
dalampembuatan sebuah program. Secara garis besar tipe data pada bahasa C
dibagi menjadi beberapa bagian antara lain sebagai Berikut
Macam-Macam Tipe Data Pada Bahasa C :
1. Tipe Data Karakter
Sebuah karakter, baik itu berupa huruf atau angka dapat disimpan pada
sebuah variabel yang memiliki tipe data char dan unsigned char. Besarnya data
yang dapat disimpan pada variabel yang bertipe data char adalah -127 - 127.
Sedangkan untuk tipe data unsigned char adalah dari 0 - 255. Pada dasarnya setiap
karakter memiliki nilai ASCII, nilai inilah yang sebetulnya disimpan pada variabel
yang bertipe data karakter ini.
2. Tipe Data Bilangan Bulat
Tipe data bilangan bulat atau dapat disebut juga bilangan desimal
merupakan sebuah bilangan yang tidak berkoma. Pada bahasa C terdapat
bermacam-macam tipe data yang dapat kita gunakan untuk menampung bilangan
bulat. Kita dapat menyesuaikan penggunaan tipe data dengan terlebih dahulu
memperhitungkan seberapa besar nilai yang akan kita simpan. Contohnya seperti
berikut, kiata akan melakukan operasi penjumlahan nilai 300 dan 100 dan
hasilnya akan disimpan pada variabel c.
Jika dilihat, hasil dari penjumlahan tersebut nilainya akan lebih besar dari
255 dan nilainya pasti positif, oleh karena itu sebaiknya kita menggunakan tipe
pengurangan -5 - 300, jika dilihat hasilnya akan negatif maka selayaknya
digunakan variabel dengan tipe data int.
3. Tipe Data Bilangan Berkoma
Pada bahasa C terdapat dua buah tipe data yang berfungsi untuk
menampung data yang berkoma. Tipe data tersebut adalah float dan double.
Double lebih memiliki panjang data yang lebih banyak dibandingkan float. Tipe
data double dapat digunakan jika kita membutuhkan variabel yang dapat
menampung tipe data berkoma yang bernilai besar.
Tabel 2.9 Tipe Data
Tipe Data Ukuran Jangkauan Nilai
Bit 1 byte 0 atau 1
Char 1 byte -128 s/d 127
Unsigned Char 1 byte 0 s/d 255
Signed Char 1 byte -128 s/d 127
Int 2 byte -32.768 s/d 32.767
Short Int 2 byte -32.768 s/d 32.767
Unsigned Int 2 byte 0 s/d 65.535
Signed Int 2 byte -32.768 s/d 32.767
Unsigned Long Int 4 byte 0 s/d 4.294.967.295
Signed Long Int 4 byte -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647
Float 4 byte 1.2*10-38 s/d 3.4*10+38
Double 4 byte 1.2*10-38 s/d 3.4*10+38
2.2.3.4 Konstanta Dan Variabel
Konstanta dan variable merupakan sebuah tempat untuk menyimpan data
yang berada di dalam memori. Konstanta berisi data yang nilainya tetap dan tidak
dapat diubah selama program dijalankan, sedangkan variable berisi data yang bisa
berubah nilainya pada saat program dijalankan.
2.2.3.5Identifier
Identifier atau nama pengenal adalah nama yang ditentukan sendiri oleh
pemrogram yang digunakan untuk menyimpan nilai, misalnya nama variable,
nama konstanta, nama suatu elemen (misalnya: nama fungsi, nama tipe data, dll).
Identifier punya ketentuan sebagai berikut :
1. Maksimum 32 karakter (bila lebih dari 32 karakter maka yang
diperhatikan hanya 32 karakter pertama saja).
2. Case sensitive: membedakan huruf besar dan huruf kecilnya.
3. Karakter pertama harus karakter atau underscore ( _ ) . selebihnya boleh
4. Tidak boleh mengandung spasi atau blank.
5. Tidak boleh menggunakan kata yang sama dengan kata kunci dan fungsi.
BAB III
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian
3.1.1 Fungsi Tiap Blok
1. Blok PIR : Sebagai inputan/penanda adanya aktivitas
pergerakan manusia
3. Blok LCD : Sebagai output tampilan
4. Blok Buzzer : Sebagai output dari sensor PIR
5. Blok power supply : sebagai penyedia tegangan ke system dan
sensor
6. Blok Modul-GSM : Sebagai pengirim informasi dan penerima
feedback
3.2. Rangkaian Power Supply
VI
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)
Gambar 3.2 menunjukkan rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran,
yaitu 5 volt dan 3.3 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan
ke seluruh rangkaian, termasuk ke mikro dan lcd. Rangkaian tersebut berfungsi
untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian tersebut
bermula dari tegangan AC dari PLN sebesar 220VAC masuk ke trafo. Kemudian
volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12
volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 volt
(LM7805) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi
perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA
dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk memasok arus apabila
terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805)
tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar.
Tegangan 3.3 volt DC langsung diambil dari keluaran dioda bridge
penyearah. IC LM317 membutuhkan tegangan ±7.5 V dan arus ±100 mA. Untuk
mendapatkan nilai Vout 3.3 dipakai resistor 200 Ω dan 300 Ω.
3.3. Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535
Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA 8535 dapat dilihat
Gambar 3.3 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA 8535
Dari gambar 3.3, Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari
seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC
Mikrokontroler ATMega8535. Semua program diisikan pada memori dari IC ini
sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.
Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan dua buah kapasitor 30
pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega8535 dalam
mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset
(aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler
Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso,
Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45
sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP
Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.
Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak
pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke
ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena
mikrokontroler tidak akan bisa merespon.
3.4. Rangkaian Sensor PIR
Gambar 3.4 Kaki koneksi PIR (Passive Infrared)
Pada gambar di atas dapat dilihat bahwasannya PIR (Passive Infrared) sensor
dihubungkan ke power supply melalui pin 1 (Vcc) dan pin 2 (Gnd). Pada pin 3
(O/P) terkoneksi ke port pada microcontroller yang berfungsi sebagai Counter
