Perancangan Pendeteksi Gerak Untuk Pengamanan Rumah.

(1)

ABSTRAK

Seiring dengan perkembangan zaman, teknologi pun semakin berkembang. Banyak alat-alat yang menawarkan cara kerja yang sederhana. Keamanan yang dikontrol menggunakan teknologi dapat memberikan rasa nyaman dan aman yang lebih baik. Tujuan dari pembuatan Tugas Akhir ini, untuk mendeteksi gerakan yang dilakukan oleh suatu objek. Proyek ini menggunakan kamera yang berfungsi meng-capture gambar ketika sensor mendeteksi adanya gerakan sehingga pengontrolan keamanan lebih efektif dibandingkan dengan keamanan yang dilakukan oleh manusia.

Penggunaan webcam lebih efektif dibandingkan dengan keamanan yang dilakukan secara manual. Dalam projek ini, terdapat program yang dapat

meng-capture gambar secara otomatis atau manual. Jika sensor mendeteksi gerakan,

maka program secara otomatis akan meng-capture gambar.

Sensor yang digunakan berhasil mendeteksi setiap gerakan yang terjadi. Sensor ini mendeteksi satu objek dalam jarak kurang lebih 3 meter. Jika sensor mendeteksi gerakan, webcam akan meng-capture gambar. Webcam yang digunakan dapat mengikuti gerakan yang terjadi. Webcam tersebut telah dilengkapi dengan motor stepper yang dapat berputar ke kiri atau ke kanan. Motor

stepper tersebut telah diprogram untuk mengikuti objek yang bergerak. Semua

(2)

Universitas Kristen Maranatha ix

ABSTRACT

Along with the development, the technologies are developed too. A lot of tools offer the simple way to work. The security controlled by the technology can provide comfort and safety more. The purpose of this project is to detect movement from some object. This project use the function of camera to capture the picture when sensors detect the movement so the security controll more effective than security doing by human.

The use of webcam more effective than manual security. In this project, there is automatic capture program. If the sensor detect the movement, then the program will automatically capture the picture.

(3)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

LEMBAR ORISINALITAS ... iii

LEMBAR PUBLIKASI ... iv

KATA PENGANTAR ... v

ABSTRAK ... viii

ABSTRACT ... ix

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR TABEL ... xviii

DAFTAR LAMPIRAN ... xix

BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ... 1

1.2. Identifikasi Masalah ... 2

1.3.Tujuan ... 2

1.4. Pembatasan Masalah ... 2

1.5. Sistematika Penulisan ... 3

BAB II. KERANGKA TEORITIS 2.1. Hardware ... 5

(4)

Universitas Kristen Maranatha

2.1.1.2.3Pyroelectric Sensor ... 9

2.1.1.2.4Amplifier ... 10

2.1.1.2.5Comparator ... 11

2.1.1.3Cara Kerja Sensor PIR... 11

2.1.2Motor Stepper ... 13

2.1.2.1Pengertian Motor Stepper ... 13

2.1.2.2Bagian-bagian Motor Stepper ... 14

2.1.2.3Jenis-jenis Motor Stepper ... 15

2.1.2.3.1Variable-reluctance (VR) ... 15

2.1.2.3.2Permanent Magnet (PM) ... 16

2.1.2.3.3Permanent Magnet-Hybrid (PM-hybrid) . 18 2.1.2.4Jenis-jenis Motor Stepper Berdasarkan Lilitan ... 19

2.1.2.4.1Motor Stepper Unipolar ... 19

2.1.2.4.2Motor Stepper Bipolar ... 19

2.1.3AVR ATMega 16 ... 21

2.1.3.1Fungsi-fungsi Pin-pin ATMega 16 ... 22

2.1.3.2Port-port pada ATMega 16 ... 23

2.1.4.1.1Slim 1320 (True 1.3 Mega Pixels High Performance Webcam) ... 32

(5)

2.1.4.1.3Eye 312 (Simplify Instant

Video and Chat) ... 34

2.1.4.1.4Eye 110 (Instant Video Messenger Webcam) ... 35

2.1.4.1.5i-Look 1321 (Advance 1.3 Mega Pixels Camera) ... 35

2.1.4.2Cara Kerja Webcam ... 36

2.1.5Serial Port ... 37

2.1.5.1Konfigurasi Serial Port ... 37

2.1.5.2Komunikasi Serial Port ... 39

2.1.5.2.1Komunikasi Synchronous ... 39

2.1.5.2.2Komunikasi Asynchronous ... 39

2.1.5.3Alamat Serial Port ... 39

2.1.5.4Karakteristik Sinyal Serial Port ... 40

2.1.5.5Kelebihan dan Kekurangan Serial ... 40

2.1.5.5.1Kelebihan Serial ... 40

2.1.5.5.2Kekurangan Serial ... 40

2.1.6Parallel Port ... 41

2.1.6.1Kegunaan Parallel Port ... 41

2.1.6.2Fungsi 25 Pin pada Parallel Port ... 42

2.1.6.3Register-register dari Parallel Port ... 43

2.1.7Buzzer ... 45

2.2.1.3.3Standard Library Function ... 51

(6)

2.2.2.3Struktur Pemrograman Delphi ... 56

BAB III. PERANCANGAN 3.1. Blok Diagram ... 57

3.2. Flowchart ... 58

3.3. Hardware ... 59

3.3.1Pemasangan Sensor PIR dengan AVR ATMega 16 ... 59

3.3.2Pemasangan AVR ATMega 16 dengan Motor Stepper ... 60

3.3.3Pemasangan Keseluruhan Alat ... 61

3.4 Pembuatan Project CodeVision ... 61

3.4.1Pengunduhan Program... 69

3.5 Pembuatan Project Delphi ... 78

BAB IV. PENGUJIAN 4.1. Pengujian Hardware ... 81

4.2.3Hasil Pengamatan Objek yang Berada di Sensor Kiri ... 89

4.2.4Hasil Pengamatan Objek yang Berada di Sensor Kanan ... 90

4.2.5Data Pengamatan Sensor Kiri ... 91

4.2.6Data Pengamatan Sensor Kanan ... 92

(7)

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 94 5.2 Saran ... 94

(8)

Gambar 2.9 Blok Diagram Rangkaian Comparator ... 11

Gambar 2.10 Perputaran Motor Stepper Full Step ... 13

Gambar 2.11 Perputaran Motor Stepper Half Step... 14

Gambar 2.12 Bagian-bagian Motor Stepper ... 15

Gambar 2.13 Motor Stepper Jenis VR ... 16

Gambar 2.14 Magnet Permanen Sederhana ... 17

(9)

Gambar 2.28 Serial Port ... 37

Gambar 3.4 Tampilan ATMega 16 dihubungkan dengan Motor Stepper ... 60

Gambar 3.5 Tampilan ATMega 16 dengan Motor Stepper dan Sensor PIR .... 60

Gambar 3.6 Tampilan Keseluruhan Alat ... 61

Gambar 3.7 Tampilan Awal CodeVision ... 62

Gambar 3.8 Tampilan New ... 62

Gambar 3.9 Tampilan Project ... 62

Gambar 3.10 Tampilan CodeWizardAVR Chip ... 63

Gambar 3.11 Tampilan CodeWizardAVR ADC ... 64

Gambar 3.12 Tampilan CodeWizardAVR USART ... 65

Gambar 3.13 Tampilan Pilihan Save pada CodeWizardAVR ... 65

Gambar 3.14 Tampilan untuk Menyimpan Data ... 66

Gambar 3.15 Tampilan CodeVision AVR Setelah Penyetingan ... 67

Gambar 3.16 Tampilan Lanjutan CodeVision AVR Setelah Penyetingan ... 68

Gambar 3.17 Tampilan Menu Save ... 68

Gambar 3.18 Tampilan Tombol Menu Pengecekan Kesalahan ... 69

Gambar 3.19 Tampilan Make The Project jika Tidak Ada Error ... 70

Gambar 3.20 Tampilan Make The Project jika Terdapat Error ... 70

Gambar 3.21 Tampilan jika Terjadi Kesalahan... 71

Gambar 3.22 Tampilan Settings untuk Mengaktifkan Port yang Digunakan untuk Mengunduh ... 72

Gambar 3.23 Tampilan Programmer Settings untuk Menset Port yang Digunakan... 72

(10)

Universitas Kristen Maranatha xvii

Gambar 3.25 Tampilan Terminal Settings ... 73

Gambar 3.26 Tampilan System di Control Panel ... 74

Gambar 3.27 Tampilan Device Manager ... 74

Gambar 3.28 Tampilan Device Manager pada Ports ... 75

Gambar 3.29 Tampilan Pengaktifan Terminal ... 75

Gambar 3.30 Tampilan Terminal diaktifkan ... 76

Gambar 3.31 Tampilan CodeVision ... 76

Gambar 3.32 Tampilan Run ... 77

Gambar 3.33 Tampilan untuk Menghapus Program yang ada Di Dalam Chip ... 77

Gambar 3.34 Tampilan Flash ... 78

Gambar 3.35 Tampilan Awal Delphi ... 78

Gambar 3.36 Tampilan Delphi Ditambah Button ... 79

Gambar 3.37 Tampilan Delphi Akhir... 80

Gambar 4.1 Posisi Awal Motor Stepper ... 83

Gambar 4.2 Posisi Motor Stepper Bergerak ke Bawah ... 83

Gambar 4.3 Tampilan Motor Stepper Bergerak ke Kiri ... 84

Gambar 4.4 Tampilan Motor Stepper Bergerak ke Atas ... 84

Gambar 4.5 Tampilan Awal Motor Stepper Berlawanan Arah Jarum Jam ... 85

Gambar 4.6 Tampilan Motor Stepperi Bergerak ke Atas ... 85

Gambar 4.7 Tampilan Motor Stepper Bergerak ke Kiri ... 86

Gambar 4.8 Tampilan Motor Stepper Bergerak ke Bawah ... 86

Gambar 4.9 Tampilan Form Awal ... 87

Gambar 4.10 Tampilan Form VidRoll ketika Dijalankan ... 88

(11)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Motor Stepper dengan Gerakan Full Step ... 13

Tabel 2.2 Motor Stepper dengan Gerakan Half Step ... 14

Tabel 2.3 Fungsi Port A ... 25

Tabel 2.4 Fungsi Port B ... 26

Tabel 2.5 Fungsi Port C ... 27

Tabel 2.6 Fungsi Port D ... 28

Tabel 2.7 Alamat Serial Port ... 39

Tabel 2.8 Konfigurasi Pin dan Nama Sinyal Konektor Parallel Port... 43

Tabel 2.9 Register-register Parallel Port ... 44

Tabel 2.10 Tipe Data ... 46

Tabel 2.11 Operator Kondisi ... 47

Tabel 2.12 Operator Aritmatika... 47

Tabel 2.13 Operator Logika... 47

Tabel 2.14 Operator Bitwise ... 48

Tabel 2.15 Operator Assignment ... 48

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor PIR ... 81

Tabel 4.2 Hasil Pengamatan Webcam ... 82

Tabel 4.3 Hasil Pengamatan Sensor Kiri ... 89

Tabel 4.4 Hasil Pengamatan Sensor Kanan ... 90

Tabel 4.5 Data Pengamatan Sensor Kiri ... 91

(12)

Universitas Kristen Maranatha xix

DAFTAR LAMPIRAN

(13)

(14)

(15)

(16)

4 Universitas Kristen Maranatha This program was produced by the

CodeWizardAVR V1.25.3 Standard Automatic Program Generator

// Standard Input/Output functions #include <stdio.h>

#define ADC_VREF_TYPE 0x00 // Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) {

ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); // Start the AD conversion

ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10; return ADCW; }

// Declare your global variables here unsigned int PIR_1;

(17)

5 dataPIR_1 = (float)PIR_1 * 0.0488;

if(dataPIR_1 > 20) temp1 = 1; else temp1 = 0;

return temp1; }

unsigned int cekPir2() {

PIR_2 = read_adc(1); delay_ms(50);

dataPIR_2 = (float)PIR_2 * 0.0488; if(dataPIR_2 > 20) temp2 = 1; else temp2 = 0;

// Input/Output Ports initialization // Port A initialization

PORTA=0x00; DDRA=0x00;

// Port B initialization PORTB=0x00; DDRB=0x00;

// Port C initialization PORTC=0xff;

DDRC=0xff;

// Port D initialization PORTD=0x00; DDRD=0x00;

// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00; OCR0=0x00;

(18)

6 Universitas Kristen Maranatha // Input Capture on Falling Edge

// Timer 1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 2 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00;

TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off

// INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00;

// USART initialization

// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: On

// USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous // USART Baud rate: 9600 UCSRA=0x00;

(19)

7 ACSR=0x80;

SFIOR=0x00; // ADC initialization

(20)

8 Universitas Kristen Maranatha delay_ms(50);

(21)

9 unit unVidRoll;

interface uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, ExtCtrls, StdCtrls, JPEG, VideoCap;

type

TForm1 = class(TForm) imVideoLabel: TLabel; pnVideoArea: TPanel; Image1: TImage; Timer1: TTimer; btCapture: TButton;

procedure Timer1Timer(Sender: TObject); procedure FormShow(Sender: TObject); procedure btCaptureClick(Sender: TObject); private

{ Private declarations } public

{ Public declarations } end;

var

(22)

10 Universitas Kristen Maranatha {$R *.dfm}

procedure InitCapDevice(VideoArea : TWinControl; VideoLabel : TLabel); Var MyCapStatusProc : TCapStatusProc;

Begin

CapSetVideoArea( VideoArea ); CapSetInfoLabel( VideoLabel ); MyCapStatusProc := Nil;

CapSetStatusProcedure( MyCapStatusProc ); if CapOpenDriver then CapShow;

End;

Procedure CaptureImage( vimName : String; ImageArea : TImage); Var vSaveJPEG : TJPEGImage;

Begin

ImageArea.Picture := nil;

CapSetSingleImageFileName( 'temp.BMP' ); CapGrabSingleFrame;

CapSetVideoLive;

ImageArea.Picture.LoadFromFile( 'temp.BMP'); vSaveJPEG := TJPEGImage.Create;

vSaveJPEG.CompressionQuality := 40; {Compres : Quality} vSaveJPEG.Assign( ImageArea.Picture.Bitmap );

vSaveJPEG.SaveToFile( 'foto\' + vimName + '.JPG'); vSaveJPEG.Free;

(23)

11 begin

btcapture.Click; end;

end;

procedure TForm1.FormShow(Sender: TObject); begin

InitCapDevice(pnVideoArea, imVideoLabel ); end;

procedure TForm1.btCaptureClick(Sender: TObject); begin

CaptureImage(Formatdatetime('mmddhhnnss', now), Image1); end;

(24)

(25)

1.1. Latar Belakang Masalah

Pada zaman yang serba modern ini, teknologi semakin berkembang pesat. Banyak alat-alat yang menawarkan cara kerja yang sederhana. Termasuk teknologi di bidang keamanan.

Keamanan yang dapat dikontrol menggunakan teknologi dapat memberikan rasa nyaman dan aman yang lebih baik. Pada bidang keamanan, terdapat beberapa software yang mendukung untuk menciptakan keamanan.

Dengan menggunakan sebuah webcam, 2 buah sensor dan motor stepper, keamanan pun sudah tercipta. Peralatan-peralatan tersebut sudah dapat mendeteksi objek dan mengambil gambar suatu objek. Oleh karena itu, untuk menciptakan keamanan tidak memerlukan peralatan yang mahal.

(26)

2 Universitas Kristen Maranatha

rumah?

3) Di tempat mana saja motion detection ini digunakan?

1.3 Tujuan

Tujuan perancangan motion detection ini adalah mendeteksi gerakan yang dilakukan oleh suatu objek. Proyek ini menggunakan kamera, yang terhubung dengan sensor, yang berfungsi mengambil gambar sehingga pengontrolan keamanan lebih efektif dibandingkan dengan keamanan yang dilakukan oleh manusia. Dalam proyek ini, rumah menjadi tempat yang diutamakan dibanding gedung-gedung atau kantor-kantor.

1.4 Pembatasan Masalah

1) Kamera yang digunakan yaitu webcam.

2) Webcam hanya bisa digunakan di tempat yang terang.

3) Sensor yang digunakan adalah sensor PIR.

4) Sensor hanya bisa mendeteksi objek sampai jarak ±3m. 5) Sensor hanya dapat mendeteksi 1 objek.

(27)

CodeVision versi 1.25.3 Pro.

11) Program utama yang akan digunakan adalah Borland Delphi.

1.5 Sistematika

Bab I : Pendahuluan

Membahas tentang latar belakang, identifikasi masalah, tujuan dan pembatasan masalah.

Bab II : Kerangka Teoritis

Membahas tentang teori-teori alat yang menunjang topik TA.

Bab III : Analisa dan Pemodelan

Membahas tentang langkah-langkah dalam pembuatan TA ini.

Bab IV : Pengujian

(28)

4 Universitas Kristen Maranatha

(29)

94 5.1 Kesimpulan

Setelah selesai mengerjakan projek ini, dapat disimpulkan:

1. Projek ini telah berhasil digunakan untuk mendeteksi gerakan yang dilakukan oleh suatu objek dan dipantau menggunakan kamera yang berfungsi mengambil gambar.

2. Sensor yang digunakan dapat mendeteksi objek dari jarak ± 3 meter ketika objek melakukan gerakan di daerah kerja sensor kiri atau daerah kerja sensor kanan.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk pengembangan lebih lanjut adalah sebagai berikut:

1. Dapat menggunakan sensor yang lebih banyak agar dapat mendeteksi objek lebih dari satu.

(30)

95

Universitas Kristen Maranatha 1. http://ayofoto.com, 27 Maret 2010, 24 April 2010.

2. http://blogpendidikan.com/borland-delphi/pengertian-borland-delphi-7-0.html, 10 April 2010, 6 Agustus 2010

3. http://elektroarea.blogspot.com/2009/06...zer.htm, 10 April 2010

4. http://elektronika-elektronika.blogspot.com/2007/04/motor-stepper.html, 27 Maret 2010

5. http://id.wikipedia.org/wiki/Motor_Stepper, 14 Juli 2010 6. http://id.wikipedia.org/wiki/Port_paralel, 6 Juni 2009 7. http://id.wikipedia.org/wiki/Serial_paralel, 30 Mei 2009 8. http://id.wikipedia.org/wiki/Webcam, 24 April 2010

9. http://ilmukomputer.org/wp-content/uploads/2008/08/sholihul-atmega16.pdf, 24 April 2010

10. http://kartikaf.files.wordpress.com/2008/11/e-xi-port-serial.ppt, 27 Maret 2010

11. http://karya-ilmiah.um.ac.id/index.php/fisika/article/view/3306, 10 April 2010

(31)

2010

15. http://skema-rangkaian-elektronika.blog...ram.html, 27 Maret 2010 16.

http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2010/03/web-kamera-terkini-dari-genius/,25 April 2010

17. www.duke.edu, 24 April 2010

18. www.hades.mech.northwestern.edu, 24 April 2010

19. http://www.inspirat.net/pengertian-port-dan-fungsi-port.html, 24 April 2010

20. www.ittelkom.ac.id, 10 Maret 2010, 14 Juli 2010 21. www. avr.web.id, 10 Maret 2010