• Tidak ada hasil yang ditemukan

T1 612007074 BAB III

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "T1 612007074 BAB III"

Copied!
13
0
0

Teks penuh

(1)

12

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

Pada Bab III ini akan diuraikan mengenai perancangan perangkat keras dan

perangkat lunak yang digunakan untuk membangun sistem keamanan rumah nirkabel

berbasis mikrokontroler menggunakan modul Xbee Pro. Pada bagian perancangan

perangkat keras maupun perangkat lunak ini terbagi menjadi 2 bagian modul yaitu

modul sensor dan modul pengendali.

3.1. Perancangan Perangkat Keras

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perancangan hingga perealisasian

perangkat keras sistem. Perancangan perangkat keras meliputi perancangan pada modul

sensor dan pada modul pengendali seperti pada Gambar 3.1.

(a) (b)

Gambar 3.1 (a) Tampilan Modul Sensor, dan (b) Tampilan Modul Pengendali

3.1.1.Perangkat Keras Modul Sensor

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perancangan perangkat keras modul

sensor beserta bagian-bagian modul secara rinci.

Modul sensor adalah bagian yang diletakkan pada daerah dekat pintu atau jendela

yang akan diletakkan sensor-sensor yang bertugas untuk membaca data kondisi di depan

pintu atau jendela maupun pintu atau jendela itu sendiri dan mengirim data tersebut

(2)

Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem Modul Sensor

Pada Gambar 3.2 menunjukkan perancangan blok diagram sistem modul sensor.

Ada tiga bagian utama pada sistem sensor, yaitu: modul sensor, modul mikrokontroler,

dan modul XBee Pro. Pada modul sensor sendiri terdapat dua komponen utama yaitu

reed switch dan PIR. Selanjutnya akan dijelaskan perancangan dan fungsi masing-masing bagian dari modul sensor.

3.1.1.1 Sensor

Pada modul sensor terdapat dua komponen utama, yaitu:

1. Reed switch. 2. PIR.

3.1.1.1.1 Reed Switch

Red switch adalah saklar listrik dioperasikan oleh medan magnet. Ini diciptakan di Bell Telephone Laboratories pada tahun 1936 oleh WB Ellwood. Ini terdiri dari

sepasang kontak pada alang-alang logam besi dalam amplop kaca tertutup rapat. Kontak

mungkin biasanya terbuka, menutup ketika medan magnet didekatkan. Switch dapat

digerakkan oleh coil, membuat relay buluh, atau dengan membawa sebuah magnet

dekat dengan saklar. Setelah magnet ditarik jauh dari switch, saklar buluh akan kembali

ke posisi semula.

Dari prinsip kerja reed switch tersebut, digunakanlah reed switch sebagai saklar yang berfungsi untuk mengetahui kondisi pintu atau jendela sedang tertutup atau

terbuka. Pada saat pemasangan magnet diletakkan pada daun pintu atau jendela dan reed

(3)

(a) (b)

Gambar 3.3 (a) Reed Switch pada Pintu dan, (b) Reed Switch pada Jendela.

Kaki-kaki pada reed switch dihubungkan dengan VCC dan dengan pin mikrokontroler. Sehingga pada saat pintu atau jendela terbuka reed switch akan close

dan pin mikrokontroler akan bernilai LOW. Kemudian pada saat pintu atau jendela

tertuttup reed switch akan open dan pin mikrokontroler akan bernilai HIGH. Logika tersebut dapat kita lihat pada untai pada reed switch seperti Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Untai pada Reed Switch

3.1.1.1.2 PIR

Sensor Passive Infrared Receiver (PIR), sensor ini merupakan sensor berbasis infrared namun tidak sama dengan IR LED dan fototransistor, perbedaan dengan IR

LED adalah sensor PIR tidak memancarkan apapun, namun sensor ini merespon energi

dari pancaran infrared pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya.

(4)

Sensor gerak dengan modul PIR sangat sederhana dan mudah diaplikasikan

karena modul PIR membutuhkan tegangan input DC 5 Volt cukup efektif untuk

mendeteksi gerakan hingga jarak ±2 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. Sensitivitas

modul PIR yang mampu mendeteksi adanya gerakan pada jarak ±2 meter

memungkinkan kita membuat suatu alat pendeteksi gerak dengan keberhasilan lebih

besar.

Dari prinsip kerja PIR tersebut, digunakanlah PIR sebagai pendeteksi yang

berfungsi untuk mengetahui kondisi di depan pintu atau jendela sedang ada orang atau

tidak. Pada saat pemasangan PIR diletakkan pada kusen pintu atau jendela seperti pada

Gambar 3.5.

(a) (b)

Gambar 3.5 (a) PIR pada Pintu dan, (b) PIR pada Jendela.

Kaki output pada PIR dihubungkan langsung dengan kaki pin mikrokontroler, sehingga pada saat ada orang di depan pintu atau jendela maka pin pada mikrokontroler

bernilai HIGH dan pada saat tidak ada orang di depan pintu atau jendela pin pada

mikrokontroler akan bernilai LOW.

3.1.1.2 Modul Mikrokontroler

(5)

Corporation. Berdasarkan arsitekturnya, AVR merupakan mikrokontroler yang menggunakan teknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing) yang dikembangkan setelah mikrokontroler keluarga MCS-51 .Atmega 8535 memiliki, 512

Kilobytes internal EEPROM, 512 Kilobytes internal SRAM, ADC, timer/counter, USART, interupsi internal/external, 32 pin input/output (PORTA, PORTB, PORTC, PORTD)[2].

Mikrokontroler ATmega 8535 pada modul sensor ini digunakan untuk menerima

data dari sensor reed switch dan sensor PIR yang nantinya akan diteruskan oleh mikrokontroler menuju XBee Pro, agar data dapat dikirim dari modul sensor menuju

modul pengendali. Untuk konfigurasi penggunaan port pada mikrokontroler ATMega

8535 pada modul sensor ditunjukkan pada Tabel 3.1, dan gambar skematik minimum

sistem untuk modul sensor dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Tabel 3.1 Konfigurasi Penggunaan Port Mikrokontroler pada Modul Sensor

Port Keterangan PORTA.0 Reed Switch 1 PORTA.1 Reed Switch 2

PORTA.2 PIR 1

PORTA.3 PIR 2

PORTD.0 XBee Pro (Tx) PORTD.1 XBee Pro (Rx)

(6)

3.1.1.3 Modul XBee Pro

Modul wireless XBee Pro atau yang sering disebut dengan ZigBee Merupakan

modul transceiver. Radio frequency transceiver ini merupakan sebuah modul yang terdiri dari RF transmitter dan RF receiver dengan frekuensi 2.4 GHz.

XBee Pro memerlukan tegangan suplai 2.8 Volt sampai dengan 3.3 Volt. Saat

mengirim data, modul ini akan membebani dengan arus 270 mA, dan arus 55mA untuk

penerimaan data. Pada XBee Pro terdapat 20 pin, namun yang sementara ini digunakan

adalah 6 pin, yaitu VCC dan GND untuk tegangan suplai, DOUT merupakan pin

Transmit (TX), DIN merupakan pin Receive (RX), RESET merupakan pin reset XBee

Pro, dan yang terakhir adalah PWMO/RSSI merupakan indikator bahwa ada

penerimaan data yang biasanya dihubungkan ke led yang didrive oleh transistor.

Tabel 3.2 Konfigurasi XBee Pro

Pin

# Name Direction Description

1 VCC - Power Supply

2 DOUT Output UART Data Out

3 DIN / CONFIG Input UART Data In

4

DO8 Output Digital Output 8

5 RESET Input Modul Reset (reset pulse must be

at least 200 ns)

Input Pin Sleep Control Line or Digital Input 8

10 GND - Ground

11 AD4 / DIO4 Either Analog Input 4 or digital I/O 4

12 CTS / DIO7 Either Clear to Send Flow Control or

(7)

3.1.2.Perangkat Keras Modul Pengendali

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perancangan perangkat keras modul

pengendali beserta bagian-bagian modul secara rinci.

Modul pengendali dapat dibawa kemana-mana agar pengguna dapat selalu

memonitoring keadaan pintu maupun jendela rumah. Modul pengendali ini bertugas

untuk menerima data yang dikirim oleh modul sensor, mengolah data kemudian

ditampilkan ke dalam display untuk memberi informasi yang ada pada sistem modul sensor kepada pengguna dan memberi peringatan kepada pengguna jika terjadi

kemalingan. Modul pengendali ini berfungsi juga untuk mengaktifkan maupun

menonaktifkan modul sensor.

Gambar 3.7 Blok Diagram Sistem Modul Pengendali

Pada Gambar 3.7 menunjukkan perancangan blok diagram sistem modul

pengendali. Ada tiga bagian utama pada sistem pengendali, yaitu: modul interface, modul mikrokontroler, dan modul XBee Pro. Pada modul interface terdapat tiga komponen utama, yaitu: LCD, buzzer, dan keypad. Selanjutnya akan dijelaskan perancangan dan fungsi masing-masing bagian dari modul pengendali.

3.1.2.1 Modul Interface

Bagian interface berfungsi untuk sarana interaksi pengguna dengan sistem yang dirancang. Melalui bagian ini pengguna dapat mengaktifkan dan menonaktifkan modul

sensor serta memantau keamanan rumah. Bagian ini secara keseluruhan terhubung dan

dikendalikan oleh bagian modul mikrokontroler. Ada tiga komponen utama pada bagian

interface yaitu keypad 4x4, LCD karakter 16x2, dan buzzer.

Keypad 4x4 digunakan sebagai sarana pengguna untuk memindahkan tampilan ke menu yang ada serta untuk memasukkan password agar tidak dapat digunakan oleh

(8)

LCD karakter 16x2 berfungsi sebagai penampil informasi yang terjadi pada modul

sensor kepada pengguna. Pada peancangan ini pin LCD dihubungkan dengan PORT A

pada mikrokontroler.

Buzzer berfungsi sebagai tanda peringatan jika terjadi kemalingan. Pada perancangan ini pin buzzer dihubungkan dengan PORTB.0 pada mikrokontroler. Gambar 3.8 menunjukkan keypad 4x4, dan LCD karakter 16x2 pada modul pengendali. Sedangkan buzzer terdapat di dalam modul pengendali.

Gambar 3.8 Tampilan LCD dan keypad pada modul pengendali.

3.1.2.2 Modul Mikrokontroler

Mikrokontroler yang digunakan adalah Atmega8535. ATMega8535 dipilih karena

memiliki fitur yang cukup lengkap. Mulai dari kapasitas memori program dan memori

data yang cukup besar. ATMega 8535 ini memiliki 40 pin dan memiliki fitur-fitur yang

dapat diaplikasikan pada perancangan sistem keamanan rumah nirkabel berbasis

mikrokontroler menggunakan modul Xbee Pro.

Modul mikrokontroler ATmega 8535 yang dirancang pada bagian modul

pengendali ini berfungsi sebagai pusat pengendali pada sistem. Data yang diterima dari

modul sensor setelah diolah selanjutnya ditampilkan ke dalam display. Untuk konfigurasi penggunaan port pada mikrokontroler ATMega 8535 pada modul

pengendali ditunjukkan pada Tabel 3.3, dan gambar skematik minimum sistem untuk

modul sensor dapat dilihat pada Gambar 3.9

(9)

Tabel 3.3 Konfigurasi Penggunaan Port Mikrokontroler pada Modul Pengendali

Port Keterangan

PORTA LCD

PORTC Keypad

PORTB.0 Buzzer

PORTD.0 XBee Pro (Tx) PORTD.1 XBee Pro (Rx)

Gambar 3.9 Skematik Minimum Sistem ATMega 8535 pada Modul Pengendali

3.1.2.3 Modul XBee Pro

Modul XBee Pro pada modul pengendali mempunyai fungsi yang sama dengan

modul XBee Pro pada modul sensor. Pada modul sensor XBee Pro berfungsi mengirim

data dari mikrokontroler pada modul sensor menuju ke modul pengendali, dan

menerima data dari modul pengendali yang kemudian diteruskan ke mikrokontroler

pada modul sensor. Sedangkan pada modul pengendali XBee Pro berfungsi mengirim

data dari mikrokontroler pada modul pengendali menuju ke modul sensor, dan

menerima data dari modul sensor yang kemudian diteruskan ke mikrokontroler pada

modul pengendali.

XBee Pro bekerja pada tegangan 3,3 Volt sedangkan tegangan dari port

mikrokontroler sebesar 5 Volt. Sehingga untuk menghubungkan pin TX pada

(10)

(Gambar 2.8) untuk menurunkan tegangan 5 Volt dari pin TX pada mikrokontroler

menjadi 3.3 Volt agar dapat bekerja pada XBee Pro. Sedangkan untuk menghubungkan

pin TX pada XBee Pro dengan pin RX pada mikrokontroler tidak diperlukan rangkaian

pembagi tegangan maupun penguat tengangan karena mikrokontroler dapat bekerja

pada tegangan 3,3 Volt.

3.2 Perancangan Perangkat Lunak

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perancangan perangkat lunak agar

sistem dapat berjalan sesuai dengan yang diinginkan. Perancangan perangkat lunak

meliputi perancangan perangkat lunak pada modul sensor, dan perancangan perangkat

lunak pada modul pengendali.

3.2.1 Perangkat Lunak pada Modul Sensor

Gambar 3.10 menunjukkan diagram alir perancangan perangkat lunak pada modul

sensor. Berikut adalah penjelasan diagram alir tersebut :

a. Perangkat lunak pada modul sensor ini akan langsung bekerja jika sistem

diaktifkan.

b. Pertama kali perangkat lunak akan membaca data sensor reed switch untuk mengetahui pintu dan jendela dalam keadaan tertutup atau terbuka.

c. Kemudian perangkat lunak akan membaca data sensor PIR untuk mengetahui

ada orang atau tidak di depan pintu dan jendela.

d. Setelah mendapatkan data dari reed switch dan PIR, lalu perangkat lunak memastikan kondisi XBee Pro yang digunakan sebagai komunikasi data antara

modul sensor dengan modul pengendali dalam kondisi aktif atau tidak.

e. Jika XBee Pro dalam keadaan tidak aktif maka data tidak dapat dikirim dan perangkat lunak akan kembali membaca data yang berasal dari reed switch dan PIR kembali untuk memperbarui data yang sebelumnya.

f. Tetapi jika XBee Pro dalam kondisi aktif maka data yang berasal dari reed switch dan PIR akan langsung dikirim menuju modul pengendali.

(11)

3.2.2 Perangkat Lunak pada Modul Pengendali

Gambar 3.11 menunjukkan diagram alir perancangan perangkat lunak pada modul

Pengendali. Berikut adalah penjelasan diagram alir tersebut :

a. Perangkat lunak pada modul pengendali ini akan langsung bekerja jika sistem

diaktifkan.

b. Pada modul pengendali pertama kali yang dilakukan perangkat lunak setelah

diaktifkan adalah menunggu data yang berasal dari modul sensor.

c. Setelah menerima data dari modul sensor perangkat lunak mengecek atau

membaca data yang diterima.

d. Data yang pertama dibaca adalah data dari PIR.

e. Jika tidak ada data dari PIR berarti menandakan tidak ada orang di depan pintu

atau jendela, kemudian perangkat lunak melanjutkan membaca data dari reed switch.

f. Tetapi jika ada data dari PIR maka perangkat lunak akan menampailkan

peringatan pada display agar penghuni rumah mengetahui jika ada orang di depan pintu atau jendela rumah.

g. Kemudian perangkat lunak membaca data dari reed switch.

h. Jika tidak ada data dari PIR dan reed switch berarti rumah berstatus AMAN, berarti menunjukkan tidak ada orang di depan pintu atau jendela dan pintu atau

jendela masih dalam keadaan tertutup.

i. Jika ada data dari PIR dan tidak ada data dari reed switch berarti rumah berstatus WASPADA, berarti menunjukkan ada orang di depan pintu atau

jendela dan pintu atau jendela masih dalam keadaan tertutup.

j. Dan jika ada data dari PIR dan reed switch berarti rumah berstatus BAHAYA, berarti menunjukkan ada orang di depan pintu atau jendela dan pintu atau

jendela dalam keadaan terbuka.

k. Saat display menunjukkan status bahaya otomatis buzzer akan berbunyi

sebagai peringatan keras terhadap pemilik rumah menunjukkan bahwa

rumahnya kemalingan.

l. Kemudian apakah saklar akan dimatikan atau tidak jika ya sistem akan berhenti

dan jika tidak sistem akan membaca kembali data yang masuk dari modul

(12)
(13)

Gambar

Gambar 3.1 (a) Tampilan Modul Sensor, dan (b) Tampilan Modul Pengendali
Gambar 3.3 (a) Reed Switch pada Pintu dan, (b) Reed Switch pada Jendela.
Gambar 3.5.
Tabel 3.1 Konfigurasi Penggunaan Port Mikrokontroler pada Modul Sensor
+7

Referensi

Garis besar

Dokumen terkait

Adapun tujuan dalam penelitian tugas akhir ini adalah untuk mengetahui bagaimana analisis pelaksanaan Layanan SMS Banking di Bank Nagari Cabang Pembantu Syariah

Secara umum material beton yang digunakan pada konstruksi terdiri atas semen, air, pasir (agregat halus) dan kerikil atau batu pecah (agregat kasar) yang

Tiara Setia Satiti. REMIDIASI PEMBELAJARAN FISIKA MELALUI MODEL PEMBELAJARAN MAKE A MATCH UNTUK MEREDUKSI MISKONSEPSI SISWA KELAS X SMK NEGERI 2 SUKOHARJO MATERI

Penelitian ini menghasilkan data mengenai hambatan belajar siswa pada materi jaring-jaring kubus dan balok, desain didaktis yang dapat mengatasi hambatan belajar siswa

Kajian Lingkungan Hidup Strategis yang selanjutnya disingkat KLHS adalah proses mengintegrasikan pembangunan berkelanjutan yang berwawasan lingkungan hidup dalam

Kebijakan puritanisme oleh sultan Aurangzeb dan pengislaman orang-orang Hindu secara paksa demi menjadikan tanah India sebagai negara Islam, dengan menyerang berbagai praktek

Orang yang kuat dan gagah berani tersebut memiliki hikmat atau keterampilan untuk hidup, dan dalam Amsal 31 kita melihatnya terwujud dalam diri seorang wanita bijak.. Ketika

Perusahaan perkebunan dan pengolahan karet di Dolok Merangir, Sumatera Utara tersebut dibeli oleh perusahaan Goodyear pada tahun 1916 dari Vrenide Indice Coltounderneering