UNO DENGAN TAMPILAN SMS
LAPORAN PROJEK AKHIR II
EKO KESUMO WARDOYO 172411031
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA
UNO DENGAN TAMPILAN SMS
LAPORAN PROJEK AKHIR II
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
EKO KESUMO WARDOYO 172411031
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2020
PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI GERAKAN MENGGUNAKAN SENSOR INFRARED BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN TAMPILAN
SMS
PROJEK AKHIR II
Saya menyatakan bahwa laporan projek akhir II ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di sebutkan sumbernya.
Medan, 3 Agustus 2020
EKO KESUMO WARDOYO
NIM 172411031
UNO DENGAN TAMPILAN SMS
ABSTRAK
Telah dilakukan perancangan alat pendeteksi gerakan menggunakan sensor passive infrared berbasis arduino uno. Sistem ini dapat mendeteksi adanya gerakan secara otomatis. Apabila terjadinya suatu gerakan maka sistem akan mengirim pesan kepada pemilik. Jarak maksimal alat ini sejauh 6 Meter. Sistem ini terdiri atas perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri atas sensor deteksi gerak manusia.
Perangkat lunak terdiri atas program menggunakan bahasa C yang diimplementasikan pada arduino. Untuk menyambungkan ke kartu pencet tombol kecil yang disamping sensor infrared. Jadi apabila adanya suatu gerakan, maka akan terkirim pesan. Alat ini telah terealisasi dan dapat mendeteksi adanya gerakan apabila salah satu sensor deteksi gerak manusia yang tepasang pada setiap pintu terpicu.
Kata Kunci : Sensor IR, Pesan, Arduino
ABSTRACT
A motion detection device has been designed using arduino uno-based passive infrared sensors. This system can detect any movement automatically. If a movement occurs, the system will send a message to the owner. The maximum distance of this tool as far as 6 meters. This system consists of hardware and software. The hardware consists of human motion detection sensors. The software consists of programs using C language which are implemented in Arduino. To connect to the push button, a small button is next to the infrared sensor. So if there is a movement, then a message will be sent. This tool has been realized and can detect any movement if one of the human motion detection sensors mounted on each door is triggered.
Keywords: IR Sensor, Message, Arduino
Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wata‟ala Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, dengan limpahan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir ini.
Sholawat dan salam juga penulis hadiahkan kepada junjungan Nabi Muhammad Shallallahu Alaihi Wasallam, semoga kita semua memperoleh syafaat di Yaumil Akhir kelak.
Laporan Projek Akhir ini berjudul Rancang Bangun Sistem Keamanan Rumah Menggunakan Sensor Passive Infrared Berbasis Arduino Uno Dengan Alarm Buzzer Sebagai Peringatan.
Dalam penyusunan Projek Akhir ini penulis tidak dapat lepas dari dukungan berbagai pihak. Oleh sebab itu pada kesempatan ini penulis ingin memberikan rasa hormat dan mengucapkan terima kasih kepada,:
1. Tuhan Yang Maha Esa Telah memberikan saya Kesempatan untuk menyelesaikan studi saya di Universitas Sumatera Utara
2. Kedua Orang Tua yang selalu mendoakan dan memberi dukungan moril maupun materil.
3. Prof. Dr. Kerista Sebayang, M.S selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
4. Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi.
5. Dr. Kerista Tarigan, Drs., M.Eng.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada Penulis.
6. Seluruh sahabat dan teman-teman yang senantiasa memberikan semangat kepada Penulis.
Akhirnya diharapkan semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi pembaca khususnya dan perkembangan dunia teknologi.
Halaman
PENGESAHAN TUGAS AKHIR i
PERNYATAAN ii
ABSTRAK iii
ABSTRACT iv
DAFTAR ISI v
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR LAMPIRAN viii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang 1
1.3 RumusanMasalah 2
1.4 Tujuan Penulisan 2
1.4 BatasanMasalah 2
1.5 Sistematika Penulisan 2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sensor PIR 4
2.1.1 Cara kerja pembacaan sensor PIR 5
2.1.2 Jarak Pancar Sensor PIR 5
2.1.3 Bentuk Sensor Gerak PIR (Passive Infra Red) 5
2.2 Potensiometer 6
2.2.1 Prinsip kerja potensiometer 6
2.2.2 Jenis-jenis potensiometer 7
2.3 Liquid Crystal Display (LCD) 9
2.3.1 Material LCD (Liquid Cristal Display) 9 2.3.2 Pengendali / Kontroler LCD (Liquid Cristal Display) 10
2.4 Arduino 11
2.4.1 Pengertian arduino 11
2.4.2 Fungsi arduino 12
2.5 Modul GSM 12
2.5.1 Pengertian GSM 13
2.6 Power Supply adaptor 14
2.6.1 Macam-macam Catu daya 15
2.7 Regulator 16
2.7.1 Prinsip kerja regulator 17
2.8 LED (Light Emiting Dioda) 19
2.8.1 Proses Pembangkitan Cahaya pada LED 21
2.8.1 LED sebagai sumber cahaya 22
2.9 Baterai 9V 24
2.9.1 Jenis-Jenis Baterai 24
3.2 Rangkaian Skematik LCD (Liquid Crystal Display) 27
3.3 Perancangan pada Software Proteus 28
3.3.1 Rangkaian pada ISIS 28
3.3.2 Rangkaian pada ARES 28
3.4 Perancangan Perangkat Lunak 29
3.5 Diagram Alir (Flowchart) 30
BAB 4 UJI COBA DAN ANALISA DATA
4.1 Pengujian Sensor PIR 31
4.2 Pengujian LCD 32
4.3 Pengujian Power Supply 35
4.4 Pengujian Arduino 35
4.5 Pengujian GSM 900 36
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 38
5.2 Saran 38
DAFTAR PUSTAKA 39
Nomor Judul Halaman Tabel
4.1 Data Percobaan 32
4.2 Pengujian Vin dan Vout 35
Nomor Judul Halaman Gambar
2.1 Sensor PIR 6
2.2 Potensiometer 9
2.3 LCD (Liquid Cristal Display) 11
2.4 Arduino 12
2.5 SIM900a 14
2.6 Power Supply Adaptor 16
2.7 Regulator 19
2.8 LED (Light Emiting Dioda) 24
2.9 Baterai 25 3.1 Diagram Blok Sistem 26 3.2 Rangkaian LCD 27 3.3 Rangkaian pada ISIS 7 Professional 28 3.4 Rangkaian pada ARES 28 3.5 Program arduino 1.6.6 untuk Void Setup 29 3.6 Program arduino 1.6.6 untuk Void Loop 29 3.7 Flowchart Cara Kerja Sistem 30 4.1 Sensor PIR mendeteksi adanya gerakan manusia 31
4.2 Sensor PIR tidak mendeteksi adanya gerakan manusia 32
4.3 Tampilan LCD 34
4.4 Pengujian arduino 36
4.5 Pengujian GSM 37
Nomor Judul Halaman Lamp
1. Program LCD 33
2. Program Arduino 35
3. Program GSM 900 36
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan zaman dan teknologi kebutuhan informasi yang cepat sangat dibutuhkan dalam berbagai sektor kehidupan, sehingga menunjang kinerja sektor-sektor tersebut, salah satunya adalah aspek keamanan. Aspek keamanan sangat dibutuhkan dalam berbagai sektor kehidupan saat ini, faktor privasi juga turut mempengaruhi akan pentingnya suatu sistem keamanan. Banyak sarana yang dirancang secara otomatis untuk membantu kegiatan manusia dalam mengatur keamanan lingkungan ataupun ruangan yang memerlukan tingkat pengamanan yang lebih ketat. Terutama pada rumah bila ingin terhindar dari kriminalitas seperti pencurian, perampokan, dan tindak kriminalitas lainnya, serta musibah lain seperti kebakaran. Kemajuan teknologi elektronika turut membantu dalam pengembangan sistem keamanan yang handal. Salah satunya aplikasi sistem keamanan untuk pengamanan gedung.
Penelitian ini mengambil topik tentang perancangan alat pengaman gedung penyimpanan barang menggunakan sensor passive infrared berbasis arduino uno dengan laporan berupa sms. Pada alat ini dilengkapi sensor passive infrared yang berfungsi sebagai pendeteksi adanya pencaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia, kemudian akan diproses oleh mikrokontroller arduino. Pada alat ini juga menggunakan led sebagai indikator, buzzer sebagai alarm peringatan, lcd sebagai penampil teks notifikasi keadaan, dan modul gsm yang menjadi media pemberitahuan berupa sms ke android. Cara kerja sistem ini bekerja dengan sensor passive infrared akan mendeteksi adanya keberadaan orang atau tidak pada ruangan yang diberi alat pengaman untuk memerintahkan agar alarm berbunyi serta memberikan teks notifikasi pada lcd dan juga mengirimkan laporan berupa sms ke android bahwa adanya pergerakan pada ruangan.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan tersebut ke dalam bentuk Projek Akhir 2 dengan judul
“PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI GERAKAN MENGGUNAKAN SENSOR INFRARED BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN TAMPILAN SMS”
Pada alat ukur ini akan digunakan sebuah arduino, sensor passive infrared serta komponen elektronika lainnya.
1.3 Tujuan Penulisan
Tujuan dilakukan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang alat pendeteksi gerakan menggunakan sensor infrared berbasis arduino uno dengan tampilan sms.
2. Mengetahui jarak jangkauan objek terhadap sensor.
1.4 Batasan Masalah
Penulis membuat alat pendeteksi gerakan dengan jarak sebagai berikut:
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino.
2. Jarak tempuh 6 meter.
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah penulisan projek akhir 2 ini, penulis membuat suatu sistematika penulisan yang terdiri dari:
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini akan membahas latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini akanmenjelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan.
BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM
Bab ini membahas tentang perencanaan dan pembuatan sistem secara keseluruhan.
BAB 4 UJI COBA DAN ANALISA DATA
Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat dan lain-lain.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Sebagai babterakhir penulis akan menguraikan beberapa kesimpulan dari uraian bab-bab sebelumnya, dan penulis akan berusaha memberikan saran yang mungkin bermanfaat.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sensor PIR
Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.
Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor. yang juga 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.
Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor Pada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga 5 meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu : - Lensa Fresnel
- Penyaring Infra Merah - Sensor Pyroelektrik - Penguat Amplifier - Komparator
2.1.1 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 antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia).
2.1.2 Jarak pancar sensor PIR
Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor Pada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga 5 meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.
2.1.3 Bentuk Sensor Gerak PIR (Passive Infra Red)
Dengan output yang hanya memberikan 2 logika High dan Low ini kita dapat membuataplikasi sensor gerak yang berfariatif. Misal kita ingin langsung 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.
Gambar 2.1 Sensor PIR
2.2 Potensiometer
Potensiometer adalah sebuah jenis resistor yang mengatur sebuah tahanan atau hambatan secara linier atau Komponen resistif tiga kawat yang bertindak sebagai pembagi tegangan yang menghasilkan sinyal output tegangan variabel kontinu yang sebanding dengan posisi fisik wiper di sepanjang trek.
Nama "potensiometer" adalah kombinasi dari kata-kata Potensi Perbedaan dan Pengukuran, yang berasal dari masa awal pengembangan elektronik.
Saat ini, potensiometer jauh lebih kecil dan jauh lebih akurat daripada resistansi variabel besar dan seperti kebanyakan komponen elektronik, ada
banyak jenis dan nama mulai dari resistor variabel, preset, trimmer, rheostat, dan tentu saja variabel potensiometer.
2.2.1 Prinsip Kerja Potensiometer
Potensio bekerja seperti resistor dengan semakin besar tahanan maka output (volt) semakin kecil, dan sebaliknya semakin kecil tahanan (ohm) maka output (volt) semakin besar.
Ketika digunakan sebagai potensiometer, koneksi dibuat untuk kedua
ujungnya serta penghapus, seperti yang ditunjukkan. Posisi penghapus kemudian memberikan sinyal output yang sesuai (pin 2) yang akan bervariasi antara level tegangan yang diterapkan ke satu ujung trek resistif (pin 1) dan yang di sisi lain (pin 3).
2.2.2 Jenis-jenis Potensiometer
Potensio meter memiliki 3 jenis yang berbeda dan memiliki fungsi yang berbeda tetapi memiliki prinsip kerja yang sama, yaitu :
1. Potensiometer Putar
Potensiometer putar (tipe paling umum) memvariasikan nilai resistifnya sebagai hasil dari pergerakan sudut. Memutar kenop atau dial yang terpasang pada poros menyebabkan penyeka internal menyapu elemen resistif melengkung.
Penggunaan potensiometer putar yang paling umum adalah pot kontrol volume.
Potensiometer multi-putaran memungkinkan untuk rotasi poros lebih dari 360 derajat perjalanan mekanis dari satu ujung trek resistif ke yang lain.
Pot multi-putaran lebih mahal, tetapi sangat stabil dengan presisi tinggi yang digunakan terutama untuk pemangkasan dan penyesuaian presisi.
Dua potensiometer multi-putaran paling umum adalah 3-turn (1080 o ) dan 10-turn (3600 o ), tetapi pot 5-turn, 20-turn, dan 25-turn yang lebih tinggi tersedia dalam berbagai nilai ohmik.
terdapat hubungan linier antara posisi kontak penggeser dan resistansi keluaran.
Potensiometer slide terutama digunakan dalam berbagai peralatan audio profesional seperti mixer studio, fader, equalizer grafis, dan konsol kontrol nada audio yang memungkinkan pengguna untuk melihat dari posisi kenop kotak plastik atau pegangan jari pengaturan aktual slide.
Salah satu kelemahan utama dari potensiometer slider adalah bahwa mereka memiliki slot terbuka yang panjang untuk memungkinkan roda penghapus bergerak bebas dan naik turun di sepanjang trek resistif. Slot terbuka ini membuat trek resistif di dalam rentan terhadap kontaminasi dari debu dan kotoran, atau oleh keringat dan minyak dari tangan pengguna.
Penutup dan layar slotted felt dapat digunakan untuk meminimalkan efek kontaminasi trek resistif.
3. Potensiometer Preset dan Trimmer
Potensiometer preset atau trimmer adalah potensiometer tipe "set-and- forget" kecil yang memungkinkan penyesuaian yang sangat halus atau sesekali mudah dilakukan ke sirkuit, (misalnya untuk kalibrasi).
Potensiometer preset putar satu putaran adalah versi mini dari resistor variabel standar yang dirancang untuk dipasang langsung pada papan sirkuit tercetak dan disesuaikan dengan menggunakan obeng berbilah kecil atau alat plastik serupa.
Secara umum, pot preset jalur karbon linier ini memiliki desain kerangka terbuka atau bentuk persegi tertutup yang setelah rangkaian disesuaikan dan pengaturan pabrik, kemudian dibiarkan pada pengaturan ini, hanya disesuaikan lagi jika beberapa perubahan terjadi pada pengaturan rangkaian.
Karena konstruksi terbuka, kerangka prasetel rentan terhadap degradasi mekanis dan listrik yang memengaruhi kinerja dan akurasi sehingga karenanya tidak cocok untuk penggunaan terus-menerus, dan karenanya, panci prasetel hanya diberi peringkat mekanis untuk beberapa ratus operasi. Namun, biaya rendah, ukuran kecil dan kesederhanaannya membuatnya populer dalam aplikasi rangkaian non-kritis.
Preset dapat disetel dari nilai minimum ke maksimum dalam satu putaran, tetapi untuk beberapa sirkuit atau peralatan, kisaran penyesuaian yang kecil ini mungkin terlalu kasar untuk memungkinkan penyesuaian yang sangat sensitif. Namun, resistor variabel multi-putaran, beroperasi dengan menggerakkan lengan penghapus menggunakan obeng kecil beberapa putaran, mulai dari 3 putaran hingga 20 putaran memungkinkan penyesuaian yang sangat baik.
Potensiometer trimmer atau "pot trim" adalah perangkat multi-putaran persegi panjang dengan trek linier yang dirancang untuk dipasang dan disolder langsung ke papan sirkuit baik melalui lubang atau sebagai permukaan-mount. Ini memberikan pemangkas baik sambungan listrik maupun pemasangan mekanis dan membungkus track di dalam wadah plastik untuk menghindari masalah debu dan kotoran selama penggunaan yang terkait dengan preset kerangka.
Gambar 2.2 Potensiometer
2.3 LCD (Liquid Cristal Display)
Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi
2.3.1 Material LCD (Liquid Cristal Display)
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul- molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.
2.3.2 Pengendali / Kontroler LCD (Liquid Cristal Display)
Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat microcontroller yang berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display).
Microntroller pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan memori dan register. Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah:
- DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada.
- CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
- CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM.
Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah :
- Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display) dapat dibaca pada saat pembacaan data.
- Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau keDDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut keDDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.
Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display) diantaranya adalah :
- Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
- Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.
- Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data, sedangkan high baca data.
- Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar. - Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin
ini dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.
Gambar 2.3 LCD (Liquid Cristal Display)
2.4 Arduino
Arduino saat ini sedang boming dikalangan para robotic dan sekarang sudah
Untuk kalangan para mahasiswa juga sudah saat populer untuk mengerjakan scripsi maupun tugas kuliah, jadi mari belajar bersama untuk mengerti apa itu arduino dan fungsinya.
2.4.1 Pengertian arduino
Arduino merupakan pengendali mikro single-board yang bersifat open- source, diturunkan berasal Wiring platform, dibuat buat memudahkan penggunaan elektronika pada berbagai bidang. Hardwarenya mempunyai prosesor Atmel AVR serta softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri.
Arduino UNO merupakan sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328.
2.4.2 Fungsi arduino
Untuk fungsi arduino sendiri sangat banyak tetapi akan saya ambil poin - poinya saja agar mudah dipahami dan dipelajari, untuk poin - poin fungsi arduino sebagai berikut :
- Sebagai mengontrol sebuah mesin
- Untuk proses input dan output sebuah digital
- Seperti Halnya PLC tetapi versi murah
Gambar 2.4 Arduino uno
2.5 Modul GSM
GSM merupakan singkatan dari Global System for Mobile Communications.
Jaringan GSM bisa diartikan sebagai sebuah teknologi komunikasi seluler yang
bersifat digital. Teknologi GSM banyak diterapkan pada komunikasi bergerak, khususnya telepon genggam.
Teknologi ini memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal yang dibagi berdasarkan waktu, sehingga sinyal informasi yang dikirim akan sampai ke tujuan. GSM pun kemudian dijadikan sistem standar yang digunakan oleh sebagian besar jaringan telepon di seluruh dunia. Sistem yang menggunakan jaringan seluler berbasis di sekitar stasiun siaran atau teknologi satelit yang terhubung ke sinyal dari orbit bisa menjadi bagian dari jaringan sistem. Telepon yang menggunakan jaringan jenis ini akan disertai dengan Subscriber Identity Module (SIM) card, sedangkan pada CDMA (Code Division Multiple Access) tidak.
2.5.1 Pengertian GSM
Jaringan GSM memiliki fungsi utama yang salah satunya untuk memberikan fasilitas akses yang lebih mudah pada platform seluler dan satelit di seluruh jalur internasional menggunakan teknologi digital, baik melalui suara ataupun saluran data dalam sistem. Saluran ini beroperasi pada jaringan generasi kedua (2G), tapi sudah banyak yang menggunakan jaringan generasi ketiga (3G) atau yang lebih tinggi untuk menawarkan layanan yang memuaskan kepada pengguna. Dengan teknologi ini, pengguna pun bisa melakukan pertukaran informasi data berkecepatan tinggi melalui satelit dan menara seluler di seluruh jaringan dan perusahaan. Contohnya adalah seorang yang berada di Jakarta bisa mengirim pesan teks ke seorang yang berada di New York melalui sistem Indonesia kemudian ke jaringan di antara negara, hingga akhirnya tiba di perangkat mobile penerima di Amerika Serikat.
Jaringan GSM secara khusus telah berperan penting dalam membangun akses di seluruh dunia untuk layanan telepon darurat dengan menggunakan angka satu- satu dua (112) yang mengarahkan lalu lintas telepon global untuk responden darurat di dekat pengguna. Jaringan ini juga berperan dalam membangun
lagi menjadi saluran yang berbeda yang memungkinkan untuk melakukan pengiriman singkat informasi digital melalui koneksi GSM. Sebagai contoh, jaringan di Amerika Utara beroperasi pada frekuensi yang berbeda dari jaringan di Asia atau Eropa. Perbedaan ini sebagian besar berhubungan dengan volume penggunaan ponsel di bagian-bagian tertentu di dunia.
Telepon seluler pada jaringan GSM biasanya disertai dengan penggunaan kartu SIM untuk menyimpan data tentang telepon dan pengguna. Hal ini memungkinkan informasi untuk bisa dengan mudah ditransfer ke perangkat yang berbeda. Beberapa penyedia GSM sudah menggunakan fitur penguncian SIM untuk menjaga di jaringan tertentu selama periode kontrak waktu. Setelah kontrak tersebut selesai, maka kartu tersebut bisa digunakan untuk telepon baru atau pada jaringan yang berbeda. Sedangkan teknologi CDMA tidak menggunakan kartu SIM. Dengan demikian, data yang tersimpan dalam ponsel harus ditransfer secara manual atau melalui sambungan data.
Gambar 2.5 Sim Card 900 a
2.6 Power Supply Adaptor
Catu Daya atau sering disebut dengan Power Supply adalah sebuah piranti yang berguna sebagai sumber listrik untuk piranti lain. Pada dasarnya Catu Daya bukanlah sebuah alat yang menghasilkan energi listrik saja, namun ada beberapa Catu Daya yang menghasilkan energi mekanik, dan energi yang lain. Daya untuk menjalankan peralatan elektronik dapat diperoleh dari berbagai
sumber. Baterai dapat menghasilkan suatu ggl dc dengan reaksi kimia. Foton dari panas atau cahaya yang berasal dari matahari dapat diubah menjadi energi listrik dc oleh sel-foto (photocell). Sel bahan bakar menggabungkan gas hidrogen dan oksigen dalam suatu elektrolit untuk menghasilkan ggl dc.
Sebuah mesin bahan bakar fosil atau air terjun dapat memutar generator dc atau generator ac. Power supply atau catu daya adalah sebuah peralatan penyedia tegangan atau sumber daya untuk peralatan elektronika dengan prinsip mengubah tegangan listrik yang tersedia dari jaringan distribusi transmisi listrik ke level yang diinginkan sehingga berimplikasi pada pengubahan daya listrik.
2.6.1 Macam-macam Catu daya
Secara garis besar, Power Supply elektrik dibagi menjadi dua macam, yaitu Power Supply Linier dan Switching Power Supply.
1. Power Supply Linier
Merupakan jenis power supply yang umum digunakan. Cara kerja dari power supply ini adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan AC lain yang lebih kecil dengan bantuan Transformator. Tegangan ini kemudian disearahkan dengan menggunakan rangkaian penyearah tegangan, dan dibagian akhir ditambahkan kapasitor sebagai pembantu menyearahkan tegangan sehingga tegangan DC yang dihasilkan oleh power supply jenis ini tidak terlalu bergelombang.
Selain menggunakan dioda sebagai penyearah, rangkaian lain dari jenis ini menggunakan regulator tegangan sehingga tegangan yang dihasilkan lebih baik daripada rangkaian yang menggunakan dioda.
Power Supply jenis ini dapat menghasilkan tegangan DC yang bervariasi antara 0 – 30 Volt dengan arus antara 0 – 5 Ampere
2. Switching Power Supply
Power Supply jenis ini menggunakan metode yang berbeda dengan power supply linier. Pada jenis ini, tegangan AC yang masuk ke
1MHz, dimana frekuensi ini jauh lebih tinggi daripada frekuensi AC yang sekitar 50Hz. Pada switching power supply biasanya diberikan rangkaian feedback agar tegangan dan arus yang keluar dari rangkaian ini dapat dikontrol dengan baik.
Keuntungan utama dari metode ini adalah efisiensi yang lebih besar karena switching transistor daya sedikit berkurang ketika berada di luar daerah aktif yaitu, ketika transistor berfungsi seperti tombol dan juga memiliki diabaikan jatuh tegangan atau arus yang dapat diabaikan melaluinya. Keuntungan lain termasuk ukuran yang lebih kecil dan bobot yang lebih ringan dari pengurangan transformator frekuensi rendah yang memiliki berat yang tinggi dan panas yang dihasilkan lebih rendah karena efisiensi yang lebih tinggi. Kerugian meliputi kompleksitas yang lebih besar, generasi amplitudo tinggi, energi frekuensi tinggi yang low-pass filter harus blok untuk menghindari gangguan elektromagnetik (EMI).
Gambar 2.6 Catu Daya
2.7 Regulator
Sistem pengisian merupakan sebuah rangkaian elektromekanika yang berfungsi untuk menyuplai kebutuhan arus listrik ke seluruh komponen kendaraan.
Komponen utama dari sistem pengisian ini adalah altenator dan regulator, altenator berfungsi sebagai pengubah energi mekanis ke energi listrik sementara regulator, berfungsi mengatur output pengisian.
Regulator adalah rangkaian komponen elektronika yang memiliki tugas mengatur output pengisian. Meski fungsi utamanya mengatur output pengisian, sistem pengaturan tegangan tidak pada arus output altenator melainkan pada arus input rotor.
Dalam prinsip kerjanya, altenator memanfaatkan hukum faraday dimana ketika sebuah konduktor bergerak ditengah medan magnet maka akan timbul GGL diujung konduktor. Untuk mengatur output atau GGL pada ujung konduktor, bisa dilakukan beberapa hal antara lain dengan mengatur putaran konduktor atau mengatur besarnya kemagnetan.
Pada sistem pengisian, tidak mungkin mengatur putaran altenator karena putaran altenator itu mengikuti putaran mesin sehingga untuk mengontrol output pengisian dilakukan melalui pengaturan kemagnetan pada rotor.
2.7.1 Prinsip kerja Regulator
Secara umum ada dua jenis regulator yakni tipe point atau konvensional dan tipe IC. keduanya memiliki fungsi sama namun beda prinsip kerjanya.
1. Regulator Point (Konvensional)
Regulator tipe point digunakan pada mobil-mobil yang diproduksi dibawah tahun 1990-an. Meski terkesan midel jadul namun sistem ini menjadi dasar terbentuknya IC regulator pada mobil-mobil baru.
Terminal L dan IG merupakan terminal input yang menjadi point untuk memasukan arus dari baterai. Arus diterminal L akan dihubungkan ke Voltage relay yang berfungsi untuk mengaktifkan Voltage regulator dan menghidupkan lampu CHG.
Terminal N dan B digunakan sebagai output signal untuk mengetahui berapa besaran output yang dihasilkan altenator. Sinyal
Sementara terminal F dan E merupakan terminal output regulator yang terhubung ke rotor coil.
2. Ketika Kunci Kontak ON
Cara kerjanya, dimulai ketika kunci kontak ON. Arus dari baterai akan mengalur ke terminal IG dan L. diterminal L arus masuk ke kontak P0 dan langsung terhubung ke massa sehingga lampu CHG akan menyala, disi lain arus dari terminal L juga menyabang ke kumparan voltage relay dengan kekuatan rendah.
Sementara itu arus dari terminal IG masuk titik PL1 dan terhubung dengan titik PL0 pada voltage regulator. Kontak PL0 terhubung dengan terminal F sehingga arus dari baterai dihubungkan ke rotor coil.
3. Saat mesin hidup (Kecepatan rendah)
Saat mesin hidup terminal B dan N akan mendapatkan arus dengan besaran sesuai dengan putaran rotor altenator. Terminal N akan menyalurkan arus ke kumparan voltage relay sehingga timbul kemagnetan yang menarik kontak P0 terhubung ke kontak P2.
Sementara terminal B menghasilkan arus DC yang dihubungkan ke kontak P2 sehingga ketika kontak P0 tertarik maka arus dari terminal B mengalir ke kumparan voltage regulator.
Disinilah aksi pengaturan tegangan rotor terjadi.
Saat kecepatan masih stasioner, arus pengisian juga rendah sehingga kemagnetan pada kumparan voltage regulator lemah. Hal itu membuat kontak PL0 masih terhubung dengan kontak PL1. Sehingga arus ke rotor tetap maksimal.
4. Saat kecepatan menengah
Saat kecepatan mesin bertambah, arus yang dihasilkan dari terminal B juga semakin besar sehingga kemagnetan pada voltage relay semakin kuat. Hal itu akan membuat kontak PL0 tertarik dan terputus dengan kontak PL1. Sehingga arus IG tidak langsung terhubung ke terminal F namun terlebih dahulu melewati sebuah resistor. Sehingga tegangan ke rotor itu tidak penuh yakni sekitar 10
volt. Hal itu akan menyebabkan output pengisian lebih kecil dengan RPM rotor lumayan kencang.
5. Saat kecepatan tinggi
Ketika RPM mesin mencapai top speed, maka arus pengisian juga akan lebih besar meski tegangan rotor sudah dikurangi.
Sehingga perlu dikakukan pengurangan tegangan pada rotor coil.
Saat arus B semakin besar, maka kemagnetan pada voltage regulator juga semakin besar. Imbasnya akan membuat kontak PL0 semakin tertarik ke bawah, saat kontak PL0 menyentuh kontak PL2 maka akan terjadi drop voltage pada rotor coil.
Hal itu terjadi karena sifat arus yang selalu mengalir ke masa dengan hambatan terkecil, dalam hal ini kontak PL2 langsung terhubung ke masa sehingga arus dari IG lebih banyak mengalir ke masa. Hasilnya tegangan pada rotor bisa sangat kecil, dan output pengisian bisa lebih kecil meski RPM mesin sangat kencang.
Gambar 2.7 Regulator
2.8 LED (Light Emiting Dioda)
Lampu LED atau kepanjangannya Light Emitting Diode adalah suatu lampu indikator dalam perangkat elektronika yang biasanya memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronika tersebut.
Misalnya pada sebuah komputer, terdapat lampu LED power dan
(sekitar 1.5 volt DC). Bermacam-macam warna dan bentuk dari lampu LED, disesuaikan dengan kebutuhan dan fungsinya.
Kualitas cahayanya memang berbeda dibandingkan dengan lampu TL atau lampu lainnya. Tingkat pencahayaan LED dalam ruangan memang tak lebih terang dibandingkan lampu neon, inilah mengapa LED dianggap belum layak dipakai secara luas. Untungnya para ilmuwan di University of Glasgow menemukan cara untuk membuat LED bersinar lebih terang.
Solusinya adalah dengan membuat lubang mikroskopis pada permukaan LED sehingga lampu bisa menyala lebih terang tanpa menggunakan tambahan energi apapun. Pelubangan tersebut menerapkan sistem nano- imprint litography yang sampai saat ini proyeknya masih dikembangkan
bersama sama dengan Institute of Photonics.
Sementara ini beberapa jenis lampu LED sudah dipasarkan oleh Philips.
Anda bisa menemui beberapa model lampu LED bergaya bohlam yang hadir dalam warna putih susu dan juga warna-warni. Daya yang diperlukan lampu jenis ini hanya sekitar 4-10 watt saja dibandingkan lampu neon sejenis yang mencapai 12-20 watt. Jika dihitung secara seksama memang bisa diakui bahwa lampu LED menggunakan daya yang lebih hemat daripada lampu TL.
Sumber cahaya dari waktu ke waktu semakin berkembang, mulai dari penemuan lampu pijar oleh Edison dan dalam waktu yang hampir bersamaan ditemukan juga lampu fluorescence (TL) dan merkuri. Saat ini ada beberapa jenis lampu yang digunakan manusia untuk berbagai keperluan, yaitu lampu pijar, TL, LED, Merkuri, Halogen, Sodium dan sebagainya. Namun masih ada kekurangan pada lampu generasi pertama sehingga lampu terus dikembangkan agar bisa menghasilkan cahaya yang terang, memberikan warna yang bagus, hemat energi, portable (mudah dibawa) dan lain sebagainya. Yang paling menarik dari beberapa jenis lampu adalah LED.
Light Emitting Diode (LED) merupakan jenis dioda semikonduktor yang dapat mengeluarkan energi cahaya ketika diberikan tegangan.
Semikonduktor merupakan material yang dapat menghantarkan arus listrik, meskipun tidak sebaik konduktor listrik. Semikonduktor umumnya dibuat dari konduktor lemah yang diberi „pengotor‟ berupa material lain. Dalam
LED digunakan konduktor dengan gabungan unsur logam aluminium- gallium-arsenit (AlGaAs). Konduktor AlGaAs murni tidak memiliki pasangan elektron bebas sehingga tidak dapat mengalirkan arus listrik. Oleh karena itu dilakukan proses doping dengan menambahkan elektron bebas untuk mengganggu keseimbangan konduktor tersebut, sehingga material yang ada menjadi semakin konduktif.
2.8.1 Proses Pembangkitan Cahaya pada LED
Cahaya pada dasarnya terbentuk dari paket-paket partikel yang memiliki energi dan momentum, tetapi tidak memiliki massa. Partikel ini disebut foton. Foton dilepaskan sebagai hasil pergerakan elektron. Pada sebuah atom, elektron bergerak pada suatu orbit yang mengelilingi sebuah inti atom. Elektron pada orbital yang berbeda memiliki jumlah energi yang berbeda. Elektron yang berpindah dari orbital dengan tingkat energi lebih tinggi ke orbital dengan tingkat energi lebih rendah perlu melepas energi yang dimilikinya. Energi yang dilepaskan ini merupakan bentuk dari foton.
Semakin besar energi yang dilepaskan, semakin besar energi yang terkandung dalam foton.
Pembangkitan cahaya pada lampu pijar adalah dengan mengalirkan arus pada filamen (kawat) yang letaknya ada ditengah-tengah bola lampu dan menyebabkan filamen tersebut panas, setelah panas pada suhu tertentu (tergantung pada jenis bahan filamen), filamen tersebut akan memancarkan cahaya. Namun karena pada lampu pijar yang memancarkan cahaya adalah filamen yang terbakar, tapi jika suhu pada filamen melewati batas kemampuan filamen untuk menahan panas, akan mengakibatkan filamen lampu pijar sedikit demi sedikit meleleh dan selanjutnya putus sehingga lampu pijar tidak akan bisa memancarkan cahaya lagi. Umur dari lampu pijar kurang lebih sekitar 2000 jam. Sedangkan pada lampu flurescence atau lampu TL, proses pembangkitan cahaya hanya memanfaatkan ionisasi gas dalam
dengan dipancarkannya cahaya dari loncatan tersebut. Kekurangan dari lampu TL adalah jika gas yang ada dalam tabung habis, maka cahayanya tidak bisa dipancarkan lagi. Umur dari lampu TL relatif lebih lama daripada lampu pijar.
Ketika sebuah dioda sedang mengalirkan elektron, terjadi pelepasan energi yang umumnya berbentuk emisi panas dan cahaya. Material semikonduktor pada dioda sendiri menyerap cukup banyak energi cahaya, sehingga tidak seluruhnya dilepaskan. LED merupakan dioda yang dirancang untuk melepaskan sejumlah banyak foton, sehingga dapat mengeluarkan cahaya yang tampak oleh mata. Umumnya LED dibungkus oleh bohlam plastik yang dirancang sedemikian sehingga cahaya yang dikeluarkan terfokus pada suatu arah tertentu.
Setiap material hanya dapat mengemisikan foton dalam rentang frekuensi sangat sempit. LED yang menghasilkan warna berbeda terbuat dari material semikonduktor yang berbeda pula, serta membutuhkan tingkat energi berbeda untuk menghasilkan cahaya. Misalnya AlGaAs - merah dan inframerah, AlGaP – hijau, GaP - merah, kuning dan hijau.
2.8.2 LED sebagai sumber cahaya
Lampu pijar lebih murah tapi juga kurang efisien dibanding LED.
Lampu TL lebih efisien daripada lampu pijar, tapi butuh tempat besar, mudah pecah dan membutuhkan starter atau rangkaian ballast yang terkadang terdengar suara dengungnya.
LED mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan lampu pijar konvensional. LED tidak memiliki filamen yang terbakar, sehingga usia pakai LED jauh lebih panjang daripada lampu pijar, LED tidak memerlukan gas untuk menghasilkan cahaya. Selain itu bentuk dari LED yang sederhana, kecil dan kompak memudahkan penempatannya. Dalam hal efisiensi, LED juga memiliki keunggulan. Pada lampu pijar konvensional, proses produksi cahaya menghasilkan panas yang tinggi karena filamen lampu harus dipanaskan. LED hanya sedikit menghasilkan panas, sehingga porsi terbesar
dari energi listrik yang ada digunakan untuk menghasilkan cahaya dan membuatnya jauh lebih efisien.
RGB (Red Green Blue) LED atau LED yang bisa mengeluarkan warna yang dipancarkan lebih dari satu warna sehingga memungkinkan aplikasi LED yang semakin luas, khususnya menambah keindahan dalam dunia desain interior dan eksterior.
Dalam terminologi teknik pencahayaan, LED dapat dikatakan memiliki tingkat efisiensi luminus (cahaya) atau efikasi yang tinggi, karena perbandingan banyaknya energi cahaya yang dikeluarkan LED dengan besarnya daya listrik yang dikonsumsinya cukup tinggi jika dibandingkan dengan lampu pijar konvensional.
Salah satu contoh produk dari LED adalah LedVision yang dikeluarkan oleh Philips sebagai traffic light (lampu lalu lintas) yang tersusun dari ribuan LED yang dipasangkan pada lampu lalu lintas dengan umur (life time) mencapai 100.000 jam atau sekitar 10 tahun lebih sehingga efektif dalam mengurangi biaya perawatan.LedVision beroperasi pada tegangan rendah dan arus yang lebih kecil sehingga bisa menghemat sampai 90%
energi listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar (yang sekarang banyak digunakan) dan umurnya 10 kali lebih panjang.
LED dengan cahaya monokromatiknya memiliki keunggulan kekuatan yang besar lebih dari cahaya putih ketika warna yang spesifik diperlukan. tidak seperti cahaya putih tradisional, LED tidak membutuhkan lapisan atau diffuser yang banyak mengabsorpsi cahaya yang dikeluarkan.
cahaya LED mempunyai sifat warna tertentu, dan tersedia pada range warna yang lebar. salah satunya yang baru-baru ini warnanya diperkenalkan adalah emerald green (bluish green, panjang gelombangnya kira-kira 500nm) yang cocok dengan persyaratan sebagai sinyal lalu lintas dan cahaya navigasi.
Cahaya LED kuning adalah pilihan bagus karena mata manusia sensitif pada cahaya kuning (kira-kira yang dipancarkan 500lm/watt).
masa depan. Kemajuan teknologi mungkin akan mengurangi biaya sehingga LED bisa menjadi idola sebagai lampu dimasa depan.
Gambar 2.8 LED
2.9 Baterai
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
2.9.1 Jenis-Jenis Baterai
Setiap Baterai terdiri dari Terminal Positif( Katoda) dan Terminal Negatif (Anoda) serta Elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output Arus Listrik dari Baterai adalah Arus Searah atau disebut juga dengan Arus DC (Direct Current). Pada umumnya, Baterai terdiri dari 2 Jenis utama yakni Baterai Primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan Baterai Sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).
a. Baterai Primer
Baterai Primer atau Baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang paling sering ditemukan di pasaran, hampir semua toko dan supermarket menjualnya. Hal ini dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau. Baterai jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt dan terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) dan C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat juga Baterai Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt.
b. Baterai Sekunder
Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau Rechargeable Battery. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif.
Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) dan Li- Ion (Lithium-Ion).
BAB 3
PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM
3.1 Diagram Blok Rangkaian
Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah sistem otomasi lampu penerangan menggunakan sensor pir berbasis arduino uno. Blok diagram sistem yang dirancang dapat dilihat dibawah ini:
modul
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Fungsi setiap blok:
1. PLN sebagai sumber arus listrik
2. Power Supplay, yang digunakan adalah adaptor yang berfungsi sebagai sumber tegangan.
3. Sensor PIR, memberikan inputan data digital yang berfungsi memberikan tanda ada atau tidak manusia yang terdeteksi. Sensor PIR merespon pancaran sinar infamerah yang terdapat pada manusia.
4. Arduino Uno, berfungsi sebagai media pengkonversi waktu, dan mengkonversi data menjadi jarak.
5. LCD, berfungsi sebagai output tampilan instruksi dari arduino.
6. Modul gsm sebagai pemberitahuan sistem kerja sistem melalui sms 7. Smartphone sebagai penerima pesan.
Arduino uno
PSA 5v
PLN Lcd
16 x 2
Modul gsm 900 Sensor
PIR
Rx Rx
Tx
smartphone
3.2 Rangkaian Skematik LCD (Liquid Crystal Display)
Pengoperasian LCD dengan Arduino. Setelah sensor pir sudah mendeteksi gelombang infrared, variable resistor akan mengirimkan data ke arduino melalui pin- pin kemudian arduino menerima data yang terbaca dan ditampilkan oleh LCD.
Berikut adalah skematik rangkaian LCD.
Gambar 3.2 Rangkaian LCD Keterangan dari rangkaian diatas:
1. SIM1 adalah Arduino UNO R3 yang berfungsi sebagai pusat sistim bekerja.
2. J2 adalah soket penghubung ke LCD.
3. J3 adalah soket penghubung ke LCD.
4. J4 adalah soket penghubung ke GND Resistor Variabel.
5. J5 adalah soket penghubung ke Resistor Variabel.
6. J6 adalah soket penghubung ke VCC Resistor Variabel.
3.3 Rangkaian pada Software Proteus 3.3.1 Rangkaian pada ISIS
Pada bagian ini akan dirancang suatu desain rangkaian sesuai dari konsepdasar alat yang akan di buat, terdapat rangkaian LCD, sensor PIR, Relay, LED dan Buzzer yang dihubungkan pada tiap-tiap pin di Arduino.
Gambar 3.3 Rangkaian pada ISIS 7 Professional
3.3.2 Rangkaian pada ARES
Pada bagian ini akan menghubungkan jalur rangkaian sesuai dari yang dibuat pada ISIS dan disini akan dirangkaian kembali sesuai dengan peletakan yang diinginkan dan siap untuk di cetak pada papan PCB.
Gambar 3.4 Rangkaian pada ARES
3.4 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak pada program mikrokontroler arduino ini menggunakan perangkat lunak software arduino IDE yang berbasis bahasa C++ yang telah dipermudah melalui library.Arduino menggunakan SoftwareProcessing yang digunakan untuk menulis program kedalam arduino.
Untuk memasukkan program kedalam sebuah mikrokontroler arduino, dibutuhkan Driver USB, IDE Arduino 1.6.6 dan Ardunio Uno Board agar program yang dibuat dapat berjalan di dalam mikrokontroler.Dengan membuat program sebagai berikut.
Gambar 3.5 Program arduino 1.6.6 untuk Void Setup
Gambar 3.6 Program arduino 1.6.6 untuk Void Loop
3.5 Diagram Alir (Flowchart)
Gambar 3.7Flowchart Cara Kerja Sistem
Keterangan: Pada proses inisialisasi arduino maka akan terjadi proses pembaca dengan Sensor PIR. Jika ada gerakan maka akan terkirim pesan dan LED akan menyala kemudian proses akan berulang ke pembacaan sensor PIR, sedangkan jika tidak terdeteksi maka proses akan kembali pada pembacaan Sensor PIR.
BAB 4
HASIL DAN ANALISA DATA
4.1 Pengujian Sensor PIR
Sensor PIR ini merupakan sensor untuk mendeteksi gerakan manusia dalam jangkauan tertentu, sensor ini sudah dalam bentuk modul yang terdiri Lensa Fresnel, IR filter, Pyroelectric sensor dan Comparator sehingga output dari sensor ini sudah dalam bentuk High (5 volt) dan Low (0 volt), ketika ada manusia outputnya high dan ketika tidak ada manusia outputnya low.
Gambar 4.1 Sensor PIR mendeteksi adanya gerakan
Gambar 4.2 Sensor PIR tidak mendeteksi adanya gerakan
Berikut ini adalah hasil pengujiannya:
Tabel 4.1 Data Percobaan
No. Jarak (cm) Pendeteksi Gerak Manusia
1 200 Terdeteksi
2 250 Terdeteksi
3 300 Terdeteksi
4 350 Terdeteksi
5 400 Terdeteksi
6 450 Terdeteksi
7 500 Terdeteksi
8 550 Terdeteksi
9 600 Terdeteksi
10 650 Tidak Terdeteksi
Dari data di atas diketahui bahwa PIR dapat mendeteksi gerakan manusia hingga jarak 600cm atau 6,0m tegak lurus dihadapan sensor dan mulai tidak dapat mendeteksi gerakan manusia lebih dari 650cm atau 6,5m.
4.2 Pengujian LCD
Pada tahap ini dilakukan percobaan untuk mengaktifkan LCD sistem.Pengaktifan LCD dilakukan dengan cara menampilkan beberapa karakter pada LCD.LCD dihubungkan langsung ke Port B dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan
numerik pada LCD. Penampil karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW.
Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low“0” dan set high“1” pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/Write. Ketika RW berlogika low“0” maka informasi pada us data akan dituliskan pada layar LCD.
Ketika RW berlogika high“1” maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low“0”.
Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke mikrokontroler untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:
#include <SoftwareSerial.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#define waktutunda 5
// Configure software serial port SoftwareSerial SIM900(7, 8);
const int SensorPir = 2; //menggunakan pin ke-2 arduino const int rs = 12, en = 11, d4 = 10, d5 = 9, d6 = 6, d7 = 5;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
unsigned long now = millis();
unsigned long TriggerAkhir = 0;
boolean waktumulai = false;
void setup() {
// Arduino communicates with SIM900 GSM shield at a baud rate of 19200 // Make sure that corresponds to the baud rate of your module
SIM900.begin(19200);
Serial.begin(19200);
lcd.begin(16, 2);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(" PENDETEKS");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(" GERAKAN ");
delay(2000);
lcd.clear();
pinMode(SensorPir, INPUT_PULLUP);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SensorPir), deteksigerakan, RISING);
// Send the SMS }
void loop() { now = millis();
if(waktumulai && (now - TriggerAkhir > (waktutunda*1000))) { lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("PENDETEKS GERAKAN ");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("TIDAK ADA GERAKAN");
Gambar 4.3 Tampilan LCD
4.3 Pengujian Power Supply
Power supply berfungsi untuk menyuplai tegangan ke alat tersebut. Tegangan yang dibutuhkan alat adalah 5 volt. Pengujian power supply dilakukan untuk mengetahui apakah tegangan yang masuk ke alat tersebut bernilai 5 volt.
Tabel 4.2 Pengujian Vin danVout
Vin (V) Vout (V)
5.41 4,99
4.4 Pengujian Arduino
Pengujian pada rangkaian arduino ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supply sebagai sumber tegangan. Kaki 13 apabila diberikan logika high maka akan mengeluarkan tegangan sebesar 4,52 Volt. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederana pada mikrokontroler Arduino untuk menguji port-port yang terdapat pada Arduino, program yang diberikan adalah sebagai berikut:
#include <LiquidCrystal.h>
int pir = A5;
// initialize the library with the numbers of the interface pins LiquidCrystal lcd(2,3,4,5,6,7,8);
void setup() {
pinMode(pir, INPUT);
// set up the LCD's number of columns and rows:
pinMode(13,OUTPUT);
pinMode(A0,OUTPUT);
pinMode(A1,OUTPUT);
Gambar 4.4 Pengujian arduino
4.5 Pengujian Modul GSM 900 Dengan program
#include <SoftwareSerial.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#define waktutunda 5
// Configure software serial port SoftwareSerial SIM900(7, 8);
const int SensorPir = 2; //menggunakan pin ke-2 arduino const int rs = 12, en = 11, d4 = 10, d5 = 9, d6 = 6, d7 = 5;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
unsigned long now = millis();
unsigned long TriggerAkhir = 0;
boolean waktumulai = false;
void setup() {
// Arduino communicates with SIM900 GSM shield at a baud rate of 19200 // Make sure that corresponds to the baud rate of your module
SIM900.begin(19200);
void sendSMS() {
// AT command to set SIM900 to SMS mode SIM900.print("AT+CMGF=1\r");
delay(100);
// REPLACE THE X's WITH THE RECIPIENT'S MOBILE NUMBER // USE INTERNATIONAL FORMAT CODE FOR MOBILE NUMBERS SIM900.println("AT + CMGS = \"+6282391280197\"");
delay(100);
SIM900.println(" ADA GERAKAN" );
// End AT command with a ^Z, ASCII code 26 SIM900.println((char)26);
delay(100);
SIM900.println();
// Give module time to send SMS delay(5000);
}
4.5 Pengujian modul GSM
37 39
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan, pengujian dan analisis alat yang telah dibuat, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa:
1. Dirancang sebuah sistem pendeteksi gerakan menggunakan sensor infrared berbasis arduino uno dengan tampilan sms. Apabila terdeteksi adanya gerakan maka alat tersebut akan mengirim pesan dan memiliki jarak tempuh sejauh 6 Meter lebih dari itu maka jarak tidak terdeteksi.
2. Telah teruji alat tersebut dan jarak yang dicapai sejauh 6 Meter.
5.2 Saran
Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah:
1. Sebaiknya agar rangkaian yang digunakan tidak terganggu, sebaiknya alat ini dikemas dalam bentuk yang lebih aman dan terlindungi, sehingga penggunaannya lebih efektif.
2. Sebaiknya alat yang telah dibuatdiletakkan pada ruangan yang dibatasi luasnya, tidak disarankan pada area yang melebihi dari batas luas yang disarankan.
Sebaiknya kedepannya desain sistem keamanan rumah ini lebih praktis dalam packaging.
DAFTAR PUSTAKA
1. https://www.academia.edu/24373870/SENSOR_GERAK_PIR_Passive_Infra_Re d_
(Diakses pada tanggal 09 Juli 2020)
2. https://www.plcdroid.com/2019/03/potensiometer.html (Diakses pada tanggal 09 Juli 2020)
3. https://elektronika-dasar.web.id/lcd-liquid-cristal-display/
(Diakses pada tanggal 09 Juli 2020)
4. https://www.plcdroid.com/2018/01/belajar-arduino-pengertian-dan-fungsi- arduino.html
(Diakses pada tanggal 09 Juli 2020)
5. https://www.baktikominfo.id/en/informasi/pengetahuan/berkenalan_dengan_gsm _pengertian_sejarah_serta_fungsinya-671
(Diakses pada tanggal 09 Juli 2020)
6. https://rohmattullah.student.telkomuniversity.ac.id/pengertian-dan-fungsi-catu- daya-secara-umum/
(Diakses pada tanggal 09 Juli 2020)
7. https://www.autoexpose.org/2017/08/cara-kerja-regulator.html (Diakses pada tanggal 09 Juli 2020)
8. http://nie-lampuled.blogspot.com/
(Diakses pada tanggal 09 Juli 2020)-
9. https://teknikelektronika.com/pengertian-baterai-jenis-jenis-baterai/
(Diakses pada tanggal 09 Juli 2020)
NAMA : EKO KESUMO WARDOYO
NIM : 172411031
PROGRAM STUDI : D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN : FISIKA
JUDUL : PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI GERAKAN MENGGUNAKAN SENSOR INFRARED BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN TAMPILAN SMS
NO Dosen Tanda Tangan
1. Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Penguji
2. Dr. Kerista Tarigan, Drs., M.Eng.Sc Pembimbing
Medan, 13 Agustus 2020 Hormat Saya,
Eko Kesumo Wardoyo
