RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAU KEAMANAN RUMAH NIRKABEL BERBASIS TEKNOLOGI ZIGBEE : HARDWARE TUGAS AKHIR. Disusun oleh :

(1)

RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAU KEAMANAN RUMAH NIRKABEL BERBASIS TEKNOLOGI ZIGBEE : HARDWARE

TUGAS AKHIR

Disusun oleh :

CHANO PAMUNTJAK NIM : 08530027

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

(2)

ii LEMBAR PERSETUJUAN

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

Teknik ElektroUniversitas Muhammadiyah Malang

DisusunOleh :

Chano Pamuntjak

08530027

Diperiksa Dan DisetujuiOleh :

Pembimbing I Machmud E ST, MEng NIP:10802030363 Pembimbing II Dr.Ir. LailisSyafa’ah, MT NIP: 10890090189

(3)

iii LEMBAR PENGESAHAN

TugasAkhirInidisusununtukmemenuhisalahsatusyaratmemperolehgelarSarjana (S1) UniversitasMuhammadiyah Malang DisusunOleh : ChanoPamuntjak NIM : 08530027 TanggalUjian : 5 Mei 2015 Machmud E ST, MEng NIP:10802030363 Pembimbing I Dr.Ir. LailisSyafa’ah, MT NIP: 10890090189 Pembimbing II Ir. NurAlifMardiyah, MT NIP: 10892030257 Penguji I Ir Nur Kasan,MT NIP:10893030293 Penguji II Mengetahui KetuaJurusan Ir. NurAlifMardiyah, MT NIP: 10892030257

(4)

iv SURAT PERNYATAAN

Yang bertandatangan di bawahini :

Nama :ChanoPamuntjak

TempatTanggalLahir :Banyuwangi, 03 juni 1990 NIM : 08530027

Fakultas / Jurusan :Teknik / Elektro

Menyatakanbahwatugasakhirsaya yang berjudulRANCANG BANGUN SISTEM

PEMANTAU KEAMANAN RUMAH NIRKABEL BERBASIS TEKNOLOGI

ZIGBEE : HARDWARE. Adalahbukanmerupakankaryatulis orang lain,

baiksebagianmaupunkeseluruhan, kecualidalambentukkutipan yang telahsayasebutkansumbernya. Demikiansuratpernyataaninisayabuatdengansebenar-benaryadanapabilapernyataaninitidakbenar, kami bersediamendapatsanksi akademis.

Malang, Yang menyatakan ChanoPamuntjak Mengetahui Pembimbing I Machmud E ST, MEng NIP:10802030363 Pembimbing II Dr.Ir. LailisSyafa’ah, MT NIP: 10890090189

(5)

v ABSTRAKS

Sistem perancangan keamanan rumah berbasis teknologi Zigbee. Alat ini dimanfaatkan sebagai sistem pengaman rumah maupun gedung oleh suatu perusahaan perangkat keras terdiri atas 4 buah sensor diantaranya sensor PIR (Passive Infrared) yang berfungsi sebagai sensor gerak, LM35 yang berfungsi sebagai mendeteksi suhu panas, MQ2 sebagai sensor asap, untuk mengetahui berapa menit tingkat polusi yang terjadi, Limitt switch yang dipasang di tiap-tiap jendela atau pintu rumah. Kemudian Buzzer sebagai tanda peringatan bagi pengguna.Sensor-sensor tersebut efektif bagi keamanan rumah dari tindak pencurian dan gangguan dari orang-orang yang tidak bertanggung jawab. Sistem pemrosesan data menggunakan IC Mikrokontloler Atmega 16 dan Zigbee sebagai pengirim sinyalnya. pengotrol utama Atmega 16 yang bertugas mengamati perubahan sensor yang ditanganinya Pada kondisi salah satu sensor aktif, maka mikrokontroller Atmega16 mengirimkan informasi yang dipancar melalui pemancar data zigbee ke bagian penerima dan selanjutnya mengaktifkan kamera dan video transmitter untuk mengambil dan mengirim gambar sehingga informasi dan kejadian dapat diamati oleh bagian penerima. Pada bagian penerima terdiri dari video receiver dan PC yang berfungsi menampilkan gambar hasil pemantauan kamera pada bagian pengirim. Bagian lainnya zigbee modul yang berfungsi membaca hasil pengiriman informasi yang dikirimkan dari pemancar. Kata kunci: Sistem pengaman, Wireless, Zigbee

(6)

vi ABSTRACT

System design of ZigBee technology-based home security. This tool is used as a home security system or the building by a hardware company consists of four pieces of sensors including sensors PIR (Passive Infrared) that serves as a motion sensor, LM35 which serves as detecting heat, MQ2 as smoke sensors, to determine how many minutes level pollution occurs, Limitt switch mounted on each window or door. Then Buzzer as a warning sign for the pengguna.Sensor-effective sensor for home security from theft and interference from people who are not responsible. Data processing systems using IC Mikrokontloler Atmega 16 and Zigbee as the sender signal. The main pengotrol tasked Atmega 16 sensors observed changes are handled On the condition of one of the active sensors, the microcontroller ATmega16 dipancar transmit information via ZigBee data transmitter to the receiver and then activate the camera and video transmitter to take and send pictures so that information and events can be observed the receiver section. In the receiver section consists of a receiver and a PC video function displays images on a camera monitoring the results of the sender. Other parts ZigBee module serves to read the results of the transmission of information that is sent from the transmitter.

(7)

vii KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Segala puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan hasil Tugas Akhir ini. Shalawat serta salam tak lupa penulis panjatkan kepada seorang revolusioner besar sepanjang sejarah peradaban manusia yaitu junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang telah memberikan pencerahan di muka bumi ini.

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas Akhir yang berjudul “RANCANG BANGUN SISTEM PEMANTAU KEAMANAN RUMAH

NIRKABEL BERBASIS TEKNOLOGI ZIGBEE : HARDWARE”. Ini masih

jauh dari kesempurnaan, namun penulis tetap berharap ada sebuah itikat baik bagi pembaca untuk lebih mengembangkan Tugas Akhir ini dengan aplikasi yang variatif dan semoga tulisan ini bermanfaat bagi semuanya.

Selama proses penyusunan skripsi ini banyak hal yang menjadi kendala dan rintangan, tetapi dengan bantuan berbagai pihak Alhamdulillah telah terselesaikan satu kewajiban penulis sebagai Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang. Ucapan terima kasih tidak lupa penulis haturkan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan laporan ini sehingga dapat dijadikan bahan untuk pengembangan diri dalam mengikuti perkembangan teknologi pada saat ini, antara lain:

1. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT, dan Machmud Effendy, ST. M.Eng selaku Kepala Jurusan dan Skretaris Jurusan Elektro.

2. Bapak Machmud E ST, MEng selaku Dosen Pembimbing II terima kasih penulis haturkan atas saran, kritik dan bimbingannya.

3. Ibu Dr.Ir.Lailis Syafa’ah, MT selaku Dosen Pembimbing I dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya atas ilmu dan bimbingannya.

(8)

viii

4. Kedua Orang tua yang telah banyak membantu melalui do’a, materi dan supportnya, saya mengucapkan terima kasih yang tak terhingga.

5. Andi W, Galuh Y.W, Maulana B,Trisia Daniyati A.Sdan Teman-teman elektro khususnya angkatan 2008 kelas A yang tak dapat disebutkan namanya satu persatu

Masih banyak pihak-pihakyang tidak penulis sebutkan dalam proses penyusunan laporan ini, semoga apa yang telah di berikan tercatat sebagai amal ibadah Amien.

Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatu.

Malang,5 Mei 2015

(9)

ix

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN ... iv

ABSTRAKSI ... v

ABSTRACT ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix DAFTAR GAMBAR ... DAFTAR TABEL ... BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 3 1.3 Batasan Masalah ... 3 1.4 Tujuan ... 4 1.5 Sistematika Pembahasan ... 4

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Wireless ... 6

(10)

x

2.2.1 Karakteristik Zigbee ... 8

2.2.2 Aplikasi Zigbee ... 9

2.2.3 XBee Pro ... 9

2.3 Sensor Suhu LM35 ... 10

2.4 Pemakaian Op-Amp sebagai pengkondisi sinyal ... 12

2.4.1 Penguat membalik ... 12

2.5 Sensor Asap MQ2 ... 13

2.6 Mikrokontroller ATMEGA16 ... 15

2.6.1 Konfigurasi pin-pin ATMEGA16 ... 16

2.7 Sensor Gerak PIR (Passive Infra Red)... 18

2.8 Rangkaian Sensor Gerak ... 19

2.9 Transistor ... 20

2.9.1 Karakteristik Transistor ... 21

2.10 Buzzer ... 23

BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perangkat Keras Hardware ... 26

3.1.1 Perancangan Sensor Suhu LM35 dan Pengkondisian Sinyal ... 27

3.1.2 Perancangan Sensor MQ2 dan Pengkondisian Sinyal ... 29

3.1.3 Perancangan Sensor Gerak (PIR)... 31

3.1.4 Perancangan Rangkaian Limitswitch ... 33

3.1.5 Perancangan Rangkaian Buzzer ... 34

(11)

xi

BAB IV HASIL DAN ANALISA

4.1 Pengujian Video Sender dan Reciever ... 39

4.2 Pengukuran Sensor Suhu LM35 ... 41

4.3 Pengujian sensor gerak PIR (Passive Infrared) ... 43

4.4 Pengujian Buzzer ... 45

4.5 Penguji Kesulurahan ... 46

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 51

5.2 Saran ... 52

DAFTAR PUSTAKA ... xix

(12)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Arsitektur jaringan sensor nirkabel secara umum ... 7

Gambar 2.2 : Ilustrasi prinsip kerja modul XBee ... 10

Gambar 2.3 : Modul X Bee Pro ... 10

Gambar 2.4 : Rangkaian Sensor suhu LM35 ... 11

Gambar 2.5 : Konfigurasi pin dan kemasan LM35 ... 11

Gambar 2.6 : Konfigurasi LM35 ... 11

Gambar 2.7 : Penguat membalik ... 12

Gambar 2.8 : karakteristik Sensor MQ2 ... 13

Gambar 2.9 : Rangkaian Sensor MQ2 ... 14

Gambar 2.10 : Rangkaian Sensor MQ2 ... 14

Gambar 2.11 : Kemasan Sensor MQ2... 15

Gambar 2.12 : Konfigurasi pin AVR ATMEGA16 ... 16

Gambar 2.13 : Dimensi Fisik Sensor PIR ... 19

Gambar 2.14 : Rangkaian Sensor Gerak ... 20

Gambar 2.15 : Simbol Transistor ... 21

Gambar 2.16 :Tiga daerah Transistor... 22

Gambar 2.17 : Kurva Karakteristik Transistor ... 22

Gambar 2.18 : Karakteristik respon bunyi Buzzer ... 23

Gambar 2.19 : Bentuk Fisik Buzzer ... 23

Gambar 3.1 : Diagram Blok pemancar ... 25

(13)

xiii

Gambar 3.3 : Mikrokontroler ATMega16 ... 27

Gambar 3.4 : Diagram pengkondisi sinyal ... 28

Gambar 3.5 : Rangkaian pengkondisi sinyal LM35 ... 29

Gambar 3.6 : Sensor MQ2 dan pengkondisi sinyal... 30

Gambar 3.7 : Rangkaian sensor gerakPIR Modul ... 32

Gambar 3.8 : Dimensi Fisik Sensor PIR ... 32

Gambar 3.9 : Rangkaian Limit Switch ... 33

Gambar 3.10: Rangkaian driver buzzer ... 34

Gambar 3.11 : Desain konstruksi mekanik ... 36

Gambar 4.1 : Diagram pengujian video sender ... 39

Gambar 4.2 : Hasil uji video sender pada jarak <20meter ... 40

Gambar 4.3 : Hasil uji video sender pada jarak ±80 meter... 40

Gambar 4.4 : Diagram Pengukuran LM35... 41

Gambar 4.5 : Pengujian sensor suhu LM35 menggunakan termometer ... 42

Gambar 4.6 : Grafik suhu terhadap tegangan ... 43

Gambar 4.7 : Diagram pengujian sensor api ... 43

Gambar 4.8 : Hasil pengujian sensor gerak ... 44

Gambar 4.9 : Rangkaian pengujian driver buzzer ... 46

Gambar 4.10 : Pengujian detector pintu ... 47

Gambar 4.11 : Pengujian detektor Jendela ... 48

Gambar 4.12: Pengujian capture gambar ... 49

Gambar 4.13 : Pengujian gerakan ... 49

(14)

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 : PerbedaanAntaraZigbee, Bluetooth danWifi ... 9

Tabel 2.2 : Fungsi khusus Port B ... 17

Tabel 2.3 : Fungsi khusus Port C ... 17

Tabel 2.4 : Fungsi Khusus Port D ... 18

Tabel 2.5 : Sensor PIR KC7783R ... 19

Tabel 2.6 : Spesifikasi PIR KC778B... 20

Tabel 3.1 : Sensor PIR KC778R ... 32

Tabel 4.1 : Pengujian jarak Video sender ... 41

Tabel 4.2 : Tabel Error pengujian sensor LM35 ... 42

Tabel 4.3 : Pengujian sensor gerak ... 45

(15)

xv DAFTAR PUSTAKA

Asriani, 2008, “Data pencurian kendaraan bermotor”Data_pencurian _kendaraan_bermotor.htm

Ilyas, Mohammad., Mahgoub, Imad , 2005, “ Handbook of Sensor Network Compact Wireless and Wired Sensing Systems”, Boca Raton: CRC press.

Muhammad Syamsudin, 2008, “Sistem Keamanan Kendaraan dari Pencurian Berbasis Jaringan Sensor Nirkabel.

Setiawan, Erwin, 2003, “Implementasi RFID Pada system Keamanan Kendaraan Bermotor” Surabaya: Universitas Kristen Petra

Sohraby, 2007, “Wireless Sensor Network: Technology, protocol, and Applications”,Wiley-interscience.

Song, H.,Zhu, S., Cao, G, 2007, “Svast: A Sensor network-based vehicle anti-theft system”,Networking and Security Research Center, Departement of Computer Science Engineering, Pensylvania State University, Technical Report NAS-TR-0076-2007.