SISTEM PENGAMANAN KUNCI PINTU RUMAH OTOMATIS VIA SMS
BERBASIS MIKROKONTROLER
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan menempuh
pendidikan Program Strata I di Jurusan Teknik Elektro
Disusun oleh : Wahyudin 1.31.06.025
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA BANDUNG
i
Pada tugas akhir ini dirancang sebuah sistem pengamanan kunci pintu
rumah otomatis via SMS yang berfungsi sebagai pengaman untuk sebuah pintu
berbasis mikrokontroler. Alat ini dirancang untuk memudahkan pemilik rumah
dalam penguncian pintu rumah dan untuk pemberitahuan kondisi pintu rumah
apabila ditinggalkan dalam keadaan kosong, media yang digunakan adalah
handphone dengan memanfaatkan fasilitas SMS. Alat ini terdiri dari sebuah
sensor yaitu magnetic switch yang berfungsi sebagai inputan untuk
memberitahukan kondisi pintu ke mikrokontroler, mikrokontroler yang digunakan
adalah ATmega8535. Kemudian keypad yang berfungsi sebagai inputan berupa
password dan modem GSM yang berfungsi sebagai pengirim dan penerima SMS.
Sistem pengamanan ini yang telah berhasil dibangun dengan prinsip kerja
apabila ada orang yang tidak mempunyai password/kode sebagai akses masuk ke
dalam rumah, maka system akan mengaktifkan peringatan/alarm dengan
membunyikan buzzer serta mengirimkan SMS peringatan berupa teks
pemberitahuan yaitu “intruders” ke nomor telepon yang telah deprogram pada
mikrokontroler.
ii
In this final project designed a system of automatic door lock security via
SMS that serves as security for a microcontroller-based door. This tool is
designed for easy homeowner in the house and locking the door to notice the
condition of the house when the door was left empty, the medium used is a mobile
phone by using SMS facility. This device consists of a sensor is a magnetic switch
that serves as an input to tell the condition of the door to the microcontroller,
ATmega8535 microcontroller is used. Then the keypad which serves as input a
password and a GSM modem that serves as a SMS sender and receiver.
This security system has been built on the principle if there are people who
do not have a password/access code as an entry into the house, then the system
will activate the warning/alarm by sounding a warning buzzer and send SMS text
notification of the "Intruders" to the phone number which has been programmed
into the microcontroller.
iii
Assalamualaikum Wr. Wb.
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat, karunia dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas
akhir ini tanpa mengalamai hambatan yang berarti. Karya tulis ini disusun untuk
melengkapi salah satu syarat dalam salah satu syarat dalam menempuh pendidikan
Program Sarjana di Jurusan Teknik Elektro.
Tak ada gading yang tak retak, penulis pun menyadari bahwa tugas akhir ini
jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun dari
pembaca semua sangat penulis harapkan.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini tidak akan tuntas tanpa bantuan
dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada beberapa pihak yang telah membantu penulis dalam
menyelesaikan tugas akhir ini
Ungkapan terima kasih ini ingin penulis sampaikan kepada :
1. Allah SWT yang telah memberikan kesehatan dan keselamatan
ketika melaksanakan percobaan di lab sampai penyusunan laporan
tugas akhir ini.
2. Kepada kedua orang tua penulis yang telah memberi dukungan
baik secara moril dan materil serta doa restu beliau sehingga
iv
4. Prof. Dr. Arry Ahmad Arman, selaku Dekan Fakultas Teknik dan
Ilmu Komputer.
5. Ibu Tri Rahajoeningroem, MT, selaku dosen wali dan juga dosen
pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, dorongan serta
motivasi untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
6. Bapak Muhammad Aria, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
UNIKOM dan dosen pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan, dorongan serta motivasi untuk menyelesaikan tugas akhir
ini.
7. Bapak Bobi Kurniawan,ST., M.Kom selaku penguji dan sekaligus
dosen di jurusan Teknik Elektro
8. Seluruh bapak dan ibu dosen di Jurusan Teknik Elektro UNIKOM.
9. Seluruh rekan-rekan seperjuangan di Teknik Elektro.
10.Kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu
Harapan penulis semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat dan
memberikan sedikit ilmu bagi para pembaca semua, Amin.
Bandung, September 2012
v
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 2
1.3 Rumusan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penelitian ... 3
1.5 Batasan Masalah ... 3
1.6 Metode Penelitian ... 4
1.7 Sistematika Penulisan ... 5
BAB II DASAR TEORI ... 7
2.1 Mikrokontroler ... 7
2.1.1 Mikrokontroler AVR ATmega8535 ... 8
2.1.2 Peta Memori ... 11
2.2 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) ... 13
vi
2.6 Sistem Komunikasi Seluler ... 20
2.7 Short Message Service (SMS) ... 23
2.7.1 Protocol Data Unit (PDU) SMS ... 24
2.7.2 PDU Penerimaan (SMS-Deliver) ... 24
2.7.3 PDU Pengiriman (SMS-Submit) ... 25
2.8 Perintah AT (ATCOMMAND) ... 25
2.9 MagneticSwitch ... 26
2.10 Solenoid ... 27
2.11 Catu Daya ... 29
2.12 Baterai ... 29
BAB III PEMILIHAN KOMPONEN ... 31
3.1 Mikrokontroler ... 31
3.2 Modem GSM ... 31
3.3 Liquid Crystal Display (LCD) ... 32
3.4 Keypad ... 33
3.5 Saklar ... 33
3.6 Pengunci Pintu ... 34
3.7 Kartu SIM ... 35
BAB IV PERANCANGAN ALAT ... 36
4.1 Perancangan Sistem ... 36
vii
4.2.3. Driver Buzzer dan Solenoid ... 40
4.2.4. Rangkaian Driver Buzzer dan Selenoid ... 41
4.2.5. Rangkaian Antar muka LCD ... 41
4.2.6. Rangkaian Antar Muka Keypad ... 42
4.2.7.
IC MAX232 ... 434.2.8. Rangkaian Antar Muka Modem GSM ... 44
4.2.9. Rangkaian Catu Daya dan Baterai ... 45
4.3 Perancangan Perangkat Lunak... 46
BAB V PENGUJIAN DAN ANALISA ... 51
5.1 Pengukuran Alat ... 51
5.1.1. Pengukuran Output Power Supply ... 51
5.1.2. Pengukuran Modul RS232 Konveter ... 52
5.2 Pengujian Alat ... 52
5.2.1 Pengujian Perangkat Keras ... 53
5.2.1.1 Pengujian Modul RS232 Konverter ... 53
5.2.1.2 Pengujian Modul Mikrokontroler ... 54
5.2.1.3 Pengujian Modul LCD ... 54
5.2.1.4 Pengujian Modul Keypad ... 54
5.2.1.5 Pengujian Modul Selenoid dan Buzzer ... 55
viii
BAB VI PENUTUP ... 65
6.1 Kesimpulan ... 65
6.2 Saran ... 66
DAFTAR PUSTAKA ... 67
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Kunci memegang peran penting dalam sebuah sistem keamanan. Sistem
kunci pintu rumah yang ada sekarang ini sebagian besar masih menggunakan
kunci mekanik konvensional. Perkembangan teknologi digital memberikan solusi
dalam sebuah sistem kunci sebagai pengaman yang lebih baik.
Berdasarkan hal tersebut di atas, terpikirkan oleh penyusun untuk membuat
pengaman pintu yang otomatis dalam menjaga keamanan isi rumah tersebut dari
pelaku kejahatan. Bahkan dapat memudahkan pemilik rumah untuk mengontrol
kunci pintu ketika lupa mengunci pintu.
Pada era teknologi dan informasi saat ini telah banyak sekali perkembangan
sarana komunikasi. Perkembangan teknologi telekomunikasi saat ini sudah seperti
tidak mengenal ruang dan waktu dengan Short Message Service (SMS). Untuk
melakukan pengontrolan pengunci menggunakan handphone dengan SMS, maka
perlu adanya perangkat yang mengatur kapan saatnya pintu terkunci secara
otomatis dan terbuka secara mudah namun tetap aman.
Pengontrolan secara otomatis tersebut sangat kompleks dan memerlukan
berbagai komponen yang terintegrasi dengan kemampuan pembacaan masukan,
pemrosesan data dan pengontrolan keluaran secara bersamaan dan terprogram.
Dalam perkembangan teknologi kontrol saat ini, yang dapat melakukan instruksi
seperti itu yaitu sebuah chip IC dengan berbagai fitur dan kelebihannya yang biasa
fitur untuk mendukung berbagai kebutuhan dalam pengontrolan yang dapat
memudahkan kita dalam perancangan sebuah alat atau simulasi pengontrolan
dibandingkan tanpa menggunakan mikrokontroler tersebut.
Dengan penjelasan di atas penulis ingin mengangkat tugas akhir dengan
judul “SISTEM PENGAMANAN KUNCI PINTU RUMAH OTOMATIS
VIA SMS BERBASIS MIKROKONTROLER”.
1.2 Identifikasi Masalah
Masalah-masalah yang dapat diidentifikasi dari latar belakang di atas antara
lain.
1. Sistem kerja piranti kunci pada umumnya masih manual, sehingga banyak
orang yang lupa mengunci pintu, ketika meninggalkan rumah.
2. Adanya permasalahan yang timbul, apabila kunci tertinggal atau hilang,
serta kunci pintu yang ada sekarang mudah diduplikasi.
3. Banyak terjadinya pencurian pada sebuah rumah yang sedang ditinggalkan
oleh pemilik rumah.
1.3 Rumusan Masalah
Mengacu pada permasalahan yang diuraikan di atas, maka rumusan masalah
dapat ditekankan pada.
1. Bagaimana merancang pengunci pintu yang otomatis sebagai identifikasi
keamanan rumah, sehingga pemilik rumah merasa lebih praktis dalam
2. Bagaimana merancang suatu sistem yang dapat menggantikan sebuah kunci,
sehingga pemilik rumah tidak perlu membawa kunci dan tidak perlu
khawatir kunci rumah diduplikasi?
3. Bagaimana memanfaatkan handphone dalam pemberitahuan kondisi pintu
apabila terjadi pencurian pada sebuah rumah?
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Untuk merancang suatu perangkat pengunci pintu otomatis identifikasi
keamanan rumah, sehingga dapat memudahkan pemilik rumah dalam
penguncian pintu dengan berdasarkan komunikasi jarak jauh via SMS
sebagai pemberitahuan keadaan pintu rumah.
2. Memanfaatkan sistem SMS dan keypad yang akan dirancang menggunakan
mikrokontroler untuk menggantikan sebuah kunci sebagai akses membuka
pintu otomatis.
3. Untuk mengetahui keluaran dari keypad dan SMS yang akan
memberitahukan kondisi pintu terbuka dengan proses benar, dengan
password salah, dan pintu dibuka paksa.
1.5 Batasan Masalah
Dalam menyusun tugas akhir ini diperlukan suatu batasan masalah agar
tidak terlalu luas pembahasannya. Adapun batasan masalahnya adalah sebagai
1. Perancangan alat sistem pengamanan dengan menggunakan modem
GSM sebagai pengirim dan penerima SMS, serta dengan menggunakan
mikrokontroler sebagai kontrol utama.
2. Untuk mengetahui atau mengecek saldo pulsa dilakukan secara manual.
3. Pemberitahuan kondisi pintu melalui handphone.
4. Alat ini diaplikasikan untuk satu buah pintu rumah, dan tidak mencakup
jendela.
1.6 Metode Penelitian
Tahapan–tahapan penelitian yang akan ditempuh dalam menyelesaikan
tugas akhir ini diantaranya sebagai berikut.
1. Tinjauan Pustaka
Studi literatur untuk mendapatkan data-data yang lengkap mengenai
karakteristik komponen IC maupun komponen pendukung lainnya.
2. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Merancang piranti perangkat penguncian pintu dengan komponen
pendukung lainnya.
3. Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Merancang program aplikasi menggunakan software.
4. Pengujian Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
Melakukan pengujian terhadap perangkat keras dan perangkat lunak yang
5. Analisa
Sistem yang sudah dibangun kemudian diuji, setelah proses pengujian
dilakukan analisa.
1.7 Sistematika Penulisan
Secara garis besar pembahasan dari perencanaan dan pembuatan tugas akhir
ini terbagi dalam beberapa bab yaitu.
1. BAB I: Pendahuluan
Pada bab ini menjelaskan tentang latar belakang, identifikasi masalah,
rumusan masalah, tujuan, batasan masalah, metode penelitian dan
sistematika penulisan dari tugas akhir tersebut.
2. BAB II: Dasar Teori
Bab ini membahas teori dasar berisi pengujian-pengujian yang telah
dilakukan oleh orang lain yang nantinya digunakan sebagai referensi
yang penunjang proses pembuatan tugas akhir ini.
3. BAB III: Pemilihan Komponen
Berisi tentang komponen apa saja yang digunakan dalam pembuatan
tugas akhir ini, termasuk fungsi beserta alasan dalam pemilihan
komponen tersebut.
4. BAB IV: Perancangan dan Pembuatan Sistem
Berisi tentang penjelasan mengenai urutan, tata cara dan tata letak dalam
perancangan sistem pengamanan kunci pintu rumah otomatis via sms
berbasis mikrokontroler.
5. BAB V: Pengujian dan Analisa
pintu rumah otomatis via sms berbasis mikrokontroler dan
menganalisanya.
6. BAB VI: Penutup
7
2.1 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung
didalam sebuah chip yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan
program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara yang khusus. Tidak seperti sistem
komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya
pengolah kata, pengolah angka, dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa
digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja (hanya satu program saja yang dapat
disimpan).
Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem
komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program
pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan antarmuka
perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada
Mikrokontroller, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar, artinya program
control disimpan dalam ROM (dapat Masked ROM atau Flash PEROM) yang
ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpan
sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroller yang
2.1.1 Mikrokontroler AVR ATmega8535
Mikrokontroler AVR ATmega8535 merupakan mikrokontroler 8 bit dengan
konsumsi daya rendah produksi ATMEL, yang memiliki beberapa fitur istimewa
antara lain.
1. Arsitektur Reduced Instruction Set Computer (RISC).
2. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
3. Memiliki kemampuan 16 Mega Instructions per Second (MIPS) pada 16 MHZ.
4. Memiliki kemampuan 8 Kbytes In-System Programmable Flash (10000 siklus
hapus/tulis).
5. Memiliki 512 bytes SRAM.
6. Memiliki kemampuan 512 bytesIn-System Programmable EEPROM (100.000
siklus hapus/tulis).
7. Memiliki kemampuan 2x8 bit timer/counter dengan Prescaler terpisah.
8. Memiliki kemampuan 16 bit timer/counter dengan Prescaler terpisah yang
dapat digunakan untuk mode compare, dan mode capture.
9. Memiliki 4 saluran PWM.8 terminal, 10 bit ADC.
10. Analog comparator dalam chip.
11. Serial UART terprogram.
12. Antarmuka serial SPI master/slave.
13. Sumber interupsi internal dan eksternal.
Blok diagram internal dari mikrokontroler ATmega8535 diperlihatkan dalam
Gambar 2.1.
Mikrokontroler AVR ATmega8535 telah didukung penuh dengan program dan
sarana pengembangan seperti, kompiler-kompiler C, simulator program, emulator
dalam rangkaian, dan kit evaluasi. ATmega8535 adalah mikrokontroler handal yang
dapat memberikan solusi biaya rendah dan fleksibilitas tinggi pada banyak aplikasi
kendali.
Sistem CISC terkenal dengan banyaknya instruction set, mode pengalamatan
yang banyak, format instruksi dan ukuran yang banyak, instruksi yang berbeda
dieksekusi dalam jumlah siklus yang berbeda. Sistem dengan RISC pada AVR
mengurangi hampir semuanya, yaitu meliputi jumlah instruksi, mode pengalamatan,
dan format. Hampir semua instruksi mempunyai ukuran yang sama yaitu 16 bit.
Sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus CPU. Konfigurasi pin
mikrokontroler ATmega8535 diperlihatkan pada Gambar 2.2.
Penjelasan dari masing-masing pin adalah sebagai berikut.
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
2. GND merupakan pin ground.
3. PortA (PA7…PA0) merupakan terminal masukan analog menuju A/D
Converter. Port ini juga berfungsi sebagai portI/O 8 bit dua arah
(bidirectional), jika A/D Converter tidak diaktifkan.
4. Port B (PB7…PB0) merupakan port I/O 8 bit dua arah (bidirectional) dengan
resistor pull-up internal. Port B juga dapat berfungsi sebagai terminal khusus
yaitu Timer/Counter, komparator analog, dan SPI.
5. Port C (PC7..PC0) merupakan port I/O 8 bit dua arah (bidirectional) dengan
resistor pull-up internal. Port C juga dapat berfungsi sebagai terminal khusus
yaitu komparator analog, dan Timer Oscilator.
6. Port D (PD7…PD0) adalah merupakan port I/O 8 bit dua arah (bidirectional)
dengan resistor pull-up internal. Port D juga dapat berfungsi sebagai terminal
khusus yaitu komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
2.1.2 Peta Memori
AVR ATmega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori
umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM Internal. Register keperluan umum
menempati space data pada alamat terbawah, yaitu $00 sampai $1F, sedangkan
register khusus untuk menangani I/O dan kontrol terhadap mikrokontroler menempati
64 alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 hingga $5F. Register tersebut merupakan
register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral
mikrokontroler, seperti kontrol register, timer/counter, fungsi-fungsi I/O, dan
sebagainya. Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada
lokasi $60 sampai dengan $25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan pada Gambar
2.3.
Gambar 2.3 Konfigurasi Memori Data AVR ATmega8535
Memori program yang terletak dalam Flash PEROM tersusun dalam word atau
2 byte karena setiap instruksi memiliki lebar 16-bit atau 32-bit. AVR ATMega8535
memiliki 4KByteXl6-bit Flash PEROM dengan alamat mulai dari $000 sampai $FFF.
AVR tersebut memiliki 12 bit Program Counter (PC) sehingga mampu
Gambar 2.4 Memori Program AVR ATmega8535.
2.2 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART)
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah serial dengan
komunikasi asinkron, artinya komunikasi ini tidak memerlukan adanya clock untuk
mensinkronkan deretan bit yang dikirim. Untuk sinkronisasi, UART menggunakan
start bit berupa bit 0 sepanjang 1 bit, dan stop bit berupa bit 1 sepanjang 1, 1.5, atau 2
bit, sehingga membentuk satu data frame. Data dikirim mulai dari bit terkecil (LSB,
Least Significant Bit) sampai dengan terbesar (MSB, Most Significant Bit). Di sisi
mikrokontroler, level tegangan adalah 0 dan VCC atau Vdd yang pada umumnya
adalah 0-5V. Jumlah bit per satuan waktu disebut symbol rate atau baud rate.
Baud rate yang kebanyakan dipakai pada UART antara lain 9600, 19200,
38400, 115200. Sebelum ditransmisikan, sinyal data dikuatkan terlebih dahulu oleh
line driver atau transceiver (transmitter/receiver) dan level tegangannya diubah
menjadi positif dan negatif, dan keadaannya dibalik menjadi negatif logik (tegangan
positif adalah bit 0, tegangan negatif adalah bit 1). UART bisa digunakan untuk
PC yang mempunyai serial port atau memakai USB-serial port mempunyai
level tegangan di saluran, antara ±3V sampai ±25V. Biasanya serial port itu
menggunakan cip transceiver MAX-232 atau sejenisnya, dengan level tegangan
saluran sekitar ±8V. Dalam komunikasi data dikenal 2 jenis perangkat.
1. Data Terminal Equipment (DTE), yaitu terminal atau komputer.
2. Data Circuit-terminating Equipment (DCE), yaitu modem atau alat yang
tersambung ke saluran/jaringan komunikasi.
Gambar 2.5 memperlihatkan ilustrasi kedua perangkat ini.
Gambar 2.5 Ilustrasi DCE dan DTE
Jenis male dipakai di sisi komputer dan jenis female di sisi modem. Penamaan
dan penomoran pin konektor selalu dilihat dari sisi DTE. Misalkan DB9 pin 2 adalah
TXD. Di sisi DCE, namanya tetap TXD tetapi sebetulnya adalah RXD bagi DCE.
Tabel 2.1 Konfigurasi DB9
DB9 Signal Penjelasan
Pin 1 DCD Data Carrier Detect
Pin 2 RXD Receive Data
Pin 3 TXD Transmit Data
Pin 4 DTR Data Terminal Ready
Pin 5 SG Signal Ground
Pin 6 DSR Data Set Ready
Pin 7 RTS Request to Send
Pin 8 CTS Clear to Send
Pin 9 RI Ring Indicator
Jika ingin mengirimkan data dari mikrokontroler (setelah melalui transceiver)
ke PC, maka mikrokontroler akan berfungsi sebagai DCE. Sebaliknya jika
mikrokontroler akan mengontrol alat lain seperti modem, alat ukur, alat baca, dll,
mikrokontroler akan berfungsi sebagai DTE.
ATmega8535 hanya menyediakan 2 pin untuk USART, yaitu pin TXD dan
RXD (pin ini adalah pin yang dimiliki mikorokontroler). Sinyal-sinyal yang biasa
dipakai untuk flow control seperti RTS dan CTS, jika diperlukan dapat
diimplementasi menggunakan saluran I/O. TXD memakai pin PD1(Port D1), dan
RXD memakai pin PD0 (Port D0). Modul USART dalam ATmega8535 menunjang
komunikasi full duplex (dua arah pada saat bersamaan). Parameter yang harus sesuai
antara pengirim dan penerima adalah baud rate, data bit, parrity bit, dan stop bit.
Data bit bisa mencapai 5 sampai dengan 9, dan biasanya dipakai 8. Parrity bit
dapat odd, even, mark, space atau none, dan biasanya dipilih none. Stop bit bisa, 1,
1.5, atau 2 bit, dan biasanya dipilih 1 bit. Jika misalnya panjang data bit, parrity bit,
pengirim lebih tinggi dari baud rate penerima, maka akan terjadi overrun error.
Modul USART dalam ATmega8535 mempunyai 2 register data, yaitu Usart I/O
Data Register (UDR) untuk write dan UDR untuk read. Walaupun penamaannya
sama UDR, keduanya merupakan 2 register yang berbeda.
Modul USART juga mempunyai 3 buah Usart Control & Status Register
(UCSR), yaitu UCSRA, UCSRB, dan UCSRC. UCSRA berisi status pengiriman dan
penerimaan, dan error flags. UCSRB dan UCSRC berisi konfigurasi interupsi dan
panjang data, parrity, dan stop bit. Sebelum menulis ke UDR untuk mengirim data,
harus dicek terlebih dahulu UDR Empty (UDRE) flag dalam UCSRA. Jika UDR
kosong, UDR dapat ditulis dengan data yang akan dikirimkan. Sebaliknya juga,
sebelum membaca data yang masuk harus dicek RX Complete (RXC) flag dalam
UCSRA.
Jika ada data yang sudah diterima lengkap baru boleh membaca UDR.
Pengecekan flag pada UDR ini yang menentukan apakah yang akan dilakukan adalah
menulis ke UDR (write) atau membaca dari UDR (read). Apabila dikehendaki,
modul USART dapat membangkitkan sinyal interupsi ketika data selesai dikirim,
atau ketika data lengkap diterima atau jika terjadi kesalahan. Dengan memakai
osilator kristal 8MHz atau 16MHz, ATmega8535 dapat digunakan untuk baud rate
maksimum 38400 dengan kesalahan minimum. Jika ingin menggunakan baud rate
115200, harus digunakan kristal kelipatan 1.8432 MHz, misalnya saja 11.0592 MHz
2.3 Liquid Crystal Display (LCD)
Modul Liquid Crystal Display (LCD) adalah salah satu alat yang digunakan
sebagai tampilan. Pada dasarnya sistem pengaturan LCD memiliki standar yang sama
walaupun sangat banyak macamnya baik ditinjau dari perusahaan pembuat maupun
dari ukurannya. Konfigurasi kaki dari LCD M1632 ditunjukkan pada Gambar 2.6.
RS R/W E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Vss
Vcc
V-BL
V+BL
Vee
1 2 34 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
LCD M1632
Gambar 2.6 Konfigurasi Kaki LCD.
Modul LCD mempunyai karakteristik sebagai berikut.
1. Terdapat 2 x 16 karakter huruf yang bisa ditampilkan.
2. Setiap huruf terdiri dari 5x7 dot matrix + cursor.
3. Terdapat 32 karakter .
4. Terdapat 80 x 8 bit display RAM (maximum 80 karakter).
5. Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit.
6. Dibangun dengan osilator lokal.
7. Satu sumber tegangan 5 volt.
8. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan.
LCD merupakan modul dot-matrix tampilan kristal cair (LCD) dengan
tampilan 2 x 16 baris dengan konsumsi daya rendah. Modul LCD ini telah dilengkapi
dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD, berfungsi
sebagai pengatur (system controller) dan penghasil karakter (character generator).
[image:30.612.113.528.262.525.2]Fungsi pin yang terdapat pada LCD ditunjukkan seperti pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Konfigurasi Kaki LCD.
No Nama Pin Deskripsi
1 Vcc +5V
2 GND 0V
3 VEE Tegangan kontras LCD
4 RS Register select, 0 = Register Perintah, 1 = Register Data
5 R/W 1 = read, 0 = write
6 E Enable Clock LCD, logika setiap kali pengiriman atau
pembacaan data
7 D0 Data bus 0
8 D1 Data bus 1
9 D2 Data bus 2
10 D3 Data bus 3
11 D4 Data bus 4
12 D5 Data bus 5
13 D6 Data bus 6
14 D7 Data bus 7
15 Anoda Tegangan positif back light
16 Katoda Tegangan negartif back light
2.4 Keypad
Keypad merupakan salah satu jenis perangkat antarmuka yang umum dijumpai
pada sistem mikrokontroler adalah Keypad matriks 4x4 atau 3x4. Fungsi kerja keypad
sama dengan tombol push button, namun dengan kombinasi baris dan kolom maka
banyaknya tombol yang digunakan dapat diefektifkan menggunakan konfigurasi
berbasis mikroprosessor atau mikrokontroler. Keypad sesungguhnya terdiri dari
sejumlah saklar, yang terhubung sebagai baris dan kolom. Agar mikrokontroler dapat
melakukan scan keypad, maka port mengeluarkan salah satu bit dari 4 bit yang
terhubung pada kolom dengan logika low “0” dan selanjutnya membaca 4 bit pada
baris untuk menguji jika ada tombol yang ditekan pada kolom tersebut.
Sebagai konsekuensi, selama tidak ada tombol yang ditekan, maka
mikrokontroler akan melihat sebagai logika high“1” pada setiap pin yang terhubung
[image:31.612.250.420.320.482.2]ke baris. Skematik keypad dapat dilihat sebagai berikut :
Gambar 2.7 KeypadMatrik 4 x 3
2.5 Alarm/Buzzer
Alarm digunakan sebagai sistem peringatan tanda bahaya berupa bunyi atau
suara. Sistem alarm yang digunakan adalah sistem buzzer. Buzzer atau bel listrik
adalah suatu alat untuk memberi sinyal suara secara khas. Secara umum bel listrik
sebagai penanda yang berupa suara. Adapun bentuk fisik dan simbol dari buzzer
[image:32.612.258.419.154.318.2]adalah sebagai berikut :
Gambar 2.8 Buzzer
2.6 Sistem Komunikasi Seluler
Sistem komunikasi seluler merupakan salah satu jenis komunikasi bergerak,
yaitu suatu komunikasi antara dua buah terminal dengan salah satu atau kedua
terminal berpindah tempat. Dengan adanya perpindahan tempat ini, sistem
komunikasi bergerak tidak menggunakan kabel sebagai medium transmisi. Jangkauan
pengiriman sinyal pada sistem komunikasi bergerak selular dapat diterima dengan
baik tergantung pada kuatnya sinyal batasan sel para pemakainya. Tetapi, masih
terdapat faktor lain yang dapat menjadi kendala untuk sinyal yang dikirim dapat
diterima dengan baik. Faktor lain yang dimaksud adalah faktor geografis (alam).
Komunikasi seluler dibedakan atas komunikasi konvensional dan seluler modern.
Sistem konvensional memiliki karakteristik sebagai berikut.
2. Daya yang digunakan besar.
3. Kapasitsa sistem masih rendah.
4. Modulasi analog berupa Frequency Modulation (FM) sehingga memerlukan
bandwidth yang besar.
5. Belum menggunakan handoff.
6. Belum terhubung ke jaringan public service telephone network (PSTN).
7. Untuk suara (voice).
Sistem konvensional walaupun secara ekonomi dan teknologi belum
menguntungkan, tetapi telah membangkitkan penelitian untuk mengembangkan
sistem komunikasi seluler yang lebih baik (sistem modern). Komunikasi seluler
modern memiliki karakteristik sebagai berikut.
1. Alokasi bandwidth kecil.
2. Efisien pemakaian frekuensi tinggi, karena penggunaan frequency reuse.
3. Modulasi digital.
4. Kapasitas sistem besar.
5. Daerah pelayanan dibagi atas daerah–daerah kecil yang disebut sel, sering
disebut sistem seluler.
6. Daya yang dipergunakan kecil.
7. Memiliki handoff.
8. Efisiensi kanal tinggi karena menggunakan metode akses jamak (multiple
access) seperti Frequency Division Multiple Access (FDMA) dan Code
Division Multiple Access (CDMA).
Terlihat pada gambar di bawah setiap sel dengan Base Station (BS) terhubung
ke Mobile Switching Center (MSC). MSC ini akan menghubungkan sistem seluler
dengan sistem wireline PSTN atau sebaliknya. Dengan adanya kemampuan
berhubungan dengan komunikasi wireline yang telah ada menjadikan sistem seluler
mendukung perkembangan komunikasi global di masa datang. Gambar 2.9
[image:34.612.181.490.271.470.2]menunjukkan sistem seluler.
Gambar 2.9 Sistem Seluler
Setiap sel mempunyai daerah cakupannya masing-masing dan beroperasi secara
khusus. Jumlah sel pada suatu daerah geografis adalah berdasarkan pada jumlah
pelanggan yang beroperasi di daerah tersebut. Pada setiap sel-sel dipegang oleh 1
BTS pada suatu daerah tertentu, sel-sel ini dapat diubah ukurannya sesuai tingkat
daya antena pemancar untuk meng-coverage daerah-daerah yang padat. Suatu sel
yang mengatur panggilan yang masuk. Sebagai pengguna hanphone yang bergerak
dari sel ke sel, percakapan dilakukan dengan handoff antara sel-sel untuk
mempertahankan layanan komunikasi agar berjalan lancar (tidak terputus). Saluran
frekuensi yang digunakan kembali di sel lain yang letaknya agak jauh. Sel dapat
ditambahkan untuk mengakomodasi pertumbuhan pelanggan, menciptakan sel-sel
baru di daerah yang belum terlayani atau overlay sel di daerah yang telah terlayani.
2.7 Short Message Service (SMS)
Short Message Service (SMS) merupakan salah satu layanan pesan teks yang
dikembangkan dan distandarisasi oleh suatu badan yang bernama European
Telecomunication Standards Institute (ETSI) sebagai bagian dari pengembangan
GSM Phase 2, yang terdapat pada dokumentasi GSM 03.40 dan GSM 03.38. Fitur
SMS ini memungkinkan perangkat Stasiun Seluler Digital (Digital Cellular Terminal,
seperti handphone) untuk dapat mengirim dan menerima pesan-pesan teks dengan
panjang sampai dengan 160 karakter melalui jaringan GSM. (ETSI, 1996)SMS dapat
dikirimkan ke perangkat Stasiun Seluler Digital lainnya hanya dalam beberapa detik
selama berada pada jangkauan pelayanan GSM. Lebih dari sekedar pengiriman pesan
biasa, layanan SMS memberikan garansi SMS akan sampai pada tujuan meskipun
perangkat yang dituju sedang tidak aktif yang dapat disebabkan karena sedang dalam
kondisi mati atau berada di luar jangkauan layanan GSM.
Jaringan SMS akan menyimpan sementara pesan yang belum terkirim, dan akan
segera mengirimkan ke perangkat yang dituju setelah adanya tanda kehadiran dari
GSM) mendukung jangkauan/jelajah nasional dan internasional dengan waktu
keterlambatan yang sangat kecil, memungkinkan layanan SMS cocok untuk
dikembangkan sebagai aplikasi-aplikasi seperti: pager, e-mail, dan notifikasi voice
mail, serta layanan pesan banyak pemakai (multiple users). Namun pengembangan
aplikasi tersebut masih bergantung pada tingkat layanan yang disediakan oleh
operator jaringan.
2.7.1 Protocol Data Unit (PDU) SMS
Dalam proses pengiriman atau penerimaan pesan pendek (SMS), data yang
dikirim maupun diterimaoleh stasiun bergerak menggunakan salah satu dari 2 mode
yang ada, yaitu: mode teks, atau mode Protocol Data Unit (PDU).
Dalam mode PDU, pesan yang dikirim berupa informasi dalam bentuk data
dengan beberapa kepala-kepala informasi. Hal ini akan memberikan kemudahan jika
dalam pengiriman akan dilakukan kompresi data, atau akan dibentuk sistem
penyandian data dari karakter dalam bentukuntaian bit-bit biner. PDU tidak hanya
berisi pesan teks saja, tetapi terdapat beberapa meta-informasi yang lainnya, seperti
nomor pengirim, nomor SMS Centre, waktu pengiriman, dan sebagainya.
2.7.2 PDU Penerimaan (SMS-Deliver)
SMS Penerimaan (SMS-Deliver) adalah pesan yang diterima oleh terminal dari
SMSC dalam bentuk PDU. Pada PDU ini, terdapat beberapa meta-informasi yang
dibawa, antara lain.
2. PDU Type (Tipe PDU) berisi informasi jenis dari PDU tersebut
3. Originating Address (OA) berisi informasi nomor pengirim.
4. Protocol Identifier (PID) berisi informasi Identifikasi Protokol yang digunakan.
5. Data Coding Scheme (DCS) berisi informasi skema pengkodean data yang
digunakan.
6. Service Center Time Stamp (SCTS) berisi informasi waktu.
7. User Data Length (UDL) berisi informasi panjang dari data yang dibawa.
8. User Data (UD) berisi informasi data-data utama yang dibawa.
2.7.3 PDU Pengiriman (SMS-Submit)
PDU Pengiriman memiliki informasi-informasi yang sama dengan PDU
Penerimaan, sementara yang berbeda adalah berupa informasi.
1. Message Reference (MR) parameter yang mengindikasikan nomor referensi
SMS-Pengiriman.
2. Destination Address (DA) berisi informasi nomor alamat yang dituju.
3. Validity Period (VP) berisi informasi jangka waktu validitas pesan pada
jaringan.
2.8 Perintah AT (ATCOMMAND)
Perintah AT (Hayes AT Command) digunakan untuk berkomunikasi dengan
terminal (modem) melalui gerbang serial pada komputer. Dengan penggunaan
perintah AT, dapat diketahui atau dibaca kondisi dari terminal, seperti mengetahui
pada daftar telepon, dan sebagainya. Adapun beberapa AT Command yang penting
untuk SMS adalah :
1. AT+CNMI : untuk menampilkan pesan SMS baru
2. AT+CMGF : untuk memilih format SMS
3. AT+CMGD : untuk menghapus SMS
4. AT+CMGL : untuk memeriksa SMS
5. AT+CMGS : untuk mengirim SMS
6. AT+CMGR : untuk membaca SMS
7. AT+CMNI : untuk mendeteksi pesan SMS baru masuk secara otomatis
Data yang terkirim ke atau dari SMS center harus berbentuk PDU (Protocol
Data Unit). Pada PDU berisi bilangan-bilangan heksadesimal yang mencerminkan
bahasa I/O. PDU terdiri atas beberapa header. Header untuk mengirim SMS ke SMS
center berbeda dengan SMS yang diterima dari SMS center.
2.9 MagneticSwitch
Magnetic switch merupakan saklar yang dapat merespon medan magnet yang
berada disekitarnya. Magnetic switch ini seperti halnya sensor limit switch yang
diberikan tambahan plat logam yang dapat merespon adanya magnet.
Magnetic switch tersebut biasa digunakan untuk pengamanan pada pintu dan
jendela. Dalam pemasangannya magnetic switch ini dapat dipasang dengan cara
ditanam di bagian pintu atau hanya ditempelkan saja di jendela. Pemasangannya pun
pintu atau jendela yang terbuat dari kayu atau dari logam, seperti aluminium. Berikut
[image:39.612.268.406.158.335.2]adalah gambar konstruksi magneticswitch.
Gambar 2.10 Konstruksi MagneticSwitch
2.10 Solenoid
Solenoid adalah sebuah lilitan kawat tembaga yang kemudian dililitkan dengan
rapat pada sebuah inti besi untuk menghasilkan medan elektromagnet. Lilitan tersebut
disebut solenoida, solenoida ini merupakan medan magnet yang sangat kuat pada inti
besinya, dengan asumsi bahwa panjang lilitan tersebut lebih besar dari diameter kabel
atau tembaganya. Secara ideal, solenoid memiliki panjang lilitan yang tak berhingga
dengan lilitan dari kabelnya yang rapat saling berhimpit satu sama lainnya. Maka
akan menghasilkan medan elektromagnet yang sama dan konstan yang bersifat
Gambar 2.11 Kumparan Solenoid
Apabila kita alirkan listrik kepada batang besi yang kita tempatkan di tengah
lilitan, maka batang besi tersebut akan mendapatkan induksi magnet dan akhirnya
dapat menjadi magnet. Dengan penempatan sebagian batang besi tersebut berada di
dalam solenoid dan sebagiannya lagi di sebelah luarnya. Batang besi yang terinduksi
magnet tersebut akan menarik masuk benda berbahan logam ke dalam solenoid. Hal
ini yang dimanfaatkan untuk menggerakkan tuas, menutup dan mengunci pintu, atau
menggerakkan slot kunci pintu.
Prisip kerja dari sebuah solenoid DC cukup mirip dengan sebuah solenoida AC,
[image:40.612.211.430.494.655.2]keduanya dirancang khusus dan menghasilkan medan electromagnet.
Inti besi yang berbentuk bulat dan kerucut itu, salah satu ujungnya memiliki
kutub positif. Ketika inti besi tersebut dimasukkan ke tengah kumparan yang penuh
dengan medan magnet, maka permukaan ujung yang satunya lagi memiliki kutub
negatif. Sementara di bagian bawahnya terdapat area yang cukup luas untuk
menyalurkan aliran fluks magnet tersebut.
2.11 Catu Daya
Rangkaian ini merupakan bagian yang harus selalu disertakan pada setiap
peralatan elektronik, karena rangkaian ini bertugas memberikan tegangan masukan
pada komponen yang saling berintegrasi satu sama lainnya. Rangkaian catu daya
yang digunakan menghasilkan tegangan catu antara lain sebesar 5 volt, 9 volt dan 12
volt, dengan memperoleh catu atau sumber tegangan dari jala-jala listrik rumah
tangga.Tegangan 5 volt DC diperoleh dengan cara memasang sebuah IC regulator
LM7805 yang dapat memberikan tegangan stabil 5 volt DC yang dibutuhkan oleh IC
[image:41.612.249.424.510.559.2]pengontrol utama ATmega8535.
Gambar 2.13 Konfigurasi Pin IC LM7805
2.12 Baterai
Baterai adalah sebuah alat yang dapat menyimpan dan mengalirkan energi
dari tiga komponen penting yaitu : batang karbon sebagai anoda (kutub positif
baterai), seng (Zn) sebagai katoda atau kutub negatif baterai, dan pasta sebagai
elektrolit (penghantar). Baterai tersedia dalam berbagai jenis dan ukuran serta besaran
[image:42.612.195.477.217.331.2]teganganya.
31
Bab ini menjelaskan mengenai komponen apa saja yang digunakan dalam
tugas akhir ini, termasuk fungsi beserta alasan dalam pemilihan komponen.
3.1 Mikrokontroler
Perancangan sistem ini menggunakan mikrokontroler sebagai pengendali.
Ada beberapa alasan dari pemilihan mikrokontroler.
1. Kemudahan untuk mendapatkannya
2. Sudah memiliki Kecepatan kerja yang cepat
3. Memiliki input/output port yang cukup untuk digunakan pada sistem ini
Tabel 3.1 Perbandingan Mikrokontroler
ATmega8535 AT89s2051 AT89C4051
Memori 8 Kbyte 2 Kbyte 4 Kbyte
Jumlah Port 32 13 15
Harga Rp. 45.000,- Rp. 15.000,- Rp. 19.000,-
Dari tabel perbandingan di atas, ATmega8535 memiliki program memori
yang cukup untuk digunakan dalam pembuatan sistem ini. Mikrokontroler
ATmega8535 memiliki jumlah port yang banyak dan dapat mengantisipasi sistem
yang akan dibua. Kelebihan port akan sangat menguntungkan apabila suatu saat
mengalami penambahan jumlah sensor maupun yang lainnya.
3.2 Modem GSM
Wavecom sebagai media pengiriman SMS ke pemilik rumah apabila pintu terbuka
secara tidak wajar.
Tabel 3.2 Perbandingan Modem GSM
Modem WaveCom SIM900 SIM340C
Mode Text Dapat Tidak Tidak
Mode PDU Dapat Dapat Dapat
Layout Hanya dihubungkan
dengan kabel
Harus membuat layout PCB
Harus membuat layout PCB
Harga Rp. 350.000,- Rp. 500.000,- Rp. 450.000,-
Dilihat dari tabel di atas jelas bahwa penggunaan modem Wavecom sangat
mudah dalam pengiriman SMS dibandingkan dengan modul SIM900 dan
SIM340C yang hanya menganut mode PDU. Pada Layout PCB juga untuk modem
Wavecom hanya perlu sebuah kabel serial yang dihubungkan ke modem.
Penggunaan modem ini memiliki beberapa alasan yaitu.
1. Mudah didapatkan di pasaran
2. Mudah dalam menghubungkan mikrokontroler dengan modem tersebut
3. Memiliki mode Text dalam pengiriman SMS sehingga memudahkan
mikrokontroler untuk melakukan pengiriman karakter SMS.
3.3 Liquid Crystal Display (LCD)
LCD berfungsi sebagai penampil data yang sangat diperlukan dalam
pengujian alat, adapun alasan dari pemilihan komponen LCD adalah jumlah
LCD 2x16 LCD 1x16 LCD 4x16
Karakter 32 16 64
Harga Rp65.000,- Rp45.000,- Rp85.000,-
Dari tabel perbandingan di atas, LCD 2x16 memiliki 32 karakter dan
terdapat 80 x 8 bit display RAM (maximum 80 karakter) yang cukup untuk
digunakan dalam pembuatan sistem ini.
3.4 Keypad
Keypad berfungsi sebagai input password ke mikrokontroler. terdiri dari
sejumlah saklar, yang terhubung sebagai baris dan kolom. Adapun alasan dari
pemilihan jenis keypad.
Tabel 3.4 Perbandingan keypad
Keypad 4x4 Keypad 3x4
Jumlah Kolom 4 3
Jumlah Baris 4 4
Harga Rp. 40.000,- Rp. 22.000,-
Dari tabel perbandingan di atas, keypad 3x4 memiliki 12 tombol (fungsi
tombol tergantung aplikasi) yang cukup untuk digunakan dalam perancangan
sistem ini.
3.5 Saklar
Saklar berfungsi sebagai input ke mikrokontroler. Saklar yang digunakan
dalam perancangan alat yaitu magnetic switch.
Adapun alasan pemilihan jenis saklar ini antara lain.
3. Tidak mudah rusak karena tidak ditekan.
4. Keadaan saklar mudah dibaca oleh mikrokontroler.
Tabel 3.5 Perbandingan Magnetic switch
Magnetic Switch Push Button
Operasi Didekat/dijauhkan Ditekan/tidak ditekan
Harga Rp. 10.000 Relatif
Melihat dari tabel diatas, perbandingan operasi dapat menjadi alasan tepat
penggunaannya, dikarenakan tidak ditekan, magnetic switch sangat aman dan
tidak mudah rusak hanya cukup ditempelkan pada induk atau dijauhkan.
3.6 Pengunci Pintu
Pada pintu menggunakan kunci elektronik yang dikendalikan oleh
mikrokontroler melalui sebuah selenoid. Selenoid mempunyai sifat apabila
diberikan arus melalui kumparan yang mengelilingi besinya, maka akan menjadi
medan magnet yang kuat dan sanggup menarik anak besinya.
Adapun alasan penggunaan solenoid antara lain.
1. Mudah dalam instalasi.
2. Mudah dikontrol hanya on/off arus kekumparan.
3. Mudah didapatkan dan Harga tidak terlalu mahal.
Tabel 3.6 Perbandingan Selenoid
Selenoid Motor Stepper
Operasi Hanya On/Off Memberikan Data
pengoperasiannya yang hanya cukup memberikan nilai High atau Low untuk
mengaktif atau mematikan solenoid tersebut.
3.7 Kartu SIM
Kartu SIM (Subscriber Identity Modul) adalah sebuah device yang memiliki
memori portabel yang digunakan dalam beberapa telepon selular. Kartu SIM juga
merupakan media penyimpanan informasi, identitas pribadi, no telepon, pesan
teks dan data lainnya.
Tabel 3.5. Perbandingan Masa Aktif Kartu SIM
NO Kartu SIM Pengisian Pulsa Masa Aktif
1 AS Rp5000,- 30 hari
2 XL Rp5000,- 7 hari
3 Im3 Rp5000,- 7 hari
Dari tabel perbandingan di atas, Untuk pemilihan kartu SIM penulis
menyarankan untuk menggunakan sistem prabayar dengan memanfaatkan kartu
AS, dikarenakan masa aktif kartu atau masa tenggang yang bisa seumur hidup
serta masa aktif pulsa paling lama dengan jumlah nominal yang sama.
Prediksi pulsa yang digunakan untuk layanan SMS pada alat yang akan
dirancang adalah Rp. 36.000,- per satu bulan, dengan asumsi pemakaian pulsa per
satu hari Rp. 1200,-. Dengan kirim 3 SMS, gratis 980 SMS ke sesama telkomsel
dan gratis 20 SMS ke operator lain (akumulasi pemakaian dan bonus antara pukul
00:00-16:59). Dengan kirim 5 SMS, gratis 80 SMS ke sesama telkomsel dan
gratis 20 SMS ke operator lain (akumulasi pemakaian dan bonus antara pukul
36
PERANCANGAN ALAT
Bab ini menjelaskan mengenai perancangan yang dilakukan dalam tugas
akhir, meliputi perancangan hardware dan dilanjutkan dengan perancangan
software. Pada perancangan hardware dilakukan pengaturan
komponen-komponen yang telah disebutkan pada bab II.
4.1 Perancangan Sistem
Perancangan sistem ini terdiri dari beberapa bagian, berikut ini adalah
gambaran umum (blok diagram) keseluruhan dari sistem pengamanan dan
pengontrolan kunci pintu yang akan dirancang.
Gambar 4.1Blok Diagram Sistem Pengamanan
Pada perencanaan sistem ini akan dibangun suatu alat yang dapat membaca
status pintu dan kemudian menampilkannya ke layar LCD, memberikan bunyi
dan dapat mengirimkan berita SMS ke nomor tujuan menggunakan modem GSM.
Pertama mikrokontroler akan membaca data saklar magnet yang ditempatkan pada
daun pintu, apabila terdeteksi terbuka tanpa melalui prosedur yang benar, maka
mikrokontroler akan mengirimkan SMS berita ke pemilik rumah.
ATMega8535 merupakan pusat dari sistem pengamanan, berikut
penjelasanya :
1. Handphone
Handphone berfungsi sebagai pembuka pintu, media display dan
pemantauan dari kondisi kunci pintu rumah. Untuk membuka pintu dan
melakukan pemantauan, pemilik rumah (setiap orang) harus mengirimkan
password melalui pesan singkat SMS yang sudah diset dalam
mikrokontroler ATmega8535.
2. Modul GSM
Modul ini berfungsi sebagai media penerima dan pengirim SMS.
3. Mikrokontroler
ATmega8535 berfungsi sebagai pengontrol atau memori (otak) dari sistem
keamanan password yang telah diisi program untuk mengatur sistem
keamanan kunci pintu rumah ini.
4. Keypad
Keypad sebagai inputan untuk membuka kunci pintu dengan kode dan
LCD ini berfungsi sebagai tampilan display.
6. Magnetic Switch
Magnetic Switch berfungsi sebagai saklar dan inputan ke mikrokontroler.
7. Driver ULN2803
IC ULN2803 ini berfungsi sebagai driver yang menghubungkan piranti
lainnya.
8. Solenoid
Solenoid ini berfungsi sebagai piranti pengunci.
9. Buzzer
Sebagai peringatan bahwa pintu telah dibuka paksa atau salah dalam
memasukkan kode dan password.
10.RS232konverter
Berfungsi sebagai penghubung antara modem GSM da mikrokontroler.
4.2 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras
Pada perancangan dan realisasi perangkat keras dibagi menjadi beberapa
bagian penting yaitu rangkaian reset mikrokontroler ATmega8535, rangkaian
magnetic switch, driver IC ULN 2803A, rangkaian driver buzzer dan solenoid,
rangkaian antar muka LCD, rangkaian antar muka keypad, IC MAX232,
Untuk dapat me-reset mikrokontroler, maka pin reset diberi Low. Sinyal
reset yang diberikan akan menghasilkan noise rendah jika diberikan sebuah
kapasitor 10uF/16V antara ground dan reset. Pada saat reset tidak digunakan, reset
dihubungkan melalui resistor full up ke Vcc. Untuk dapat memberikan sinyal reset
sewaktu-waktu diperlukan sebuah tombol push-button antara ground dan reset.
Sedangkan antara reset dan Vcc diberikan sebuah resistor sebesar 4K7. Ilustrasi
rangkaian reset ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Gambar 4.2 Rangkaian Reset Mikrokontroler ATMEGA8535
4.2.2 Rangkaian Magnetic Switch
Pada rangkaian ini digunakan sebuah magnetic switch yang terdiri dari
sebuah induk dan anak (magnet). Prinsip kerja magnetic switch apabila antara
induk dan anak dijauhkan, maka saklar pada induk akan tertutup, sedangkan
deteksi status pintu apakah keadaan daun pintu tertutup atau terbuka.
Gambar 4.3 Rangkaian Magnetic Switch
Pada rangkaian ini status dihubungkan dengan pin port A.3, sehingga semua
keadaan tetutup maupun terbuka bisa dibaca oleh mikrokontroler secara langsung.
4.2.3 Driver Buzzer dan Solenoid
Ic ini merupakan piranti yang menghubungkan dua piranti lainnya. Driver
biasanya mempunyai impedansi masukan yang tinggi dan impedansi keluaran
yang rendah, yang dalam sistem digital berarti arus masukan yang kecil dan arus
keluaran yang besar.
Gambar 4.4 ULN2803
IC ULN 2803 merupakan driver yang didalamnya berisi rangkaian transistor Mikrokontroler
beban 500mA, dan apabila diperlukan untuk mengemudikan beban yang lebih
besar maka dapat disusun secara parallel.
4.2.4 Rangkaian Driver Buzzer dan Solenoid
Rangkaian driver ini menggunakan sebuah ic ULN2803 yang didalamnya
merupakan transistor darlington sehingga mempunyai penguatan yang baik untuk
dapat men-drive solenoid dan buzzer. Untuk mengaktifkan sebuah solenoid,
mikrokontroler melalui pin Port A.0 memberikan level High sehingga solenoid
bekerja, sedangkan untuk mengeluarkan suara alarm/buzzer, mikrokontroler
memberikan nilai High pada pin port A.1.
Gambar 4.5 Rangkaian Driver Buzzer dan solenoid
4.2.5 Rangkaian Antar muka LCD
LCD merupakan suatu modul yang berfungsi untuk menampilkan karakter,
modul LCD yang digunakan dalam tugas akhir ini yaitu modul LCD yang dapat
menampilkan dua kali 16 karakter yaitu 16 karakter untuk baris atas dan 16
karakter untuk baris bawah. Mikrokontroler
pin yang berfungsi untuk menghubungkan LCD dengan modul yang lain,
sehingga LCD dapat berfungsi seperti keinginan pada sistem. Pin 1 sampai 3
dihubungkan dengan bagian catu daya, sedangkan pin 10 sampai 14 dihubungkan
[image:54.595.225.413.218.499.2]dengan mikrokontroler.
Gambar 4.6 Rangkaian Antar Muka LCD
4.2.6 Rangkaian Antar Muka Keypad
Matrik keypad 4x3 merupakan susunan 12 tombol yang membentuk keypad
sebagai sarana untuk input ke mikrokontroler, meskipun jumlah tombol ada 12
tetapi hanya memerlukan tujuh jalur port parallel. Keypad ini akan diaktifkan dan
sedangkan bagian baris akan diberi logika high(“1”).
Pada setiap port pada mikrokontroler ATmega8535, telah terintegrasi
rangkaian pull-up resistor, sehingga apabila salah satu baris dari keypad
terhubung (short) dengan salah satu kolom, maka akan memberikan logika low
pada baris yang terhubung tersebut. Cara mendeteksi bit – bit untuk bagian baris
tersebut menggunakan teknik scanning port. untuk lebih jelasnya dapat dilihat
pada gambar berikut:
Gambar 4.7 Rangkaian Antarmuka Keypad
4.2.7 IC MAX232
Seperti telah dibahas sebelumnya IC MAX232 adalah suatu IC transceiver yang
berguna untuk menyesuaikan level tegangan antara µC dengan saluran yang akan
digunakan untuk komunikasi serial. Gambar 2.12 menunjukkan konfigurasi dari
Gambar 4.8 Bentuk dan Keterangan Kaki MAX232
Gambar 4.8 di atas adalah contoh cip RS-232 transceiver yang berisi 2
transmitter dan 2 receiver. T1IN atau T2IN adalah input transmitter yang harus
disambungkan ke TXD µC. R1OUT atau R2OUT adalah output receiver yang harus
disambungkan ke RXD µC. T1OUT atau T2OUT adalah output transmitter yang
akan disambungkan ke saluran RS-232. R1IN atau R2IN adalah input receiver yang
akan disambungkan ke saluran RS-232.
4.2.8 Rangkaian Antar Muka Modem GSM
Rangkaian antar muka ini bertujuan agar mikrokontroler dapat
berkomunikasi dengan modem GSM.
Gambar 4.9 Rangkaian Antarmuka Modem GSM Mikrokontroler
(mikrokontroler) menjadi level RS232 atau sebaliknya. Mikrokontroler
menggunakan rangkaian ini untuk mengirimkan SMS berita melalui modem
GSM/wavecom ke nomor tujuan sesuai status yang didapat dari magnetic switch
maupun keypad (password).
4.2.8 Rangkaian Catu Daya dan Baterai
Catu daya yang digunakan untuk sumber tegangan berasal dari tegangan
dinding yang diturunkan menggunakan transformator menjadi 12V. Tegangan
bolak-balik ini diratakan secara penuh menggunakan 4 buah dioda 1N4007 yang
mempunyai kemampuan melewatkan arus maksimum sebesar 1A, dan sebuah
kapasitor elektrolit 4700uF/25V.
Tegangan yang didapat dari keluaran ini adalah kisaran 12V. Tegangan ini
terlalu besar untuk mencatu mikrokontroler. Namun dari tegangan 12V tadi
diregulasikan lagi menggunakan IC LM7805 menjadi sekitar +5V. Untuk
fleksibilitas, transformator atau rangkaian catu daya dipisahkan dengan rangkaian
mikrokontroler.
Gambar 4.10 Rangkaian Catu Daya dan Baterai
catu daya terhenti.
4.3 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak dibahas dengan menggunakan diagram alir
(flowchart). Spesifikasi fungsional perangkat lunak yang dirancang harus dapat
ditentukan melalui fungsi masukan (input) dan keluaran (output) program.
Melalui deskripsi perangkat keras dapat diketahui bahwa data input harus
dimengerti dan akan diproses oleh program yaitu, data yang berasal dari rangkaian
input. Adapun langkah-langkah yang perlu diperhatikan dalam pembuatan
perangkat lunak yaitu.
1. Pembuatan flowchart atau alir program yang diinginkan
2. Pembuatan program menggunakan Bascom AVR
3. Compiling program
4. Pengisian program/source code kedalam IC mikrokontroler
Untuk mempermudah pembuatan perangkat lunak dan untuk mempermudah
debugging (penelusuran kesalahan), maka perangkat lunak yang akan disusun ini
dibuat agar dapat dipanggil dari program utama. Dalam perancangan perangkat
lunak ini diperlukan alat bantu untuk mempermudah penyusunan perangkat lunak
dan menghemat waktu perancangan. Alat Bantu yang dimaksud dalam hal ini
adalah berupa hardware dan software.
Pada tugas akhir ini rancangan perangkat lunak dimulai dengan pembuatan
Inialisasi komunikasi 9600bps; modem;
LCD; Keypad
Cek keypad
Cek Magnetic Switch Ditekan?
Pintu tertutup? Cek tombol buka
Ditekan? Aktifkan Solenoid dan
Buka Pintu Pintu tertutup? Pintu Tertutup, Matikan solenoid Apakah Password Benar? Pintu Ditutup? Y Y T
Tombol # ditekan?
Apakah salah ≥ 3
?
Aktifkan Solenoid dan Buka Pintu Kirim SMS :
“ADA YANG MASUK PROSES BENAR”
Pintu Tertutup, Matikan solenoid Hitung Kesalahan :
Jumsalah=jumsalah+1 A B A Y T T T T T T T Y Y Y Y Y Cek Modem Ada SMS buka
pintu?
Apakah pintu ditutup? Aktifkan Solenoid dan
Buka Pintu Kirim SMS :
“ADA YANG MASUK PROSES BENAR” Pintu Tertutup, Matikan solenoid Y T T Y
Kirim SMS :
“ADA YANG MASUK SECARA PAKSA” Bunyikan buzzer Matikan buzzer Matikan buzzer Y T
Kirim SMS :
“ADA YANG MENCOBA
[image:59.595.140.478.73.728.2]PASSWORD TETAPI SALAH” Bunyikan buzzer Apakah passwor sudah lengkap? C C Y T Ambil Password
B
Ambil kode
A
Kode = 1?
Kode = 2?
Ambil password baru
Simpan di EEPROM Ambil nomor baru
Simpan di EEPROM
T Y
T Y
Kirim SMS :
“ADA YANG MENCOBA
PASSWORD TETAPI SALAH” Bunyikan buzzer Apakah tombol matikan buzzer ditekan ? Matikan buzzer Apakah Password Benar? Ambil Password Apakah nomor sudah lengkap ?
Y
Y
T
T
Apakah password sudah lengkap ?
T
Y Y
[image:60.595.112.475.72.735.2]T
inisialisasi baudrate, inisialisasi LCD, dan inisialisasi keypad. Setelah inialisasi
dilakukan ada proses cek modem GSM, apabila ada SMS untuk membuka pintu,
maka solenoid akan aktif dan pintu akan terbuka serta modem GSM akan
mengirimkan SMS kepada handphone pemilik rumah berupa “ADA YANG
MASUK PROSES BENAR”. Kemudian ada proses cek keypad dari angka 0
sampai 4 (sebagai awal untuk identifikasi password), setelah lengkap
kombinasinya lakukan pengambilan password. Setelah itu oleh mikrokontroler
dibandingkan antara tombol yang ditekan dengan password yang telah ditentukan,
jika password benar maka solenoid akan aktif dan pintu akan terbuka serta
modem GSM akan mengirimkan SMS kepada handphone pemilik rumah berupa
“ADA YANG MASUK PROSES BENAR”. Namun ketika pintu tertutup, maka
magnetic switch akan mengirimkan data ke mikrokontroler untuk mematikan
solenoid (pintu terkunci). Adapun cara untuk membuka pintu dengan
menggunakan tombol (Push Button).
Jika keypad yang ditekan untuk mencocokan password terjadi kesalahan
sebanyak 3 kali maka buzzer akan berbunyi dan modem GSM akan mengirimkan
SMS kepada handphone pemilik rumah berupa “ADA YANG MENCOBA
PASSWORD TETAPI SALAH”. Jika tidak ada penekanan keypad untuk
mencocokan password maka mikrokontroler akan mengecek kondisi magnetic
switch, apabila kondisi pintu tidak tertutup maka buzzer akan berbunyi dan
modem GSM akan mengirimkan SMS berupa “ADA YANG MASUK SECARA
menekan tombol “#” maka LCD akan menampilkan “KODE=”. Untuk melakukan
pergantian password dengan menekan angka 1 untuk merubah password,
kemudian masukkan password baru, dan password akan tersimpan di EEPROM.
Sedangkan untuk melakukan pergantian nomor tujuan dengan menekan angka 2
untuk merubah nomor tujuan, kemudian masukkan nomor tujuan baru, dan nomor
51
Bab ini membahas tentang pengujian alat yang dibuat, adapun tujuan
pengujian tersebut adalah untuk mengetahui apakah alat yang telah dirancang
berfungsi dan menghasilkan keluaran yang sesuai dengan yang diharapkan.
5.1 Pengukuran Alat
Pengukuran tersebut dilakukan untuk melihat apakah setiap blok rangkaian
dalam sistem yang diukur sesuai dengan spesifikasi perencanaan atau belum,
sehingga dapat dijadikan acuan dalam perbaikan blok rangkaian tersebut.
5.1.1 Pengukuran Output Power Supply
Pengujian pada modul rangkaian catu daya dilakukan melalui dua tahap,
yaitu pengukuran catu daya dalam keadaan tanpa beban dan pengukuran catu daya
dalam keadaan dengan beban. Rangkaian catu daya yang terdiri dari satu modul
dengan level tegangan output ini, diharapkan menghasilkan tegangan keluaran
sebesar +5VDC dari tegangan masukkan sebesar 12VAC yang berasal dari trafo
step down yang digunakan. Hasil pengukuran yang diperoleh pada Tabel 5.1
adalah hasil yang didapat dari pengujian rangkaian catu daya +5VDC tanpa beban
5.1.2 Pengukuran Modul RS232 Konveter
Pengukuran tegangan ini dilakukan dengan menggunakan multimeter
digital. Berikut ini tabel hasil pengukurannya.
Tabel 5.2 Hasil pengukuran RS232 Konverter
Keterangan Tegangan (Volt) Logika
Pin 14 (Tx RS232) -7,62 High (RS232)
Pin 13 (Rx RS232) +5,78 Low (RS232)
Pin 11 (Tx TTL) 4,2 High (TTL)
Pin 12 (Rx TTL) 0,4 Low (TTL)
5.2 Pengujian Alat
Pengujian dilakukan terhadap perangkat lunak dan perangkat keras.
Pengujian perangkat lunak dilakukan untuk mengetahui kinerja yang ditunjukkan
oleh program yang dibuat, dimulai dari pengujian listing program sampai aplikasi
program pada perangkat keras. Sedangkan pengujian hardware dilakukan untuk
menguji fungsi alat apakah sesuai rencana atau tidak, dimulai dari pengujian
setiap modul secara terpisah sampai pengujian sebagai suatu sistem terpadu.
No. Pengujian V-in (AC) V-out Tanpa Beban (DC) V-out Dengan Beban (DC)
1 12,17 5,02 4,98
2 12,17 5,01 4,97
3 12,17 5,01 4,97
4 12,17 5,02 4,98
Pengujian perangkat dilakukan setelah kita melakukan pengujian perangkat
lunak dan program yang telah dibuat sudah dimasukkan ke dalam mikrokontroler.
Namun sebelum melakukan pengujian perangkat keras secara keseluruhan, maka
dilakukan tes atau pengujian per modul sehingga kesalahan yang ada pada modul
dapat diatasi per modul. Modul-modul yang dilakukan pengujian antara lain:
5.2.1.1Pengujian Modul RS232 Konverter
Pengujian ini dimaksudkan untuk menguji apakah konverter tersebut bisa
digunakan untuk berkomunikasi antara alat dengan komputer. Pengujian ini
dilakukan dengan menghubungkan kabel data serial dari alat menuju ke komputer,
kemudian pin 11 dan pin 12 dari RS232 konverter (Max232) dihubungkan
sehingga terjadi loop. Setelah itu menjalankan program aplikasi Hyperterminal di
windows, tekan sembarang tombol, jika huruf tombol yang ditekan ditampilkan
[image:65.595.132.490.511.725.2]kembali ke layar monitor, maka konverter tersebut sudah dapat digunakan.
Pengujian mikrokontroler ini hanya ingin melihat apakah rangkaian
oscillator dan resetnya bekerja dengan baik atau tidak serta mikro dalam keadaan
baik atau tidak. Untuk pengujiannya dilakukan dengan 1 buah led yang
dihubungkan dengan port A dari mikrokontroler, kemudian dibuat sebuah rutin
program yang akan menghidup/matikan led tersebut secara bergantian.
Set PortA.0 ; nyalakan led
Waitms 1000 ; tunda sebentar
Reset PortA.0 ; matikan kembali led
5.2.1.3Pengujian Modul LCD
Pengujian modul LCD dilakukan dengan menghubungkan pin data dan
kontrol dengan port mikrokontroler. Kemudian dibuatkan sebuah program kecil
yang berfungsi mengirimkan data ke LCD untuk kemudian memerintahkan LCD
agar karakter tersebut ditampilkan. Cuplikan rutin yang digunakan untuk
mengeluarkan satu karakter ke display LCD.
LCD “A” ; mengirimkan data karakter A
5.2.1.4Pengujian Modul Keypad
Pengujian modul ini dilakukan dengan memberikan logika low pada kolom
1, kolom 2 dan kolom 3 secara bergantian. Kemudian output dapat dilihat pada
Kol 1 Kol 2 Kol 3 Baris 1 Baris 2 Baris 3 Baris 4 Tombol
0 1 1 0 1 1 1 1
0 1 1 1 0 1 1 4
0 1 1 1 1 0 1 7
0 1 1 1 1 1 0 #
1 0 1 0 1 1 1 2
1 0 1 1 0 1 1 5
1 0 1 1 1 0 1 8
1 0 1 1 1 1 0 0
1 1 0 0 1 1 1 3
1 1 0 1 0 1 1 6
1 1 0 1 1 0 1 9
1 1 0 1 1 1 0 *
Jika dilihat hasil dari pengujian di atas, maka modul keypad tersebut sudah
bekerja sempuna sesuai dengan yang diharapkan.
