PERANCANGAN MODIFIKASI ALARM MOBIL DENGAN KELUARAN SMS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 328P
1
Afaf Fadhil Rifa’i
2
Asep Amarudin Arif
Program Studi Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi Mandala Jl. SoekarnoHatta 597
Telp. (022) 7301738, 70791003 Fax. (022)7304854 Bandung
E-mail :asep_amar99@yahoo.com
Abstract
This thesis discusses the alarm that the output of a short message or SMS. Because in general the alarm vehicle output only a horn sound while people around think only a system error. By utilizing the GSM module as a communication with SMS and controlled by ATMEGA 328P microcontroller this helps the vehicle owner to know when an active car alarm is primarily intended when a burglary happens. In making this tool using prototype method that is by making props / simulator. This created tool has several functions in addition to kimming SMS when the alarm is active but can also give commands to enable or disable the gas station and horn if the alarm is active. These functions are helpful for better security than just conventional alarms whose output is just a horn. When the alarm is active, ATMEGA 328P will provide an active signal and instruct the GSM module to send a message to the phone number already registered on the program. For commands to enable / disable the gasoline and horn pumps, the incoming SMS to the GSM module will give commands to ATMEGA 328P to enable / disable the message content of the SMS itself. In this tool also features when the car battery in low condition with a voltage of ≤ 11 Volt, then there will be a notification in the form of SMS to the car users via mobile phone.
Keywords: Mikrokontrol ATMEGA 328P and Arduino Uno, GSM Module, SIM Card.
ABSTRAK
Skripsi ini membahas mengenai alarm yang keluarannya berupa pesan singkat atau SMS. Karena pada umumnya alarm kendaraan keluarannya hanya berupa bunyi klakson sementara orang disekitar mengira hanya kesalahan sistem. Dengan memanfaatkan modul GSM sebagai komunikasi dengan SMS dan dikendalikan oleh mikrokontroller ATMEGA 328P ini membantu agar pemilik kendaraan dapat mengetahui ketika alarm mobil aktif terutama dimaksudkan ketika terjadi
pencurian. Pada pembuatan alat ini menggunakan metodeprototype yaitu dengan
membuat alat peraga / simulator. Alat yang dibuat ini memiliki beberapa fungsi
perintah untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan pompa bensin dan klakson jika alarm aktif. Fungsi-fungsi tersebut sangat membantu untuk keamanan yang lebih baik dari sekedar alarm konvensional yang keluarannya hanya berupa bunyi klakson. Ketika alarm aktif, ATMEGA 328P akan memberikan sinyal aktif dan memerintahkan modul GSM mengirim pesan ke nomor telepon yang telah terdaftar pada program. Untuk perintah mengaktifkan / menon-aktifkan pompa bensin dan klakson, maka SMS yang masuk ke modul GSM akan memberikan perintah kepada ATMEGA 328P untuk mengaktifkan / menon-aktifkan sesuai isi pesan dari SMS itu sendiri. Pada alat ini juga fitur ketika baterai mobil dalam
kondisi low dengan tegangan ≤ 11 Volt, maka akan ada pemberitahuan berupa
SMS kepada pengguna mobil melalui telepon genggamnya.
Katakunci :Mikrokontrol ATMEGA 328P dan Arduino Uno, Modul GSM, SIM
Card.
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Beberapa tahun terakhir ini pencurian mobil semakin tinggi, karena itu pemilik mobil dituntut
untuk lebih berhati-hati dan
memasang alat keamanan yang lebih
ekstra. Remote controle kebanyakan
yang ada saat ini hanya digunakan untuk membuka atau mengunci pintu saja, kebanyakan yang ada dipasaran masih berupa alarm konvensional yang hanya berbunyi pada saat sensor mendapatkan respon tanpa
ada pemberitahuan yang dapat
dipahami baik oleh pemilik maupun orang disekitar apa yang sedang terjadi pada mobil. Apabila terjadi
pencurian tidak diketahui oleh
pemiliknya karena tidak ada
pemberitahuan dari sistem ke pemilik walaupun alarm berbunyi tetapi pemilik tidak mendengar bunyi alarm tersebut karena jauhnya jarak pemilik mobil dengan tempat parkir. Dan bila alarm berbunyi pun biasanya tidak dihiraukan oleh orang disekitar karena hanya dianggap kesalahan pada sistem alarm. Maka dari itulah dirancang alat untuk memodifikasi alarm dengan keluaran SMS sebagai
pemberitahuan kepada pemilik
kendaraan dan pemilik kendaraan
juga dapat memerintahkan alat untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan pompa bensin dan klakson melalui SMS.
1.2 Tujuan
Tujuannya untuk mejadikan
keluaran alarm agar tidak hanya berupa suara klakson tetapi juga keluaran berupa pesan singkat yang
dikomunikasikan dengan handphone
berbasis GSM dan Arduino Kit dengan ATMEGA 328P.
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 SMS
Short Message Service (SMS) adalah protokol layanan pertukaran pesan teks singkat (sebanyak 160 karakter per pesan) antar telepon. SMS ini pada awalnya adalah bagian dari standar teknologi seluler GSM.
SMSC adalah dengan menggunakan
terminal berupa GSM modem
ataupun ponsel yang terhubung dengan PC. Dengan menggunakan ponsel Siemens C35 ini, SMS yang mengalir dari atau ke SMSC harus
berbentuk PDU (Protocol Data
Unit). PDU berisi bilangan-bilangan
heksadesimal yang mencerminkan bahasa I/O (kode). PDU sendiri terdiri atas beberapa bagian yang
berbeda antara mengirim dan
menerima SMS dari SMSC. Format data PDU ini dikirimkan ke PC
dalam bentuk teks (string) yang
menunjukkan nilai heksadesimalnya. Jadi saat ponsel mengirim data heksadesimal F (0FH), maka yang diterima oleh PC adalah teks F.
2.2 Modul IComSat SIM900 GSM
Icomsat adalah GSM Shield untuk
arduino yang berdasarkan atas modul SIM900 quardband GSM / GPRS.
Dikendalikan menggunakan AT
commands dan cocok dengan board arduino. Berikut untuk spesifikasi dari sistem kelistrikannya seperti dijelaskan pada tabel dibawah :
2.3 Perintah AT (ATcommand)
Kode yang ditulis dalam arduino
mampu berkomunikasi dengan
modul GSM menggunakan perintah AT. Perintah AT yang mengirim atau diterima modul menggunakan fungsi komunikasi serial yang disediakan oleh library arduino. Fungsi seperti serial.begin () yang membantu untuk
menginisialisasi port serial dengan
baud rate yang diberikan,
Serial.write () untuk mengirim data
ke port serial, Serial.available() dan
Serial.read berfungsi untuk
membaca data dari port serial yang
digunakan dalam proyek ini.
2.4 Arduino Uno
Arduino adalah perangkat lunak IDE (Integrated Development Environment). Sebuah perangkat
lunak yang memudahkan kita
mengembangkan
aplikasi mikrokontroler mulai dari
menuliskan source program,
kompilasi, upload hasil kompilasi,
dan uji coba secara terminal serial. Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input / output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital
jika diperlukan output digital
tambahan selain 14 pin yang telah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program. Dalam board bisa kita lihat pin digital diberi
keterangan 0-13, jadi untuk
menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. Dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi sebagai pin output digital 14-16. Arduino mampu men-support mikrokontroller, dapat
dikoneksikan dengan komputer
menggunakan kabel USB. Dalam memprogram mikrokontrol ATMega 328P menggunakan bahasa C sebagai
bahasa pemrograman, banyak
kemudahan dalam proses pembuatan program, karena arduino bersifat
open-sourch sehingga banyak
programer yang membuat library,
Penggunaan arduino sangat mudah,
karena kita tidak perlu lagi
mengetahui detail perangkat keras
dari mikrokontroler terutama
mengenai konfigurasi
register-register yang harus dilakukan dengan
mengetahui cara kerja dari
mikrokontroler. Selain itu arduino sangat kaya dengan library baik dari
pengembang arduino maupun
sumbangan dari orang lain, karena
arduino sifatnya adalah opensoource.
Pada saat source dikompilasi, maka
hasilnya berupa file heksa diupload
ke mikrokontroler secara serial dengan memanfaatkan pin TX / RX untuk ATmega8 adalah penyemat 2 dan 3.
2.5 Mikrokontroler ATmega 328P
ATMega 328P adalah
mikrokontroler keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Intstruction Set Computer) yang setiap proses eksekusi datanya lebih cepat daripada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Hal yang harus diketahui dalam manajemen memori adalah peta memori. Dalam peta memori tersebut terkandung jenis memori dan kapasitasnya. Berikut gambar peta memori ATmega 328P dan tabel peta memori ATmega 328P.
Mikrokontroler ini memiliki
beberapa fitur antara lain :
• 130 macam instruksi yang
hampir semuanya dieksekusi dalam satu clock
• 32x8 bit register serbaguna
• Kecepatan mencapai 16MIPS
dengan clock 16MHz
• 32KB flash memory dan pada
arduino memiliki bootloader
yang menggunakan 2 KB dari
flash memory sebagai
bootloader
• Memiliki EEPROM (Electrically
Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1 KB sebagai tempat penyimpanan
data semi permanen karena
EEPROM tetap dapat
menyimpan data meskipun catu daya dimatikan
• Memiliki SRAm (Static Random
Acces Memory) sebesar 2 KB
• Memiliki I/O digital sebanyak
14 pin dan 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation)
• Master / Slave SPI serial
interface
2.6 Bahasa C
Akar bahasa C adalah bahasa BCPL yang dikembangkan oleh Martin Richards pada tahun 1967. Bahasa C adalah bahasa standar, artinya suatu program yang ditulis dengan versi bahasa C tertentu akan dapat dikompilasi dengan versi bahasa C yang lain dengan sedikit modifikasi. Bahasa C pertama kali digunakan pada komputer Digital
Equipment Corporation PDP-11
yang menggunakan sistem operasi LINUX
Beberapa alasan mengapa bahasa C banyak digunakan diantaranya adalah sebagai berikut :
• Bahasa C tersedia hampir
disemua jenis komputer.
• Kode bahasa C sifatnya portabel.
• Bahasa C hanya menyediakan
sedikit kata–kata kunci.
• Proses executable program
bahasa C lebih cepat.
• Dukungan Pustaka yang banyak.
• C adalah bahasa yang
terstruktur.
• Selain bahasa tingkat tinggi,
C juga dianggap bahasa tingkat menengah.
• Bahasa C adalah kompiler
Program C pada hakekatnya tersusun atas sejumlah blok fungsi. Sebuah
program minimal mengandung
sebuah fungsi. Fungsi pertama yang harus ada dalam program C dan sudah ditentukan namanya adalah
main(). Setiap fungsi terdiri atas satu atau beberapa pernyataan, yang
secara keseluruhan dimaksudkan
untuk melaksanakan tugas khusus. Bagian pernyataan fungsi (sering disebut tubuh fungsi) diawali dengan tanda kurung kurawal buka ({) dan
diakhiri dengan tanda kurung
kurawal tutup (}). Diantara kurung
kurawal itu dapat dituliskan
statemen–statemen program C.
Namun pada kenyataannya, suatu fungsi bisa saja tidak mengandung pernyataan sama sekali. Walaupun fungsi tidak memiliki pernyataan, kurung kurawal haruslah tetap ada.
Sebab kurung kurawal
mengisyaratkan awal dan akhir definisi fungsi. Berikut ini adalah struktur dari program C
3. METODE PENELITIAN 3.1 Perancangan Proses
Metode penelitian yang
digunakan pada penelitian ini adalah
dengan menggunakan metode
prototype berdasarkan alat yang dibuat.
3.2 Perancangan Program
Pada perancangan proses
digunakanlah flow chart sebagai alat bantu dalam menyusun proses yang ingin dilakukan, dengan adanya
langkah tersebut maka akan
mempermudah penyusunan proses kerja sehingga akan mengurangi kesalahan penyusunan proses.
3.3 Perancangan Alat
Pada perancangan program
dilakukan secara bertahap dengan membuat flowchard terlebih dahulu,
karena alat yang akan dibuat
membutuhkan komunikasi pada
yang akan dibuatpun tidak secara
langsung tetapi satu persatu
berdasarkan rangkaian yang
digunakan, bila semua program telah dibuat maka langkah terakhir adalah menggabungkan beberapa program yang telah dibuat menjadi program
yang utuh sehingga dapat
mengurangi kesalahan pada
pembuatan program.
3.4 Pembuatan Alat
Design alat yang akan dibuat terlebih dahulu dibuat gambarannya pada langkah awal akan dibuat secara manual pada lembaran kertas , mulai dari komunikasi input-output
alat, komunikasi mikrokontrol,
komunikasi pada sensor, bila
gambaran design alat sudah sesuai dengan yang diinginkan maka dapat dilanjutkan pada proses perancangan alat.
3.5 Coding
Pada program dibuatlah cooding berdasarkan pada flow chart yang telah dibuat sehingga pembuatan cooding dibuat secara bertahap, hal
tersebut dilakukan agar proses
pembuatan cooding dapat tersusun rapi, pada saat pembuatan cooding dimulai dari menentukan variable yang akan digunakan, menentukan pin input/output, lalu dilanjutkan
pada proses mendeskripsikan
variable yang telah dibuat
selanjutnya pembuatan cooding
untuk proses kendali input/output,
agar pembuatan cooding dapat
tersusun maka flow chard yang telah ada menjadi panduan penyusunan cooding.
3.6 Testing
Pada proses ini sebelum diuji coba pada rangkaian PCB, maka diuji coba terlebih dahulu pada papan
uji coba (bread board) untuk
menghindari adanya kesalahan pada
saat pengujian pada rangkaian
sebenarnya, selain papan uji coba alat bantu lainnya untuk testing adalah arduino kit dan power supply, pada saat pengujian pada papan uji coba maka pengujian cooding pun dilakukan agar saat pelakasanaan pada rangkaian sebenarnya tidak terjadi kesalahan, setelah rangkaian uji coba berhasil maka dilanjutkan pengujian pada rangkaian PCB yang telah dibuat lalu dibuatkan dalam sebuah akrilik sebahgai alas untuk ini. Pada proses pengujian dilakukan
beberapa pengukuran yaitu
pengukuran input output power
supply menggunakan multi meter, lalu pengujian SMS yang masuk
ketika alarm aktif dan output pada
pompa bensin dan klakson, serta
pengujian voltage dop dengan
simulasi menggunakan potensio.
3.7 Blok Diagram
Keluaran klakson dan pompa
bensin diatur oleh arduino /
mikrokontroller ATMEGA 328P. Prosesnya ketika input signal alarm masuk ke ATMEGA 328P untuk
memerintahkan modul GSM
mengirimkan SMS ke nomor telepon
yang telah diprogram pada
ATMEGA 328P. Setelah handphone
memerima SMS pemberitahuan
maka bisa membalas untuk
mengaktifkan / menonaktifkan
klakson dan pompa bensin (fuel
pump) sesuai kode program (#1, #2,
#3), saat SMS ini masuk GSM maka modu akan memberikan perintah ke ATMEGA 328P untuk mengaktifkan / menonaktifkan klakson dan pompa bensin sesuai program yang dibuat.
3.8 Komponen dan Alat 3.8.1 Adaptor
Power supply sebagai alat atau perangkat keras yang mampu menyuplay tenaga atau tegangan listrik secara langsung dari sumber tegangan listrik ke tegangan listrik yang lainnya.
Dua beda tegangan yang digunakan pada alat ini
1. 5Vdc untuk tegangan
mikrokontroller
2. 12Vdc untuk tegangan pompa bensin dan klakson
3.8.2 Modul GSM Icomsat sim900
Modul (Icomsat SIM900 GSM) ini memiliki fitur yang
berbeda untuk komunikasi serial,
mulai dari pengaksesan langsung ke komputer melalui jalur FT232RL
Arduino, TX RX arduino,
sampaiSoftware SerialArduino.
Pada umumnya pin UART pada modul ini memiliki 8 pin yang dapat terkoneksi ke pin D0 sampai D7 arduino. Dimana pin D0 adalah pin RX dan pin D1 adalah pin TX
sedangkan pin D2 – D7 hanya pin
digital biasa.
a. Komunikasi ke pin TX RX Arduino
Untuk settingan langsung ke pin TX RX arduino harus menyilang, maksudnya pin TX icomsat terhubung ke pin RX arduino dan pin RX IComSat terhubung ke pin TX arduino.
Setingan ini terlihat seperti
gambar berikut.
b. Komunikasi ke jalur FT232RL USB
Berbeda dengan komunikasi di atas, untuk komunikasi ini tidak ada persilangan pin antara
IcomSat dengan arduino. . Jadi
pin TX IComSat terhubung langsung ke pin TX arduino dan pin RX IComSat ke pin RX
arduino. Setingan ini
memungkinkan modul IComSat
langsung terhubung ke IC
FT232RL pada arduino yang berarti langsung terhubung ke
komputer. Berikut adalah
c. Komunikasi ke pin digital arduino
Tidak ada aturan pemasangan khusus untuk mode komunikasi ini karena pin TX dan RX IComSat dapat terhubung ke pin
D2 – D7 pada arduino secara
langsung. Dengan fitur yang
dimiliki oleh arduino
yaitusoftware serialyang
memungkinkan pengguna untuk
mengubah pin digital biasa
menjadi pin UART. Misal pin D4 dijadikan pin RX dan pin D6 dijadikan TX seperti Gambar di bawah.
3.8.3 Arduino & Mikrokontroller ATMEGA 328P
Arduino disini akan berkomunikasi langsung dengan Icomsat SIM900
GSM. Komunikasinya dengan
memanfaatkan pin TX dan RX untuk
mnghubungkan Atmega 328P
dengan SIM900.
Diatas merupakan rangkaian alat yang terhubung pada arduino / ATMEGA 328P
3.8.4 Telepon Genggam
Sebagai media untuk
komunikasi dari modul SIM900 ke
SIM Card saat sms masuk dan
memberikan respon atau membalas
pesan sebagai perintah ke sistem sesuai perintah dari isi SMS. Pada alat ini telepon genggam yang digunakan cukup dengan telepon
genggam biasa (bukan smartphone)
yang terpenting telepon genggam
berfungsi untuk menerima dan
membalas SMS untuk komunikasi.
3.8.5 Flowchard
FUEL PUMP : OFF RESET / NORMAL KLAKSON : OFF
FUEL PUMP : OFF
POMPA BENSIN KLAKSON
4. HASIL PENGUJIAN
Setelah dilakukan
pengujian-pengujian terhadap alat yang telah
dibuat maka menghasilkan hasil yang cukup baik ,walaupun terjadi error
Arduino Komunikasi Keterangan
D3 Relay 1 Output
Digital
D4 Relay 2 Output
pada hasil pengukuran dan delay
pengiriman SMS tetapi dengan
membandingkan dari kondisi signal jaringan dan hasil pengukuran masih dapat ditoleransi karena alat ini tidak memerlukan tingkat akurasi yang tinggi jika delay yangg terjadi masih
terhitung tidak lebih dari 5
detikmaka alat sudah baik. dengan proses pengontrolan yang cukup baik
dan menghasilkan output berupa
SMS, ini fungsi utama ketika kondisi alarm pada kendaraan aktif SMS ini
sebagai pemberitahuan tentang
kondisi kendaraan terutama jika dalan kondisi pencurian. Dilengkapi
dengan fitur mengaktifkan /
menonaktifkan klakson dan pompa
bensin dengan membalas SMS
tersebut sesuai format yang telah ditentukan pada program yang dibuat
pada mikrokontroller ATMEGA
328P, fitur tersebut sudah berfungsi dengan baik sesuai dengan perintah pada mikrokontroller.
5. SARAN DAN KESIMPULAN 5.1 KESIMPULAN
Dari uraian dan bahasan yang telah
dipaparkan penulis selama
perancangan dan pembuatan
prototype modifikasi alarm mobil dengan keluaran SMS berbasis mikrokontroller, maka dapat ditarik beberapa kesmpulan sebagai berikut :
1. Perpaduan Arduino Uno dengan modul GSM Icomsat sim900
merupakan perpaduan yang
cocok dan baik karena keduanya
saling menunjang dari sisi
hardwaremaupunsoftwareserta
codingdalam memprogram yang cukup mudah diterapkan.
2. Perancangan alat ini bukan hanya memberikan informasi kondisi kendaraan berupa pesan singkat (SMS) namun juga
dapat mengontrol pompa bensin dan klakson pada kendaraan melalui telepon genggam dengan perintah beruapa pesan singkat (SMS).
3. Selain fungsi diatas, alat ini juga memberikan informasi kepada pemilik kendaraan jika tegangan
pada baterey≤ 11 volt
4. Arduino menggunakan IC
Atmega 328P dihubgnkan ke modul GSM Icomsat sim900 memberikan kemudahan dalam
mengubah fungsi kendali
(coding dalam program) tanpa harus merubah rangkaian.
5.2 SARAN
Beberapa saran yang dapat diberikan pada perancangan modifikasi alarm mobil dengan keluaran SMS berbasis mikrokontrol ini adalahh sebagai berikut :
1. Perancangan alat ini dapat
dikembangkan kembali dengan menambahkan fitur-fitur lain
seperti menambahkan GPS,
memberikan perintah untuk
melihat sisa pulsa dan masa aktif
pada sim card, menambahkan
Real Time Clock(RTC).
2. Perancangan alat yang dibuat
dapat digunakan sebagai
pengembangan dalam bahan
pembelajaran perkuliahan. 3. Pada perancangan alat ini masih
memerlukan pengembangan
yang lebih baik lagi untuk tampilan kemasannya.
4. Solusi jika terjadinya gangguan jaringan pada operator seluler bisa dikembangkan pada alat ini
yaitu menggunakan dual sim
dengan operator yg berbeda,
dengan asumsi sim kedua
5. Dari segi penggunaan dapat dikembangkan lagi, tidak hanya untuk kendaraan berupa mobil tetapi dapat digunakan pula untuk sepeda motor, penggunaan untuk pengaman rumah atau mungkin pada lemari tempat
menyimpan barang-barang
berharga. Hanya saja harus disesuaikan kembali input / output dan rangkaiannya.
6. DAFTAR PUSTAKA
Syahrul. 2014. Pemrograman
Mikrokotroler. Bandung: Informatika
Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith. 2009. Microelectonic Circuits (The Oxford Series in Electrical and Computer Engineering). Oxford.
Yatini Indra. 2010. Algoritma&
Struktur data dengan C. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Ahmad balza, dkk. April 2008.
Jurnal Sistem Alarm Mobil
Menggunakan Mikrokontroler
AT89S52 berbasis SMS.
Yogyakarta: Universitas Ahmad
Dahlan. Volume 6, no.1.
Riyadi Slamet dan Eka Purnama
Bambang. 2013. Jurnal Sistem
Pengendalian Keamana pintu Rumah
Berbasis SMS Menggunakan
Mikrokontroler ATMEGA 8535.
Indonesian Journal on Networking dan Security. Volume 2, no.1.
Nur Samijayani Octarina, dkk. Maret 2013. Implementasi Sistem Sensor Sederhana untuk Peringatan Banjir melalui SMS. Jakarta: Universitas Al-Azhar Indonesia. Volume 3, no.1.
Albert Paul Malvino. 1991. Elektronika Komputer Digital. Jakarta: Erlangga
http://www.arduino.web.id/
http://belajardasarpemrograman.blog spot.co.id/2013/03/arduino-uno.html
http://wiki.iteadstudio.com/IComSat http://tableinfo.blogspot.co.id/2013/0 6/gsm-shield-icomsat.html
