SISTEM KEAMANAN DAN KONTROL ALAT-ALAT ELEKTRONIK RUMAH DARI JARAK JAUH
BERBASIS ATMEGA 8535
SKRIPSI
DEHL BERTY 160821013
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2018
SISTEM KEAMANAN DAN KONTROL ALAT-ALAT ELEKTRONIK RUMAH DARI JARAK JAUH
BERBASIS ATMEGA 8535
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
DEHL BERTY 160821013
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2018
PERNYATAAN
SISTEM KEAMANAN DAN KONTROL ALAT-ALAT ELEKTRONIK RUMAH DARI JARAK JAUH
BERBASIS ATMEGA 8535
SKRIPSI
Saya mengaku bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
DEHL BERTY 160821013
PENGHARGAAN
Segala Puji dan Syukur kepada Allah Bapa atas Kasih dan Rahmat-Nya yang senantiasa menyertai penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. Pada kesempatan ini, penulis juga mengucapkan terimakasih terkhusus kepada Orang tua terbaik (Lasmaria Siahaan, S.pd) yang telah mendidik dan membesarkan saya sampai saat ini dan selalu memberikan dukungan moral dan moril serta doa, kepercayaan dan semangat selama ini kepada penulis. Dengan sepenuh hati, penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS, sebagai Ketua Departemen Fisika FMIPA USU.
2. Bapak Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng,Sc Selaku Pembimbing yang telah membantu dan memberikan waktu, saran serta dukungan selama bimbingan.
3. Seluruh Staff Dosen pengajar di Departemen Fisika yang telah memberikan materi selama perkuliahan.
4. Pegawai-pegawai di Departemen Fisika yang telah membantu dan memberikanpetunjuk dan arahan selama perkuliahan.
5. Abang danKakak tercinta Lambok Siregar & Margareth Eldiani
Damayanti Siregar yang telahmemberikansemangat,doa dan juga kritikan selama ini.
6.Abang Ipar Saya Rico Tampubolon yang telah memberikan arahan, semangat dan doa selama ini
7.Para SahabatOkto H Situmorang S.si, Amin O Sibuea S.si, Paulus B
Purba A.md, Dan Sarido Simanullang A.mdyang telah banyak memberikan support, arahan, doa danyangtelah menjadi keluarga kedua penulisselama ini.
8.Teman seperjuangan Epiphanias siagian dan rekan-rekan laboratorium Elektronika lanjutan yang selalu mendukung penulis akan pembuatan skripsi.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyelesaian skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dari para pembaca.
Medan, Agustus 2018
Dehl berty
SISTEM KEAMANAN DAN KONTROL ALAT-ALAT ELEKTRONIK RUMAH DARI JARAK JAUH
BERBASIS ATMEGA 8535
ABSTRAK
Kebutuhan manusia akan kemudahan komunikasi di era globalisasi ini semakin meningkat. Hal ini disebabkan banyaknya informasi–informasi penting serta penemuan-penemuan baru. Selain kemudahan dalam media komunikasi efisiensi sistem kontrol juga diharapkan dapat membantu dalam kehidupan. Kolaborasi dari kemajuan komunikasi dan kecanggihan sistem kendali dapat mempermudah seorang pengguna untuk mengendalikan sebuah sistem dari jarak jauh, tidak hanya antar kota, bahkan antar pulau dalam lingkup komunikasi yang digunakan.Telah dirancang alat sistem kontrol alat-alat elektronik rumah dari jarak jauh dan keamanan rumah berbasis Atmega 8535 dimana nantinya penguna aplikasi tidak perlu harus mendatangi kotak saklar untuk dapat menyalakan peralatan tersebut, namun hanya dengan mengirimkan sebuah pesan untuk mengaktifkan peralatan yang diinginkan
Kata kunci: Modul Gsm, Mikrokontroler Atmega 8535,Sensor PIR,Sensor Proximity
SYSTEM SECURITY HOME AND CONTROL OF HOME ELECTRONIC EQUIPMENTS FROM LONG DISTANCE
BASED ATMEGA 8535
ABSTRACT
The human need’s for ease of comunication in globalitation era will increase. This matter due to many important information and new discoveries. Besides of easy in communitation media for contol system eficiency, it also help many activity of life. The colaboration progress of comunication and modern control system can easier a person to controling a sytem from long distance, just not between a city moreover island in a comunication scope.Has been designed a instrument control system of home electronic equipments from long distance and it protective based on Atmega 8535 where the application user did not should come on the electric switch box for turn on instrument, but available sending a message for activated the instrument.
Keywords : GSM modul, Mikrokontroler Atmega 8535, PIR sensor, Proximitysensor.
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN i
PERNYATAAN ii
PENGHARGAAN iii
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
DAFTAR ISI vii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR LAMPIRAN xii
DAFTAR SINGKATAN xii
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1. Latar belakang 1
1.2. Rumusan Masalah 2
1.3. Batasan Masalah 3
1.4. Tujuan Penelitian 3
1.5. Manfaat Penelitian 3
1.6. Sistematika Penulisan 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1. SENSOR 6
2.1.1 Sensor Passive Infrared 6
2.1.2 Sensor Proximity 8
2.2 RELAY 8
2.3 Mikrokontroler ATmega 8535 10
2.3.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR Atmega 8535 10
2.3.2 Fitur ATmega 8535 12
2.3.3 Konfigurasi pin ATmega 8535 13
2.3.4 Peta Memori 16
2.3.5 Status Register 17
2.3.6 Program bantu Code Vision AVR 18
2.4 LCD (Liquid Crystal Display 18
2.4.1 Konfigurasi Pin LCD 21
2.5 DRIVER MOTOR L298 22
2.6 Modul GSM 26
BAB III METODE PENELITIAN 27
3.1. Diagram Blok 27
3.1.1 Rangkaian mikrokontroler Avr atmega 8535 28 3.1.2 Rangkaian Sensor proximity 28
3.1.3 Rangkaian Buzzer 29
3.1.4 Rangkaian Modul GSM 30
3.1.5 Rangkaian Motor L298 30
3.1.6 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) 31
3.1.7 Rangkaian Sensor PIR 31
3.1.8 Rangkain Driver kipas dan Driver Lampu 32
3.2 Diagram Alir (Flowchart) 33
3.2.1 Flowchart Hardware 33
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 34 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8535 34 4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Pir 35
4.3 Pengujian Sensor Proximity 36
4.4 Pengujian Rangkaian Modul GSM 37
4.5 Pengujian Rangkaian LCD 38
4.6 Pengujian rangkaian buzzer 39
4.7 Pengujian Rangkaian driver kipas 39 4.8 Pengujian Rangkaian Driver Lampu 40 4.9 Pengujian Rangkaian Driver Motor 40
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 42
5.1. Kesimpulan 42
5.2. Saran 36
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
No. Tabel Judul Halaman
1. Tabel deskripsi pin-pin AVR Atmega 8535 14
2. Konfigurasi Pin-Pin Lcd 21
3. Keterangan Fungsi Pin IC L298 25
4. data karakter elektronis IC L298 25
5. data pengukuran tegangan pada mikrokontroler 35
DAFTAR GAMBAR
No. Gambar Judul
Halaman
1. Sensor PIR 7
2. Relay 9
3. Rangkaian Limit switch 9
4. Arsitektur ATmega 8535 12
5. Konfigurasi pin ATmega 8535 13
6. Program Memori ATmega 8535 16
7. Konfigurasi memori data ATmega 8535 17
8. Status Register ATmega 8535 17
9. LCD 16x2 19
10. Konfigurasi Pin Lcd 21
11. Bentuk Fisik IC L298 23
12. Rangkaian Driver Motor 23
13. Diagram Blok IC L298 24
14. konfigurasi pin IC L298 24
15. Rangkaian Mikrokontroler AVR ATmega 8535 28
16. Rangkaian Sensor Proximity 29
17. Rangkaian Buzzer 29
18. Rangkaian Modul Gsm 30
19. Rangkaian Motor L298 30
20. Rangkaian LCD 16x2 31
21. Rangkaian Sensor PIR 32
22. Rangkaian Driver Lampu 32
23. Rangkaian Driver Kipas 32
24. Pengujian rangkaian mikrokontroler 34
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Program Lengkap Lampiran 2. Rangkaian Lengkap Lampiran 3. Foto Alat
Lampiran 4. Datasheet
DAFTAR SINGKATAN
PIR = PASSIVE INFRARED
AVR = Alf and Vegard’s Risc
RISC = Reduce Instruction Set Computer CISC = Complex Instruction Set Computer ALU = Arithmatic and Logic Unit
SRAM = Static Random Acces Memory
EEPROM = Electrical Erasable Programmable Read Only Memory SPI = Serial Peripheral Interface
USART = Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter
TWI = Two-Wire serial Interface SREG = Status Register
CV-AVR = Code Vision-AVR
WDT = WATCHDOG TIMER
LASER = Light Amplification Stimulated Emission of Radiation
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan yang sangat pesat memungkinkan praktisi untuk selalu terus melakukan pemikiran-pemikiran baru yang berguna antara lain untuk membantu pekerjaan manusia maupun menanggulangi permasalahan tertentu, ini di tunjukkan semakin majunya ilmu pengetahuan dan ilmu teknologi yang saat ini ditandai dengan bermunculannya alat-alat yang menggunakan sistem digital dan otomatis. Elektronika adalah salah satu dari teknologi yang membantu kehidupan manusia agar menjadi lebih mudah. Salah satu bentuk sistem akses kontrol eletronik yang saat ini banyak di kembangkan adalah pada sistem kontrol secara jarak jauh, hal ini memungkinkan seseorang dapat mengontrol suatu beban secara On-Off pada jarak yang jauh, hal ini tentu sangat berguna untuk menunjang kehidupan masyarakat modern sekarang yang kebutuhan akan mobilitas yang sangat tinggi. Pada tahapan ini permasalahan yang terjadi pada manusia adalah karena berkembangnya kebiasaan manusia meninggalkan rumah dengan keadaan lampu rumah mati. Ini memicu terjadinya pencurian di rumah - rumah kosong dengan berbagai modus. Keamanan disebuah perumahan elit memamg rata - rata sudah dikendalikan oleh petugas keamanan yang pada umumnya disediakan oleh pemilik kompleks perumahan, namun petugas keamanan tidak sedianya setiap saat berada di setiap rumah-rumah yang di jaga melainkan di post - post tertentu yang sudah ditentukan. Ini memberikan kesempatan para pencuri untuk dapat masuk kerumah - rumah kosong yang ditinggal penghuninya dengan memanfaatkan kelengahan petugas keaman. Selain
kebiasaan kita atau manusia meninggalkan dalam keadaan lampu mati, ada hal lain yang juga dapat menimbulkan sama membahayakan bagi manusia, misalkan lupa mematikan Ac, kompor listrik, dispenser, magic jar, komputer PC, setrika dan lainya yang dapat menimbulkan terjadinya konsleting listrik / arus pendek listrik dan mampu terjadinya kebakaran, maka dibutuhkanya sebuah sistem yang mampu mengendalikan alat - alat rumah tangga tersebut dari jarak jauh. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa salah satu keinginan setiap manusia adalah ingin merasa aman, sehingga orang berpikiran untuk membuat suatu alat yang bisa membantu saat kita di luar untuk bisa mengontrol alat rumah dan memantau kondisi di sekitarnya tanpa harus dipantau dengan jarak pandang mata. Dalam sistem ini indikator sistem akan dimunculkan secara real time. Pada saat ini ketika kita berpergian dan berada di luar ruangan kita tidak pernah tahu apa yang terjadi di rumah. Oleh sebab itu dalam rangka penulisan Skripsi ini dibuat pengontrolan alat-alat eletronik rumah dengan jarak jauh dan sistem keamanan rumah menggunakan sms gateway.
penulis membuat SISTEM KEAMANAN DAN KONTROL ALAT-ALAT ELEKTRONIK RUMAH DARI JARAK JAUH BERBASIS ATMEGA 8535
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan suatu masalah yangrelevan dengan judul yang ada yaitu:
1. Bagaimana merancang alat untuk mengontrol alat elektronik dengan jarak jauh
2. Bagaimana sistem kerja sensor PIR untuk mendeteksi
1.3. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah : 1. Sistem perancangan control alat elektronik rumah dengan jarak jauh menggunakan sistem komunikasi modul GSM.
2. Mikrokontroler yang digunakan adalah mkrokontroler jenis ATMega 8535 3. Sensor pendeteksi keamanan gerbang menggunakan sensor Proximity 4. Sistem pendeteksi keamanan ruangan menggunakan sensor PIR
5. Data yang dikirim sesuai program yang diatur pada mikrokontroler yang menggunakan program Code Vision AVR
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Merancang alat untuk memgontrol alat elektronik rumah berbasis modul GSM.
2. Untuk mengetahui keakuratan sensor Proximity dan sensor PIR dalam mendeteksi keamanan rumah.
3. Mengaplikasikan modul GSM untuk mengontrol alat elektronik rumah dari jarak jauh.
1.5 Mamfaat Penelitian
Mamfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui sistem kontrol alat elektronik rumah dari jarak jauh berbasis modul GSM.
2. Untuk mengetahui prinsip kerja dan memahami cara pengaplikasian
sensor Proximity dan sensor PIR dalam mendeteksi keamanan rumah.
3. Merancang alat yang berfungsi dalam sistem kontrol alat elektronik rumah dari jarak jauh.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari alat SISTEM KONTROL ALAT-ALAT ELEKTRONIK RUMAH DARI JARAK JAUH DAN KEAMANAN RUMAH BERBASIS ATMEGA 8535. Maka penulis menulis skripsi ini dengan sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang, tujuan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, mamfaat penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Dalam Bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk teori pendukung itu antara lain tentang Mikrokontroler ATMega 8535 (hardware dam software), sensor Proximity, sensor PIR,dan Modul GSM.
BAB III PERANCANGAN ALAT
Pada bab ini akan dibahas tentang perancangan alat, yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dan sistem kerja dari masing-masing rangkaian.
BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN
Bab ini berisikan tentang pengujian alat dan juga analisis tugas akhir yang telah dibuat.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dan saran.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 SENSOR
Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk mengubah suatu besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu.Hampir seluruh peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor didalamya.Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil.Ukuran yang sangat kecil sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi. Sensor merupakan bagian dari transducer yang berfungsi unutk melakukan sensing atau “ merasakan dan menangkap “ adanya perubahan energi eksternal yang akan masuk ke bagian input dari transducer, sehingga perubahan kapasitas energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian konverter dari transducer untuk diubah menjadi energi listrik. Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan kesamaan yanag menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroler sebagai otaknya.
(https://ivaqoriatus.wordpress.com/2015/03/19/collage-2/)
2.1.1 sensor passive infra red
PIR merupakan modul sensor inframerah pasif yang memilik lensa fresnel sehingga dapat mendeteksi pergerakan manusia pada sebuah ruangan. Proses kerja sensor ini dilakukan dengan mendeteksi adanya gerakan tubuh manusia atau objek yang diubah menjadi perubahan tegangan Sensor PIR, Sensor PIR (Passive Infra Red) dapat mendeteksi sampai dengan jarak 8m.
Gambar 1. Sensor PIR
PIR sensor mempunyai dua elemen sensing yang terhubung dengan masukan. Jika ada gerakan yang lewat di depan sensor tersebut, maka sensor akan mengaktifkan sel pertama dan sel kedua sehingga akan menghasilkan bentuk gelombang. Sinyal yang dihasilkan sensor PIR mempunyai frekuensi yang rendah yaitu antara 0,2 – 5 Hz. Sensor PIR bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Jadi, ketika seseorang berjalan melewatisensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan
arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output
2.1.2 SENSOR PROXIMITY
Sensor proximity memancarkan medan elektromagnetik atau sinar radiasi elektromagnetik misalnya inframerah, dan mencari perubahan pada medan dan mengembalikan sinyal. Beberapa proximity sensor mengembalikan nilai biner yang mewakili "dekat" atau "jauh".Biasanya, nilai jauh adalah nilai > 5 cm, tetapi hal ini dapat bervariasi dari sensor ke sensor.Jangkauan maksimum sensor dapat diketahui dengan menggunakan method getMaximumRange.Pada Aplikasi ini proximity sensor sangat dibutuhkan untuk mempermudah pengguna memberikan respons berupa “Ya” atau “tidak” dengan mendekatkan tangan ke sensor.Misalnya ketika aplikasi membacakan notifikasi SMS atau panggilan telepon, pengguna cukup melambaikan tangan satu kali ke proximity sensor untuk menolak menjawab SMS/telepon atau dua kali mendekatkan tangan untuk menjawab SMS/telepon.
2.2 RELAY
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A. Pada dasarnya relay terdiri dari 4 komponen dasar, yaitu :
1 Electromagnet (Coil) 2 Armature
3 Switch Contact Point (Saklar)
4 Spring
Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak. Simbol limit switch ditunjukan pada gambar berikut.
Gambar 2. Relay Limit switch umumnya digunakan untuk :
A. Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda lain.
B. Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil.
C. Sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek.
Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya pada batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan atau penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Limit switch memiliki 2 kontak yaitu NO (Normally Open) dan kontak NC (Normally Close) dimana salah satu kontak akan aktif jika tombolnya tertekan. Konstruksi dan simbol limit switch dapat dilihat seperti gambar di bawah.
Gambar 3.rangkaian Limit Swith
2.3 Mikrokontroler ATmega 8535
Mikrokontroler merupakan chip cerdas yang menjadi tren dalam pengendalian dan otomatisasi. Dengan banyak jenis keluarga, kapasitas memori dan berbagai fitur, mikrokontroler menjadi pilihan dalam aplikasi prosesor mini untuk pengendalian skala kecil.
Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) dari Atmel ini menggunakan arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang artinya prosesor tersebut memiliki set instruksi program yang lebih sedikit dibandingkan dengan MCS-51 yang menerapkan arsitektur CISC (Complex Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi prosesor RISC adalah instruksi dasar (belum tentu sederhana), sehingga instruksi-instruksi ini umumnya hanya memerlukan 1 siklus mesin untuk menjalankannya.Kecuali instruksi percabangan yang membutuhkan 2 siklus mesin. RISC biasanya dibuat dengan arsitektur Harvard, karena arsitektur ini yang memungkinkan untuk membuat eksekusi instruksi selesai dikerjakan dalam satu atau dua siklus mesin, sehingga akan semakin cepat dan handal. Proses downloading programnya relatif lebih muda karena dapat dilakukan langsung pada sistemnya.
Sekarang ini, AVR dapat dikelompokkan menjadi 6 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, keluarga AT90CAN, AT90PWM dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya sedangkan dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan hampir sama. Sebagai pengendali utama dalam pembuatan robot, digunakan salah satu produk ATMEL dari keluarga ATmega yaitu ATmega 8535.
2.3.1Arsitektur Mikrokontroler AVRATMega8535
Mikrokontroler AVR ATMega 8535 merupakan mikrokontroler produksi Atmel dengan 8 Kbyte In-System Programmable-Flash, 512 Byte EEPROM dan 512 Internal SRAM.AVR ATmega 8535 memiliki seluruh fitur yang dimiliki AT90S8535.Selain itu, konfigurasi pin AVR ATMega 8535 juga kompatibel dengan AT90S8535. Diagram blok arsitektur ATMega 8535 ditunjukkan pada gambar 2 dibawah ini. Terdapat sebuah inti prosesor (Processor core) yaitu Central Processing Unit, dimana terjadi proses pengumpanan instruksi (Fetching)
dan komputasi data. Seluruh register umum sebanyak 32 buah terhubung langsung dengan unit ALU (Arithmatic and Logic Unit). Terdapat empat buah port masing- masing delapan bit dapat difungsikan sebagai masukan maupun keluaran.
Media penyimpanan program berupa Flash Memory, sedangkan penyimpan data berupa SRAM (Static Random Acces Memory) dan EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory).Untuk komunikasi data tersedia fasilitas SPI (Serial Peripheral Interface), USART (Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter), serta TWI (Two-Wire Serial Interface).
Mikrokontroler ATMega 8535 memiliki fitur-fitur utama yaitu sebagai berikut:
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga unit Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
6. SRAM sebesar 512 byte.
7. Memori Flash sebesar 8 kbytes dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat deprogram saat operasi.
11. Antarmuka komparator analog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.
Gambar 4. Arsitektur Atmega 8535
2.3.2 Fitur ATmega 8535
Kapabilitas detail dari ATmega 8535 adalah sebagai berikut:
1. sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.
2. Kapabilitas memori Flash 8 Kb, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.
4. Port komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.
2.3.3 Konfigurasi pin ATmega8535
Gambar 5. Konfigurasi pin ATmega 8535
Konfigurasi pin ATmega8535 bisa dilihat pada gambar 5, dari gambar tersebut dapat dijelaskan secara fungsional konfigurasi pin ATmega8535 sebagai berikut:
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
2. GND merupakan pin ground
3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.
4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu timer/counter, komparator analog dan SPI.
5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog dan Timer oscillator.
6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi 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.
Tabel 1. Deskripsi pin-pin AVR ATmega8535
No.Pin Nama Pin Keterangan
10 VCC Catu daya
11 GND Ground
40 – 33 Port A : PA0- PA7 (ADC0- ADC7)
Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor. Port ini juga dimultipleks dengan masukan analog ke ADC 8 kanal
1-7 Port B : PB0 –
PB7
Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor.Fungsi lain dari port ini masing masing adalah :
PB0 : To (timer/counter0 external counter input)
PB1 : T1 (timer/counter1 external conter input)
PB2 : AIN0 (analog comparator positive input)
PB3 : AIN1 (analog comparator positive input)
PB4 : SS (SPI slave select input)
PB5 : MOSI (SPI bus master input/slave input)
PB6 : MISO (SPI bus master input/slave input)
PB7 : SCK (SPI bus serial clock) 22 – 29 Port C : PC 0 –
PC 7
Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor. Dua pin yaitu PC6 dan PC7 berfungsi sebagai osilator eksternal untuk timer/counter 2.
14-21 Port D : PD0 – PD7
Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor. Fungsi lain dari port ini masing
masing adalah :
PD0 : RXD (UART input line) PD1 : TXD (UART input line)
PD2 : INT0 (eksternal interrupt 0 input) PD3 : INT 1 (eksternal interrupt 1 input) PD4 : OC1B ( timer/counter 1 output compare B match input)
PD5 : OC1A ( timer/counter 1 output compare A match input)
PD6 : ICP (timer/counter1 input capture pin)
PD7 : OC2 (timer/counter2 output compare match output)
9 RESET Masukan reset. Sebuah reset terjadi jika pin ini diberi logika low melebihi periode minimum yang diperlukan.
13 XTAL 1 Masukan ke inverting oscillator amplifier dan masukan ke rangkaian internal clock.
12 XTAL 2 Keluaran dari inverting oscillator amplifier
30 AVCC Catu daya untuk port A dan ADC
31 AGND Analog Ground
32 AREF Refrensi masukan analog untuk ADC
2.3.4 Peta Memori
Arsitekstur AVR terdiri atas dua memori utam, yaitu Data Memori dan Program Memori. Sebagai tambahan fitur dari ATMega 8535, terdapat 8 EEPROM 512 byte sebagai memori data dan dapat deprogram saat operasi.
ATmega 8535 terdiri atas 8 Kbyte On-Chip-In-System Programmable Flash Memory untuk penyimpan program. Karena seluruh instruksi AVR dalam bentuk 16 bit atau 32 bit, maka Flash dirancang dengan komposisi 4K x 16. Untuk mendukung keamanan software atau program, Flash Program memori dibagi menjadi dua bagian yaitu Boot Program dan bagian Application Program.Konfigurasi Program Memori dapat ditunjukkan pada gambar 3 dibawah ini.
Gambar 6. Program Memori ATmega 8535
Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register Umum, 64 buah Register I/O dan 512 byte SRAM internal. Konfigurasi memori data dapat ditunjukkan pada gambar 4 dibawah ini.
Gambar 7. Konfigurasi memori data ATmega 8535 2.3.5 Status Register (SREG)
Status Register adalah register yang berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi.SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler.
Gambar 8. Status Register ATmega 8535 a. Bit 7-I : Global Interrupt Enable
Bit harus diset untuk meng-enable interupsi. Setelah itu, anda dapat mengaktifkan interupsi mana yang akan anda gunakan dengan cara meng- enable bit kontrol register yang bersangkutan secara individu. Bit akan di- clear apabila terjadi suatu interupsi yang dipicu oleh hardware, dan bit tidak akan mengizinkan terjadinya interupsi, serta akan diset kembali oleh instruksi RETI.
b. Bit 6-T: Bit Copy Storage
Instruksi BLD dan BST menggunakan bit-T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit-T dapat disalin kembali ke suatu bit dalam register GPR menggunakan instruksi BLD.
d. Bit 4-S: Sign Bit
Bit-S merupakan hasil operasi EOR antara flag-N (Negatif) dan flag V (komplemen dan overflow).
e. Bit 3-V: Two’s Complement Overflow Flag
Bit berguna untuk mendukung operasi aritmatika.
f. Bit 2-N: Negative Flag
Apabila suatu operasi menghasilkan belangan negative, maka flag-N akan diset.
g. Bit 1-Z: Zero flag
Bit akan diset bila hasil operasi yang diperoleh adalah nol.
h. Bit 0-C: Carry Flag
Apabila suatu operasi menghasilkan carry, maka bit akan diset 2.3.6 Program bantu code vision AVR
Code vision AVR compiler (CV AVR) merupakan compiler bahasa C untuk AVR.kompiler ini cukup memadai untuk belajar AVR, karena mudah penggunaannya juga didukung berbagai fitur yang sangat membantu dalam pembuatan software untuk keperluan pemrograman AVR.
CVAVR ini dapat berjalan dibawah sistem operasi windows 9x,Me, NT, 2000 dan XP. CVAVR ini dapat mengimplementasikan hampir semua instruksi bahasa C yang sesuai dengan arsitektur AVR, bahkan terdapat beberapa keunggulan tambahan untuk memenuhi keunggulan spesifik dari AVR.hasil kompilasi objek CVAVR bisa digunakan sebagai source debug dengan AVR studio debugger dari ATMEL.
2.4 LCD (Liquid Crystal Display)
Modul 16x2 sudah dilengkapi dengan sebuah kontrol yang memiliki dua register 8 bit yaitu register instruksi (IR) dan register datar (DR). IR menyimpan kode instruksi, seperti display clear, cursor shift dan informasi address untuk display data RAM dan character generator (CGRAM). LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya
dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display
LCD (Liquid Crystal Display) sering diartikan dalam bahasa indonesia sebagai tampilan kristal cair merupakan suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD dapat menampilkan karakter ASCI sehingga kita bisa menampilkan campuran huruf dan angka sekaligus bewarna ataupun tidak bewarna, hal ini disebabkan karena terdapat banyak sekali titik cahaya (piksel) yang terdiri dari satu buah kristal cair sebagai titik cahaya. Walau disebut sebagai titik cahaya namun kristal cair ini tidak memancarkan cahaya sendiri. Sumber cahaya didalam sebuah perangkat LCD adalah lampu neon bewarna putih dibagian belakang susunan kristal cair tadi.
Titik cahaya yang jumlahnya puluhan ribu bahkan jutaan inilah yang membentuk tampilan citra. Kutub kristal cair yang dilewati arus listrik akan berubah karena pengaruhpolarisasi medan magnetik yang timbul dan oleh karenanya akan hanya membiarkan beberapa warna diteruskan sedangkan warna lainnya tersaring.
) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik
Dalam menampilkan karakter untuk membantu menginformasikan proses dan kontrol yang terjadi dalam suatu program robot kita sering menggunakan LCD. Ada beberapa jenis LCD perbedaanya hanya terletak pada alamat menaruh karakternya.Salah satu LCD yang sering dipergunakan adalah LCD 16x2 artinya LCD tersebut terdiri dari 16 kolom dan 2 baris.LCD ini sering dipergunakan karena harganya relatif murah dan pemakaiannya yang mudah.LCD yang digunakan masih membutuhkan agar dapat dikoneksikan dengan sistem minimum dalam suatu mikrokontroller.Driver tersebut berisi rangkaian pengaman, pengatur tingkat kecerahan backlight maupun data serta untuk mempermudah pemasangan di mikrokontroller (portable-red).LCD Display 16 X 2 diperlihatkan pada gambar 2.11, sebagai berikut.
Modul LCD memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Terdapat 16 x 2 karakter huruf yang bisa ditampilkan.
2. Setiap terdiri dari 5 x 7 dot-matrix cursor.
3. Terdapat 192 macam karakter.
4. Terdapat 80 x 8 bit display RAM ( maksimal 80 karakter ).
5. Memiliki kemampuan penulisan dengan 8 bit maupun dengan 4 bit.
6. Dibangun oleh osilator lokal.
7. Satu sumber tegangan 5 Volt.
8. Otomatis reset saat tegangan dihidupkan.
9. Bekerja pada suhu 0oC sampai 550C.
Keunggulan LCD adalah hanya menarik arus yang kecil (beberapa microampere), sehingga alat atau sistem menjadi portable karena dapat menggunakan catu daya yang kecil.Keunggulan lainnya adalah tampilan yang diperlihatkan dapat dibaca dengan mudah di bawah terang sinar matahari.Di bawah sinar cahaya yang remang-remang dalam kondisi gelap, sebuah lampu (berupa LED) harus dipasang dibelakang layar tampilan.Teknologi LCD memberikan keuntungan dibandingkan dengan teknologi CRT, karena pada dasarnya, CRT adalah tabung triode yang digunakan sebelum transistor ditemukan.
Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan CRT adalah konsumsi daya yang relative kecil, lebih ringan, tampilan yang lebih bagus, dan ketika berlama-lama di depan monitor, monitor CRT lebih cepat memberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD.
LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang menampilkan data dengan 2 baris tampilan pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah :
1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat program tampilan.
2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya mengunakan 8 bit data dan 3 bit control.
3. Ukuran modul yang proporsional.
4. Daya yang digunakan relative sangat kecil.
2.4.1. Konfigurasi Pin LCD
Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap karakter dengan huruf 5 X 7 dot matrik.Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter (membaca program), maksimum pembacaan 80 X 8 bit tampilan data.Perintah utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ON/OFF, Display Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift. Dibawah ini dapat terlihat gambar 7 konfigurasi dari LCD 16 X 2 :
Gambar 10. Konfigurasi Pin LCD
Pada gambar diatas terlihat bahwa LCD 16 X 2 terdapat pin yang memiliki fungsi seperti yang tertera pada tabel 1.
Tabel 2. Konfigurasi Pin LCD
No Simbol Level Fungsi
1 Vss - 0 Volt
2 Vcc - 5+10 % Volt
3 Vee - Penggerak LCD
4 RS H/L H = Masukkan Data , L =
Masukkan Ins
5 R/W H/L H = Baca, L = Tulis
6 E H/L Enable Signal
7 DB0 H/L
8 DB1 H/L
9 DB2 H/L
10 DB3 H/L
Data Bus
11 DB4 H/L
12 DB5 H/L
13 DB6 H/L
14 DB7 H/L
15 V+ BL - Kecerahan Signal
16 V- BL -
2.5 Driver Motor L298
Driver motor L298N merupakan driver motor yang paling populer digunakan untuk mengontrol kecepatan dan arah pergerakan motor terutama pada robot line foller / line tracer. Kelebihan dari driver motor L298N ini adalah cukup presisi dalam mengontrol motor.Selain itu, kelebihan driver motor L298N adalah mudah untuk dikontrol.
Untuk mengontrol driver L298N ini dibutuhkan 6 buah pin mikrokontroler. Dua buah untuk pin Enable ( satu buah untuk motor pertama dan satu buah yang lain untuk motor kedua. Karena driver L298N ini dapat mengontrol dua buah motor DC) 4 buah untuk mengatur kecepatan motor motor tersebut.Skematik rangkaian driver motor L298N harus ditambahkan beberapa komponen lagi agar dapat bekerja.
Yang pertama berupa rangkaian regulator yang berada dibagian atas skematik.dan yang kedua adalah rangkaian pendukung driver motor yang berupa beberapa dioda. Output dari rangkaian ini sudah berupa dua pin untuk masing masing motor.Pada prinsipnya rangkaian driver motor L298N ini dapat mengatur tegangan dan arus sehingga kecepatan dan arah motor dapat diatur.
Gambar 11. Bentuk Fisik IC L298
Gambar 12. Driver Motor
Bila switch 1 dan 4 dalam keadaan close dan switch 2 dan 3 dalam keadaan open, maka motor akan berbutar kearah kiri.sebaliknya, Bila switch 2 dan 3 dalam keadaan close dan switch 1 dan 4 dalam keadaan open, maka motor akan berputar kearah kanan.
Di dalam IC L298, telah terkandung 2 buah rangkaian H-bridge yang siap digunakan untuk mengendalikan putaran motor DCMP.
Gambar 13. Diagram Blok IC L298
Di dalam data-sheet-nya, IC L298 dapat bekerja dengan tegangan catu hingga 46 volt DC dan memiliki arus (DC) kerja maksimal hingga 4
Ampere.Dengan spesifikasi tersebut, IC L298 sudah dapat digunakan dalam mengendalikan putaran motor DCMP dengan arus kerja hingga 4 Ampere.IC L298 memiliki 15 kaki yang memiliki fungsi tersendiri.Konfigurasi kaki-kaki IC L298 dapat kita lihat pada gambar 3 berikut ini, sedangkan keterangan fungsi untuk setiap kakinya dapat dilihat pada tabel 1.
Gambar 14.Konfigurasi Pin IC L298
Tabel 3. Keterangan Fungsi Kaki/Pin IC L298
Tabel 4. Data Karakter Elektronis IC L298
Cara kerja driver motor DCMP menggunakan IC L298 adalah seperti halnya Hbridge. Sambil menyermati gambar diagram blok di atas (gambar 2.6).
Disana tampak bahwa IC L298 memiliki 2 buah rangkaian driver motor DCMP H-bridge. Untuk memudahkan dalam menjelaskan cara kerja H-bridge pada IC L298, kita fokus pada salah satu H-bridge saja, yaitu H-bridge yang sebelah kiri
Pada gambar 2.7 tampak bahwa pada masing-masing kaki basis transistor H- bridge dihubungkan dengan sebuah gerbang logika AND yang salah satu kaki input-nya digabung dan dihubungkan dengan kaki In1 (Input 1) dan In2 (Input 2).
Kemudian input salah satu gerbang AND (yaitu gerbang AND bagian bawah) diberi inverter (pembalik kondisi) yang berfungsi untuk pembalik sinyal.
Selanjutnya (masih pada H-bridge sebelah kiri pada IC L298), kaki input yang
kedua pada keempat gerbang AND dihubungkan dengan kaki EnA (Enable A).
Kaki EnA berfungsi untuk mengaktifkan atau menonaktifkan rangkaian H-bridge pada IC L298.
2.6 Modul GSM
Global System For Mobile Communication (GSM) merupakan suatu protokol telepon selular yang mulai diciptakan di era tahun 1980 – 1990 an untuk membuat suatu standarisasi layanan di eropa dengan diadopsi oleh beberapa negara seperti Afrika Selatan, Australia, Timur Tengah dan Amerika Utara. Teknologi selular ini muncul setelah AMPS atau bisa dikatakan masuk kedalam ke generasi kedua (2G).Pada ponsel GSM menggunakan sistem Subscriber Identity Module Card atau biasa kita kenal SIM Card untuk memudahkan pengalamatan suatu tujuan.Pada dasarnya jaringan GSM mengacu kepada jaringan generasi kedua (2G) yang beroperasi berdasarkan kombinasi dari Time Division Multiple Access (TDMA) dan Frequency Division Multiple Access (FDMA). Rentang frekuensi yang diberlakukan pada jaringan GSM berbeda-beda disetiap negara sebagai contoh di eropa kisaran frekuensi 900 MHz – 1.800 MHz, Amerika 850 MHz – 1.900 MHz dan sebagian negara lain menggunakan rentang frekuensi 850 MHz [6]. Pada jaringan GSM umumnya memiliki perangkat pokok dalam arsitektur jaringanya antara lain BTS, BSC, MSC/VLR, HLR, dan SMSC.
BAB III
METODE PENELITIAN 3.1 Diagram BlokDiagram Blok merupakan dasar dari system rangkaian yang menggambarkan sistem kerjanya dan fungsi-fungsinya. Berikut diagram blok sistem yang telah dirancang pada gambar 3.1 dibawah ini :
Sistem kerja dari diagram blok di atas adalah :
1. Sensor proximity mendeteksi ada/tidaknya suatu objek dan akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler jika terjadi perubahan 2. Sensor Pir (passive infrared) merupakan sensor infrared yang akan
memberikan sinyal output high jika terdeteksi pergerakan manusia 3. Limit switch bekerja sebagai pembatas waktu buka/tutup gerbang 4. Buzzer merupakan suatu bentuk keamanan rumah saat sensor aktif 5. HP digunakan dalam bentuk sms
HP
ATMEGA 8535
DRIVER
MOTOR MOTOR GERBANG
KIPAS
LAMPU
MODUL GSM
SENSOR PROXIMITY
SENSOR PIR
LIMIT SWITCH 1
LIMIT SWITCH 2
RELAY RELAY
BUZZER
3.1.1 Rangkaian Mikrokontroler AVR ATmega 8535
Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATmega 8535 terdiri dari rangkaian sistem minimum dan rangkaian I/O. Rangkaian minimum mikrokontroler terdiri dari rangkaian clock dan rangkaian reset. Rangkaian clock pada mikrokontroler ATmega 8535 membutuhkan osilator Kristal dan 2 buah kapasitor non polar agar dapat berosilasi.Pada perancangan ini, frekuensi osilator Kristal yang digunakan adalah 16 MHz dan besar kapasitor 22 pF.Pemilihan frekuensi dan besar kapasitor tersebut dirancang berdasarkan datasheet mikrokontroler ATmega 8535.Rangkaian Reset pada mikrokontroler Atmega 8535 berfungsi untuk mengembalikan mikrokontroler pada program awal (vektor reset).
Gambar 15. Rangkaian Mikrokontroler AVR ATmega 8535
3.1.2 Rangkaian Sensor Proximity
Rangkaian ini terdiri dari sebuah pemancar laser dan sebuah rangkaian penerima laser.Pemancar dan penerima laser dipasang berhadapan sesuai dengan lebarnya jalan raya. Pada rangkaian pemancar ini menggunakan laser dioda +3,3V sedangkan rangkaian penerima menggunakan LDR 3 pin. Jika LDR menerima sinar laser maka akan memberikan sinyal high (1), namun jika LDR tidak menerima sinar laser (terhalang oleh objek) maka akan mengeluarkan logika low (0).
Berikut rangkaian sensor:
Gambar 16. Rangkaian Sensor Proximity
3.1.3 rangkain buzzer
Buzzer adalah komponen yang berfungsi mengubah energi listrik menjadi energi suara/bunyi.Fungsi buzzer adalah sebagai komponen yang memberikan sinyal peringatan. Buzzer dikendalikan oleh sebuah penguat arus dalam hal ini adalah transistor dengan memberikan logika 1 pada basis transistor akan menjenuhkan transistor sehingga arus akan mengalir dari sumber ke buzzer dan sebaliknya logika 0 akan memutuskan arus buzzer. Berikut rangkaian Buzzer:
Gambar 17. Rangkaian Buzzer
3.1.4 Rangkaian Modul GSM
Modul GSM merupakan bagian dari pusat kendali yang berfungsi sebagai transceiver.Modul GSM mempunyai fungsi yang sama dengan sebuah telepon seluler yaitu mampumelakukan fungsi pengiriman dan penerimaan SMS. Dengan adanya sebuah modul GSM maka aplikasi yang dirancang dapat dikendalikan dari jarak jauh dengan menggunakanjaringan GSM sebagai media akses.
Gambar 18. Rangkaian Modul GSM 3.1.5 Rangkaian Motor L298
Pada prinsipnya rangkaian driver motor L298N ini dapat mengatur tegangan dan arus sehingga kecepatan dan arah motor dapat diatur. Untuk mengontrol driver L298N ini dibutuhkan 6 buah pin mikrokontroler. Dua buah untuk pin Enable ( satu buah untuk motor pertama dan satu buah yang lain untuk motor kedua. Karena driver L298N ini dapat mengontrol dua buah motor DC) 4 buah untuk mengatur kecepatan motor motor tersebut.
Gambar 19. Rangkaian motor L298
3.1.6 Rangkaian LCD (Liquid Crysal Display)
Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter.
Pemasangan potensio sebesar 10 KΩ untuk mengatur kontras karakter yang tampil.Gambar 14.berikut merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler.
Gambar 20. Rangkaian LCD 16x2
3.1.7 Rangkaian Sensor PIR
PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared.Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor.PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED.Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya.Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia.
Gambar 21. Rangkaian Sensor Pir 3.1.8 Rangkaian Driver Kipas Dan Driver Lampu
Relay adalah saklar yang dikendalikan secara elektro-mekanik (electromechanical switch). Arus listrik yang mengalir pada kumparan relay akan menciptakan medan magnet yang kemudian akan menarik lengan relay dan mengubah posisi saklar, yang sebelumnya terbuka menjadi terhubung.
Gambar 22. Rangkaian driver lampu
Gambar 23. Rangkaian Driver Kipas
3.2 flowchart
STA RT
INISIALIS ASI
IF SMS MASUK
BACA PESAN
IF PESAN
‘L1’
IF PESAN
‘K1'
IF PESAN
‘P1’
IF PESAN
‘K0’
IF PESAN
‘P0’
IF ada Sensor Pir = 1
BUZZER NON AKTIF
BUZZE R AKTIF
KIRIM SMS GERBA NG = 0 KIPAS =
0 LAMPU
= 0 IF PESAN
‘L0’’
GERBA NG = 1 KIPAS =
1 LAMPU
= 1 Y
Y
Y
Y
Y
Y Y
T T T T T
T
T
Scan sensor Keaman an
If Ada Masuk Kirim SMS
If Ada Orang Didalam Rumah
Buzzer Non Aktif
Selesai
Kirim SMS
BUZZE R AKTIF
BUZZE R AKTIF
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8535
Pada Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8535 bertujuan untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroler dapat berjalan dengan baik.
Pengujian pada rangkaian ini dengan melakukan read signature pada chip mikrokontroler.
Gambar 24. Pengujian Mikrokontroler ATmega 8535
Pengujian pada rangkaian ini juga dilakukan dengan menghitung tegangan keluaran pada masing-masing pin IC. Berikut adalah tabel hasil pengukuran tegangan pada rangkaian mikrokontroler ATmega 8535.
Tabel 5. Data hasil pengukuran tegangan pada rangkaian mikrokontroler Pin Tegangan keluaran (v) Pin Tegangan keluaran(v)
1 0,67 21 4,44
2 0,66 22 0,65
3 0,41 23 0,01
4 0,55 24 2,21
5 0,58 25 3,10
6 0,56 26 3,49
7 0,62 27 2,17
8 0,42 28 2,56
9 5,12 29 3,58
10 5,18 30 5,18
11 0,00 31 0,01
12 0,46 32 5,19
13 0,45 33 0,36
14 1,12 34 0,33
15 5,08 35 0,33
16 0,56 36 0,35
17 0,58 37 0,36
18 0,53 38 0,36
19 0,38 39 2,00
20 4,46 40 1,98
4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Pir (Passive Infrared)
Pengujian pada sensor ini bertujuan mengetahui sensitifitas sensor dalam mendeteksi objek baik pada jarak terdekat dan terjauh terhadap objek yang terdapat di dalam ruangan, dimana sensor ini membutuhkan tegangan masukan sebesar 5 Vdc. Sensor ini akan diletakkan pada ruangan rumah yang menghadap kea rah pintu rumah untuk mendeteksi objek yang berada di dalam rumah, objek yang akan dideteksi dalam pengujian yaitu manusia.
Pengujian sensor PIR
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(23, 21, 20, 19, 18, 17);
void setup() {
pinMode(22,OUTPUT);
digitalWrite(22,LOW);
pinMode(16,OUTPUT);
digitalWrite(16,HIGH);
lcd.begin(16, 2);
pinMode(pir,OUTPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(pir) == 1){
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“pir aktif”);
} Else {
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(“pir non aktif”);
}
4.3 Pengujian Rangkaian Sensor Proximity
Pengujian dilakukan dengan memberikan suatu objek (telapak tangan) pada sensor proximity dengan jarak yg berbeda.
Pengujian Sensor proximity
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(23, 21, 20, 19, 18, 17);
void setup() { lcd.begin(16,2);
pinMode(22,OUTPUT);
digitalWrite(22,LOW);
pinMode(16,OUTPUT);
digitalWrite(16,HIGH);
}
void loop() {
int sensorValue = analogRead(A1);
float volt = sensorValue*0.004887;
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Volt = ");
lcd.print(volt);
delay(1000);
}
4.4 Pengujian Rangkaian Modul GSM
Pengujian modul GSM harus dilakukan dengan memprogram mickrokontroler untuk mengirim
SMS .
- Berikut ini adalah list program untuk mengirim pesan ke nomor pemilik rumah.
#include <Wire.h>
char* mynumber="082272013768";
void setup()
send_Sms(mynumber,"tes GSM");
}
void loop() {
}
bool send_Sms(char* number,char* text){
Serial.print (F("AT+CMGF=1\r")); //set sms to text mode
while(Serial.read()!=0x0A){};
delay(2000);
Serial.print (F("AT+CMGS=\"")); // command to send sms Serial.print (number);
Serial.print(F("\"\r"));
while(Serial.read()!=0x20){};
delay(1000);
Serial.print (text);
Serial.print ("\r");
Serial.print((char)26);
while(Serial.read()!=0x0A){};
while(Serial.read()!=0x0A){};
}
4.5 Pengujian Rangkaian LCD
Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port C dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD.Display 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 ) pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/
Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus 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 mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:
lcd
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(23, 21, 20, 19, 18, 17);
void setup() {
pinMode(22,OUTPUT);
digitalWrite(22,LOW);
pinMode(16,OUTPUT);
digitalWrite(16,HIGH);
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("Tes lcd");
}
void loop() { }
4.6 Pengujian Rangkaian Buzzer void setup() {
pinMode(A7, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(A7, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(A7, LOW);
delay(1000);
}
4.7 Pengujian Rangkaian Driver Kipas void setup() {
pinMode(12, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(12, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(12, LOW);
delay(1000);
}
4.8 Pengujian Rangkaian Driver Lampu void setup() {
pinMode(A5, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(A5, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(A5, LOW);
delay(1000);
}
4.9 Pengujian Rangkaian Driver Motor
#define cw 14
#define ccw 15
#define pw 13 void setup() {
pinMode(cw,OUTPUT);
pinMode(ccw,OUTPUT);
pinMode(pw,OUTPUT);
}
Void loop(){
digitalWrite(cw,HIGH);
digitalWrite(ccw,LOW);
analogWrite(pw,100);
delay(1000);
digitalWrite(cw,LOW digitalWrite(ccw,HIGH);
analogWrite(pw,100);
delay(1000);
}
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil rancangan, pengujian serta analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Alat dapat mendeteksi pergerakan manusia sebagai bentuk keamanan rumah. Dengan menggunakan rangkaian transmitter dan receiver dengan jarak yang tertentu pada ruangan (5 meter).
2. Memanfaatkan modul GSM (Global Service for Mobile) sebagai pengontrol jarak jauh sangat efisien digunakan, Karena jangkauan servis yang sangat luas dan dapat mengetahui kondisi alat elektronik dan keamanan rumah
5.2 Saran
1. Diharapkan alat ini dapat digunakan dalam kehidupan nyata untuk membantu kegiatan manusia sehari-hari
DAFTAR PUSTAKA
Arifianto, Deni. 2011. Kamus komponen elektronika. Pt. Kawan pustaka:Jakarta Iswanto. 2008. Design dan Implementasi Sistem Embedded Mikrokontroler
Atmega 8535 dengan bahasa basic. Gava Media: Yogyakarta.
Gifson, Albert dan Slamet, (2009). Sistem pemantau ruang jarak jauh dengan sensor passive infra red berbasis mikrokontroler AT89S52. Jurnal telkomnika, Vol 7, no.3, hlm 202- 203.
Setiawan, Afrie. 2011. Aplikasi Mikrokontroler Atmega16 menggunakan Bascom- AVR. ANDI: Yogyakarta.
Syahrul. 2012. Prinsip-prinsip, Antarmukan, dan aplikasi mikrokontroler.
Informatika bandung
http://digilib.polban.ac.id/files/disk1/143/jbptppolban-gdl-arifin1313-7114-3 bab2--2.pdf
http://elektronika-dasar.web .id/limit-switch-dan-saklar-push-on/
https://ivaqoriatus.wordpress.com/2015/03/19/collage-2/
http://www.robotics-university.com/2015/01/driver-motor-dcmp-menggunakan- ic-l298.html
Program lengkap
#include <LiquidCrystal.h> //32
#define MESSAGE_LENGTH 160 char message[MESSAGE_LENGTH];
int messageIndex = 0;
char phone[16];
char datetime[24];
char real;
const long interval =30;
unsigned long previousMillis = 0;
const int rs = 23, en = 21, d4 = 20, d5 = 19, d6 = 18, d7 = 17;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
String Arsp, Grsp;
int gmp=0;
char* text;
String pesan;
char* number;
bool error;
int data;
float volt;
String p;
int lampu = A5;
int kipas = 12;
#define buzzer A7
#define cw 14
#define ccw 15
#define pw 13 int pir=1;
int alarm = 0;
#define limit_tutup 11
#define limit_buka 10 int state = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(22,OUTPUT);
pinMode(buzzer,OUTPUT);
pinMode(kipas,OUTPUT);
pinMode(lampu,OUTPUT);
pinMode(cw,OUTPUT);
pinMode(ccw,OUTPUT);
pinMode(pw,OUTPUT);
digitalWrite(kipas,HIGH);
digitalWrite(lampu,HIGH);
digitalWrite(22,LOW);
pinMode(16,OUTPUT);
digitalWrite(16,HIGH);
pinMode(pir,INPUT);
pinMode(limit_buka,INPUT);
pinMode(limit_tutup,INPUT);
digitalWrite(limit_buka,HIGH);
digitalWrite(limit_tutup,HIGH);
lcd.begin(16, 2);
lcd.print(" Welcome ");
for (int t=0;t<16;t++){
lcd.setCursor(t,1);
lcd.write(0xff);
delay(1500);
}
for (int t=0;t<16;t++){
Serial.print("AT+CMGD=1\r");
while(Serial.read()!=0x0A){};
while(Serial.read()!=0x0A){};
}
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Tes SMS ");
text="Modem Ok";
number="082272013768";
digitalWrite(buzzer,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(buzzer,LOW);
delay(100);
digitalWrite(kipas,LOW);
digitalWrite(lampu,LOW);
while (digitalRead(limit_tutup) != 0){
digitalWrite(cw,HIGH);
digitalWrite(ccw,LOW);
analogWrite(pw,120);
}
analogWrite(pw,0);
send_Sms(number,text);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("SMS Berhasil ");
lcd.clear();
}
void loop() { while (state == 0){
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" off ");
if(Serial.available()) {
digitalWrite(buzzer,HIGH);
delay(10);
digitalWrite(buzzer,LOW);
Serial.print (F("AT+CMGR=1"));
Serial.print("\r");
pesan = Serial.readString();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("sms masuk ");
int x = pesan.indexOf('*');
p = pesan.substring(x+1,x+3);
Serial.print("AT+CMGD=1\r");
while(Serial.read()!=0x0A){};
while(Serial.read()!=0x0A){};
lcd.clear();
}
if (p == "L1"){digitalWrite(lampu,HIGH);}
if (p == "AA"){state = 1;}
if (p == "L0"){digitalWrite(lampu,LOW);}
if (p == "K1"){digitalWrite(kipas,HIGH);}
if (p == "K0"){digitalWrite(kipas,LOW);}
if (p == "00"){digitalWrite(kipas,LOW);digitalWrite(lampu,LOW);}
if (p == "11"){digitalWrite(kipas,HIGH);digitalWrite(lampu,HIGH);}
if (p == "P1"){
while (digitalRead(limit_buka) != 0){
digitalWrite(cw,LOW);
digitalWrite(ccw,HIGH);
analogWrite(pw,200);
}
analogWrite(pw,0);
p="0";
}
if (p == "P0"){
while (digitalRead(limit_tutup) != 0){
digitalWrite(cw,HIGH);
digitalWrite(ccw,LOW);
analogWrite(pw,100);
}
analogWrite(pw,0);
p="0";
} }
while (state == 1){
unsigned long currentMillis = millis()/1000;
if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
previousMillis = currentMillis;
alarm = 0;
}
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" safe Home ");
if(Serial.available()) {
digitalWrite(buzzer,HIGH);
delay(10);
digitalWrite(buzzer,LOW);
Serial.print (F("AT+CMGR=1"));
Serial.print("\r");
pesan = Serial.readString();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("sms masuk ");
int x = pesan.indexOf('*');
p = pesan.substring(x+1,x+3);
Serial.print("AT+CMGD=1\r");
while(Serial.read()!=0x0A){};
while(Serial.read()!=0x0A){};
lcd.clear();
}
if (p == "L1"){digitalWrite(lampu,HIGH);}
if (p == "NN"){state = 0;}
if (p == "L0"){digitalWrite(lampu,LOW);}
if (p == "K1"){digitalWrite(kipas,HIGH);}
if (p == "K0"){digitalWrite(kipas,LOW);}
if (p == "00"){digitalWrite(kipas,LOW);digitalWrite(lampu,LOW);}
if (p == "11"){digitalWrite(kipas,HIGH);digitalWrite(lampu,HIGH);}
if (p == "P1"){
while (digitalRead(limit_buka) != 0){
digitalWrite(cw,LOW);
digitalWrite(ccw,HIGH);
analogWrite(pw,200);
}
analogWrite(pw,0);
p="0";
}
if (p == "P0"){
while (digitalRead(limit_tutup) != 0){
digitalWrite(cw,HIGH);
digitalWrite(ccw,LOW);
analogWrite(pw,100);
}
analogWrite(pw,0);
p="0";
}
int data = analogRead(A0);
float laser = data * 0.004887;
int PIR = digitalRead(pir);
if (laser > 1 && alarm == 0){//orang masuk lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("ada ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Seseorang Masuk ");
alarm = 1;
send_Sms(number,"ada seseorang Masuk kedalam rumah");
}
else if (PIR == 1 && alarm == 0){ //orang di dalam lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("ada ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Ssorang d dalam");
alarm = 1;
send_Sms(number,"ada seseorang Di dalam rumah");
}
if (alarm == 1){
digitalWrite(buzzer,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(buzzer,LOW);
delay(100);
} else { delay(200);
}
/*delay(100);
while (digitalRead(limit_buka) != 0){
digitalWrite(cw,LOW);
digitalWrite(ccw,HIGH);
analogWrite(pw,100);}
delay(100);*/
} }
bool send_Sms(char* number,char* text){
Serial.print (F("AT+CMGF=1\r")); //set sms to text mode while(Serial.read()!=0x0A){};
delay(2000);
Serial.print (F("AT+CMGS=\"")); // command to send sms Serial.print (number);
Serial.print(F("\"\r"));
while(Serial.read()!=0x20){};
delay(1000);
Serial.print (text);
Serial.print ("\r");
Serial.print((char)26);
while(Serial.read()!=0x0A){};
while(Serial.read()!=0x0A){};
}
String _buffer;
int _timeout;
String read_Sms(uint8_t index){
Serial.print (F("AT+CMGF=1\r"));
if (( _readSerial().indexOf("ER")) ==-1) { Serial.print (F("AT+CMGR="));
Serial.print (index);
Serial.print("\r");
_buffer=Serial.read();
if (_buffer.indexOf("CMGR:")!=-1){
return _buffer;
}
else return "";
} else return "";
}
String _readSerial(){
_timeout=0;
while (!Serial.available() && _timeout < 12000 ) {
delay(13);
_timeout++;
} }
