TUGAS AKHIR MODEL SISTEM PENGAMAN RUMAH PADA RUMAH PINTAR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

! "

"

"

"

#$%$&'$( )% )#'*)+ ,+-*++.$&' /- '0$ $1,*#$.$&'%

'/ 2')*& '0$ )#3)&) $4&*4 $5#$$

+$6'#*6)+ &5*&$$#*&5 ',(7 #/5#).

)6,+'7 /- &5*&$$#*&5 )&)') 0)#.) &*8$#%*'7

7

"

"

"

"

"

"#

$!

% &' ()*+

% ")

, , +

, ,

+

-)+ ! , + +, !+ + +

, ,

. +

/+ 0 ! !

+ , , ,

+

1+ 2 +

3+ " +

(+ " , 4 , % , # , ,

% 5, % , + , 6 , "

7+ " 8 , 9 , : , , % , 8 6 ,

, , , , 8 +

;+ " +% +

&+ % " :8!8 +

'+ < *=/ *=1

+

)=+ % 9 4 , % 6 ,

, , " % 4 +

))+

+

. ,

+ 0

,

2 +

%

2 +

9 , /( /==;

5

%>%!%# : > ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %>%!%# : > ? #44@ A+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %>%!%# @ : %#++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %>%!%# #4 % %#+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ %>%!%# @ ! % %#++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ @#9% %%# 8 % > %# 8%@9%++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 8% % #4%# %@ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

% %@ +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5 % %@ 4%! %@ +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5 % %@ % > ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5

% %@ >%! @%#BBBBBBBBBBBBBBBBBBB++ + 5

# %@ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5 % @%C ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5

5

% + % %@ 0@ +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 7 /+) ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ; /+)+) > @ ?> @ A +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ; /+)+/ @ . +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ )= /+)+1 > ? > A ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ )) /+)+3 DD @ . +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ )) /+)+( +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ )/ /+/ +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ )3 /+1 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ )(

/+3 ! % &' ()BBBBBBBBBBBBBBB++ );

/+3+) ! ! BBBBBBBBBBBBBB )'

/+3+/ ! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ + )' /+3+1 ! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ + )' /+3+3 @ ? @A+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ + /= /+3+( E0 BBBBBBBB++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ /1

/+3+( 8 % &' ()BBBBBBBB+++++++ /(

/+( 8 @ /1/ ' BBBBB+ /7

/+7 BBBBBBBBBBBBBB /'

/+; @ C ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1) % + @%#C%#4%# +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1/ 1+) 8 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1/ 1+/ ! % &' ()+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1/

5

1+/+/ @ @ ! ++++++++++++++++++++++++++++++ 13 1+1 @ > ) > /+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1( 1+3 % +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 17 1+( @ DD +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1' 1+7 @ 8 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 3= 1+; : ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 3/ 1+& 2 @ /1/++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 31 1+' > +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 33

1+'+) +++++++++++++++++++++++++++ 33

1+'+/ % > ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 3(

1+'+1 % ++++++++++++++++++++++++++++ 37

% F+ % > #4 8 @%# %# ! % % %# ++++++++++++++++++++++ 3' 3+) > ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 3' 3+/ DD ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ () 3+1 % ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ (/

3+3 : ++++++++++++++++++++++++++++++ (1

3+( 8 ++++++++++++++++++++++++ (7

3+7 C 8 ++++++++++++++++++++++++++++++++++ (;

5

4 /+) @ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 7 4 /+/ C +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ &

4 /+1 8 @ C +++++++++++++++++++++++++++++ '

5

4 1++( @ DD +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 3= 4 1+7 @ 8 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 3) 4 1+; @ : +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 3/ 4 1+& 8 !%G/1/, ! C ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 33 4 1+' % ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 3&

4 3+) 8 8 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++ (1

5

/+) C @ C0# +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ /1 /+/ " ' ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ /; /+1 ! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1= 1+) 8 8 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 3; 3+) > +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ (= 3+/ > ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ (= 3+1 DD ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ () 3+3 % +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ (/

3+( : +++++++++++++++++++++++++++++++ (3

3+7 : +++++++++++++++++++++++++++++ (3

3+; : : +++++++++++++++++++ ((

5

5

+

+ ! + !

+ "

, + ,

. +

C 2

> @,

> @+

, +

. +

. ;

+ 2

2 ),3/F+ ),3/F

+ ,

7 +

5 "

2 +

+ 2 2

. + 2

2 2 +

2 , * 2 + 2 2 2 ,

2 . + > 2 , 2

2 * + *

. +

. 22 > @ ,

. . > @ 2 +

. . 2 , . . .+

+

; 2

5 + . . 2 ),3/F+ 6

2 . )3,/F, + . .

2 , . . . 5 2 7

! "

#

$

!

%

&

' (

*

+

%

"

,

"

+

" %

!

!

%

. "

+

/

*

.

!

"

"

"

#

#

0

* 12"

33

. !

0 ! 33

+

4

5 #

"

12"

#

#

6

$

% % %

+

!

* #

!

. # !

6

0 #

&

'

(

#

/

#

!

"

#

) 7

! " ##

$" %

%

" &

%

! ' (

+

& ,

- ' ##

.

/ 0 !

! %

! " !&

$

%

1 2

( &-&

$

3 4

5 " " "

5 " " " "

%

3 4 !

"

% " %

6 $ 7

" % !(

5

(

% 6 7 !(

6 7

' 8!

!( 6 7 !(

6% 7

9 8! 6 7

%

' 5

8! 8! " / "

!( % '

% !( !(

" %

) "

, 9

!( %

) 5 !(

% &

-) 5 ( 0 8 3 -4

!( %

!(

' !(

:

. %

' !(

% %

!' !(

" #

6 7

3 4 "

$'

) "

$

;

$

! "

% 3 :4 ! $

% < % "

" % 9

. %

% !

. . % ! .

" " " " " $ .

! ! . " "

( 6 7 !

% % " " "

% %

6 !7" % % !

"

. % %

!

&''

&

3 4 = !

/" / )># ? ! & +

(

$

)

3 &4

& 6 7

.

6 " 7

6 7

&

"

. % " %

6 " 7 ) "

-*)

/

,)

$

0'

2 " $

$ 0 0 "

: = − − −# % % % # % % % − − =

! 0 A:"

. B8 6 7"

B8 A B88 B !

< B8 A

:"

% %

# = −

) " *

# % = ' " # %

# _C =

! $ 9

1

(

; ? & :

' 6 7

"

6 & 7 % % ;

> _' 6 7

" :: ::: ! $

! (

; B

B&" 6B 7

6D7 B B

B&" 627 B ?

&

.(

'

" "

%

+

) (

!

/ ,

,

)

*+ $

) $ ,

,

6 7

% 08 ,

:

0 "

= (;, 6 ! !

' " ) "*

' ! ,

= (;, 6 ' " ) "*

) $

% " (;,

, "

% ,

6= (;,7" & ' ( , 6 + ) "7" -& #,'

6 E 7" 1 E

!

/

/ ,

,

)

,

(;, 6 ' " ) "7

( ,- + ) "7

!

/

-(;, , (;,

% 0 (;,

. % 6 "7 (;,

= (;,

, % 1/ '"

, / '

! /

, ( , 6 + ) "7

( , % ( ,

( , $ "

, & '

/ '

1: '

, :: == "

" :: += ( , "

: == =( 6 7

&:

, :: +=

" - *

' / ,

(: (+

& , % " &: &=

% 6&: 2 &= 7

% 6:: += 7

- ( ? 6, 7 , -: +=

( = ) : ==

! !

# ) 0& #

0

=( ( ,

" "

( (

(

6 8;@7" 6 8;@7"

60 0 7

6 7

( : : " $

&

& % ( 6 7

( :

6 7 . /

+ :+ 0

'1 '$" . : :

@ % ( ,

- F 6 F7

, 8G" 8" =;" ( :"

( " ;B" ( :!: " !

' F ' = $

*

' ' '

8G 8 =; ( ( ;B

! 1 6 F7

8G * "

8 * 2 " "

=; * $

( " ( & *

;B *

*

/ (

G 1

&&

'>" % : : 8>

>: />

( 0

, 5

" %

( #

! 60 7 > 0 "

60 7 ' >

1 ! ( 6! (7

( 1

! 6 *: & 7 ! > 6 * : - 7 ! (

" 1

,;BH " I! (

+ ( 8;@ 6 7

( :

( ,;! 60 , 7

( : $

:

( 8;@ 60 7

( : $

$ : "

5 2 "

&-: ( '

( (

:=: " ! ! ' '

( 8;@ 6 7

( : + " %

*

) ' 8 ( 8;@

@

,;! 8;@ + ! !

!

?= 8;@ - 3

4

?=& 8;@ & 3

5

! 8;@

0! 8;@ : #

! $ -

1

)

0E;

2 6 % 7"

&! 6

&/

, :

. (H!"

H! $ !

) % 6!

7 E & $

& ,

& "

6 :7" 6

7" 6 7 "

(' 8;@

- , &

E

-6 :7" "

" 6 7 '

' 8;@ "

(' 8;@

E-& E1/ $

/ ,

-6 :7" 6

7" " 6 7

&

%

'<= %

'<=

! % 2

& ,

) -

*+ $

/ % , :"

" & - , : % "

% %

- 6 H!7 - :

6(H!7" % : "

. "

% 6 :7"

$ (' 8;@ ) %

6 7 " &

-% 2

( % 8;@ (

"

6 ' (' 7 % 2 6 0 (0 7

&

' ,: , "

% " ,: A : , A ' ( @ 6 /7

$

: (H! 6 - :7

&1

(H! " ( @ A

J K" ( @ AK:K

$ ' ! ( 8;@

" (' "

(' J K "

(' J:K $ ) ,&

6 &7 J K " $ " (0

J K 6 $7 '<= 6

7

$

2

& ,

)

+

-( &-&8

3 4 ) "

" ( &-&8" & ?

( &-&8 & 1 "

6 7

68;,7 )

" . "

% $

) % !

&+

%( &-&

0 $ !' & & *

) !'

3 - 3

-& 6(!7

- 0 6 !7

/ 0 "6!( 7

3 6?@!7

1 ! "6! (7

+ 6 6( 7

68 7

#

$ *

6 * &"-7

0 6 !7

!

& 6(!7

&

& 6 * "/"1"+" " 7

& 6 6( 7

! " .

& & 68 7

! " "

(

& - "6! (7

! "

& / 0 "6! (7

! "

& # 6(07

! " .

& 1 68!7

! " .

%

- 3 6 * 7

, 6 7

%

>

5 8,; < ( &-&

&

( &-& , H&-& 08 /

" & 5 E8,; 5

( &-& 5 ( &-& 5

E8,;

( 08 , H &-&

%

-

&

% '

! "

%

:" ! E & $ '

,;! 8;@ ! & < ,;!A

! E-& $ " ,;!A: !

E1/ $

-% 0

-: 74 & 1 36 & -& & -L C 0/ ) )' − × × = ) $ $ *

0 M N M N"

" &

-& 0 4 6 ! 7

-"

: &"! %

: E & $ &

E1/ $

A

0/ ×

− ×6& 1 7 &

) ,

/ &

. 1 4 #

/ 5 . / 5

-& 7 & 1 6

&× −0/ × &×6& 1−0/ 7× 1

1 4 # 1 4 #

-& 7 & 1 6

&× −0/ × &×6& 1−0/ 7×-&

5 5 " 5

! ,;! 8;@ !

,;! 8;@ 6

. % 7" ! " &

-(

&,

6

7

)

-

, )

% %

$

$ $ " $

%

6 7

% " %

Perancangan perangkat keras sistem pengaman rumah dengan mikrokontroler

AT89S51 berdasarkan prinsip–prinsip dasar teori yang dijelaskan pada bab II.

Tahapan dalam proses perancangan ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu:

1. Menentukan spesifikasi dari perangkat keras.

2. Menentukan komponen&komponen utama yang akan digunakan untuk

merealisasikan sistem. Komponen yang dipilih pada tugas akhir ini adalah

komponen yang murah dan mudah didapatkan di pasaran.

3. Merancang rangkaian ( ) bagian&bagian dari sistem sesuai dengan prinsip

kerja pada diagram blok (mikrokontroler, sensor, penampil, saklar) serta

menentukan spesifikasi komponen yang digunakan.

4. Menggabungkan rangkaian dari masing&masing bagian tersebut sehingga

menjadi rangkaian perangkat keras yang utuh dan dapat bekerja dengan baik.

Tahapan&tahapan proses perancangan di atas secara rinci dapat diuraikan pada

pembahasan berikut ini.

!"

Sistem pengaman rumah dengan menggunakan mikrokontroler AT89S51 pada

tugas akhir ini dibahas meliputi; sensor asap ( ), sensor pengaman

jendela, solenoid, Mikrokontroler AT89S51, LED dan Buzzer atau Piezzo sounder.

Pada penulisan ini digunakan dua buah LED yang berfungsi sebagai indikator sensor

yang sedang aktif, dimana LED ini akan menyala sesuai keluaran dari mikrokontroler

33

adanya masukan. Selain itu juga solenoid digunakan untuk membuka pintu rumah saat

mendapat masukan dari program yang dikendalikan dengan .

Pada mikrokontroler AT89S51 menggunakan osilasi internal (

) yang terhubung ke pin 18 dan 19 (XTAL1 dan XTAL2). Kaki XTAL1 dan

XTAL2 pada mikrokontroler digunakan sebagai masukan untuk osilasi internal yang

berfungsi sebagai sumber clock pada CPU. Kristal menggunakan frekuensi 12 MHz.

Mikrokontroler juga dilengkapi dengan tombol reset yang akan memberikan

tegangan logika tinggi untuk mereset mikrokontroler dan untuk mereset

mikrokontroler digunakan rangkaian reset yang terhubung ke kaki RST dari

mikrokontroler. Oleh karena itu pada kaki RST dipasang kapasitor yang terhubung ke

Vcc dan resistor yang terhubung ke yang akan menjaga RST bernilai ‘1’ pada

saat pengisian kapasitor dan bernilai ‘0’ sesaat kemudian. Dengan demikian

mikrokontroler akan direset setiap pertama kali diberi catu daya.

Pada kaki P2.0 sampai P2.3 pada mikrokontroler digunakan sebagai masukan

yang terdiri dari rangkaian sensor pengaman jendela. Untuk kaki P2.4 dan P2.5

merupakan kaki port keluaran mikrokontroler yang terdiri dari dua buah LED yang

berfungsi menginformasikan atau sebagai indikator sensor yang sedang aktif. Sebuah

buzzer sebagai indikator dan solenoid yang berfungsi sebagai pengait kunci pintu

dipasang pada kaki P2.6 dan P2.7.

Pada kaki P1.6 dipasang rangkaian sensor asap dan sebuah tombol PUSH OFF

dipasang pada kaki P1.7.

Pada port 3 kaki 10 dan 11 pada mikrokontroler digunakan sebagai masukan

untuk komunikasi serial RS232 dengan 9 pin yang dapat digunakan mengkonversikan

34

#

$

Mikrokontroler mempunyai rangkaian osilasi internal ( ) yang

dapat digunakan sebagai sumber clock pada CPU. Untuk dapat menggunakan

rangkaian osilator dalam chip tersebut, harus ditambahkan sebuah kristal dan dua

buah kapasitor pada pin XTAL1 dan pin XTAL2 (pin 18 dan 19). Rangkaian osilator

menggunakan Kristal 12 MHz dan dua buah kapasitor 30 pF sehingga frekuensi detak

pada CPU adalah 12 MHz. Rangkaian osilator dapat dilihat pada gambar 3.1

! !

"

! !

#

%& Rangkaian Osilator Pada Mikrokontroler.

$

Rangkaian reset digunakan untuk mereset mikrokontroler pada saat catu daya

dihidupkan. Keadaan reset pada mikrokontroler diperoleh apabila pin reset diberi

logika tinggi (biasanya dalam waktu beberapa milisekon). Waktu reset tersebut dapat

dihitung dengan rumus

T = R x C

Pada perancangan ini waktu reset 100 s dengan menggunakan nilai kapasitor

35

100 x 10−3 _{= 10 x 10}−6 _{x R}

R = ₆

3 10 10 10 100 − − × × = 10KD

Cara kerja rangkaian reset adalah sebagai berikut, bila tegangan catu

dihidupkan arus akan mengalirkan melewati kapasitor sehingga akan menimbulkan

beda tegangan pada resistor. Tegangan pada pin reset merupakan beda tegangan

antara Vcc dengan kapasitor. Tegangan pada kaki reset atau ₉akan berubah

menjadi: 5 10 10 10 1 10 10 3 3 3 9 × × + × × =

9 = 4,54V

$ % ! ! " ! ! # " " & # ' (

%& Rangkaian Reset Pada Mikrokontroler.

$

' $

'

Pada rangkaian indikator LED ini mempunyai tegangan maksimum sebesar

2,1V (pada perancangan digunakan tegangan sebesar 1,6V) dengan arus sebesar

20 A. Sedangkan tegangan pada kaki mikrokontroler pada saat berlogika tinggi

adalah 5 V.

36

Maka besarnya tahanan sebesar:

3 10 20 6 , 1 5 − × − = − = 3 10 20 4 , 3 − × = =170

Sistem pengaman rumah yang dirancang terdiri dari dua buah LED sebagai

indikator. Fungsi LED sebagai indikator sensor yang sedang aktif. LED1 dan LED2

dirancang untuk bekerja pada aktif tinggi.

!

%& Rangkaian Indikator LED

(

'

)

Rangkaian LDR pada gambar 3.4 dalam perancangan sistem pengaman rumah

berbasis Mikrokontroler AT89S51 ini berfungsi sebagai sensor untuk mendeteksi

asap, bila terjadi kebakaran didalam rumah. Pada data sheet dalam keadaan gelap

resistansi LDR sangat tinggi yaitu 1 Mega Ohm, sedangkan ditempat yang terang atau

LDR disinari cahaya resistansinya akan berubah menjadi yaitu 9 Kilo Ohm.

Nilai resistansi LDR berubah tergantung pada perubahan intensitas cahaya

yang mengenai permukaan LDR. Perubahan nilai resistansi LDR berbanding terbalik

dengan intensitas cahaya yang mengenainya, semakin terang cahaya yang

mengenainya, maka resistansi dari LDR akan semakin kecil dan sebaliknya.

Perubahan nilai resistansi LDR akan menyebabkan perubahan tegangan pada LDR.

37

tegangan sebesar 5V. Pada rangkaian detektor asap pada dasarnya menggunakan

prinsip kerja rangkaian pembanding tegangan yang menggunakan LDR (

sebagai resistor dalam perancangan.

$ $ $ ) $ ) % " " "

%& (Rangkaian Detektor Asap

Pada perancangan ini ditentukan tegangan referensi adalah setengah tegangan

Vcc yang nilainya sebesar 5V. Pada saat gelap resistansi LDR sebesar 1M dan saat

terang akan berubah resistaninya menjadi 9K (dari data sheet).

Dengan tegangan referensi sebesar 2,3V maka:

2 1 2 1 + × = 1 2 2 5 3 , 2 + × = 1 2 2 3 . 2 5 + =

Dari perhitungan tersebut didapat perbandingan resistansi antara ₁dan ₂

38

1dan 2sebesar 800 . Dengan tegangan referensi sebesar 2,3V bila diset tegangan

1 lebih kecil dari tegangan referensi agar berayun pada tegangan (&) maka nilai

pengganti LDR ₃ dapat dihitung sebagai berikut:

Misalnya tegangan referensi sebesar 2V maka:

+ × = 3 3 1 3 3 10 9 10 9 5 2 × + × × =

≈

13,5K

Untuk saat tegangan lebih besar dari tegangan referensi agar keluaran dapat

berayun pada tegangan (+) maka nilai pengganti ₃ dapat dihitung sebagai

berikut:

Misalnya tegangan referensi sebesar 3V maka:

+ × = 3 3 1 3 3 10 9 10 9 5 3 × + × × =

≈

15K

Karena menggunakan prinsip pembiasan cahaya lewat asap maka agar saat

terjadi sedikit asap dan sensor harus mampu mendeteksi maka diambil resistansi yang

mendekati nilai 9K yaitu sebesar 8K2 sebagai resistansi ₃.

Saat tegangan V₁sebesar 2V maka IC LM 358 tidak bekerja sehingga

tegangan yang masuk ke pin sebesar 0V, sedangkan saat tegangan V₂sebesar 3V

39

Cara kerja detektor asap pada penulisan ini adalah sebuah LED 5V digunakan

sebagai sumber cahaya yang terselubungi oleh sebuah pipa, sedangkan disampingnya

terdapat rangkaian pendeteksi cahaya dengan menggunakan LDR yang pada LDR

terselubungi juga dengan sebuah pipa. Pada kondisi normal rangkaian detektor asap

dalam kondisi terang karena antara kedua pipa dipasang secara berhadapan..

Saat terjadi kebakaran atau ada asap, maka asap akan menutupi pipa. Karena

sebagian dari cahaya dari LED tertutup oleh asap, maka asap yang menutupi pipa

akan mereduksi sebagian cahaya yang masuk kedalam pipa yang terdapat rangkaian

detektor asap. Karena cahaya yang mengenai permukaan LDR berkurang maka nilai

resistansinya akan bertambah. Dengan penambahan resistansi yang kemudian oleh

rangkaian LDR dideteksi dengan kenaikan nilai tegangan V1 dari tegangan referensi.

Saat tegangannya lebih dari tegangan referensi maka tegangan keluaran akan berayun

pada (+) sehingga akan dideteksi oleh mikrokontroler yang kemudian

dihubungkan ke buzzer.

"

$

*++

Rangkaian buzzer berfungsi untuk membangkitkan suara. Frekuensi yang

digunakan adalah frekuensi 2 KHz. Untuk mengaktifkan buzzer menggunakan

transistor sebagai saklar transistor. Pada rangkaian ini????????, kondisi buzzer

tergantung kondisi transistor saat itu. Jika transistor ON karena adanya arus kecil pada

basis dengan memberi logika ‘0’, maka buzzer akan mendapatkan tegangan dari Vcc

namun sebaliknya jika transistor OFF maka buzzer juga akan OFF.

Nilai arus buzzer atau I (arus kolektor) sebesar 40 A (dari data sheet). Maka

besarnya arus pada basis adalah:

40

Nilai dari hfe adalah 100 (diambil dari data sheet) maka nilai adalah:

100 40

=

= 0, 4 A

Dari perhitungan arus basis ( ), maka besarnya resistansi pada kaki basis

adalah: − = 4 . 0 7 . 0 4 , 2 − =

≈

4, 3 KD

$ *+,

-. ' "

'%//

'

%& "Rangkaian Indikator Buzzer

,

%&*

*

*

Pada prinsipnya rangkaian ini mempunyai kesamaan dengan rangkaian

indicator buzzer, namun pada rangkaian solenoid berfungsi untuk membuka pintu

utama pada rumah. Untuk mengaktifkan solenoid digunakan transistor sebagai saklar

transistor. Untuk mengetahui nilai arus solenoid atau I (arus kolektor) dengan

hambatan dalam solenoid adalah 30D, sehingga dengan menentukan tegangan Vcc

sebesar 12V maka arus pada Ic (arus kolektor) adalah:

41 30 12 = = ! 0,4A

Maka untuk mengetahui arus basis dengan rumus:

=

Nilai dari hfe adalah 100 (diambil dari data sheet) maka nilai adalah:

100 4 , 0 = = 4

Dari perhitungan arus basis ( ), maka besarnya resistansi pada kaki basis adalah:

− = 3 10 4 7 . 0 5 − × − = 075 , 1 = KD ' " ! ' !

%& ,Rangkaian Pembuka Kunci Pintu Elektrik

Cara kerja dari rangkaian ini adalah saat rangkaian ini diaktifkan atau

mendapat masukan dari mikrokontroler maka transistor akan berfungsi sebagai saklar

42

pada plunger akan tertarik masuk sehingga yang sebagai pengait pintu akan

terlepas dari lubang pintu dan pintu dapat terbuka..

-

!

%

.

$

Pada rangkaian pengaman jendela menggunakan sensor reed switch yang

mempunyai arus maksimal sampai 0,5A. Namun pada perancangan ini menggunakan

arus sebesar 10 A agar arus yang mengalir tidak melebihi batas arus maksimal dan

mampu mampu mengalir pada mikrokontroler. Dengan tegangan masukan ke

mikrokontroler sebesar 3V, maka hambatannya sebesar:

= 10

Maka besarnya tahanan pada " besarnya adalah.

3 1 10 10 0 5 − × − = − = !! 3 10 10 5 − × = =500 $ ! 0

%& -Rangkaian Sensor Pengaman Jendela

Cara kerja dari rangkaian pengaman jendela adalah reed switch yang bersifat

seperti saklar saat didekatkan pada medan magnet maka reed switch dalam kondisi

ON sedangkan saat jauh dari efek medan magnet, maka reed switch dalam kondisi

OFF. Dari kondisi ini maka pada pemasangannya " diletakan pada bagian

43

ditutup, maka reed switch akan ON. Sedangkan saat pintu dibuka, maka reed switch

dalam kondisi OFF sehingga jika pada saat pengaman rumah ini diaktifkan dan pintu

dibuka maka saklar yang semula dalam kondisi ON akan berubah OFF sehingga

prinsip kerja ini yang digunakan sebagai pengaman jendela. Pada perancangan ini

sensor jendela berjumlah empat buah karena pada perancangan rumah pintar hanya

dibuat empat kamar.

/

!

Jika peralatan yang kita pakai menggunakan logika TTL, sinyal serial port

harus kita konversikan dahulu ke pulsa TTL sebelum digunakan. Sebaliknya, sinyal

dari peralatan kita harus dikonversikan ke logika RS232 sebelum dimasukan ke

. Konverter yang paling mudah digunakan adalah MAX232. Didalam IC ini

terapat! # yang akan membangkitkan +10 volt dan &10 volt dari sumber +5

volt tunggal. Dalam IC # $ # 16 pin (8 x 2 baris) ini terdapat

dua buah dan dua buah % .

Untuk itu digunakan IC MAX232 yang memiliki 2 buah pengubah tegangan

dari standar TTL ke standar RS232 dan 2 buah pengubah tegangan dari standar RS232

ke standar TTL. Pada IC MAX232 ini perlu ditambahkan beberapa kapasitor yang

berfungsi untuk mengubah level tegangan. Koneksi dan besarnya kapasitor

disesuaikan sesuai dengan .

Untuk memperkecil ruang lingkup perancangan ini, digunakan fitur

komunikasi serial antara mikrokontroler dengan komputer agar pemasukan nilai

referensi dapat menggunakan & komputer dan hasilnya dapat ditampilkan

pada layar komputer.

Komponen untuk berkomunikasi secara serial dengan komputer adalah

44

berfungsi sebagai dan % pada rangkaian antarmuka dan memenuhi

semua spesifikasi EIA RS232, konfigurasi pin dapat dilihat pada gambar 3.7

merupakan gambar rangkaian antara komputer dengan mikrokontroler.

Dari gambar 3.8, serial yang digunakan adalah DB9. Dari 9 pin yang ada

pada DB9, pada perancangan ini hanya menggunakan 3 buah pin yaitu pin 2 ( %

/RX), pin 3 ( ' ( dan pin 5 () / GND). Lewat & yang

telah disediakan windows, nilai acuan dikirimkan dari komputer ke mikrokontroler

secara serial. IC MAX232 berfungsi untuk mengubah level RS232 ke level TTL.

$ $ ! ! ! ! $ ) $ ) ) $ % % % % 1 1 0 ' & & & & &

%& Koneksi MAX232, Mikrokontroler dan PC

Sehingga untuk berhubungan dengan pada #!, tegangan pada

mikrokontroler harus diubah dari standar TTL ke standar RS232. Sebaliknya,

pada P! juga harus mengubah level tegangannya dari standar RS232 ke standar

TTL.

*

*

Pada mode1 dan 3 dapat diatur dengan menggunakan *. Cara

45

menggunakan registers TH1 saja. Pengiriman setiap bit data terjadi setiap timer 1

limpahan ( % ") sebanyak 32 kali sehingga dapat disimpulkan bahwa:

Lama pengiriman setiap bit data = Timer 1 % "X 32

Baud rate (jumlah bit data yang terkirim tiap detik) =

32 _ 1 1 × % "

Apabila diinginkan 9600 bps mka timer 1 harus diatur agar % " setiap

32 9600

1

× detik.

Timer 1 overflow setiap kali TH1 mencapai nilai % " dengan frekuensi sebesar

fosc/12 atau periode 12/fosc. Dari sini ditemukan persamaan sebagai berikut:

,1)

256 (

12_{× −}

= 32 9600 1 × 9600 = 32 ) 1 256 (

12_{× −} , _×

Dengan frekuensi osilator sebesar 11,5092 maka TH1 adalah 253 atau 0FDH

%

*

Sebelum perancangan lunak sistem pengaman rumah dengan mikrokontroler

AT89S51 ditentukan terlebih dahulu langkah yang akan dilakukan sistem pengaman

rumah saat bekerja untuk mendeteksi adanya bahaya. Penyusunan urutan kerja sistem

ini dimaksudkan untuk membantu menerjemahkan masalah pengendalian proses

menjadi bentuk yang sistematis, sehingga dapat ditangani mikrokontroler dan mudah

dipahami. Berikut ini sistem kerja pengaman rumah dengan mikrokontroler AT89S51:

1.0 Langkah pertama, mengecek masukan dari $#! , jika register

mendapat masukan, maka sistem akan mendeteksi yang akan terhubung

dengan solenoid. Sehingga solenoid aktif dan bergerak untuk membuka kunci

46

2.0 Langkah kedua, mengecek sensor pengaman jendela diset secara manual.

Kemudian mengecek detektor asap jika terdapat asap, maka kirim data ke

komputer 32H dan menghidupkan LED1 dan buzzer. Jika tidak ada asap,

maka kirim data ke komputer 31H. Kemudian mengecek sensor pengaman

jendela diset secara otomatis. Pada rangkaian sensor pengamana jendela di

beri logika AND. Jika logika sama dengan 0 atau jendela buka, maka buzzer

dan LED2 dihidupkan dan kemudian mengecek asap jika ada, LED1 dan

buzzer dihidupkan dan kirim data 35H yang kemudian mengecek tombol. Jika

tidak ada asap, maka kirim data 33H dan mengecek tombol.

3.0 Langkah ketiga, jika jendela dalam keadaan tertutup maka kemudian

mengecek kondisi asap jika ada, maka buzzer dan LED1 dihidupkan kemudian

kirim 36H dan mengecek tombol. Jika tidak ada asap, maka kirim data 34H

dan mengecek tombol.

4.0 Langkah keempat, mengecek kondisi tombol jika tombol di tekan,

maka kondisi LED dan buzzer dalam kondisi mati. Jika tidak ditekan, maka

LED dan buzzer dalam kondisi tetap.

5.0 Langkah keempat, pada langkah ini merupakan langkah untuk pengaturan arah

putar rumah yang merupakan subrutin tersendiri.

'

%

Pada perancangan ini dapat digambarkan melalui bentuk diagram alir yang

digunakan untuk mengurutkan cara kerja sistem pengaman rumah dengan

mikrokontroler AT89S51. Diagram alir dapat dilihat pada gambar 3.9. Pada diagram

alir ini hanya mewakili proses pengecekan dan pengulangan pada sensor pada sistem

pengaman. Untuk mengaktifkan solenoid digunakan masukan data 41H, untuk

47

Untuk mengecek jendela dalam kondisi otomatis digunakan masukan data 43H.

Sedangkan untuk merespon sensor digunakan data 31H untuk mendeteksi tidak ada

asap, data 32H untuk mendeteksi ada asap. Sedangkan untuk merespon kondisi sensor

pengaman jendela dan detektor asap secara bersama&sama dikirim data sebagai

berikut.

& Kondisi Data Kirim

Detektor asap Pengmana jendela Data kirim

Tidak ada asap Buka 33H

Tidak ada asap Tutup 34H

Ada asap Buka 35H

48

!"

#"

$%&'(!

) #

'

*+ ,, '

(#

! " - *+

- -. $/0 + 1 *

2 *+ ! ! 3% 2

2 *+ 4 4 #) 2

- *+ ! !)

- *+ 4 4(

! " # - *+

- -. $/0 + 1 *

2 *+ ! ! ) 2

2 *+ 4 ! ) 2

- *+ ! 4#

- *+ 4 4#

*+ ! !)

*+ ! # *+ 4

4( *+ 4 #

' *+

*+ !

! 3%2 *+ ! #2

*+ 4 4 #)2

*+ 4 #2

(!

#

$$

,,

! " % - 5 ,,

- -. $/0 5677+0 +0 8 9 + 96.60

$+9 9 : $-; # 2 # 2

$+9 9 : <- 6 ; ( 2 = &4 2

06' : $-; # #

06' :<- 6 ; =# !( 3

,, !)

,, !( 3 ' ,,

#2 ,,

= &42

,,

' ,,

(4

%

& '

* 0 '

. !"

#"

! "

+0 8 9 + 96.60

$ 4 3 2 ! =4 2

$ :>; ( 2 3 )4 2

$ : ; # 2 ! ) 2

! =42

4 32

# %%2

.

#2

! ) 2

(2 '

(3

(! . . <

= !

4 32 ! =42 .

'

#2 '

= =

(=

! " *< ' ?

!"#

$ % %!&&"

!!"##

$ % %!&'(

) ) !!"##

$ % %! #%

) ) ! #*

$ % %! *(

= (

@

. @ = )2

@ # =2 '

@

! " +< ' ' ?

+

#

=

# (

) ) 3#

((

! " , ? ' ?

,

3

)

) ) 3 (

) ) )

(! #' 5 ' ?

@

#

(

!# A) '

!# A) '

B

()

'

,, '

,,

'

!" #"

*

(!

-

"

! " . +

- + .

+

+ . + .

+

+ .

/ / / /

%! 0 % 0 1# %

%!#1 0 % 0 *!1( %

!42

4 B

@ $ /

05 4 B $

(B

4 B

# B2

B

+

/

0

' 1

/

'

B

B

?

34< *+ ! ,, ?

3!<

.

?

# ,, *+ 4

(%

? 33<

?

,, *+ ! 3)<

? 3=<

?

'

? *+ ,,

,,

! " #

#

# ! " #

# #

$% !

&! " #

' $(

' )&( % !

*! + % #

,$

! " %

-#

% ! "

!

&! "

. !

*! "

! " #

$ % ! " #$ %&'%('%% &

' "

# ( )*+ , - " " %& & * . +

' "

( / * ) 0 + 1 , + !

) * ) +

2 , % " .34 4

--- + ) + 5 $3 ,# 6

* 7899 * ) + 5 $: ! 6

--- * * ) + 5( - )*6

* 7899--- )* " ) +9 ) 9 * + 5; (6

* 7899 - 7 9- 9; 5; 6

! * 7899 - 7 9- 9 54 6

* 7899 - 7 9- 9, 5, 6

! " #

$ % &' ( ) *+$&+' ,( -./0

.1 2$3 4/ $3* +

&/ 5 6 / 7

8 9

8 9

8

8 9

8 9

8 9 0/

8 9 , :) , :) 1 # , , ; , , < , ! = -! 8 > 8 > 9> 98 9 2 2 )) #= = < , -! $) $) $) $) , $) < , < 8 > 9 8 9 > -, $) <= = < = = , , , ! -< , ! -< , ! -,= ,< ,-,! , , ,, , ; ; ? ? 9 @ @ @ @, @ @ ? @!? @-?

! " #

$ % & '

(

& & &

) *+ ,$ * &

-) *+ .

) &/ *+ & $ 0 1%

( & 2 3

$ 4 ) *+ & & & 3

( 5 ) *+ & & & 3

) *+ & & & 3

/ 3 / 3

2 6 * / 3 3 &

/ 6 3 75

( / 6 3 75

4 / 6 3 4 88

94 1:* & 3;

$ /

( &2 / 3

) *& . & 3* & 33 3 3

/

$ /2 *+ * 2 / 3 3 &

4 & 6 & 3

/ < 3 3

= / 6

$ 2

( /2 *+ *2 / 3 3

2 6 * 3 & 2 3 3 &

/ 3 / 3

$ ) *+

) & .* & 3* & 33 3 3

> 2 *?

= /

& 6

$ & 6

( &2 2

3 & /

$ ) *+

) & .*

> 2 *?

= /

$ 2

& / / &

) /* 6 6 3 3 /

/* 6 / @ 3 6

( /* 6 / @ 3 6

4 /* 6 / @ 3 6

) 6 */ / & 6

= 2 6 *2 .. 2 3 6 3 2 3 3 .

& 6 2 3 6 3 88

$ & 6 2 3 6 3 75

( 2 6 * & 2 / 3 &

( /

) *+ 3 & * 2 3 3

> ) & .*

5 2 *?

/

&2 3

& 2 & * 2 3

$ & 6 3 88

( & 6 3 75

$ ( & 6 3 75

$ 4 /

$ > ) *+ 3

$ 5 ) & .*

$ $ 2 *?

$ $ /

$ $ &2

$$ $ 2 .. 2 3 3 .

$( $ 2 6 * & 2 .. / 3 &

( $ /

( $4 ) *+ 3 & * 3

( $ ) & .*

( $= 2 *?

( ( /

( ( &2

( ( & 2 .. & * 2 3 3 .

($ ( & 6 3 88

(( ($ & 6 3 75

( /

(4 ) *+ 3

( ) & .*

(= 2 *?