i
Aplikasi Berbasis Android Secara Wireless Dengan Arduino Untuk Studi Kasus Pengendalian Keamanan Jarak Jauh
Disusun Oleh:
Nama : Ignatius Felix Andrianto NRP : 1222046
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri, MPH no. 65, Bandung, Indonesia.
Email : Felix_cileuh@yahoo.com
ABSTRAK
Bagi setiap rumah, keamanan adalah hal yang sangat penting. Untuk mempermudah keamanan rumah maka jaringan WiFi salah satu solusinya. Memiliki keunggulan dapat diakses dari jarak jauh sehingga dapat mempermudah dalam melakukan pengontrolan sistem keamanan di rumah. Selain itu didukung dengan smartphone berbasis android, sehingga sensor-sensor yang terhubung dengan mikrokontroler dapat dikontrol melalui android dengan jaringan WiFi.
Dalam Tugas Akhir ini akan diterapkan aplikasi android untuk prototipe pengendali keamanan jarak jauh menggunakan WiFi. Modul WiFi yang digunakan disini adalah ESP8266-01 dan mikrokontroler yang digunakan arduino Mega 2560. ESP8266-01 memiliki kemampuan sebagai server yang menghubungkan aktivitas antara android dan arduino Mega 2560 melalui jaringan WiFi. Selain itu jika penghuni dalam kondisi panik, maka tersedia tombol panik yang terdapat di aplikasi android. Untuk sensor yang akan digunakan dalam sistem keamanan ini berupa 3 buah sensor PIR, 1 buah magnetic switch, 1 buah motor servo sebagai penggerak kamera, dan sebuah kamera yang akan mengambil foto jika sensor mendeteksi adanya pergerakan di area tertentu.
Dari hasil uji coba diperoleh bahwa, pengontrol sistem keamanan rumah dapat berfungsi dengan baik, arduino dapat melakukan instruksi yang sesuai dengan yang diperintahkan oleh android. Sistem keamanan rumah ini hanya akan bekerja pada jaringan local host saja.
ii
Study Case On Android Based Wireless Mobile Android Application for Remote
Security Control
Composed by:
Nama : Ignatius Felix Andrianto NRP : 1222046
Electrical Engineering, Maranatha Christian University, Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia
Email: Felix_cileuh@yahoocom
ABSTRACT
For every house, security is very important. To facilitate the home security, WiFi network is the one the solution. WiFi Has the advantage that can be accessed remotely, so can be easily to controlled security home system. Also supported by android based smartphone, so sensors are connected to the microcontroller can be controlled via android to a WiFi network.
In this final project will be applied the prototype android application security control remotely using WiFi. WiFi module used here is ESP8266-01 and microcontrollers used arduino Mega 2560. ESP8266-01 has the ability as a server to connecting activities between android and arduino Mega 2560 via a WiFi network. Moreover if the user was in panic condition, it provide a panic button thats available in this application. The sensors that will used in this security systems is 3 pieces PIR sensor, 1 piece magnetic switch, 1 piece of servo motors as driving a camera, and a camera that will take photos if the sensors detect something in a particular area.
The results of test showed that, controlling home security system can function properly, arduino can perform the appropriate instructions ordered by android. This home security system will only work on the local host only.
iii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN TUGAS AKHIR KATA PENGANTAR
1.6. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1. Android[5] [6] ... 5
2.2. Eclipce Untuk Pemograman Android ... 6
2.3. WiFi ... 6
2.4. Motor Servo[1] ... 7
2.5. Prinsip Kerja Pengendalian Motor Servo ... 8
iv
2.13. Kamera VC0706[8] ... 16
2.14. LDR (Light Dependent Resistor) [1] ... 17
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ... 19
3.1. Perancangan Sistem Secara Umum ... 19
3.2. Perancangan dan Realisasi Sistem Keamanan Rumah ... 20
3.3. Koneksi Arduino Mega 2560 dengan Modul WiFi ESP8266-01 ... 22
3.4. Koneksi Arduino Mega 2560 dengan sensor PIR... 23
3.5. Koneksi Arduino Mega 2560 dengan Kamera VC0706 ... 24
3.6. Koneksi Relay Dengan Lampu dan Arduino Mega 2560 ... 25
3.7. Koneksi Magnetic Switch dengan Arduino Mega 2560 ... 27
3.8. Modul Sensor Cahaya ... 28
3.9. Diagram Alir Program Sistem Keamanan Pada Arduino ... 29
3.10. Diagram Alir Keypad Sistem Keamanan Pada Arduino... 31
3.11. Diagram Alir Sistem Keamanan Aplikasi Android ... 33
3.11.1. Merancang Antarmuka Android ... 34
3.11.1.1. Realisasi Komponen Antarmuka menggunakan Bahasa XML ... 35
3.11.2. Membangun, Menutup, dan Mengirim Data Melalui Koneksi Wifi .. 37
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS ... 43
4.1. Uji Coba XML Aplikasi Keamanan Android ... 43
4.2. Uji Coba Fungsi Tombol Perintah Aplikasi pada Android ... 47
4.3. Uji Coba Prototipe Sistem Keamanan Rumah... 49
4.4. Uji Coba Keypad Arduino ... 55
BAB V SIMPULAN DAN SARAN ... 58
5.1. Simpulan ... 58
5.2. Saran ... 59
DAFTAR PUSTAKA ... 60
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Motor Servo Hitec HS - 475HB ... 8
Gambar 2.2 Pulse Width Modulation pada motor servo ... 9
Gambar 2.3 ESP8266-01 beserta pin ... 10
Gambar 2.4 Arduino Mega 2560 ... 11
Gambar 2.5 Sensor PIR ... 13
Gambar 2.6 Magnetic Switch ... 14
Gambar 2.7 Keypad 3x4 ... 14
Gambar 2.8 Skematik rangkaian keypad 3x4 ... 15
Gambar 2.9 Relay 4 Channel ... 16
Gambar 2.10 Kamera VC0706 ... 17
Gambar 2.11 Light Dependent Resistor ... 18
Gambar 3.1 Diagram Blok Keseluruhan Sistem Keamanan ... 20
Gambar 3.2 Diagram Perancangan Alat Sistem Keamanan ... 20
Gambar 3.3 Keypad Pada Sistem Keamanan ... 21
Gambar 3.4 Prototype Sistem Keamanan Rumah ... 22
Gambar 3.5 Koneksi arduino Mega 2560 dengan modul WiFi ESP8266-01 ... 23
Gambar 3.6 Koneksi Sensor PIR dengan Arduino ... 24
Gambar 3.7 Koneksi Kamera VC0706 dengan arduino Mega 2560 ... 25
Gambar 3.8 Koneksi Relay dengan Lampu ... 26
Gambar 3.9 Koneksi Relay dengan Arduino Mega 2560 ... 27
Gambar 3.10 Koneksi Magnetic Switch dengan Arduino ... 28
Gambar 3.11 Desain Rangkaian Sensor Cahaya ... 28
Gambar 3.12 Diagram Alir Program Sistem Keamanan Arduino ... 30
Gambar 3.13 Diagram alir subroutine Baca Sensor ... 31
Gambar 3.14 Diagram Alir Keypad Sistem Keamanan ... 32
Gambar 3.15 Diagram Alir Sistem Keamanan Android ... 34
Gambar 3.16 Halaman utama android ... 35
Gambar 3.17 Halaman Kedua Android... 36
vi
Gambar 3.19 Diagram alir membangun koneksi dan mengirimkan data pin ke
ESP8266-01 ... 38
Gambar 3.20 Diagram alir Kirim Data ... 40
Gambar 3.21 Hasil scanning WiFi android ... 41
Gambar 3.22 Tampilan Koneksi WiFi ... 42
Gambar 4.1 Halaman Pertama Aplikasi Keamanan Android ... 43
Gambar 4.2 Halaman Kedua Aplikasi Keamanan Android ... 44
Gambar 4.3 Halaman Ketiga Aplikasi Keamanan Android ... 45
Gambar 4.4 Hasil Dialogbox WiFi Aplikasi Keamanan Android ... 45
Gambar 4.5 Halaman Login Aplikasi Keamanan Android ... 46
Gambar 4.6 Halaman Utama Sistem Keamanan ... 47
Gambar 4.7 Esekusi Tombol Panic Button ... 49
Gambar 4.8 Foto Area Ruang Tengah ... 50
Gambar 4.9 Pengambilan Foto 2 Area Ruang Tengah ... 50
Gambar 4.10 Pengambilan Foto Area Kamar 2 ... 51
Gambar 4.11 Pengambilan Foto2 Area Kamar 2 ... 51
Gambar 4.12 Pengambilan Foto Area Kamar 1 ... 52
Gambar 4.13 Pengambilan Foto2 Area Kamar 1 ... 53
Gambar 4.14 Pengujian Sudut 25° Motor Servo dengan Busur Derajat ... 54
Gambar 4.15 Pengujian Sudut 60° Motor Servo dengan Busur Derajat ... 54
Gambar 4.16 Pengujian sudut 85° Motor Servo dengan Busur Derajat ... 55
Gambar 4.17 Hasil Pengujian password Keypad yang salah ... 56
Gambar 4.18 Hasil Pengujian pergantian password Keypad ... 56
vii
DAFTAR TABEL
1
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
Pada Bab ini akan membahas latar belakang dari Tugas Akhir, rumusan masalah, tujuan, batasan masalah dalam melaksanakan Tugas Akhir, dan sistematika penulisan Tugas Akhir.
1.1. Latar Belakang
Keamanan adalah suatu yang sangat penting di dalam kehidupan sehari-hari. Terutama di rumah tempat tinggal dan menyimpan barang-barang berharga. Dengan meningkatnya teknologi saat ini, bukan tidak mungkin akan bertambah canggih pula sistem keamanan yang ada di rumah. Bertambah canggih nya teknologi keamanan di rumah membuat lebih nyaman dan tenang untuk meninggalkan rumah.
Aplikasi berbasis android adalah salah satu sistem operasi yang umum dipakai oleh orang-orang saat ini. Aplikasi berbasis android pula dapat digunakan untuk mengembangkan teknologi-teknologi lain seperti halnya untuk sistem keamanan rumah. Keunggulan dari android dibandingkan dengan sistem operasi yang lain adalah terbuka untuk orang-orang dalam mengembangkan fitur-fitur yang tersedia.
2 Universitas Kristen Maranatha objek tidak dikenal yang telah masuk ke rumah dan akan terdapat kamera yang akan mengambil gambar daerah yang terdeteksi sensor. Terdapat pula tombol panic
button. Selain untuk sistem keamanan arduino juga dapat menjalankan perintah
menyalakan dan mematikan lampu tanpa menggunakan saklar dan dikendalikan melalui handphone. Modul WiFi ESP8266-01 ini bekerja secara local host server. Jadi akan bekerja di dalam jangkauan sinyal WiFi ESP8266-01. Jika modul WiFi tidak menerima sinyal WiFi maka sistem tidak akan bekerja.
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah:
Bagaimana cara merancang dan mengintegrasikan antara arduino dengan modul WiFi dan android?
Bagaimana cara mengirim perintah yang dilakukan android ke ardunio secara wireless?
Bagaimana cara mengolah data yang telah diterima sensor dan dieksekusi oleh ardunio?
1.3. Tujuan
Tujuan melaksanakan Tugas Akhir ini adalah :
Merancang sistem keamanan rumah dengan local host server berbasis android.
1.4.Batasan Masalah
Batasan masalah Tugas Akhir ini adalah :
Server yang digunakan hanya menggunakan local host dan tidak
menggunakan internet .
Implementasi Tugas Akhir ini dibuat dalam bentuk prototype. Handphone yang digunakan berbasis android.
3 Universitas Kristen Maranatha Fitur yang terdapat pada Tugas Akhir ini hanya sistem keamanan untuk menyalakan buzzer dan menggerakkan motor servo serta pengendalian lampu.
Pada sistem keamanan ini diasumsikan terdapat orang di dalam rumah.
1.5. Spesifikasi Alat
Alat dan bahan yang digunakan dalam Tugas Akhir ini, yaitu : Arduino Mega 2560
Laporan Tugas Akhir ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai berikut :
1. Bab I Pendahuluan
Pada bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan, batasan, masalah, spesifikasi alat yang digunakan, dan sistematika penulisan. 2. Bab II Landasan Teori
Pada bab ini berisi teori-teori penunjang, yaitu pengontrol mikro, sensor PIR, motor servo, kamera, ESP8266, dan android.
3. Bab III Perancangan dan Realisasi
Pada bab ini dijelaskan tentang perancangan dan realisasi kamera, integrasi antara arduino dan android, modul WiFi ESP8266 serta pengiriman data.
4. Bab IV Data Pengamatan dan Analisis Data
4 Universitas Kristen Maranatha 5. Bab V Simpulan dan Saran
58
Universitas Kristen Maranatha
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
Pada Bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk perbaikan di masa mendatang.
5.1.Simpulan
Dengan memperhatikan data pengamatan dan analisis pada bab sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa:
1. Sistem keamanan yang dibuat dalam Tugas Akhir ini dapat berfungsi dengan baik. Android dapat terhubung dengan ESP8266-01 dan memberi perintah pada arduino.
2. Kamera berhasil mengambil foto jika sensor mendeteksi adanya pergerakan dan menyimpan data foto dalam bentuk JPEG di modul
micro SD
3. Arduino Mega 2560 berhasil menyimpan password di dalam EEPROM.
59 Universitas Kristen Maranatha 5.2.Saran
Saran-saran yang dapat diberikan untuk perbaikan dan pengembangan dari Tugas Akhir ini adalah :
1. Untuk pengambilan foto lebih baik apabila data foto bisa dikirimkan ke android.
2. Sistem kemanan rumah bisa direalisasikan pada rumah sebenarnya, tidak menggunakan prototipe lagi.
3. Mikrokontroler yang digunakan bisa diganti menggunakan mini PC sehingga dapat menambahkan fitur-fitur lainnya.
Aplikasi Berbasis Android Secara Wireless Dengan Arduino Untuk Studi Kasus Pengendalian Keamanan Jarak Jauh
Study Case On Android Based Wireless Mobile Android Application for Remote
Security Control
Laporan Tugas Akhir
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Program Studi Strata Satu (S1) Program Studi Teknik Elektro – Fakultas Teknik
Universitas Kristen Maranatha Bandung
Disusun oleh:
Nama : Ignatius Felix Andrianto NRP : 1222046
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA BANDUNG
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya Kami dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul
“Aplikasi Berbasis Android Secara Wireless Dengan Arduino Untuk Studi Kasus Pengendalian Keamanan Jarak Jauh” dapat diselesaikan dengan baik. Selama pelaksanaan Tugas Akhir ini penulis mendapatkan dorongan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada:
1. Agus Prijono, ST., MT., selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang telah menyumbangkan pengetahuan, memberikan masukan berupa ide-ide, kritik, dan saran.
2. Ir. Aan Darmawan, MT., Dr. Roy Pramono Adhie, ST.,MT., dan Yonatan Hutama, S.T, MT., selaku dosen penguji yang telah memberikan ide, saran, dan kritik pada saat seminar dan sidang Tugas Akhir.
3. Novie Theresia Br. Pasaribu, S.T., M.T., selaku ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha.
4. Ir. Yohana Susanthi, Msc., selaku koordinator Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha.
5. Keluarga yang senantiasa memberikan dukungan secara moril dan materiil kepada penulis dalam pembuatan Tugas Akhir ini.
6. Natassa Magdalena., Felix A.G., Hans.S., Denny.K., Marco., Febrico dan Leonard.A.S yang telah memberikan ide dalam pembuatan Tugas Akhir ini. 7. Semua rekan yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu
baik secara langsung maupun tidak langsung.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini, walaupun penulis telah berusaha sebaik mungkin dengan segala kemampuan yang ada. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
60 Universitas Kristen Maranatha DAFTAR PUSTAKA
1. Andrianto, Heri. Darmawan, Aan. 2016. Arduino Belajar Cepat dan Pemograman. Informatika.
2. Neil Kolban. 2015. Kolban’s Book On ESP8266-01.
3. Arduino home security system
https://www.youtube.com/watch?v=dRCnccv_dVE diakses tanggal 10 Februari 2016.
4. Aplikasi Pengontrol Jarak Jauh Pada Lampu Rumah Berbasis Android http://jurnal.umk.ac.id/index.php/SNA/article/viewFile/362/372 diakses tanggal 12 Februari 2016.
5. Android Developers. Guide.Layouts.http://developer.android.com/guide/topics/ui/declaring-layout.html. Diakses 20 Agustus 2016
6. Android Developers.
https://developer.android.com/reference/android/net/wifi/WifiManager. html. Diakses 20 Agustus 2016.
7. Keypad Arduino.
http://valfa.blogspot.co.id/2011/07/arduino-severino-pengendali password.html Diakses 5 Oktober 2016.
8. Data Sheet Camera VC0706.
https://learn.adafruit.com/ttl-serial-camera/overview. Diakses 5 September 2016.
9. Relay 4 Channel Data Sheet
http://henrysbench.capnfatz.com/henrys-bench/arduino-output-devices/5-volt-4-channel-arduino-relay-module-user-manual/ Diakses 5 Juli 2016. 10.Sensor PIR Data Sheet
