1.1 PENDAHULUAN
Keamanan rumah sangat dibutuhkan oleh setiap orang di era teknologi informasi pada saat sekarang ini Pengamananyang memanfaatkan piranti elektronik yang dapat mengendalikan bermacam macam perangkat elektronik di perkantoran maupun di dalam rumah yang dapat dikendalikan oleh Telepon Seluler dari jarak jauh bahkan dapat memudahkan pemilik rumah untuk mengontrol kunci pintu ketika lupa mengunci pintu. dalam penelitian ini akan membahas bagaimana melakukan pengamana rumah sehingga keadaan atau situasi di lingkungan rumah dapat di kontrol dari jarak jauh sehingga dapat mengoptimalkan /memudahkan bagi setiap orang, yaitu pengamanan rumah menggunakan jaringan Short Message Service (SMS). Penelitian yang terkait dengan pengamanan dan penggendalian rumah sudah diteliti oleh peneliti sebelumya diantaranya: Andre Saputra (2013) Perancangan Sistem Kendali Jarak Jauh kamera Pengawas Rumah Menggunakan SMS Berbasis ATMEGA 8535 [1].
Sri Mulyono (2012) Analisa Sistem Alaram Pengaman Mobil Jarak Jauh Via SMS Remote Kontrol Melalui Jaringan GSM Dan GPS
Sebagai Vehicle Tracker berbasis Mikrokontroler Atemega 16 [2].
Jazi Eko Istiyanto dkk (2004) Efendy Rancangan Dan Implementasi Prototipe Sistem Kendali Jarak JauhBerbasis AT89C52 Dan Layanan SMS GSM [3]. Tri Rahajoeningroem (2013)Sistem Keamanan Rumah Dengan Monotoring Menggunakan Jaringan Telepon Seluler[4]. Alamsyah, dkk (2015) Perancangan Dan Penerapan Sistem Kontrol peraralatan elektronik Jarak Jauh Berbasis Web[5].
Berdasarkan permasalahan tersebut dilakukanlah penelitian terhadap pengembangan sistem kendali rumah jarak jauh yang dapat dikendalikan oleh perangkat elektronik mikrokontroler Atemega 16 dengan memanfaatkan modul GSM dengan jarak jauh dengan data yang sudah koneksikan secara otomatis yang di lengkapi dengan kamera melalui jaringan Short message Service.
1.2 Identifikasi Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Digunakan saklar On/Off sebagai pengendali pada perangkat elektronik yaitu lampu, kipas, mini pump, pintu rumahsebagaipengendali jarak jauh digunakan jaringan SMS
SISTEM PEGAMANAN RUMAH DENGAN KENDALI JARAK JAUH BERBASIS MIKROKONTROLER ATEMEGA16
MENGGUNAKAN JARINGAN SHORT MESSAGE SERVICE
Nirwan Sinuhaji
Dosen Program Studi Teknik Komputer Politeknik Poliprofesi Medan e-mail: [email protected]
ABSTRAKSI
Dalam penelitian ini di bangun sebuah sistem keamanan rumah yang dapat di kontrol dari jarak untuk memudahkan dan mengoptimalkan dalam pengamanan rumah dengan jarak jauh jauh dengan bantuan perangkat elektronik mikrokontroler ATEMega 16 yang dapat mengolah dan menyimpan data dan data terseutdibuat dalam Software CodeVisionAVR C Compiler merupakan software yang digunakan untuk menuliskan program dengan bahasa C untuk mikrokontroler ATMEGA16. Tampilan Software CodeVisionAVR C Compiler nantinya akan dikoneksikan dengan jaringan SMS (Short Message Service), sehinga data pada mikrokontroler dapat di kenali password oleh telepon seluler yang digunakan sebagai peralatan SMS agar keamanan rumah dapat di pantau dari jarak jauh, perangakat pendukung dalam penelitian digunakan beberapa alat alat elektronika seperti kamera sebagai monitor untuk menampilkan gambar di lingkungan dalam rumah maupun di luar rumah perancangan ini, sudah diujicobakan di laboratorium politeknik poliprofesi dapat berjalan dengan baik
Kata Kunci: mikrokontroler ATmega 16, kamera, telepon seluler, codevision AVR C compiler, password
2. Digunakan kamera webcam sebagai perangkat alat untuk monitoring
3. Digunakanpiranti elektronik mikrokontroler ATEMega 16 Sebagai Pusat Pengolahan Data
1.3 Batasan Masalah
Dalam penelitian ini yang menjadi batasan masalah adalah perangkat elektronik yang digunakan dalam penelitian ini sudah di ujicobakan di laboratorium elektronika digital di sekolah Tinggi Teknik Poliprofesi Medan dengan peralatan piranti Mikrokontrolet ATMega 16 yang dapat meyimpan data, peralatan telepon seluler, kamera untuk menampilkan gambar dan peralatan elektronika lainya serta dikoneksikan dengan jaringan internet.
1.4 Tujuan Penelitian
Memudahkan dan mengoptimalkan waktu bagi pengguna sistem dalam mengendalikan perangkat elektronik sebagai pengaman rumah dari jarak jauh.
1.5 Manffaat Penelitian
Mempermudah pengguna dalam pengamanan rumah menggunakan perangkat elektronik tanpa memakai tenaga orang lain untuk menjaganya, dapat menghemat waktu dan biaya operasional setiap bulanya
2. Tinjauan Pustaka 2.1 Catu Daya
Arus listrikyang di gunakan untuk mengoperasikan peralatan dalam perancangan ini berupa arus searah yaitu sebesar 12 Volt dc yang berasal dari tegangan normal PLN sebesar 220 Volt yang dikenal sebagai adaptor atau penyearah dengan bantuan komponen elektronik seperti Dioda, kapasitor dan trafo dan kabel secukupnya sehingga tegangan 220 Volt dapat di rubah atau disearahken menjadi tegangan 12 Volt dc.
2.2. Sistem Kendali Jarak Jauh
Sistem kendali jarah jauh (remote control) yang digunakan untuk mengendalikan perangkat elektronik merupakan salah satu contoh dari sistem pengendalian.
Sistem remote control untuk pengaturan peralatan elektronik umumnya menggunakan tombol tekan sebagai input pengendali. Dalam sistem kendali jarak jauh, secara garis besar terdapat dua buah komponen utama yaitu bagian pengendali lokal dan bagian pengendali sisi jauh.
Pengendali lokal merupakan bagian pengendali oleh operator, yaitu bagian dimana pengontrol
memberikan akses kendalinya, sedangkan bagian pengendali sisi jauh adalah bagian yang berhubungan langsung dengan peralatan yang dikendalikan[5][6].
2.3 Mikrokontroler
Mikrokontrole adalah sebuah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung didalam sebuah chip yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara yang khusus.
Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka, dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja (hanya satu program saja yang dapat disimpan) [4]
2.4 Sistem Mikrokontroler
Sistem mikrokontroler ini berupa modul perangkat keras (hardware) yang dilengkapi dengan perangkat lunak (software) serta beberapa perangkat tambahan sedemikian hingga modul ini dapat melakukan beberapa fungsi.
Gambar 2.1. Rankaian Skematik Minimum Microcontroler ATMega 16
Fungsi-fungsi yang dilakukan modul tersebut [7] antara lain:
1. Berkomunikasi dengan terminal utama (Base Terminal) melalui gerbang serial yang dimilikinya
untuk melakukan proses penerimaan dan pengiriman SMS.
2 Mampu mengolah data (PDU SMS) yang diterima dari terminal utama dan menterjemahkannyamenjadi suatu tindakan kendali.
3. Memiliki beberapa gerbang masukan dan keluaran yang akan dihubungkan dengan sistem yang
akan dikendalikan atau dipantau
2.5 Arsitektur Atmega 16
Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock. Hal ini dikarenakan kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduce Instruction Set Computing).
Mikrokontroler AVR dibagi menjadi 4 kelompok [2] yaitu :
a. Keluarga Attiny b. Keluarga AT90Sxx c. Keluarga Atmega d. Keluarga AT86RFxx
2.6 SMS (Short Message Service)
SMS merupakan salah satu layanan pesan teks yang dikembangkan dan distandarisasi oleh suatu badan yang bernama ETSI (European Telecomunication Standards Institute) sebagai bagian dari pengembangan GSM Phase 2, yang terdapat pada dokumentasi GSM 03.40 dan GSM 03.38. Fitur
SMS ini memungkinkan perangkat Stasiun Seluler Digital (Digital Cellular Terminal, seperti ponsel) untuk dapat mengirim dan menerima pesan-pesan teks dengan panjang sampai dengan 160 karakter melalui jaringan GSM [3][8]. SMS dapat dikirimkan ke perangkat Stasiun Seluler Digital lainnya hanya dalam beberapa detik selama berada pada jangkauan pelayanan GSM. Lebih dari sekedar pengiriman pesan biasa, layanan SMS memberikan garansi SMS akan sampai pada tujuan meskipun perangkat yang dituju sedang tidak aktif yang dapat disebabkan karena sedang dalam kondisi mati atau berada di luar jangkauan layanan GSM. Jaringan SMS akan menyimpan sementara pesan yang belum terkirim, dan akan segera
mengirimkan ke perangkat yang dituju setelah adanya tanda kehadiran dari perangkat di jaringan tersebut. Dengan fakta bahwa layanan SMS (melalui jaringan GSM) mendukung jangkauan/jelajah nasional dan internasional dengan waktu keterlambatan yang sangat kecil, memungkinkan layanan SMS cocok untuk dikembangkan sebagai aplikasi-aplikasi seperti:
pager, e-mail, dan notifikasi voice mail, serta layanan pesan banyak pemakai (multiple users).
Namun pengembangan aplikasi tersebut masih bergantung pada tingkat layanan yang disediakan oleh operator jaringan[3][9].
3. METODE PENELITIAN 3.1 Perancangan Sistem
Konsep dari rancangan sistem yang digunakan untuk menciptakan sebuah sistem kendali jarak jauh perangkat elektronik menggunakan SMS dilengkapi dengan sistem monitoring ini adalah dengan mempertimbangkan beberapa aspek teknologi yang berkembang dan juga untuk efisiensi penggunaan perangkat tingkat lanjut.
Sebagai dasar pembuatan sebuah sistem adalah seperti pada gambar berikut ini :
Gambar 3.1 Skema Sistem Kendali Dengan Perangkat Output
Konsep sistem kendali jarak jauh perangkat elektronik rumah menggunakan SMS dan dilengkapi dengan sistem monitoring pada gambar diatas memiliki prinsip kerja sebagai berikut :
1. SMS yang datang dari handpone pengguna diterima oleh module GSM (penerima/pengirim).
2. Data dari pengguna yang ada dalam module GSM akan dikirim ke Mikrokontroler ATmega 16 untuk diproses apakah perintah
sesuai dengan program yang sudah di tanam di ATMega 16.
3. Apabila SMS (pesan teks) yang dikirim sesuai dengan format perintah untuk mengendalikan perangkat elekronik rumah, maka sistem akan diteruskan ke driver relay (saklar digital) untuk menjalankan printah.
4. Perangkat relay menanggapi output dari mikrokontroler dengan memberikan tanggapan perintah terhadap perangkat elektronik yang akan dinyalakan atau dimatikan berdasarkan katakunci yang dikirimkan (ON/OFF Perangkat).
5. Setelah perangkat elektronik berhasil ON atau OFF, maka module GSM akan mengirim laporan ke handphone pengguna berupa teks dengan isi misalnya “Lampu ON” atau “Kipas OFF”.
6. Untuk memantau kondisi perangkat elektronik rumah menggunakan media kamera webcam yang sudah terkonfigurasi dengan access point dan laptop sebagai server
7. Buka browser dari handphone user dan ketikan IP address yang sudah diatur pada konfigurasi sebelumnya. Apabila IP address benar maka muncul halaman login dan sebaliknya apabila IP address salah maka tidak dapat diproses.
8. Kemudian masuk ke halaman login lalu masukan username dan password yang sudah ditentukan sebelumnya. Apabila username dan password salah maka proses monitoring perangkat elektronik tidak dapat dilakukan.
3.2. Perancangan Perangkat Keras
Gambar 3.2 Diagram Blok Keras Keseluruhan
Diagram blok merupakan gambaran dasar dari perancangan perangkat keras sistem yang berupa rangkaian kerja sistem yang akan dirancang.
Setiap diagram blok mempunyai fungsi masing-masing. Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini.
3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software) Printah yang digunakan merupakan rangkaian bahasa pemrograman mikrokontroler ATMEGA16 dituliskan menggunakan Software CodeVisionAVR C Compiler, Setelah program telah dituliskan maka seluruh isi program akan di masukkan ke chip mikrokontroler melalui interface dengan komputer. Sehingga seluruh program telah masuk dan dapat dibaca oleh mikrokontroler, dan selanjutnya dari program tersebut, mikrokontroler dapat mengendalikan sistem sesuai instruksi program yang diberikan/dimasukkan.
Adapun diagram alir dari sistem yang dirancang ditujukan pada gambar berikut:
Gambar 3.3 Diagram Alir SecaraUmum
Dari diagram diatas maka algoritma yang digunakan dalam sistem kendali lampu berbasis SMS menggunakan Microkontroler terbagi atas 2 bagian, yaitu sebagai berikut :
1. Algoritma Pengiriman perintah User mengetik pesan singkat (SMS) menggunakan handphone dimana nomor dan pesan sudah sesuai pada
perintah yang sudah di masukan ke microkontroler.
Input : teks,nomor Output : pesan Proses : {
if nomor dan pesan benar then
“ Pesan diterima”
Else
“ Perintah dilaksanakan”
}
2. Algoritma Pelaksanaan PerintahKetika pesan di terima oleh Module GSM dari handphone user maka Microkontroler memeriksa apakah data tersebut sesuai dengan perintah yang di kenali.Input : pesanOutput : Perangkat Elekronik HidupProses : { if pesan diterima then“ Perintah dilaksanakan”
else
“ Perangkat ON”
} 4. Hasi Pengujian
Pada tahap ini akan dilakukan pembahasan tentang sistem berupa pengujian atau simulasi dan cara kerja sistem itu sendiri. Hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah fungsi – fungsi dari alat dan sistem yang telah dirancang dapat bekerja dengan baik atau tidak. Pengujian alat juga berguna untuk mengetahui tingkat kinerja dan fungsi tersebut. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian perangkat keras dan pengujian sistem. Pengujian perangkat keras dilakukan untuk mengetahui bagaimana kinerja perangkat keras yang telah dirancang, pengujian ini meliputi :
4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega 16
Pengujian rangkaian mikrokontroler ATMe ga 16 dapat dilakukan denganmenghubungkan r angkaian ini dengan rangkaian power supply 5 V sebagai sumber tegangan. Cek dengan Voltmeter (pengukur tegangan) untuk memastikan sumber tegangan yaitu 5 volt.
Langkah selanjutnya memberikan program sed erhana pada mikrokontroler ATMega16 sebgai berikut:
#include <mega16.h>
#include <delay.h>
#include <stdio.h>
while (1) {
// Place your code here PORTA=0xFF;
PORTB=0xFF;
PORTC=0xFF;
PORTD=0xFF;
delay_ms(1000);
PORTA=0x00;
PORTB=0x00;
PORTC=0x00;
PORTD=0x00;
delay_ms(1000);}
4.2 Pengujian Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD)
Pengujian pada rangkaian LCD ini bertujuan untuk mengetahui apakah LCD tersebut dapat menampilkan pesan-pesan sesuai dengan proses yang diharapkan. Pengujian dilakukan dengan memberikan program sederhana. Program yang diberikan adalah sebagai berikut :
// LCD module initialization lcd_init(16);
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("UJI");
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_putsf("COBA") ;
Dari program diatas seharus nya lCD menampilkan tampilansebagai berikut :
Pada baris 1 tampil ‘ UJI ‘ dan baris 2 tampil ‘ COBA ’
Jika tampilan LCD seperti tampilan diatas, maka pengujian LCD tidak adamasalah.
4.3. Pengujian koneksi GSM dengan Mikrokontroller ATMEGA32
Pada pengujian komunikasi serial ini, kita lakukan dengan cara mengkomunikasikan mikrokontroller dengan komputer menggunakan kabel serial yang terhubung ke mikro melewati IC MAX232. pengujian dapat dilakukan dan dapat dilihat pada hyper Terminal yang sudah ada pada Windows.
Pengujian pada hyper terminal ini akan muncul beberapa pilihan yaitu pilih Com1 dan pada bit per second (baud) pilih 9600.
Dalam pengujian komunikasi serial ini kita harus memperhatikan perhitungan clock generator pada mikro, karena cristal yang harus dipergunakan harus menggunakan perhitungan. Hal ini diperlukan agar data yang masuk bener-bener bisa dibaca oleh komputer. Dalam pengujian ini menggunakan crystal 11.059200 MHz. Mikrokontroller dikomunikasikan secara serial dengan wavecom fastrack 1306b selanjutnya akan mengirimkan SMS di HP user pemilik rumah, untuk mengetahui kondisi pintu atau jendela.dalam Pengkabelanya kondisi RX wavecom dihubungkan dengan TX
mikrokontroller begitu pula sebaliknya.berikut adalah program untuk mengirimkan sms ke no hp tujuan
#include <mega8535.h>
#include <delay.h>
// Standard Input/Output functions
#include <stdio.h>
// Declare your global variables here void main(void)
{
// Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTB=0x00;
DDRB=0x00;
// Port C initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTC=0x00;
DDRC=0x00;
// Port D initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTD=0x00;
DDRD=0x00;
void sms_init() {
printf("ATE0");
putchar(0x0D);//ENTER while(getchar()!='K'){};
while(getchar()!=0x0A){};
delay_ms(500);
}
sms_init();
while (1) {
printf("AT+CMGF=1");
//menyeting modem GSM ke mode text putchar(13);
//mengirim 1 karakter CR / enter.
printf("AT+CMGS=");
//perintah untuk mengirim sms
putchar('"');
//mengirim karakter ‘ ” ’
printf("+6281373645267"); //no HP yg dituju
putchar('"');
putchar(13);
//kode ascii untuk enter<CR>
printf("tes modul wavecom");
//isi sms
putchar(26);
//kode ascii untuk CTRL-Z }
}
Jika program dijalankan, maka mikro akan memerintahkan modul gsm untuk mengirim pesan yang berisi karakter “tes modul wavecom”.
4.3 Hasil Perancanga Tampilan Depan
Gambar 4.1 Tampilan depan 4.4 Hasil Tampilan Dalam
Gambar 4.2 Tampilan dalam
5. KESIMPULAN
Dari dari hasil pengujian dari tahap perancangan, pembuatan dan yang telah diujicobakan sudah dapat berjalan sesuai dengan yang di butuhkan, dari hasil tersebut dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain :
Pengamanan rumah dengan Kendali jarak jauh menggunakan perangkat elektronik mikrokontroler yang berfungsi sebagaisebagai pengolah data dan di koneksikan dengan jaringan SMS, apabila sesuai dengan kunci SMS yang telah ditentukan di program maka ON/OFF akan berfungsi dengan baik jika tidak sesuai denagn perangkat elektronikmaka ON/OFFtidak akan bekerja dengan baik, sehingga sistem tidak dapat digunakan.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Andre Saputra (2013) Perancangan Sistem Kendali Jarak Jauh kamera Pengawas Rumah Menggunakan SMS Berbasis ATMEGA 8535
[2]Sri Mulyono (2012) Analisa Sistem Alaram Pengaman Mobil Jarak Jauh Via SMS Remote Kontrol Melalui Jaringan GSM Dan GPS Sebagai Vehicle Tracker berbasis Mikrokontroler Atemega 16
[3] Jazi Eko Istiyanto dkk(2004) EfendyRancangan Dan Implementasi Prototipe Sistem Kendali Jarak JauhBerbasis AT89C52 Dan Layanan SMS GSM
[4] Tri Rahajoeningroem (2013) Sistem Keamanan Rumah DenganMonotoring Menggunakan Jaringan Telepon Seluler[4].
[5] Alamsyah, dkk (2015) Perancangan Dan Penerapan Sistem Kontrol peraralatan elektronik Jarak Jauh Berbasis Web[
[6] Bolton (2009). Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol. Erlangga, Jakarta
[7[ Jazi Eko Istiyanto dan Yeyen Efendy (2014) Rancangan Dan Implementasi Prototipe Sistem Kendali Jarak Jauh Berbasis AT89C52 Dan Layanan SMS GSM
[8] ETSI, 1996, Technical Realization of the Short Message Service (SMS) Pont-to-Pont (PP) (GSM 03.40).
[9] Gupta, P., 2003. Short Message Service:
What, How and Where?
[10] Cooper, Wiliam D. 1993. Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran. Edisi Kedua. Terjemahan S. Pakpahan. Jakarta : Penerbit Erlangga.
