SKRIPSI
SALMIDAWATI POHAN
130801006
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2017
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
SALMIDAWATI POHAN 130801006
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2017
PERSETUJUAN
Judul :Pengaman Rumah Multi Sensor Berbasis Arduino
Uno dengan Komunikasi Ethernet
Kategori : Skripsi
Nama : Salmidawati Pohan
Nomor Induk Mahasiswa : 130801006
Program studi : Sarjana (S1) Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Mei 2017
Disetujui Oleh :
Pembimbing 1 : Pembimbing 2:
Mohamad Imam Afandi M.T. Prof.Dr.Marhaposan Situmorang NIP : 198012272005021002 NIP : 195312301979031003
Departemen FisikaFMIPA USU Ketua,
Dr.Perdinan Sinuhaji, MS NIP : 195903101987031002
PERNYATAAN
PENGAMAN RUMAH MULTI SENSOR BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN KOMUNIKASI ETHERNET
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing–masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2017
SALMIDAWATI POHAN 130801006
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang maha pengasih dan maha penyayang dengan limpahan karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan proposal tugas ahir ini dalam waktu yang di tentukan. Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak baik secara moril maupun material. Untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar besarnya kepada :
1. Orang tua penulis, Warmida sitompul penulis ucapkan banyak terima kasih yang senantiasa membimbing, mendukung dan selalu memberikan penulis motivasi – motivasi yang sangat berguna dan membangun untuk penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan cepat. Terima kasih juga penulis ucapkan untuk setiap doa – doa yang diberikan kepada penulis.
2. Mohamad Imam Afandi M.T selaku dosen pembimbing pertama penulis yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama pengerjaan skripsi ini. Terima kasih atas kesabaran, dukungan dan nasehat yang diberikan kepada penulis.
3. Prof. Dr. Marhaposan Situmorang selaku dosen pembimbing kedua penulis yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama pengerjaan skripsi ini. Terima kasih atas kesabaran, dukungan dan nasehat yang diberikan kepada penulis.
4. Dr. Marhaposan Situmorang, dan Drs Syahrul Humaidi, M.sc selaku ketua dan sekretaris Departemen FISIKA, serta seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen FISIKA yang selalu memperhatikan penulis terutama dalam proses perkuliahan di Departemen FISIKA FMIPA USU.
5. Kakak penulis, Gusni Hairani, S.Pd, dan adik penulis Masda Yanti juga tak lupa kedua abang penulis Andi Syahputra dan Marahalim yang selalu memberikan doa dan semangat bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi. 6. Kawan-kawan penulis yang telah memberikan dukungan dan motivasi
sehingga penulis lebih bersemangat lagi untuk menyelsaikan penulisan skripsi ini
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang menbangun demi penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkannya.
Medan, Mei 2017
PENGAMAN RUMAH MULTI SENSOR BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN KOMUNIKASI ETHERNET
ABSTRAK
Pada tugas akhir ini dibahas tentang suatu sistem pengaman rumah yang dibangun dari software arduino ide yang digunakan sebagai pengendali sistem, software configuration tool sebagai konfigurasi ethernet WIZ110SR serta software soket test sebagai aplikasi monitoring pada komputer, dan ethernet WIZ110SR sebagai pengirim data dari mikrokontroller arduino uno kepada komputer, MAX-3232 sebagai pengubah sinyal dari RS-232 kepada sinyal transistor transistor logic (TTL) yang dapat diolah oleh mikrokontroller arduino uno, serta multi sensor yang digunakan sebagai pengukur temperatur dan kelembaban, nilai kecerahan cahaya, nilai konsentrasi gas, dan pendeteksi pancaran sinar inframerah, juga buzzer dan lampu light emitting diode (LED) digunakan sebagai indikator kondisi operasi dan mikrokontroller arduino uno digunakan sebagai pengendali dan pengolahan data yang nantinya akan memberikan perintah kepada buzzer dan lampu light emitting
diode (LED) untuk aktif serta memberikan perintah kepada MAX-3232 untuk
mengirimkan data tersebut kepada ethernet WIZ110SR. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan pada alat yang telah dibuat serta melihat tujuan dari penelitian maka dapat disimpulkan bahwa alat telah dapat digunakan untuk membantu sistem keamanan dengan menggunakan komunikasi ethernet WIZ110SR.
Kata kunci: Ethernet WIZ110SR (1), Light emitting diode (LED) (2), MAX-3232 (3), Mikrokontroller arduino uno (4), Multi sensor (5)
SECURITY HOME MULTI SENSOR BASED ARDUINO UNO WITH ETHERNET COMMUNICATION
ABSTRACT
In this final project discussed about a home security system built of software arduino ide used as control system, software configuration tool as the configuration of ethernet WIZ110SR and soket test software as an application monitoring on computer, and ethernet WIZ110SR as a transmitter data from microcontroller arduino uno to computer, MAX-3232 as a converter signal from RS-232 to transistor-transistor logic (TTL) that can be processed by microcontroller arduino uno, and multi sensor used for measure temperature and humidity, detection the emission of radiance infrared, measure value brightness of light, measure value concentration gas, buzzer and light emitting diode (LDR) lamp used as an indicator conditions of operating system and microcontroller arduino uno used as control and data processing which will assign command for buzzer and light emmiting diode (LED) lamp for live and assign command to MAX-3232 for send data to ethernet WIZ110SR. Based on test have been made in instrument and purpose of research so can be concluded that instrument can be used for security system usingby communication ethernet WIZ110SR.
Keywords : Ethernet WIZ110SR (1), Light emitting diode (LED) (2), MAX-3232 (3), Microcontroller arduino uno (4), Multi sensor (5).
DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN i PERNYATAAN ii PENGHARGAAN iii ABSTRAK iv ABSTRACK v DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN x DAFTAR SINGKATAN xi BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 2 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Sistematika Penulisan 4
BAB 2 LANDASAN TEORI 5
2.1 Plat From Arduino Uno 5
2.1.1 Board Arduino uno 5
2.1.2 Mikrokontroller ATmega 328 7
2.2 Modul WIZ110SR 8
2.2.1 Network Mode WIZ110SR 10
2.2.2 Konfigurasi Network 10 2.2.3 Serial Konfigurasi 11 2.2.4 Soket Test 12 2.3 Komunikasi Serial RS-232 12 2.3.1 Konektor RJ-45 15 2.4 Sensor 15
2.4.1 Sensor Temperatur dan Kelembaban (DHT-22) 15
2.4.2 Sensor Gerakan (PIR) 16
2.4.3 Sensor Cahaya (LDR) 18
2.4.4 Sensor Asap dan Gas (MQ-2) 20
BAB 3 PERANCANGAN ALAT 22
3.1 Diagram Blok Rangkaian 22
3.2 Interfacing dan Implementasi Peralatan Penelitian 23
3.2.1 Interfacing dan Implementasi Sensor 23
3.2.1.1 Sensor Temperatur dan Kelembaban (DHT-22) 23
3.2.1.2 Sensor Gerakan (PIR) 24
3.2.1.3 Sensor Cahaya (LDR) 25
3.2.2 Interfacing dan Implementasi Output Peralatan 26
3.2.2.1 Light Emitting Diode (LED) 26
3.2.2.2 Buzzer/Alarm 27
3.2.3 Interfacing dan Implementasi modul MAX-3232 28
3.2.4 Modul Ethernet WIZ110SR 28
3.3 Diagram Alir Program 30
3.4 Desain Alat Keseluruhan 32
BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM 33
4.1 Pengujian Board Arduino Uno 33
4.2 Pengujian Modul Ethernet WIZ110SR 35
4.3 Pengujian Sensor 36
4.3.1 Pengujian Temperatur dan Kelembaban (DHT-22) 36
4.3.2 Pengujian Sensor Gerakan (PIR) 37
4.3.3 Pengujian Sensor Cahaya (LDR) 38
4.3.4 Pengujian Sensor Asap dan Gas (MQ-2) 39
4.4 Pengujian Alat Secara Keseluruhan 40
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 42
5.1 Kesimpulan 42
5.2 Saran 42
DAFTAR PUSTAKA 43
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel Judul Halaman
1. Spesifikasi WIZ110SR 9
2. Konfigurasi Modul WIZ110SR 9
3. Fungsi Masing–Masing PIN Modul MAX-3232 13
DAFTAR GAMBAR
Nomor Tabel Judul Halaman
1. Board Arduino Uno 6
2. Modul WIZ110SR 8 3. Konfigurasi Network 11 4. Konfigurasi Serial 12 5. Modul MAX-3232 13 6. Konektor RS-232 14 7. Konektor RJ-45 15 8. Sensor DHT-22 16 9. Sensor PIR 17 10. Sensor LDR 19 11. Sensor MQ-2 20
12 . Diagram Blok Rangkaian 22
13. Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor DHT-22 24
14. Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor PIR 25
15. Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor LDR 25
16. Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor MQ-2 26
17. Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor LED 27
18. Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor Buzzer 27
19. Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor MAX-3232 28
20. Modul Ethernet WIZ110SR 28
21. Diagram Alir Program 30
22. Desain Alat Keseluruhan 32
23. Diagram Blok Pengujian Arduino Uno 33
24. (a). Tampilan Hasil Pengujian Arduino Uno dengan Kode Masukan (A) pada Serial Monitor Arduino, (b) Tampilan
LED dengan Kode Masukan (A) 34
25. (a). Tampilan Hasil Pengujian Arduino Uno dengan Kode Masukan (B) pada Serial Monitor Arduino, (b) Tampilan
LED dengan Kode Masukan (B) 35
26. Tampilan Hasil Ping Modul Pengujian Ethernet WIZ110SR 36 27. Tampilan Hasil Pengujan Sensor DHT-22 pada Data Base
PLX-DAQ 36
28. Tampilan Hasil Pengujian Sensor PIR pada Serial Monitor
Arduino Uno 37
29. Tampilan Hasil Pengujian Sensor LDR dengan Sumber Cahaya Lampu dan Flashlight dari Handphone pada Serial Monitor
Arduino 38
30. Tampilan Hasil Pengujian Sensor LDR saat Malam Hari dengan Sumber Cahaya yang Minim pada Serial Monitor Arduino 39
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran Judul Halaman
1. Gambar Alat Secara Keseluruhan 44
2. Program Arduino Uno 45
3. Tampilan Hasil Pengujian Alat pada Soket Test 49
DAFTAR SINGKATAN
AC = Alternating Curren
ADC = Analog to Digital Converter ALU = Arithmetic Logic Unit AREF = Analog Reference
ARP = Address Resolution Protocol
ASCII = American Standard Code for Information Interchange AVR = Alf and Vegard’s Risc processor
CPU = Central Processing Unit
DC = Direct Curren
DHCP = Dinamyc Host Configuration Protocol DNS = Domain Name System
EEPROM = Electrically Erasable Programmable Read Only Memory ICMP = Internet Control Message Protocol
ICSP = In Circuit Serial Programming LAN = Local Area Network
MAC = Media Access Control address PING = Packet Internet Groper
PWM = Pulse Width Modulation RLSC = Reduced Instruction Set SPI = Serial Pheriperal Interface SRAM = Static Random Access Memory TCP = Transmission Control Protocol UDP = User Datagram Protocol USB = Universal Serial Bus
USART = Universal Syncronous and Asyncronous Serial Receiver and Transmitter
