Volume 8 No 2, Agustus 2017
JURNAL IT
Sistem Pengaman Komputer Berbasis Mikrokontroler
Pada Laboratorium STMIK Handayani
Matalangi
STMIK Handayani Makassar matalangi@handayani.ac.id
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk membuat sistem pengamanan komputer laboratorium berbasis mikrokontroler
Atmega8535 yang menggunakan smart card. Metode yang digunakan berupa pembuatan pengamanan
komputer Laboratorium berbasis mikrokontroler yang dapat menjaga komputer secara aman. Input alat ini menggunakan smart card, kemudian dideteksi oleh sensor infra merah. Sensor infra merah diproses melalui program yang ada dalam mikrokontroler ATmega8535, hasil dari proses mikrokontroler ATmega8535 dikirim ke motor DC yang dapat mengaktifkan komputer secara otomatis.
Hasil rancangan berupa pengaman yang dapat membuka dan menutup komputer secara otomatis. Ketika memasukan kartu dosen atau kartu mahasiswa ke pembaca kartu pada komputer, kemudian dibaca oleh sensor infra merah dan sensor infra merah akan mengirimkan data ke mikrokontroler untuk di proses. Setelah mikrokontroler memproses data dari sensor infra merah kemudian mikrokontroler mengirimkan data lagi ke driver motor dan menggerakkan motor DC. Maka komputer akan terbuka dan tertutup secara otomatis.
Kata kunci : Pengamanan Laboratorium, Smart card, Mikrokontroler Atmega 8535, Motor DC
1. Pendahuluan
Keamanan merupakan suatu hal yang sangat diinginkan oleh setiap orang. Terutama keamanan diri, keamanan untuk ruangan ataupun keamanan untuk barang pribadi. Oleh karena itu, kebutuhan manusia terhadap suatu peralatan keamanan yang canggih semakin meningkat. Dengan seiringnya perubahan zaman dan berkembangnya teknologi peralatan yang canggih dan dapat mempermudah pekerjaan manusia sangat dibutuhkan. Di antara beberapa peralatan teknologi yang dibutuhkan manusia sekarang adalah sistem keamanan dalam pengamanan komputer.
Oleh karena itu dibuat alat pengaman komputer Laboratorium otomatis berbasir mikrokontroller Dimana smart card berfungsi sebagai input untuk mengaktifkan komputer secara otomatis. Alat ini bekerja memanfaatkan sensor LDR untuk mengendalikan rangkaian ATMega8535 dan untuk mengaktifkan relay, sehingga komputer otomatis ini dapat meminimalkan masalah pada sistem keamanan dan dapat diterapkan pada apartemen, sekolah, maupun perkantoran dengan maksud dan tujuan utamanya untuk meningkatkan sistem keamanan yang lebih tinggi sehingga permasalahan sistem keamanan dapat diatasi.
2. Metode Penelitian
2.1.Jenis Penelitian
Volume 8 No 2, Agustus 2017
JURNAL IT
2.2.Waktu Dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan selama bulan januari, sampai dengan April 2014 yang berlokasi di Workshop STMIK Handayani Makassar, Jln. Adiyaksa Baru No. 1.
2.3.Arsitektur Sistem
Pada perancangan ini terdapat beberapa komponen yang saling mendukung membentuk sebuah
rangkaian komputer otomatis menggunakan Smart card. Adapun komponen-komponen utama yang
membangun sistem ini yaitu Smart Card, rangkaian mikrokontroler ATMEGA8535 untuk mengendalikan
driver Relay dan Relay.. Mikrokontroler ATMEGA8535 berfungsi sebagai pengontrol dan memproses data/sinyal yang diterima dari smart card untuk dapat mengaktifkan Driver Relay.
Mikrokontroller ATMEGA8535, rangkaian sistem minimum mikrokontroller digunakan sebagai pemroses data masukan. Rangkaian mikrokontroller ini nantinya akan diisi dengan program yang dibuat dengan menggunakan bahasa BASCOM AVR yang compatible dengan rangkaian mikrokontroller ATMEGA8535.
c. Output
Driver relay berfungsi untuk mengaktifkan sensor LDR saat mikrokontroler mengirim sinyal output ke relay. Relay yang digunakan adalah relay 12 Volt 5 pin sehingga di butuhkan tegangan 12 Volt untuk menggerakkan relay. Relay merupakan saklar elektronik yang akan bergerak jika mendapatkan arus listrik.
2.4.Tahapan Pembuatan Sistem
Setelah menentukan spesifikasi sistem, maka tahap selanjutnya adalah melakukan pembuatan rangkaian. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan rangkaian adalah menentukan gambar rangkaian yang akan digunakan dan menentukan besarnya tegangan yang diperlukan.
Adapun rangkaian yang digunakan yaitu Rangkaian Mikrokontroler ATMEGA8535, merupakan sebagai pusat pengolahan data dari input smart card dan pengendali pada sistem actuator. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMEGA8535 yang merupakan keluarga mikrokontroler MCS-51 buatan ATMEL. Karena memiliki kemampuan yang cukup lengkap untuk aplikasi pengontrolan secara umum. Mikrokontroler ATMEGA8535 juga memiliki fasilitas in – sistem programble flash memori, yaitu program dapat suntikan kedalam ROM tampa harus melepas IC dari socket yang terdapat pada rangkaian minimum sistem mikrokontroler.
Untuk dapat mengaktifkan minimum sistem ini, IC mikrokontroler harus dilengkapi dengan komponen dasar seperti pembangkit sinyal clock dan rangkaian reset. Sistem minimum yang dibuat bekerja pada single chip yaitu sistem tidak ditambahkan dengan eksternal memori, baik eksternal memori program maupun eksternal memori data.
a. Pembuatan Printed Circuit Board (PCB)
Rangkaian yang telah diuji pada papan percobaan kemudian langsung di cetak pada papan PCB sebagai berikut :
1) Mempelajari gambar rangkaian yang akan dibuat.
2) Menata letak semua komponen dengan sebaik-baiknya agar diperoleh jalur rangkaian yang pendek, rapi dan mudah jika dilakukan perbaikan atau penggantian komponen.
3) Pembuatan jalur rangkaian pada papan PCB matriks, hal ini dilakukan jika tata letak dari komponen
Volume 8 No 2, Agustus 2017
JURNAL IT
4) Pembuatan jalur rangkaian pada PCB dibuat sesederhana mungkin.
5) Jalur rangkaian yang dibuat tidak saling bersentuhan, serta memisahkan antara jalur input dengan output agar memudahkan pada saat pemasangannnya.
b. Pembuatan perangkat keras (Hardware)
Dalam perancangan komputer ini diperlukan pula perancangan perangkat keras (hardware). Terlebih dahulu menyiapkan bahan yang digunakan berupa acrilyc atau fiber serta bahan pendukung lainnya.
c. Pembuatan Perangkat Lunak (Software)
Perancangan program aplikasi pengamanan komputer otomatis menggunakan Smart Card Berbasis
Mikrokontroller Atmega8535 ini adalah dengan menggunakan bahasa pemrograman tingkat tinggi yaitu BASCOM AVR. Bahasa tingkat tinggi merupakan bahasa yang mudah dipahami oleh manusia. Sedangkan bahasa tingkat rendah merupakan bahasa mesin atau bahasa assembly secara sederhana sebuah komputer hanya dapat mengeksekusi program yang ditulis dalam bentuk bahasa mesin. Oleh karena itu, jika suatu program ditulis dalam bahasa tingkat tinggi maka program tersebut harus diproses dahulu sebelum bisa dijalankan dengan komputer. Hal ini merupakan salah satu kekurangan bagi bahasa tingkat tinggi dimana diperlukan waktu untuk memproses suatu program untuk sebelum program tersebut dijalankan.
Bahasa tingkat tinggi mempunyai banyak sisi keuntungan yaitu mudah dipelajari, mudah ditulis, mudah di baca dan tentu saja mudah dicari kesalahannya. Bahasa tingkat tinggi juga mudah diubah dan portabel untuk disesuaikan dengan mesin yang menjalankannya. Proses untuk mengubah dari bahasa tingkat tinggi ketingkat rendah dalam bahasa pemprograman ada dua tipe, yakni interpreter dan compiler. Interpreter membaca program berbahasa tingkat tinggi kemudian mengeksekusi program tersebut. Hal ini berarti bahwa interpreter melakukan hal yang dikatakan dalam program tersebut atau dapat dikatakan
bahwa interpreter membaca perbaris kemudian mengeksekusinya. Sedangkan compiler membaca
program dan menerjemahkannya secara keseluruhan kemudian baru di eksekusi, bisa juga terjadi penyusunan suatu program yang merupakan bagian dari program lain. Dalam kasus ini, program tingkat tinggi ini dinamakan kode sumber (Source Code), dan hasil dari terjemahan sering dinamakan objek code atau executable.
Untuk lebih jelasnya berikut adalah gambar alur Flowchart dari pengaman komputer laboratorium otomatis berbasis mokrokontroler pada gambar 2 berikut ini :
Volume 8 No 2, Agustus 2017
JURNAL IT
3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Sistem Pengaman Komputer
Setelah melalui beberapa tahapan pembahasan yang meliputi pembuatan rangkaian elektronika,
perancangan mekanik serta perancangan perangkat lunak software), maka telah dihasilkan “Sistem
pengaman komputer berbasis mikrokonteroller pada laboratorium STMIK Handayani” Berikut tampilan dari hasil yang telah dibuat :
Gambar 3. (Alat tampak samping)
Gambar 4. (Alat tampak depan)
3.2. Pengujian Sistem
Setelah semua komponen dan syarat-syarat yang berhubungan dengan pembuatan “Pengaman komputer Laboratorium Otomatis Berbasis Mikrokontroler” ini telah direalisasikan maka dilakukan beberapa pengamatan dan pengujian alat yang bertujuan untuk mengetahui apakah alat yang sudah dirancang dapat bekerja dengan baik dan sesuai dengan fungsinya, yaitu dapat membuka dan menutup komputer secara otomatis.
Adapun uji coba alat ini dibagi menjadi beberapa bagian yaitu :
1) Rangkaian sistem minimum Atmega8535
a. Tujuan Pengujian
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kestabilan tegangan sistem minimum dalam mengontrol input dan output pada mikrokontroler.
b. Langkah-langkah yang dilakukan untuk menguji rangkaian sistem minimum Atmega8535 adalah
sebagai berikut :
Menghubungkan power supply ke tegangan 220 Volt DC
Menghubungkan tegangan output 5 Volt DC ke sistem minimum mikrokontroler Atmega8535.
Mengukur tegangan masuk dan keluar berdasarkan I/O rangkaian sistem minimum Atmega8535
Volume 8 No 2, Agustus 2017
JURNAL IT
c. Dari hasil pengujian ini dapat disimpulkan bahwa rangkaian sistem minimum Atmega8535 dapat bekerja dengan baik dan mampu memberikan keluaran yang stabil. untuk lebih jelasnya hasil pengujian dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 1. Pengujian Rangkaian Sistem Minimum Atmega8535
Sistem Minimum Atmega8535
Keterangan
VinA VinB Vout
6 Volt 3,6 Volt 3,6 Volt Tidak berfungsi dengan baik
7,5 Volt 4,5 Volt 4,5 Volt Berfungsi tapi kurang maksimal
9 Volt 4,5 Volt 4,5 Volt Berfungsi tapi kurang maksimal
12 Volt 5,1 Volt 5,1 Volt Berfungsi maksimal
Keterangan :
1) VinA = Tegangan masuk rangkaian sistem minimum.
2) VinB = Tegangan masuk IC Mikrokontroler.
3) Vout = Tegangan keluaran IC Mikrokontroler.
Hasil dari pengukuran rangkaian sistem minimum Atmega8535 adalah sebagai berikut :
1) Pengukuran teegangan input dan output pada logika 0 (Low) adalah 0 Volt DC.
2) Mikrokontroler dapat menghasilkan output 4,5 Volt pada rentang tegangan 7,5 – 12 Volt DC, akan
tetapi mikrokontroler dapat bekerja dengan baik apabila diberi tegangan input 12 Volt sehingga mikrokontroler dapat menghasilkan output yang bisa digunakan untuk tegangan rangkaian yang lain.
2) Rangkaian catu daya
Power supply adalah perangkat keras yang berfungsi untuk menyuplai tegangan langsung kekomponen yang membutuhkan tegangan. Input power supply berupa arus bolak-balik (AC) sehingga power supply harus mengubah tegangan AC menjadi DC (arus searah)
Dalam pembuatan komputer laboratorium otomatis ini menggunakan power suplay dengan Tegangan 12 volt. Arus tersebut digunakan untuk mengaktifkan mikrokontroler, menggerakkan motor DC dan rangkaian pendukung lainnya. Titik uji yang dilakukan adalah terhadap titik A dan titik B baik itu berupa tegangan ataupun arus yang melewatinya. Alat yang digunakan untuk mengambil data dalam pengukuran ini adalah avometer.
Tabel 2. Hasil Uji Coba Catu Daya
Sistem kerja keseluruhan dari alat pemindah barang otomatis menggunakan catu daya dengan tegangan 5 volt dan 12 volt. Tegangan 5 V dibutuhkan untuk tegangan masukkan sensor, kendali mikrokontroller Atmega8535. Sedangkan tegangan 12 V dibutuhkan sebagai sumber tegangan untuk mengaktifkan motor DC.
3) Rangkaian driver relay.
a. Tujuan pengujian
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kestabilan kerja relay pada saat mendapatkan tegangan.
b. Langkah-langkah yang dilakukan untuk menguji driver relay adalah sebagai berikut :
1) Menghubungkan power supply ke tegangan 220 Volt AC
2) Memilih tegangan input untuk mengaktifkan relay sebesar 5 Volt DC.
3) Mengukur tegangan masuk dan keluar pada relay jika mendapatkan tegangan dari
mikrokontroler.
4) Setelah mendapatkan nilai tegangan yang masuk dan keluar dari rangkaian driver, catatlah nilai
tersebut.
Dari hasil pengujian diatas dapat disimpulkan bahwa rangkaian driver relay dapat bekerja dengan baik dan mampu memberikan tegangan ke alat yang diinginkan. Untuk lebih jelasnya hasil pengujian dapat dilihat pada tabel berikut :
Titik Tegangan (V)
A 11,89
Volume 8 No 2, Agustus 2017
JURNAL IT
Tabel 3. Pengujian Rangkaian Driver Relay Rangkaian Driver Relay
Keterangan
VinA VinB Vout
12 Volt 4,5 Volt 12 Volt Relay Berfungsi dengan baik
12 Volt 3 Volt 12 Volt Berfungsi tapi kurang maksimal
12 Volt 2,5 Volt 12 Volt Berfungsi tapi kurang maksimal
12 Volt 0 Volt 0 Volt Relay tidak berfungsi
Keterangan :
1) VinA = Tegangan masuk rangkaian driver relay
2) VinB = Tegangan input dari mikrokontroler
3) Vout = Tegangan keluaran driver Relay
Hasil dari pengukuran rangkaian driver relay adalah sebagai berikut:
a) Pengukuran tegangan input dan output untuk mengaktifkan driver relay berbanding lurus dengan
tegangan input relay.
b) Tegangan input untuk menggerakkan relay berdasarkan tegangan pemicu dari mikrokontroler, jika
mikrikontroler mengeluarkan output tegangan 4,5 volt maka relay dapat berfungsi dengan baik, jika mikrokontroler mengeluarkan tegangan output antara 2,5 – 3 Volt maka driver relay tidak bekerja dengan baik, jika mikrokontroler memberi tegangan output 0 Volt maka driver relay tidak aktif.
4) Relay
Relay berfungsi sebagai saklar dan pengatur besaran arus yang melalui satu jaringan dengan besaran yang melewatinya. Dan juga dapat disebut komponen elektronika berupa saklar elektronika yang digerakan oleh arus listrik.secara prinsip,relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid)didekatnya.ketika solenod dialiri arus listrik,tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup.
5) Rangkaian Smart Card
Smart card yang kami gunakan yaitu sebuah kartu yang dimodifikasi dimana kartu ini memiliki beberapa lubang dengan posisi dan jumlah yang berbeda. Namun kartu berlubang ini memiliki ukuran dan diameter yang sama. Posisi lubang pada kartu ini tidak selamanya akan sama, melainkan akan dapat berubah-ubah mengikut pada program pembaca posisi lubang-lubang tersebut. Jumlah dan posisi lubang pada kartu bisa saja berbeda dan jumlahnya bisa sedikit begitu pun sebaliknya.
Prinsip Kerja Kartu berlubang merupakan Jumlah dan posisi lubang tersebut akan sangat penting, karena nantinya sensor dalam hal ini Sensor LDR akan hanya membaca lubang-lubang yang ada pada kartu.
Lubang-lubang ini akan dilewati oleh cahaya sebuah Led, dimana nantinya cahaya tersebut akan dideteksi oleh Sensor LDR dan Sensor LDR akan mendeteksi seberapa banyak jumlah cahaya yang diterimanya. Sebagian bagian kartu yang tidak terlubangi akan menutup cahaya Led sehingga akan tidak terdeteksi oleh Sensor LDR
Ketika posisi lubang pada kartu berubah maka susunan programnya juga mesti berubah mengikut pada jumlah dan posisi lubang pada kartu.kartu berlubang dalam hal ini berfungsi sebagai kunci mempunyai peranan yang sangat penting yang berfungsi sebagai kunci pembuka pada komputer.
Volume 8 No 2, Agustus 2017
JURNAL IT
Adapun proses kerja secara keseluruhan dari sistem pengaman komputer otomatis menggunakan mikrokontroler yaitu
a. Dengan menekan tombol saklar, maka sistem akan segera aktif.
b. Ketika memasukan kartu umum atau kartu khusus ke pembaca kartu pada komputer dibaca oleh LDR dan sensor LDR akan mengirimkan data ke mikrokontroler untuk di proses. Setelah mikrokontroler memproses data dari sensor LDR dan mikrokontroler mengirimkan data lagi ke driver riley dan menggerakkan relay . Maka komputer akan terbuka secara otomatis.
c. Setelah komputer terbuka maka kita dapat melihat data-data yang kita inginkan dalam komputer tersebut.. Kita cukup mencabut kartu smartcard tersebut maka sensor LDR akan mengirim data lagi ke mikrokontroler untuk diproses, kemudian mikrokontroler mengirim data lagi ke driver relay dan menggerakkan relay untuk menutup komputer.
6) Pengujian Perangkat Lunak (Software)
Pengujian perangkat lunak (software) dilakukan untuk mengontrol input output mikrokontroler. Perangkat lunak yang digunakan adalah bahasa AVR. Sistem pengujian program adalah dengan menghubungkan antara input dan output kemudian dikontrol oleh mikrokontroler. Program ditulis menggunakan softwere CODEVISION AVR kemudian di kompiler menjadi bahasa mesin. Setelah di kompiler kemudian program tersebut.
4. Kesimpulan
Berdasarkan uraian-uraian perancangan dan pembuatan rangkaian sistem keamanan komputer otomatis berbasis mikrokontroler ATmega8535 yang telah dikemukakan sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
a. Membuat sistem keamanan komputer berbasis mikrokontroler ATmega8535 sebagai pusat pengolahan
data dan pengendali pada sistem pengaman komputer berbasis Mikrokontroler akan mengelola sinyal keluaran dari sensor LDR sehingga menghasilkan nilai masukan pada rangkaian driver Relay untuk menggerakkan Relay.
b. Menggunakan smart card sebagai input untuk mengaktifkan komputer secara otomatis.
c. Software (program) yang dibuat dengan menggunakan bahasa BASCOM AVR diisi kedalam
mikrokontroler melalui port pada sistem minimum mikrokontroler ATmega8535.
Referensi :
[1] Agus Setiawan, (2010) Pengertian Power Supply. [on line] http://transiskom.blogspot.com/2010/ 10/pengertian-power-supply.html (8 April 2012
[2] Ardi, Winoto. 2010. Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung : Penerbit INFORMATIKA.
[3] Anharku. 2009. Flowchart (on line) Tersedia http://ilmukomputer.org/wp-countent/flowchart.pdf ( Diakses 15 Juli 2013)
[4] Bishop. 2007. (Dasar-Dasar Elektronika. Jakarta, Erlangga.)
[5] Bollton,2006. System intrumensi dan sistem control,Jakarta,Penerbit : ERLANGGA [6] Budiharto. 2011. Aneka Proyek Mikrokontroler. Penerbit : Graha Ilmu, Yogyakarta [7] Budiharto, Widodo. 2010. Robotika Teori dan Implementasi, Penerbit : Andi Yogyakarta.
[8] Depokinstruments, (2010) Rangkaian Driver Relay [on line] http://depokinstruments.com/2010/ 02/20/seulas-teori-relay/ (30 Mei 2012).
[9] Depokinstruments, (2010) Rangkaian Driver Relay. [on line] http://depokinstruments.com/2010/ 02/20/seulas-teori-relay/ (30 Mei 2012).
[10] Depokinstruments, (2010) Depokinstruments, (2010)
[11] Depokinstruments, (2010) Rangkaian Driver Relay. [on line] http://depokinstruments.com/2010/ 02/20/seulas-teori-relay/ (30 Mei 2012).
[12] Franky, (2009) Aplikasi Lcd Pada Mikrokontroller [On Line] tersedia
http://frankyoneza.wordpress.com/2009/08/05/aplikasi-lcd-pada-mikrokontroller (14 Juni 2012)
[13] Iskandar. 2012. Rancang Sistem Pengontrolan Loker Menggunakan Port Pararel. Laporan ahkir Skripsi Strata-1 Pada Jurusan Sistem Informasi STMIK Dipanegara Makassar. Tidak diterbitkan [14] Kamal, Ibrahim. 2008. Infla-Red Proximity Sensor, (on line) http://www.ikalogic.com ( Diakses 17 Juni
2013)
Volume 8 No 2, Agustus 2017
JURNAL IT
[16] Menurut Th,Arie Prabawati 2011).Aplikasi Mikrokontroller ATMega8535 Menggunakan bahasa BASCOM-AVR.
[17] Prihono. 2009. Jago Elekronika Secara Otodidak, Penerbit.PT. Kawan Pustaka.
[18] Rindryrise. 2012. Fungsi Transistor, Kapasitor, Dioda dan Led [Online]
http://rindryrise.wordpress.com/2012/03/09/fungsi-transistor-kapasitor-dioda-dan-led/ (Diakses, 12 Juni 2013)
[19] Susilo deddy,2008-2009,48jam kupas tuntas mikrokontroller MCSI & AT Mega8535,Penerbit Andi Publisher,Yogyakarta.
[20] Simarmata, Janner. 2006. Pengenalan Teknologi Komputer dan Informasi, Penerbit andi Yogyakarta.
[21] Suprianta.Dadang,(2008).Sensor (online), (http://www.elektronika
dasar.blogspot.com/2008/04sensor.html (diakses,10 Agustus 2010).
