BAB II
LANDASAN TEORI
2.1Tinjauan Pustaka
Pintu adalah sebuah elemen yang penting pada sebuah rumah, maka dari itu pintu memiliki peran sebagai sebuah penghubung dan pemisah antara ruangan yang ada di dalam rumah, selain itu juga sebagai penghubung antara kondisi yang ada di dalam rumah dengan kondisi di luar rumah. Mengenai penelitian yang sudah ada sebelumnya oleh Dani Eko Kristianto (2008). Perancangan sistem keamanan rumah menggunakan sensor Passive Infra Red dan sensor suhu LM35 berbasis mikrokontroler AT89S51. Sistem ini dapat mendeteksi adanya pencurian dan kebakaran serta menyalakan dan mematikan lampu rumah secara otomatis. Apabila rumah dalam keadaan bahaya maka sistem akan menyalakan buzzer atau pompa air jika terjadi kebakaran.
Pranedya Pratama (2011) dengan perancangan perangkat sistem pengendalian keamanan pintu rumah berbasis pesan singkat (SMS) menggunakan mikrokontroler atmega8535. Yaitu Ketika tamu tak di undang membuka pintu tanpa kunci yang telah di lengkapi sistem atau mencongkel pintu secara paksa, maka Mikrokontroler akan mengirim pesan kepada kita atau bila diperlukan kepada tetangga dan kepolisian terdekat. Dan kita juga bisa menghidupkan alarm bila ingin menanggulangi pencurian dengan cepat. Alat ini dilengkapi dengan sensor magnetic yang terpasang di daun pintu dan menggunakan handphone Siemens C35.
Agung Setiawan (2008) dalam penelitannya merancang pembuatan perangkat lunak sistem keamanan rumah via SMS berbasis mikrokontroler AVR ATmega8535 dengan bahasa pemrograman C dan PDU. Sistem ini menggunakan 2 buah sensor yang berfungsi sebagai sensor gerak dan 1 buah relay yang terhubung dengan sebuah alarm. Sistem pemrosesan data menggunakan IC Mikrokontroler ATMega8535 yang diprogram dengan bahasa C melalui compiler program CodeVisionAVR. Sistem terhubung dengan handphone Siemens SL45 yang berfungsi sebagai server. Data diinterfacekan ke handphone secara serial.
perekaman dan hasil perekaman akan tersimpan di memori mikroSD. Fungsi dari kamera tersebut untuk merekam keadaan yang terjadi di pintu rumah tersebut.
2.2Short Message Service (SMS)
SMS adalah fasilitas yang dimiliki oleh jaringan mobile yang memungkinkan pelanggan untuk mengirimkan dan menerima pesan-pesan singkat sepanjang 160 karakter. SMS ditangani oleh jaringan melalui suatu pusat layanan atau SMS Service Center (SMS SC) yang berfungsi untuk menyimpan dan meneruskan pesan dari sisi pengirim ke sisi penerima. Format SMS yang dipakai oleh produsen MS ( Mobile Station ) adalah Protocol Deskription Unit ( PDU ). Format PDU akan mengubah septet-septet kode ASCII ( 7 bit ) menjadi bentuk byte PDU ( 8 bit ) pada saat pengiriman data dan akan diubah kembali menjadi kode ASCII pada saat diterima oleh SMS.
2.2.1 Sistem Kerja SMS
2.2.2 AT Command untuk komunikasi dengan SMS-Centre
Pada Ponsel GSM terdapat fasilitas pengaksesan data melalui koneksi serial atau dengan antar muka infra merah. Untuk mengakses data ini diperlukan urutan instruksi pada antarmuka Ponsel. ETSI (European Telecommunication Standards Institute) menstandarkan instruksi tersebut dalam spesifikasi teknik GSM pada dokumen GSM 07.07 dan GSM 07.05, dimana setiap Ponsel harus mengacu pada instruksi ini. Seperti pada pedoman instruksi antar muka pada modem, instruksi Ponsel diawali dengan karakter AT dan diakhiri dengan enter atau 0Dh. Perintah yang diterima akan direspon dengan diterimanya data „OK‟ atau „ERROR‟. Instruksi yang diterima oleh ponsel dan sedang diproses akan terinterupsi oleh instruksi lain yang datang, sehingga untuk itu setiap pengiriman instruksi harus menunggu datangnya respon dari Ponsel baru dikirim lagi instruksi berikutnya.
AT Command berasal dari kata attention command. Attention berarti peringatan atau perhatian, command berarti perintah atau instruksi. Maksudnya ialah perintah atau instruksi yang dikenakan pada modem. AT Command adalah perintah-perintah yang digunakan dalam komunikasi dengan serial port. Dengan AT Command dapat diketahui vendor dari Handphone yang digunakan, kekuatan sinyal, membaca pesan yang ada pada SIM Card, megirim pesan, mendeteksi pesan SMS baru yang masuk secara otomatis, menghapus pesan pada SIM Card dan masih banyak lagi.
• AT+CMGS
Perintah AT Command ini digunakan untuk mengirimkan SMS. Format yang digunakan adalah “AT+CMGS = <length> <CR> <PDU is given>”. Apabila
pengiriman sukses dilakukan, format respon yang diterima adalah “+CMGS : <mr>”, dengan “<mr>” adalah message reference dari SMSC. Sedangkan jika pengiriman gagal dilakukan, respon yang diterima adalah “+CMS error”.
• AT+CMGR
Perintah ini digunakan untuk membaca sebuah SMS pada indeks tertentu. Format yang digunakan adalah “AT+CMGR = <index>”. Apabila perintah ini berhasil diesekusi, format respon yang diterima adalah “+CMGR: <stat>,,<length><CR><LF><pdu>”. “<stat>” berarti status, parameter status pesan adalah sebagai berikut :
0 : pesan yang diterima dan belum dibaca, merupakan parameter standar. 1 : pesan yang diterima dan sudah dibaca.
2 : pesan tersimpan pada memory SMS yang tidak terkirim. 3 : pesan tersimpan pada memory SMS yang berhasil dikirimkan. 4 : semua pesan pada memory SMS.
• AT+CMGD
• AT+CMGL
Perintah ini digunakan untuk membaca daftar SMS sesuai parameter tertentu. Format yang digunakan adalah “AT+CMGL [=<stat>]”. parameter status pesan
adalah sebagai berikut :
0 : pesan yang diterima dan belum dibaca, merupakan parameter standar. 1 : pesan yang diterima dan sudah dibaca.
2 : pesan tersimpan pada memory SMS yang tidak terkirim. 3 : pesan tersimpan pada memory SMS yang berhasil dikirimkan. 4 : semua pesan pada memory SMS.
AT Command untuk SMS, biasanya diikuti oleh data I/O yang diwakili oleh unit-unit PDU. Data yang mengalir ke/dari SMS-Centre harus berbentuk PDU. PDU berisi bilangan-bilangan heksadesimal yang mencerminkan bahasa I/O. PDU terdiri atas beberapa Header. Header untuk kirim SMS ke SMS-Centre berbeda dengan SMS yang diterima dari SMS-Centre.
2.3Mikrokontroler 2.3.1 Pendahuluan
desainer sistem elektronika telah diberikan suatu teknologi yang memiliki kapabilitas yang amat maju namun dengan biaya ekonomis yang cukup minimal.
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. Dibandingkan dengan instruksi ASM51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja ini terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda, yang satu RISC sedangkan yang lain CISC. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka hampir sama. Dalam implementasi ini maka dipergunakan salah satu AVR produk Atmel yaitu ATmega8535 sebagai jantung pengolahan data digitalnya.
2.3.2 Fitur ATMega8535
Berikut ini adalah fitur – fitur yang dimiliki oleh ATMega8535:
a. 130 macam intruksi, yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.
b. 32 x 8-bit register serba guna.
c. Kecepatan mencapai 16MIPS dengan clock 16 MHz.
f. 512 Byte SRAM
g. Programming Lock, fasilitas untuk mengamankan kode program. h. 2 buah timer / counter 8-bit dan 1 buah timer / counter 16-bit. i. 4 channel output PWM
j. 8 chanel ADC 10-bit. k. Serial USART.
l. Master / Slave SPI serial interface. m. Serial TWI atau 12c.
n. On-Chip Analog Comparator.
2.3.3 Arsitektur ATMega8535
Gambar 2.2 Arsitektur ATMega8535
Mikrokontroler ATMega8535 memiliki arsitektur Harvad, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan unjuk kerja dan paralelisme. Instruksi – instruksi dalam memori
program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil (pre-fetched) dari memori program.konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock.
Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X (gabungan R26 dan R27), register Y (gabungan R28 dan R29), dan register Z (gabungan R30 dan R31).
2.3.4 USART ATmega8535
Universal Synchronous and Asynchronous Serial Receiver and Transmitter (USART) juga merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATmega8535. USART merupakan komunikasi yang memiliki flesibilitas tinggi, yang dapat digunakan untuk melakukan transfer data baik antar mikrokontroler maupun dengan modul – modul eksternal termasuk PC yang memiiki fitur UART. USART memungkinkan transmisi data baik synchronous maupun asynchronous sehingga dengan demikian USART pasti kompetibel dengan UART. Pada ATmega8535, secara umum pengaturan mode komunikasi baik synchronous maupun asynchronous adalah sama. Perbedaannya hanyalah terletak pada sumber clock saja. Jika pada mode asynchronous masing – masing peripheral memiliki sumber clock sendiri maka pada mode synchronous hanya ada satu sumber clock yang digunakan secara bersama – sama.
2.3.5 Software Pendukung Mikrokontroler
hexa, dan untuk men-download hexa hasil bahasa program c program sumber bahasa program c ke flash memori Atmega8535.
CodeVisionAVR merupakan salah satu software compiler yang khusus digunakan untuk mikrokontroler keluarga AVR. Berikut langkah-langkah penggunaan software CodeVisionAVR.
1. Tampilan ketika pertama kali membuka program.
Gambar 2.3 IDE CodeVisionAVR
2. Selanjutnya pilih menu "File -> New" maka akan tampil seperti jendela dibawah :
3. Pilih "Project" lalu "OK" selanjutnya akan muncul jendela konfirmasi seperti gambar dibawah ini:
Gambar 2.5 Memilih untuk menggunakan CodeWizardAVR
4. Pilih "Yes" lalu akan muncul CodeWizardAVR yang dimana disini merupakan pengaturan awal program seperti apa yang akan dibuat yang nantinya akan digenerate menjadi script program bahasa C mikrokontroler
5. Seperti Jendela untuk pengaturan Chip mikrokontroler dan frekuensi kristal yang dipakai.
Gambar 2.7 Seting Port
6. Pengaturan PORT I/O untuk dijadikan sebagai keluaran atau masukan serta pengaturan lainnya tergantung program apa yang akan dibuat.
7. Setelah semuanya pengaturan beres silahkan pilih "File -> Generate, Save and Exit" untuk menyimpan tiga file program utama Project
Gambar 2.9 Menyimpan file pertama
Pertama File script program dalam bahasa C dengan Extention ".C"
Kemudian File Project CodeVision AVR itu sendiri dengan Extention ".prj"
Gambar 2.11 Menyimpan file ketiga
Dan yang terakhir File CodeWizardAVR berupa file pengaturan tadi dengan Extention ".cwp".
8. Setelah file sudah tersimpan maka mulai membuat program atau logika menggunakan bahasa C.
Untuk mengompile program tekan "Ctrl + F9" maka akan muncul jendela pemberitahuan bahwa program yang dibuat telah dicompile dan siap untuk dimasukkan ke dalam chip mirokontroler seperti gambar dibawah:
Gambar 2.13 Informasi hasil kompilasi.
2.4Dasar Teori Bahasa C
Digital Equipment Corporation PDP-11 yang menggunakan sistem operasi UNIX.
Standar bahasa C yang asli adalah standar dari UNIX. Sistem operasi, kompiler C dan seluruh program aplikasi UNIX yang esensial ditulis dalam bahasa C. Kepopuleran bahasa C membuat versi-versi dari bahasa ini banyak dibuat untuk komputer mikro. Untuk membuat versi-versi tersebut menjadi standar, ANSI (American National Standards Institute) membentuk suatu komite (ANSI committee X3J11) ada tahun 1983 yang kemudian menetapkan standar ANSI untuk bahasa C. Standar ANSI ini didasarkan kepada standar UNIX yang diperluas.
2.4.1 Struktur Penulisan Program C
2.4.2 Struktur Program C
Untuk dapat memahami bagaimana suatu program ditulis, maka struktur dari program harus dimengerti terlebih dahulu. Tiap bahasa komputer mempunyai struktur program yang berbeda. Jika struktur dari program tidak diketahui, maka akan sulit bagi pemula untuk memulai menulis suatu program dengan bahasa yang bersangkutan. statemen diakhiri dengan tanda titik koma “;”.
2.4.3 Pengenalan Fungsi-Fungsi Dasar a. Fungsi main()
b. Fungsi printf().
Fungsi printf() merupakan fungsi yang umum dipakai untuk menampilkan suatu keluaran pada layar peraga. Untuk menampilkan tulisan “Selamat belajar” bahasa C misalnya, pernyataan yang diperlukan berupa:
printf("Selamat belajar bahasa C");
Pernyataan di atas berupa memanggilan fungsi printf() dengan argumen atau parameter berupa string. Dalam C suatu konstanta string ditulis dengan diawali dan diakhiri tanda etik ganda ("). Perlu juga diketahui pernyataan dalam C selalu diakhiri dengan tanda titik koma (;). Tanda titik koma diakai sebagai tanda pemberhentian sebuah pernyataan dan bukanlah sebagai pemisah antara dua pernyataan. Tanda \ ada string yang dilewatkan sebagai argumen printf() mempunyai makna yang khusus. Tanda ini bisa digunakan untuk menyatakan karakter khusus seperti karakter baris baru ataupun karakter backslash (miring kiri). Jadi karakter seperti \n sebenarnya menyatakan sebuah karakter. Contoh karakter yang ditulis dengan diawali tanda \ adalah:
\ " menyatakan karakter petik-ganda
\ \ menyatakan karakter backslash
\ t menyatakan karakter tab
Dalam bentuk yang lebih umum, format printf() printf("string kontrol", daftar argumen);
dari argumen yang terletak pada daftar argumen. Mengenai penentu format di antaranya berupa:
%d untuk menampilkan bilangan bulat (integer)
%f untuk menampilkan bilangan titik-mengambang (pecahan) %c untuk menampilkan sebuah karakter
%s untuk menampilkan sebuah string
2.4.4 Pengenalan Praprosesor #include
#include merupakan salah satu jenis pengarah praprosesor (preprocessor directive), Pengarah praprosesor ini dipakai untuk membaca file yang di antaranya berisi deklarasi fungsi dan definisi konstanta. Beberapa file judul disediakan dalam C, file-file ini mempunyai ciri yaitu namanya diakhiri dengan ekstensi .h. Misalnya pada program #include <stdio.h> menyatakan pada kompiler agar membaca file bernama stdio.h saat pelaksanaan kompilasi.
Bentuk pertama (#include <namafile>) mengisyaratkan bahwa pencarian file dilakukan pada direktori khusus, yaitu direktori file include. Sedangkan bentuk kedua (#include "namafile") menyatakan bahwa pencarian file dilakukan pertama kali pada direktori aktif tempat program sumber dan seandainya tidak ditemukan pencarian akan dilanjutkan pada direktori lainnya yang sesuai dengan perintah pada sistem operasi.
2.4.5 Komentar dalam Program
Untuk keperluan dokumentasi dengan maksud agar program mudah dipahami , biasanya pada program disertakan komentar atau keterangan mengenai program dalam bahasa C, suatu komentar ditulis dengan diawali tanda /* dan diakhiri dengan tanda */.
2.5RS-232
Standard RS-232 ditetapkan oleh Electronic Industry Association dan Telecomunication Industry Association pada tahun 1962. Nama lengkapnya adalah EIA/TIA-232 Interface Between Data Terminal Equipment and Data Circuit-Terminating Equipment Employing Serial Binary Data Interchange. Standard ini hanya menyangkut komunikasi data antara komputer (Data Terminal Equipment – DTE) dengan alat-alat pelengkap komputer (Data Circuit Termianating Equipment – DCE).
2.5.1 Karakteristik Listrik RS-232
Karakteristik sinyal yang diatur meliputi level tegangan sinyal, kecuraman perubahan tegangan (Slew Rate) dari level teganagn „0‟ menjadi „1‟ dan sebaliknya, serta impedansi dari saluran yang dipakai.
Dalam standard RS-232, untuk sinyal data, tegangan antara +3 sampai +15 Volt pada input Line Receiver dianggap sebagai level tegangan „0‟, dan tegangan
kontrol tegangan antara +3 sampai +15 Volt direpresentasikan sebagai „ON‟ dan
tegangan antara -3 sampai -15 Volt direpresentasikan sebagai „OFF‟.
Agar output Line Driver bisa dihubungkan dengan baik, tegangan output Line Driver berkisar antara +5 sampai +15 Volt untuk menyatakan level tegangan „0‟,
dan berkisar -5 sampai -15 Volt untuk menyatakan level tegangan „1‟. Beda tegangan sebesar 2 Volt ini disebut sebagai noise margin dari RS-232.
Untuk mengurangi kemungkinan terjadinya gangguan „cross talk‟ antara kabel saluran sinyal RS-232, kecuraman perubahan tegangan sinyal dibatasi tidak boleh lebih dari 30 Volt/mikro-detik. (Makin besar kecuraman sinyal, makin besar pula kemungkinan terjadi „cross talk‟). Di samping itu ditentukan pula kecepatan
transmisi data serial tidak boleh lebih besar dari 20 KiloBit/Detik.
Impedansi saluran dibatasi antara 3 Kilo-Ohm sampai 7 Kilo-Ohm, dalam standard RS-232 yag pertama ditentukan pula panjang kabel tidak boleh lebih dari 15 meter (50 feet), tapi ketentuan ini sudah di-revisi pada standard RS-232 versi „D‟.
Dalam ketentuan baru tidak lagi ditentukan panjang kabel maksimum, tapi ditentukan nilai kapasitan dari kabel tidak boleh lebih dari 2500pF sehingga dengan menggunakan kabel kualitas baik bisa dicapai jarak yang lebih dari 50 feet.
2.5.2 Menghubungkan TTL ke RS-232
menganggap tegangan kurang dari 0,8 Volt sebagai level tegangan „0‟ dan tegangan lebih dari 2,0 volt dianggap sebagai level tegangan „1‟. Level tegangan
ini sering dikatakan sebagai level tegangan TTL.
Untuk menjamin output bisa diumpankan ke input dengan baik, tegangan output TTL saat level „0‟ dijamin lebih rendah dari 0,4 Volt atau 0,4 lebih rendah dari tegangan yang dituntut oleh input TTL. Sedangkan tegangan output TTL pada saat level „1‟ dijamin lebih tinggi dari 2,4 Volt atau 0,4 Volt lebih tinggi dari
tegangan yang dituntut oleh input TTL.
Hampir semua komponen digital bekerja pada level tegangan TTL, dengan demikian dalam membentuk saluran RS-232 diperlukan pengubahan level tegangan timbal balik antara TTL-RS232. IC MAX232 yang berisikan 2 buah RS232 line Driver dan 2 buah RS232 Line Receiver dan di dalam IC tersebut dilengkapi pula dengan pengganda tegangan DC,sehingga meskipun catu daya untuk IC MAX232 hanya +5 Volt, tapi sanggup melayani level tegangan RS232 antara -10 Volt sampai +10 Volt.
2.5.3 Konektor dan Kegunaan Sinyal RS-232
untuk sinyal yang lengkap, dipakai konektor DB25, sedangkan konektor DB9 hanya bisa dipakai untuk 9 sinyal yang umum dipakai.
2.6 Modem Wavecom Fastreak M1306B
Wavecom M1306B adalah GSM/GPRS modem yang siap digunakan sebagai modem untuk suara, data, fax dan SMS. Kelas ini juga mendukung 10 tingkatan kecepatan transfer data. Wavecom M1306B dengan mudah dikendalikan dengan menggunakan perintah AT untuk semua jenis operasi karena mendukung fasilitas koneksi RS232. Dapat dengan cepat terhubung ke port serial komputer destop atau notebook. Casing logam Wavecom M1306B menjadi solusi yang tepat untuk aplikasi berat seperti telemetri atau Wireless Local Loop (PLN Metering dan telephon Umum. Ukurannya sangat kecil memudahkan dalam peltakkan di berbagai macam area, indoor mapun outdoor.
Gambar 2.14 Modem Wavecom Fastreak M1306B
2.7 LCD
dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD ini mempunyai CGROM (Character Generator Read Only Memory), CGRAM (Character Generator Random Access Memory) dan DDRAM (Display Data Random Access Memory).
2.8 Sensor PIR
Gambar 2.15 Sensor PIR
Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah dari luar.
2.9 Kamera DVR Mobil
DVR (Digital Video Recorder) adalah sistem yang digunakan oleh kamera CCTV untuk merekam semua gambar yang dikirim oleh kamera dalam sistem ini banyak fitur yang bisa kita manfaatkan untuk pelengkap keamanan, salah satunya adalah merekam semua kejadian dan hasil rekaman ini yang biasa digunakan di dalam peradilan untuk membuktikan suatu kejadian dalam sebuah sistem kamera, jumlah dan kualitas rekaman akan ditentukan oleh DVR tersebut.
Gambar 2.16 Kamera Mobil
2.10 Alarm
Alarm adalah komponen elektronik yang dapat mengeluarkan bunyi. Alarm ini umumnya sebagai tanda peringatan atau media informasi. Alarm yang digunakan adalah plezzoelektric dengan kata lain buzzer.
