SISTEM MONITORING GERAK DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO DENGAN
TAMPILAN PADA ANDROID
LAPORAN PROJEK AKHIR 2
REINHARD ESTEFAN MANIK 172411003
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2020
SISTEM MONITORING GERAK DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO DENGAN
TAMPILAN PADA ANDROID
LAPORAN PROJEK AKHIR 2
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Ahli Madya Diploma
REINHARD ESTEFAN MANIK 172411003
PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2020
PERNYATAAN
SISTEM MONITORING GERAK DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO DENGAN TAMPILANPADA
ANDROID
PROJEK AKHIR II
Saya menyatakan bahwa laporan projek akhir II ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing di sebutkan sumbernya.
Medan, 29 Juli 2020
Reinhard Estefan Manik
SISTEM MONITORING GERAK DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO DENGAN TAMPILANPADA
ANDROID
ABSTRAK
Telah dilakukan perancangan sistem monitoring gerak menggunakan sensor passive infrared berbasis arduino dengan alarm buzzer sebagai peringatan. Sistem ini dapat mendeteksi adanya gerakan secara otomatis. Apabila terjadi suatu gerakan maka sistem akan menyalakan buzzer.
Sistem ini terdiri atas perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri atas sensor deteksi gerak, rangkaian komparator, mikrokontroler. Perangkat lunak terdiri atas program menggunakan bahasa C yang diimplementasikan pada mikrokontroler dan wifi yang berfungsi untuk menghubungkan ke android. Sistem dapat diaktifkan kapan saja sesuai keinginan dengan menghubungkan dengan adaptor atau baterai. Untuk mematikan nyala buzzer dilakukan dengan menekan tombol reset. Jadi apabila ada gerakan yang terdeteksi, maka alarm akan berbunyi. Alat ini telah terealisasi dan dapat mendeteksi adanya gerakan apabila salah satu sensor deteksi gerak yang tepasang pada setiap sudut terpicu.
Kata Kunci : Sensor PIR, Arduino, Alarm Buzzer, Wifi
MOTION MONITORING SYSTEM USING ARDUINO UNO MICROCONTROLLER PIR SENSOR BASED ON ANDROID DISPLAY
ABSTRACT
Arduino-based passive infrared sensor with alarm buzzer has been designed. This system can detect any movement automatically. If there is a movement, the system will turn on the buzzer. This system consists of hardware and software. The hardware consists of motion detection sensors, comparator circuits, microcontrollers. The software consists of programs using C language which are implemented on microcontrollers and wifi that function to connect to Android. The system can be activated at any time as desired by connecting with an adapter or battery. To turn off the buzzer is done by pressing the reset button. So if any movement is detected, the alarm will sound. This tool has been realized and can detect any movement if one of the motion detection sensors mounted at each angle is triggered.
Keywords: PIR Sensor, Arduino, Buzzer Alarm, Wifi
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, dengan limpahan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir ini. ,.
Laporan Tugas Akhir ini berjudul “Sistem Monitoring Gerak Dengan Menggunakan Sensor PIR Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno Dengan Tampilan Pada Android”. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis tidak dapat lepas dari dukungan berbagai pihak. Oleh sebab itu pada kesempatan ini penulis ingin memberikan rasa hormat dan mengucapkan terima kasih kepada,
1. Kedua Orang Tua yang selalu mendoakan dan memberi dukungan moril maupun materil.
2. Bapak Dr. Kerista Sebayang, M.S selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
3. Ibu Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi.
4. Bapak Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada Penulis.
5. Ibu Herty Afrina Sianturi, S.Si, M.Si selaku Dosen Penguji.
6. Seluruh sahabat dan teman-teman yang senantiasa memberikan semangat kepada penulis.
Akhirnya diharapkan semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi pembaca khususnya dan perkembangan dunia teknologi.
Medan, 29 Juli 2020 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
PENGESAHAN TUGAS AKHIR i
PERNYATAAN ii
ABSTRAK iii
ABSTRACT iv
PENGHARGAAN v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang 1
1.2 RumusanMasalah 1
1.3 Tujuan Penulisan 2
1.4 BatasanMasalah 2
1.5 Sistematika Penulisan 2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Arduino 4
2.1.1 Arduino Uno 5
2.2 Liquid Crystal Display (LCD) 7
2.2.1 Cara Kerja LCD secara umum 9
2.2.2 Karakter LCD 10
2.2.3 Pengamatan LCD 11
2.2.4 Fungsi Pin-Pin LCD 11
2.3 Buzzer 12
2.4 Sensor PIR 13
2.4.1 Bagian-Bagian Sensor PIR 13
2.4.2 Prinsip Kerja Sensor PIR 14
2.4.3 Jarak Pancar Sensor PIR 16
2.5 Adaptor 16
2.6 Wifi ESP8266 18
2.6.1 Spesifikasi Umum ESP8266 19
2.7 Android 20
2.7.1 Kelebihan Android 20
2.7.2 Kekurangan Android 21
BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM
3.1 Diagram Blok Rangkaian 22
3.2 Diagram Alir (Flowchart) 23
BAB 4 UJI COBA DAN ANALISA DATA
4.1 Pengujian Arduino 25
4.2 Pengujian LCD 26
4.3 Pengujian Buzzer 28
4.4 Pengujian Sensor PIR 29
4.5 Pengujian Modul Wifi 33
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 34
5.2 Saran 34
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
4.1 Pengujian Arduino 25
4.2 Penujian LCD 27
4.3 Pengujian Buzzer 28
4.4 Pengujian Sensor PIR 1 31
4.5 Pengujian Sensor PIR 2 32
4.6 Pengujian Sensor PIR 3 32
4.7 Pengujian Modul Wifi 33
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar
Judul Halaman
2.1 Arduino Uno 5
2.2 Bagian-Bagian Arduino Uno 6
2.3 Penjeladan Bagian-bagian Arduino Uno 6
2.4 Liquid Crystal Display (LCD) Character 2x16 8
2.5 Bentuk Fisik Buzzer 12
2.6 Sensor PIR 13
2.7 Blok Diagram Sensor Pir 14
2.8 Adaptor 16
2.9 Konstruksi Dasar Adaptor 17
2.10 Rangkain Dasar Catu Daya 18
2.11 Modul Wifi ESP8266 19
3.1 Diagram Blok Rangkaian 22
3.2 Diagram Alir (Flowchart) 23
4.1 Pengujian Arduino 26
4.2 Pengujian LCD 27
4.3 Pengujian Buzzer pada Kondisi ON 29
4.4 Pengujian Buzzer pada Kondisi OFF 29
4.5 Sensor PIR mendeteksi adanya gerakan 31
4.6 Sensor PIR tidak mendeteksi adanya gerakan 31
4.7 Pengujian Modul Wifi 33
1.1 Latar Belakang
BAB I
PENDAHULUAN
Seiring dengan perkembangan zaman dan teknologi kebutuhan informasi yang cepat sangat dibutuhkan dalam berbagai sektor kehidupan, sehingga menunjang kinerja sektor- sektor tersebut, salah satunya adalah aspek keamanan. Aspek keamanan sangat dibutuhkan dalam berbagai sektor kehidupan saat ini, faktor privasi juga turut mempengaruhi akan pentingnya suatu sistem keamanan. Banyak sarana yang dirancang secara otomatis untuk membantu kegiatan manusia dalam mengatur keamanan lingkungan ataupun ruangan yang memerlukan tingkat pengamanan yang lebih ketat. Terutama pada rumah bila ingin terhindar dari kriminalitas seperti pencurian, perampokan, dan tindak kriminalitas lainnya, serta musibah lain seperti kebakaran. Kemajuan teknologi elektronika turut membantu dalam pengembangan sistem keamanan yang handal. Salah satunya aplikasi sistem keamanan untuk pengamanan gedung.
Terjadinya pencurian di sebuah gedung seringkali sulit terdeteksi sejak dini sehingga kebanyakan manusia mengetahui pencurian pada saat barang telah hilang atau salah satu dari bagian gedung dalam keadaan rusak oleh pencuri tersebut. Mengingat meningkatnya tindak kejahatan yang terjadi di masyarakat saat ini maka masyarakat dituntut untuk selalu waspada demi melindungi orang-orang yang dicintai. Begitu juga terhadap harta benda berharga dan aset-aset penting yang tersimpan dirumah maupun di kantor.
Perkembangan teknologi di zaman sekarang mengalami kemajuan yang cukup pesat. Hal ini dapat dilihat dari semakin banyaknya sitem otomatis yang membantu pekerjaan manusia menjadi cepat dan efisien. Banyak sistem otomatis yang menggunakan sensor sebagai inputnya, sebagai salah satu contoh sensor yang digunakan adalah PIR (Passive Infra Red).
Sensor PIR merupakan sensor gerak yang digunakan untuk mendeteksi suatu gerakan. Sensor ini memiliki tingkat keakuratan yang tinggi untuk mendeteksi suatu gerakan. Oleh karena itu maka dirancanglah suatu alat untuk mempermudah untuk mengetahui apakah ada gerakan yang mencurigakan dalam suatu ruangan dengan menggunakan PIR sebagai sensor gerak yang digunakan keluarannya akan dibaca dan diproses oleh sebuah mikrokontroler yang selanjutnya akan diubah menjadi format digital agar bisa ditampilkan pada android.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan tersebut ke dalam bentuk Projek Akhir 2 dengan judul “SISTEM MONITORING GERAK
DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS MIKROKONTROLER
ARDUINO UNO DENGAN TAMPILAN PADA ANDROID”
Pada alat ukur ini akan digunakan sebuah arduino, sensor passive infrared serta komponen elektronika lainnya.
1.3 Tujuan Penulisan
Tujuan dilakukan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang sistem keamanan menggunakan sensor passive infrared berbasis arduino uno dengan alarm buzzer sebagai peringatan.
2. Mengetahui proses kerja sistem monitoring menggunakan sensor PIR berbasis arduino dengan alarm buzzer sebagai peringatan.
1.4 Pembatasan Masalah
Penulis membuat alat monitoring tersebut dengan menggunakan sensor PIR berbasis Arduino dengan batasan-batasan sebagai berikut:
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino.
2. Sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar inframerah dalam suatu ruangan.
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah penulisan projek akhir ini, penulis membuat suatu sistematika penulisan yang terdiri dari:
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini akan membahas latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini akanmenjelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan.
BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM
Bab ini membahas tentang perencanaan dan pembuatan sistem secara keseluruhan.
BAB 4 UJI COBA DAN ANALISA DATA
Berisi tentang uji coba alat yang telah dibuat, pengoperasian dan spesifikasi alat dan lain-lain.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Sebagai babterakhir penulis akan menguraikan beberapa kesimpulan dari uraian bab- bab sebelumnya, dan penulis akan berusaha memberikan saran yang mungkin bermanfaat.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Arduino
Arduino adalah nama keluarga papan mikrokontroler yang awalnya dibuat oleh perusahaan Smart Projects. Salah satu tokoh penciptanya adalah Massimo Banzi.Papan ini merupakan perangkat keras yang bersifat “Open Source” sehingga boleh dibuat oleh siapa saja. Arduino dibuat dengan tujuan untuk memudahkan eksperimen atau mewujudkan berbagai peralatan yang berbasis mikrokontroler, misalnya:
Pemantauan ketinggian air waduk
Pelacak lokasi mobil
Penyiraman tanaman secara otomatis
Otomasi akses pintu ruangan, dan
Pendeteksi keberadaan orang untuk pengambilan keputusan.
Arduino adalah platform open source yang digunakan untuk membangun proyek-proyek elektronik. Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu papan sirkuit (hardware- sering dirujuk sebagai mikrokontroler) dan sebuah software, atau IDE (Integrated Development Environment) yang berjalan pada komputer, digunakan untuk menulis dan meng-upload kode komputer ke papan circuit (hardware).
Perangkat keras arduino sudah terintegrasi, untuk memuat kode baru keperangkat keras dapat menggunakan kabel USB yang dihubungkan dari modul arduino ke PC atau notebook.IDE (Integrated Development Environment) menggunakan versi sederhana dari C++.
Berbagai jenis papan arduino yang tersedia, antara lain Arduino Uno, Arduino Diecimila, Arduino Duemilanove, Arduino Leonardo, Arduino Mega, Arduino Nano. Walaupun ada berbagai jenis papan Arduino, secara prinsip pemrograman yang diperlukan menyerupai. Hal yang membedakan adalah kelengkapan fasilitas dan pin-pin yang perlu digunakan, Mengingat penelitian peningkatan kapasitas ini, hanya diwujudkan dengan menggunakan Arduino Uno seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1
Gambar 2.1Arduino Uno
2.1.1 Arduino Uno
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.
Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-serial yaitu menggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial.
Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB Arduino, dan sebagai model referensi untuk platform Arduino, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks board Arduino.
Spesifikasi Arduino UNO :
Microcontroller : ATmega328
Operating Voltage : 5V
Input Voltage (recommended) : 7-12V Input Voltage (limits) : 6-20V
Digital I/O Pins : 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins 6
DC Current per I/O Pin : 40 mA DC Current for 3.3V Pin : 50 mA
Flash Memory : 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader
SRAM : 2 KB (ATmega328)
EEPROM : 1 KB (ATmega328)
Clock Speed : 16 MHz
Arduino Uno tersebut ditunjukkan oleh gambar 2.2.
Gambar 2.2Bagian-bagian Arduino Uno
Berikut penjelasan bagian-bagian board Arduino Uno dapat dilihat pada gambar 2.3 di bawah ini.
Gambar 2.3Penjelasan bagian-bagian Arduino Uno
USB to Computer
Berfungsi untuk memuat program dari komputer ke dalam board arduino serta dapat pula digunakan untuk komunikasi serial antara board arduino dan komputer
Digital Pin Input/Output
Terdapat 14 pin input/output digital (0-13) yang Berfungsi sebagai input atau output, dapat diatur oleh program. Khusus untuk 6 buah pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11, dapat juga berfungsi sebagai pin analog output dimana tegangan output-nya dapat diatur. Nilai sebuah pin output analog dapat diprogram antara 0 – 255, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.
Analog Pin Input
Terdapat 6 pin analog input dimana pin ini sangat berguna untuk membaca tengangan yang dihasilkan oleh sensor analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara 0-1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0- 5V.
IC 1-Mikrokontroler Atmega 328
Merupakan komponen utama dari board Arduino Uno yang di dalamnya terdapat CPU, ROM dan RAM.
X1-Sumber Daya Eksternal
Berfungsi untuk memberikan daya eksternal dengan sumber tegangan 9-12V.
Q1-Kristal (Quartz Crystal Oscillator)
Jika sebuah mikrokontroler dianggap sebagai sebuah otak, maka Kristal adalah jantungnya karena komponen ini menghasilkan detak-detak yang dikirim kepada mikrokontroler agar melakukan sebuah operasi untuk setiap detaknya
Tombol Reset S1
Untuk me-reset board arduino sehingga program akan di mulai dari awal, namun tombol reset ini tidak dapat digunakan untuk fungsi menghapus program atau mengosongkan mikrokontroler.
Circuit Serial Programming (ICSP)
Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram microcontroller secara langsung, tanpa melalui bootloader.Umumnya pengguna Arduino tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun disediakan.
2.2 Liquid Crystal Display (LCD)
Display LCD sebuah liquid crystal atau perangkat elektronik yang dapat digunakan untuk menampilkan angka atau teks. Ada dua jenis utama layar LCD yang dapat menampilkan numerik (digunakan dalam jam tangan, kalkulator dll) dan menampilkan teks alfanumerik (sering digunakan pada mesin foto kopi dan telepon genggam).Layar LCD merupakan suatu media penampilan data yang sangat efektif dan efisien dalam penggunaannya. Untuk menampilkan sebuah karakter pada layar LCD diperlukan beberapa rangkaian tambahan. Untuk lebih memudahkan para pengguna, maka beberapa perusahaan elektronik menciptakan modul LCD.
LCD merupakan alat untuk menampilkan karakter data dari sebuah alat masukan seperti Mikrokontroler. LCD untuk peralatan mikrontroler ada beberapa tipe, yaitu 8x2, 16x2, 20x2, 20x4, 40×4. LCD 16x2 artinya LCD terdiri dari 2 baris dan 16 karakter.LCD dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian depan panel LCD yang terdiri dari banyak dot atau titik LCD dan mikrokontroler yang menempel pada bagian belakang panel LCD yang berfungsi untuk mengatur titik-titik LCD sehingga dapat menampilkan huruf, angka, dan simbol khusus yang dapat terbaca.
LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.Material LCD (Liquid Cristal Display) LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang.
Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat microcontroller yang berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display). Microntroller pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan memori dan register.
Gambar 2.4 Liquid Crystal Display (LCD) Character 2x16 Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah:
a. DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada.
b. CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
c. CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal
Display) tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM.
Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah.
a. Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display)
dapat dibaca pada saat pembacaan data.
b. Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau ke DDRAM.
Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut ke DDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.
Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display) diantaranya adalah:
a. Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
b. Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.
c. Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data, sedangkan high baca data.
d. Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.
e. Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini dihubungkan dengan trimpot 5 KΩ, jika tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.
2.2.1 Cara Kerja LCD Secara Umum
Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari 4-bit atau 8 bit.Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7.Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu.
Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya). Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroller mengirimkan data ke LCD.Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.
Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”. Ketika jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf “A” pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W harus berada dalam kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan query (pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan.Jadi hampir setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”.
Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7.Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting. Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-bit (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD. Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.
2.2.2 Karakter LCD
Perhatikan bahwa karakter 32-127 selalu sama untuk semua LCD, tapi karakter 16-31 &
128-255 dapat bervariasi dengan produsen LCD yang berbeda. Oleh karena itu beberapa LCD akan menampilkan karakter yang berbeda dari yang ditunjukkan dalam tabel.Karakter 0 sampai
LCD akan berisi perubahan karakter secara acak. Untuk melihat secara rinci bagaimana menggunakan karakter ini dapat dilihat pada data Character LCD.
2.2.3 Pengamatan LCD
Pengalamatan LCD dimulai dengan menghidupkan modul LCD, karakter kursor pada LCD diposisikan pada awal baris pertama (alamat 00H).Masing-masing sewaktu sebuah karakter dimasukkan, kursor bergerak ke alamat selanjutnya 01H, 02H dan seterusnya.Sebuah alamat awal yang baru bergerak ke alamat selanjutnya, harus dimasukkan sebagai sebuah perintah. Dengan cara mengirimkan sebuah perintah Set Display Address, nilai 80H. Dengan dua line karakter, baris yang pertama dari karakter, baris pertama mulai pada alamat 00H dan baris ke dua pada alamat 40H.
2.2.4 Fungsi Pin-Pin LCD
Modul LCD berukuran 16 karakter x 2 baris dengan fasilitas backlighting memiliki 16 pin yang terdiri dari 8 jalur data, 3 jalur kontrol dan jalur-jalur catu daya, dengan fasilitas pin yang tersedia maka lcd 16 x 2 dapat digunakan secara maksimal untuk menampilkan data yang dikeluarkan oleh mikrokontroler.
Sedangkan secara umum pin-pin LCD diterangkan sebagai berikut : a. Pin 1 dan 2
Merupakan sambungan catu daya, Vss dan Vdd. Pin Vdd dihubungkan dengan tegangan positif catu daya, dan Vss pada 0V atau ground.Meskipun data menentukan catu 5 Vdc (hanya pada beberapa mA), menyediakan 6V dan 4.5V yang keduanya bekerja dengan baik, bahkan 3V cukup untuk beberapa modul.
b. Pin 3
Pin 3 merupakan pin kontrol Vee, yang digunakan untuk mengatur kontras display. Idealnya pin ini dihubungkan dengan tegangan yang bisa dirubah untuk memungkinkan pengaturan terhadap tingkatan kontras display sesuai dengan kebutuhan, pin ini dapat dihubungkan dengan variable resistor sebagai pengatur kontras.
c. Pin 4
Pin 4 merupakan Register Select (RS), masukan yang pertama dari tiga command control input. Dengan membuat RS menjadi high, data karakter dapat ditransfer dari dan menuju modulnya.
d. Pin 5
Read/Write (R/W), untuk memfungsikan sebagai perintah write maka R/W low atau menulis karakter ke modul. R/W high untuk membaca data karakter atau informasi status dari register- nya.
e. Pin 6
Enable (E), input ini digunakan untuk transfer aktual dari perintah-perintah atau karakter antara modul dengan hubungan data. Ketika menulis ke display, data ditransfer hanya pada perpindahan high atau low. Tetapi ketika membaca dari display, data akan menjadi lebih cepat tersedia setelah perpindahan dari low ke high dan tetap tersedia hingga sinyal low lagi.
f. Pin 7-14
Pin 7 sampai 14 adalah delapan jalur data/data bus (D0 sampai D7) dimana data dapat ditransfer ke dan dari display.
g. Pin 16
Pin 16 dihubungkan kedalam tegangan 5 Volt untuk memberi tegangan dan menghidupkan lampu latar/Back Light LCD.
2.3 Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara.
Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.
Gambar 2.5 Bentuk Fisik Buzzer
Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
2.4 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.
Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detektor gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan suhu tertentu (misal: manusia) melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda (misal: dinding), maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.
Modul PIR hanya membutuhkan tegangan input DC 5V cukup efektif untuk mendeteksi gerakan hingga jarak 5 meter, berikut bentuk fisik dari sensor PIR:
Gambar 2.6 Sensor PIR
2.4.1 Bagian-Bagian Sensor PIR 1. Fresnel Lens
Lensa Fresnel digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar.Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.
2. IR Filter
IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan
dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor, sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
3. Pyroelectric sensor
Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan.Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari gallium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik.Arus listrik terjadi karena adanya pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energy panas.Material pyroelectic bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut.
4. Amplifier
Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.
5. Comparator
Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh comparator sehingga mengahasilkan output.
Gambar 2.7 Blok Diagram Sensor PIR
2.4.2 Prinsip Kerja Sensor PIR
Pancaran inframerah masuk melalui lensa fresneldan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar inframerah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik.Sensor pyroelektrik terbuat dari bahan gallium nitride (GaN), cesium nitrat (CsNo3)
secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu (keluaran berupa sinyal 1-bit). Jadi sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1, 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer. Diluar panjang gelombang tersebut sensor tidak akan mendeteksinya.
Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak.Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan.Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik.Arus listrik terjadi karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.
Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia karena disebabkan adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif. IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Jadi, ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output.
Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor
merespon dengan cara menghasilkan arus pada material Pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda. Karena besaran yang berbeda inilah comparator menghasilkan output.
Jadi sensor PIR tidak akan menghasilkan output apabila sensor ini dihadapkan dengan benda panas yang tidak memiliki panjang gelombang inframerah antar 8 sampai 14 mikrometer dan benda yang diam seperti sinar lampu yang sangat terang yang mampu menghasilkan panas, pantulan objek benda dari cermin dan suhu panas ketika musim panas.
2.4.3 Jarak Pancar Sensor PIR
Untuk jarak jangkau dari sensor PIR sendiri bisa disetting sesuai kebutuhan, akan tetapi jarak maksimalnya hanya ±10 meter dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.
2.5 Adaptor / Power Supply
Adaptor / Power Supply adalah sebuah rangkaian yang berguna untuk mengubah tegangan AC yang tinggi menjadi DC yang rendah. Adaptor / Power Supply merupakan sebuah alternatif pengganti dari tegangan DC (seperti ;baterai,Aki) karena penggunaan tegangan AC lebih lama dan setiap orang dapat menggunakannya asalkan ada aliran listrik di tempat tersebut.
Adaptor / Power Supply merupakan alat atau jembatan untuk menyambungkan suber tegangan DC. Tegangan DC ini dibutuhkan oleh berbagai macam rangkaian elektronik untuk dapat dioperasikan. Seperti halnya adaptor/ power supply yang digunakan pada hiasan lampu akrilik. Rangkaian inti dari adaptor/ power supply adalah suatu rangkaian penyearah yaitu rangkaian yang mengubah sinyal bolak-balik (AC) menjadi sinyal searah (DC).
Gambar 2.8 Adaptor/ Powersupply
Proses pengubahan dimulai dari penye-arah oleh diode, penghalusan tegangan kerut (Ripple Viltage Filter) dengan menggunakan condensator dan pengaturan (regulasi) oleh rangkaian regulator. Pengaturan meliputi pengubahan tingkat tegangan atau arus. Pada teknik regulasi pada pembuatan adaptor, kita mengenal teknik regulasi daya linier dan teknik regulasi switching.
Gambar 2.9 Konstruksi dasar adaptor dengan transformator step down
Sistem rangkaian penyearah ada 4 fungsi dasar yaitu:
1. Tranformasi (travo) tegangan yang diperlukan untuk menurunkan tegangan yang diinginkan.
2. Rangkaian penyearah, rangkaian ini untuk mengubah tingkat tegangan arus bolak balik ke arus searah.
3. Filter (Condesator), merupakan rangkaian untuk memproses fluktuasi penyearah yang menghasilkan keluaran tegangan DC yang lebih rata.
4. Regulasi adalah parameter yang sangat penting pada adaptor dan regulator tegangan dengan bahan bervariasi.
Pada teknologi modern saat ini adaptor/ power supply rata-rata sudah tidak lagi menggunakan transformator step down, dimana tegangan AC diturunkan terlebih dahulu melalui sebuah transformator step down keluaran trafo diserahkan dengan diode dan diratakan dengan kapasitor elekronik (elco).
Gambar 2.10 Rangkaian dasar catu daya sistem switching
Adaptor/ power supply sekarang umumnya menggunakan sistem switching, sinyal AC dari tegangan jala-jala listrik 220V disearahkan lebih dahulu ketegangan DC melalui sebuah rangkaian diode penyearah dan elco. Tegangan DC hasil penyearah ini kemudian disaklar on-off secara terus menerus dengan frekuensi tertentu sehingga memungkinkan nilai indikator dari trafo menjadi kecil. Hal ini khususnya untuk memperkecil ukuran power supply.
2.6 Wifi ESP8266
ESP8266 merupakan modul wifi yang berfungsi sebagai perangkat tambahan mikrokontroler seperti Arduino agar dapat terhubung langsung dengan wifi dan membuat koneksi TCP/IP.
Modul ini membutuhkan daya sekitar 3.3v dengan memiliki tiga mode wifi yaitu Station, Access Point dan Both (Keduanya). Modul ini juga dilengkapi dengan prosesor, memori dan GPIO dimana jumlah pin bergantung dengan jenis ESP8266 yang kita gunakan. Sehingga modul ini bisa berdiri sendiri tanpa menggunakan mikrokontroler apapun karena sudah memiliki perlengkapan layaknya mikrokontroler.
Firmware default yang digunakan oleh perangkat ini menggunakan AT Command, selain itu ada beberapa Firmware SDK yang digunakan oleh perangkat ini berbasis opensource yang diantaranya adalah sebagai berikut :
NodeMCU dengan menggunakan basic programming lua
MicroPython dengan menggunakan basic programming python
AT Command dengan menggunakan perintah perintah AT command
Untuk pemrogramannya sendiri kita bisa menggunakan ESPlorer untuk Firmware berbasis NodeMCU dan menggunakan putty sebagai terminal control untuk AT Command.
Selain itu kita bisa memprogram perangkat ini menggunakan Arduino IDE. Dengan menambahkan library ESP8266 pada board manager kita dapat dengan mudah memprogram dengan basic program arduino.
Gambar 2.11 Modul Wifi ESP8266 2.6.1 Spesifikasi Umum ESP8266
802.11 b/g/n
Integrated low power 32-bit MCU
Integrated 10-bit ADC
Integrated TCP/IP protocol stack
Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network
Integrated PLL, regulators, and power management units
Supports antenna diversity
WiFi 2.4 GHz, support WPA/WPA2
Support STA/AP/STA+AP operation modes
Support Smart Link Function for both Android and iOS devices
SDIO 2.0, (H) SPI, UART, I2C, I2S, IR Remote Control, PWM, GPIO
STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO
A-MPDU & A-MSDU aggregation & 0.4s guard interval
Deep sleep power <10uA, Power down leakage current < 5uA
Wake up and transmit packets in < 2ms
Standby power consumption of < 1.0mW (DTIM3)
+20 dBm output power in 802.11b mode
Operating temperature range -40C ~ 125C
FCC, CE, TELEC, WiFi Alliance, and SRRC certified
2.7 Android
Android adalah sistem operasi berbasis Linux yang dirancang untuk perangkat bergerak layar sentuh seperti telepon pintar dan komputer tablet. Karena perangkat Android umumnya bertenaga baterai, Android dirancang untuk mengelola memori (RAM) guna menjaga konsumsi daya minimal.
Android mengelola aplikasi yang tersimpan di memori secara otomatis: ketika memori lemah, sistem akan menonaktifkan aplikasi dan proses yang tidak aktif untuk sementara waktu, aplikasi akan dinonaktifkan dalam urutan terbalik, dimulai dari yang terakhir digunakan. Proses ini tidak terlihat oleh pengguna, jadi pengguna tidak perlu mengelola memori atau menonaktifkan aplikasi secara manual. Namun, kebingungan pengguna atas pengelolaan memori pada Android telah menyebabkan munculnya beberapa aplikasi task killer pihak ketiga yang populer di Google Play
2.7.1 Kelebihan Android
1. Merupakan Sistem Operasi Open Source
Siapa saja bisa menggunakannya secara gratis. Para developer atau pengembang dimudahkan untuk mengoptimalkan dan mengembangkan OS ini untuk smartphone yang dibuatnya.
2. Harganya Beragam
Ada yang terbilang cukup terjangkau, ada pula yang memiliki harga jual tinggi.
Sehingga, smartphone Android bisa menjangkau semua kalangan. Namun, semakin tinggi harga, semakin mumpuni pula spesifikasinya.
3. Memiliki Banyak Dukungan Aplikasi
Hal ini juga tidak lepas dari sifat Android yang merupakan sistem operasi Open Source.
Pengembang pun diizinkan untuk mengembangkan aplikasi berbasis source code dari Android.
Oleh karena itu, jika Anda masuk ke Play Store, akan ditemukan banyak sekali ribuan
4. Mudah dimodifikasi
Banyak komponen yang bisa Anda atur ulang atau dimodifikasi, mulai dari ROM hinga custom overclock pada sistem operasi. Hal ini bisa berpengaruh terhadap performa ponsel pintar berbasis Android agar bisa bekerja lebih cepat dan sesuai dengan keinginan.
2.7.2 Kekurangan Android
1. Kerja sistemnya cukup berat
Hal ini menyebabkan banyak memori yang dibutuhkan, baik RAM maupun ROM.
Bagi smartphone yang memiliki RAM dan ROM berkapasitas kecil, tentunya akan menghambat performanya.
2. Hasil modifikasi sering menyebabkan sistem bekerja tidak stabil dan kurang optimal Adakalanya hasil modifikasi mengakibatkan OS menjadi sedikit lelet dan kurang responsif. Nantinya, bisa berpengaruh pada hardware sehingga menjadi cepat panas dan kapasitas memori lebih mudah bocor.
3. Kurang responsif jika disandingkan dengan spesifikasi hardware yang tidak baik
Hal tersebut berkaitan dengan kapasitas RAM, ROM, dan kecepatan prosesor yang digunakan pada smartphone.
ANDROID WIF
I A
R D U I N O
U N O POWER SUPPLY
SENSOR PIR 1
SENSOR PIR 2
SENSOR PIR 3
BAB III
PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM
3.1 Diagram Blok Rangkaian
Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah sistem monitoring gerak dengan menggunakan sensor pir berbasis arduino uno. Blok diagram sistem yang dirancang dapat dilihat dibawah ini:
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
Fungsi setiap blok:
1. Adaptor, berfungsi sebagai sumber tegangan.
2. Sensor PIR, memberikan inputan data digital yang berfungsi memberikan tanda ada atau tidak gerak yang terdeteksi. Sensor PIR merespon pancaran sinar infamerah yang terdapat
BUZZER LC
D
3. Arduino Uno, berfungsi sebagai media pengkonversi waktu, dan mengkonversi data menjadi jarak.
4. Android, berfungsi sebagai output tampilan instruksi dari arduino.
5. Wifi berfungsi sebagai penyedia jaringan untuk mengubungkan ke android.
3.2 Diagram Alir (Flowchart)
Gambar 3.2 Flowchart Cara Kerja Sistem
Keterangan: Pada proses inisialisasi arduino maka akan terjadi proses pembacaan dengan Sensor PIR. Jika ada gerak maka buzzer akan menyala kemudian proses akan berulang ke pembacaan sensor PIR, sedangkan jika tidak terdeteksi maka proses akan kembali pada pembacaan Sensor PIR.
BAB IV
UJI COBA DAN ANALISA DATA
4.1 Pengujian Arduino
Pengujian pada rangkaian arduino ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supply sebagai sumber tegangan. Kaki 13 apabila diberikan logika high maka akan mengeluarkan tegangan sebesar 5,01 Volt. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederana pada mikrokontroler Arduino untuk menguji port-port yang terdapat pada Arduino, program yang diberikan adalah sebagai berikut:
/*
* menguji arduino bekerja atau tidak dengan cara mengupload program blinking
* menghidupkan dan mematikan led pada pin 13 arduino
*/
void setup() {
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
// the loop function runs over and over again forever void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(1000); // wait for a second
}
Berikut adalah tabel Pengujian Arduino:
Tabel 4.1 Data Percobaan Jenis Nilai (V) Tegangan
Operasi 5,01
Berikut ini adalah gambar 4.1 Pengujian Arduino sebagai berikut:
Gambar 4.1 Pengujian Arduino 4.2 Pengujian LCD
LCD dihubungkan langsung ke Port B dari mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD. Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW. Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low ‘0’ dan set high
‘1’ pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/Write.
Ketika RW berlogika low ‘0’, maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD.
Ketika RW berlogika high ‘1’, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD.
Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ‘0’. Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD.
Adapun program yang diisikan ke mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:
/*
* Pengujian lcd adalah dengan cara mengupload program hello world ke arduino
* arduino akan menririmkan perintah ke lcd dan menampilkan hello world
*/
// include the library code:
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(13,12,11,10,9,8);
void setup() {
// set up the LCD's number of columns and rows:
lcd.begin(16, 2);
// Print a message to the LCD.
lcd.print("hello, world!");
}
void loop() {
// set the cursor to column 0, line 1
// (note: line 1 is the second row, since counting begins with 0):
lcd.setCursor(0, 1);
// print the number of seconds since reset:
lcd.print(millis() / 1000);
}
Berikut adalah tabel Pengujian LCD:
Tabel 4.2 Pengujian LCD Jenis Nilai (V) Tegangan
Operasi 4,98
Berikut adalah gambar percobaan dari Pengujian LCD
Gambar 4.2 Pengujian LCD
4.3 Pengujian Buzzer
Buzzer merupakan komponen-komponen yang berfungsi sebagai indikator tambahan untuk mengetahui adanya sinyal-sinyal yang dikirimkan mikrokontroler. Ketika rangkaian mendapat sinyal high, maka buzzer akan berbunyi dan akan mati ketika mendapat sinyal low.
Led juga akan menyala ketika terdapat sinyal high dan akan mati ketika mendapat sinyal low.
Adapun program yang digunakan pada Pengujian Buzzer adalah sebagai berikut:
/*
* pengujian buzzer dengan cara memprogram hidup dan mati buzzer
*/
int buzzerPin = 3;
// the setup function runs once when you press reset or power the board void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
digitalWrite(buzzerPin,LOW);
}
// the loop function runs over and over again forever void loop() {
digitalWrite(buzzerPin, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(buzzerPin, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(1000); // wait for a second
}
Berikut adalah tabel pengujian dari Pengujian Buzzer:
Tabel 4.3 Pengujian Buzzer Kondisi Nilai (V)
ON 4,53
Berikut adalah gambar dari Pengujian Buzzer:
Gambar 4.3 Pengujian Buzzer pada kondisi ON
Gambar 4.4 Pengujian Buzzer pada kondisi OFF
4.4 Pengujian Sensor PIR
Sensor PIR ini merupakan sensor untuk mendeteksi gerakan manusia dalam jangkauan tertentu, sensor ini sudah dalam bentuk modul yang terdiri Lensa Fresnel, IR filter, Pyroelectric sensor dan Comparator sehingga output dari sensor ini sudah dalam bentuk High (5 volt) dan Low (0 volt), ketika ada burung outputnya high dan ketika tidak ada burung outputnya low.
Program yang digunakan pada pengujian ini adalah:
/*
* pengujian membaca sensor pir dan menampilkan kondisi di serial monitor komputer
* terdeteksi kondisi logika 1 atau mendekati nilai 5 volt
* tidak terdeteksi logika 0 atau mendekati nilai 0 volt
*/
// input int sensorPir = 2;
int sensorPir2 = 3;
int sensorPir3= 4;
// output
#define buzzer 5
unsigned long timeserBlink;
int buzzerState = LOW; // buzzerState used to set
unsigned long previousMillis = 0; // will store last time buzzer was updated const long interval = 500; // interval at which to blink (milliseconds)
String kondisi;
String IPAddressMega;
bool rec = false;
String text1 = " ALARM OFF ";
String text2 = " ACTIVATE !!!";
Gambar 4.5 Sensor PIR mendeteksi adanya gerakan
Gambar 4.6 Sensor PIR tidak mendeteksi adanya gerakan
Pengujian Sensor PIR 1 Berikut adalah hasil pengujiannya:
Tabel 4.4 Data Percobaan Sensor PIR 1 No Jarak (cm) Keterangan
1 100 Terdeteksi
2 150 Terdeteksi
3 200 Terdeteksi
4 250 Terdeteksi
5 300 Terdeteksi
6 350 Terdeteksi
7 400 Terdeteksi
8 450 Terdeteksi
9 500 Terdeteksi
10 550 Terdeteksi
11 600 Terdeteksi
12 650 Terdeteksi
13 700 Terdeteksi
14 750 Terdeteksi
15 800 Terdeteksi
16 850 Tidak Terdeteksi
Pengujian Sensor PIR 2 Berikut adalah hasil pengujiannya:
Tabel 4.5 Data Percobaan Sensor PIR 2 No Jarak (cm) Keterangan
1 100 Terdeteksi
2 150 Terdeteksi
3 200 Terdeteksi
4 250 Terdeteksi
5 300 Terdeteksi
6 350 Terdeteksi
7 400 Terdeteksi
8 450 Terdeteksi
9 500 Terdeteksi
10 550 Terdeteksi
11 600 Terdeteksi
12 650 Terdeteksi
13 700 Terdeteksi
14 750 Terdeteksi
15 800 Terdeteksi
16 850 Tidak Terdeteksi
Pengujian Sensor PIR 3 Berikut adalah hasil pengujiannya:
Tabel 4.6 Data Percobaan Sensor PIR 3 No Jarak (cm) Keterangan
1 100 Terdeteksi
2 150 Terdeteksi
3 200 Terdeteksi
4 250 Terdeteksi
7 400 Terdeteksi
8 450 Terdeteksi
9 500 Terdeteksi
10 550 Terdeteksi
11 600 Terdeteksi
12 650 Terdeteksi
13 700 Terdeteksi
14 750 Terdeteksi
15 800 Terdeteksi
16 850 Tidak Terdeteksi
4.5 Pengujian Modul Wifi
Modul ESP8266 adalah Mikrokontroler atau (lebih tepatnya) SOC – System on Chip yang memiliki kapabilitas untuk terhubung dengan jaringan WIFI. ESP8266 memiliki firmware dan set AT Command yang bisa diprogram dengan Arduino IDE. Selain itu juga terdapat beberapa pin yang berfungsi sebagai GPIO (General Port Input Ouput) yang dapat digunakan untuk mengakses sensor atau dihubungkan dengan Arduino, sehingga memberikan kemampuan tambahan Arduino untuk bisa terhubung ke Wifi.
Tabel 4.7 Pengujian Modul Wifi
Jenis Nilai (V) Tegangan
Operasi 3,18
Berikut adalah gambar percobaan dari pengujian Modul Wifi:
Gambar 4.7 Pengujian Modul Wifi
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan, pengujian dan analisis alat yang telah dibuat, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa:
1. Telah berhasil dirancang sebuah sistem monitoring gerak menggunakan sensor passive infrared berbasis arduino dengan alarm buzzer sebagai peringatan.
2. Proses kerja sistem ini bermula dari DC converter yang berfungsi sebagai sumber tegangan kemudian terhubung ke sensor PIR yang memberikan inputan data digital yang berfungsi memberikan tanda ada atau tidak ada gerak yang terdeteksi, sensor PIR merespon pancaran sinar infamerah yang terdapat pada objek. Lalu data diolah oleh mikrokontroler arduino uno yang berfungsi sebagai media pengkonversi waktu, dan mengkonversi data menjadi jarak.
kemudian menggunakan wifi esp8266 sebagai penghubung pada android lalu tampilan instruksi dari arduino mucul melalui android.
5.2 Saran
Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan alat ini adalah:
1. Sebaiknya agar rangkaian yang digunakan tidak terganggu, sebaiknya alat ini dikemas dalam bentuk yang lebih aman dan terlindungi, sehingga penggunaannya lebih efektif.
2. Sebaiknya alat yang telah dibuat diletakkan pada ruangan yang dibatasi luasnya, tidak disarankan pada area yang melebihi dari batas luas yang disarankan.
Sebaiknya kedepannya desain sistem monitoring ini lebih praktis dalam packaging.
DAFTAR PUSTAKA
1. Sudjadi. 2005. “Teori dan Aplikasi Mikrokontroler” Graha Ilmu, Yogyakarta.
2. http://ahd1at.blogspot.co.id/p/arduino.html
3. (https://ilearning.me/sample-page-162/arduino/pengertian-arduino-uno/
4. Muis, Saludin. 2013. “Prinsip Kerja LCD dan Pembuatannya (Liquid Crystal Display)”.Graha Ilmu, Yogyakarta.
5. http://elektronika-dasar.web.id/lcd-liquid-cristal-display/
6. http://elektronika-elektronika.blogspot.co.id/2007/04/buzzer.html
7. https://bagusrifqyalistia.wordpress.com/2008/12/12/cara-kerja-sensor-pir/
8. https://www.technodand.net/2017/10/pengertian-adaptor-fungsinya-dan-jenis_19.html 9. https://www.warriornux.com/pengertian-modul-wifi-esp8266/
10. https://id.wikipedia.org/wiki/Android_(sistem_operasi) 11. https://salamadian.com/pengertian-android/
LEMBAR EKSPEDISI PERBAIKAN TUGAS AKHIR
NAMA : REINHARO ESTEFAN MANIK
NtM 172411003
PROGRAM STUDI : D-3 METROLOGI DAT'4 INSTRUMENTAS1
DEPARTEMEN : FISIKA
4UOUL : SISTEM MONITORING GERAK DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO DENGAN TAMPILAN PADA ANDROID
NO
1. Herty Afrina Sianturi, S.Si, M.Si Penguji
2. Dr. Bisman Pemngin - Angin, M.Eng.Sc Pembimbing
Medau, 21 Aqueous 2020 MonmgSayu
Reinhard E. Manik
