SISTEM KEAMANAN RUMAH MENGGUNAKAN SENSOR PIR (PASSIVE INFRA RED) BERBASIS ATMEGA 328P LAPORAN TUGAS AKHIR RIDO LUBIS

(1)

SISTEM KEAMANAN RUMAH MENGGUNAKAN SENSOR PIR (PASSIVE INFRA RED) BERBASIS ATMEGA 328P

LAPORAN TUGAS AKHIR

RIDO LUBIS 152408043

PROGRAM STUDI D III FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

(2)

SISTEM KEAMANAN RUMAH MENGGUNAKAN SENSOR PIR (PASSIVE INFRA RED) BERBASIS ATMEGA 328P

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

RIDO LUBIS 152408043

PROGRAM STUDI D III FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

(3)

(4)

SISTEM KEAMANAN RUMAH MENGGUNAKANSENSOR PIR (PASSIVE INFRA RED) BERBASIS ATMEGA 328P

LAPORAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwa laporan tugas proyek ini adalah hasil karya sendiri kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2018

Rido Lubis 152408043

(5)

SISTEM KEAMANAN RUMAH MENGGUNAKANSENSOR PIR (PASSIVE INFRA RED) BERBASIS ATMEGA 328P

ABSTRAK

Keamanan merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam kehidupan manusia, karena dengan adanya jaminan keamanan manusia dapat melakukan aktifitas hidupnya dengan mudah dan tanpa rasa khawatir mengenai ancaman terhadapnya. Keamanan sangat di perlukan di setiap tempat dan setiap saat, baik dalam hal dirumah, di tempat kerja, serta beraktifitas maupun dalam keadaan berisitirahat. Salah satu tempat yang perlu keamanan adalah rumah, dimana rumah adalah salah satu tempat penyimpanan harta benda, dimana biasanya ancaman ini datang dari luar seperti pencuri dan penipu.

Kata Kunci : Mikrokontroler ATMega 328P, Sensor PIR, Modul GSM, Sentral Lock

(6)

HOME SECURITY SYSTEM USING PIR SENSOR (PASSIVE INFRA RED) BASED ATMEGA 328P

ABSTRACT

Security is one of the most important factors in human life, because in the presence of humans can perform activities easily and without any fear of threats against it. Security is needed in every place, whether it's at home, at work, or in activity or in situations of rest. One of the places that need help is a home, where the house is one of the treasures of property, which usually comes from outside like thieves and swindlers.

Key Word : ATMega 328P Microcontroller, PIR Sensor, GSM Modul, Central Lock

(7)

KATA PENGHARGAAN

Puji dan Syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa,dengan dilimpahkan berkat-Nya penyusunan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan.

Ucapan terima kasih saya sampaikan Kepada berbagai pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini yaitu Kepada:

1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Drs.Takdir Tamba,M.Eng.Sc selaku Ketua Program Studi D-III Fisika Fakultas MIPA Universitas Sumatra Utara .

3. Bapak Drs. Achiruddin,MS selaku Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan Kepada Penulis dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir . 4. Seluruh Staf Pengajar/Pegawai Program Studi Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara .

5. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moral dan material yang sangat membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir.

6. Senior kami Francius Simanjuntak yang telah memberikan bantuan berupa Ilmu dan Motivasi dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir.

7. Rekan Fisika Instrumentasi D-III yang memberikan bantuan penulisan untuk menyelesaikan Laporan.

(8)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

PENGHARGAAN ... ...iii

DAFTAR ISI ... ...iv

DAFTAR TABEL ... ...vi

DAFTAR GAMBAR ... vii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah... 2

1.4 Tujuan dan Manfaat ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II DASAR TEORI 2.1 Mikrokontroller ... 4

2.1.1 Atmega 328 ... 5

2.2 Sensor ... 7

2.2.1 Sensor PIR ... 7

2.3 Buzzer ... 9

2.4 LCD ... 10

2.4.1 Cara Kerja Lcd ... 10

2.5GSM SIM 800L ... 12

(9)

BAB III PERANCANGAN SISTEM

3.1 Umum ... 13

3.2 Tujuan Perancangan ... 13

3.3 Diagram Blok ... 14

3.4 Flowchart Sistem ... 15

3.5 Rangkaian LCD Dan Mikrokontroller ... 15

3.6 Rangkaian Sensor Dan Mikrokontroller ... 16

3.7 Rangkaian Keseluruhan Sistem ... 16

BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ... 17

4.2 Pengujian LCD ... 18

4.3 Pengujian Sensor ... 19

4.4Pengujian Rangkaian Keseluruhan ... 20

4.5 Program keseluruhan Rangkaian ... 21

4.6 Tampilan Alat... 23

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 24

5.2 Saran ... 24 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pin Pin LCD ... 10 Tabel 4.1Pembacaan Sensor ... 19 Tabel 4.2 Hasil Pengujian seuruh rangkaian ... 20

(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sistem Minimum Mikrokontroler ... 4

Gambar 2.2 Rangkaian Sistem Minimum ... 5

Gambar 2.3 Pin Map ATMega 328p ... 6

Gambar 2.4 Sensor PIR ... 7

Gambar 2.5 Block Diagram Sensor PIR ... 8

Gambar 2.6 Cara Kerja Sensor PIR ... 9

Gambar 2.7 Buzzer... 9

Gambar 2.8LCD ... 10

Gambar 2.9Modul SIM 800L ... 12

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Sistem ... 14

Gambar 3.2 Flowchart Sistem ... 15

Gambar 3.3 Rangkaian LCD dan Mikrokontroler ... 15

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor dan mikrokontroler ... 16

Gambar 3.5 Rangkaian keseluruhan Sistem... 16

Gambar 4.1 Rangkaian pengujian Mikrokontroler ATMega 328p ... 17

Gambar 4.2 Hasil Pengujian LCD ... 18

Gambar 4.3 Tampilan Alat ... 20

(12)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Beragam cara ditempuh orang untuk mengamankan barang-barang berharga yang disimpan pada suatu rumah, salah satunya adalah dengan menggunakan sebuah kunci gembok atau menempatkan seorang penjaga keamanan untuk menjaga rumah tersebut dan juga memasang perangkat CCTV. Cara-cara seperti ini tentu mempunyai beberapa kelebihan dan kekurangan. Sistem keamanan gedung yang ada selama ini masih kurang sempurna hal ini bisa dilihat dari banyaknya tingkat kejahatan yang terjadi baik ditempat umum maupun diperumahan, khususnya tindak kejahatan pencurian, dan perampokan.

Hingga saat ini perkembangan elektronik dan komputer sangatlah pesat. Seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi maka dikembangkanlah sebuah sistem keamanan dengan cara memberikan peringatan (warning system) untuk memberikan sebuah informasi jika ada hal mencurigakan yang terjadi disekitar ruangan tersebut. Jika sistem ini mendeteksi adanya unsur tindak kejahatan pencurian maka sistem akan memberikan tanda berupa sebuah pesan singkat atau SMS (Short Message Service) yang akan dikirimkan ke nomor telepon seluler pemilik rumah, sehingga kita dapat mengetahui keadaan yang terjadi di sekitar ruangan tersebut.

Kerja dari keseluruhan sistem dikendalikan oleh sebuah IC (Integrated Circuit) yang disebut mikrokontroller AT-Mega 328. Maka berdasarkan pemikiran diatas, dibuat sistem keamanan rumah/gedung untuk mengurangi tingkat kejahatan pencurian didalam rumah agar pemiliknya dapat mengetahui dan medeteksi kondisi rumah melalui perangkat selular dengan menggunakan media SMS (short message service). Pada prinsipnya alat ini merupakan suatu sistem keamanan yang terdiri dari mikrokontroller dan sensor, sensor yang digunakan adalah PIR (Passive InfraRed). Kemudian alat ini juga dilengkapi dengan alarm buzzer untuk menciptakan suara bising di sekitar rumah sebagai pertanda bahwa rumah tersebut mendeteksi keberadaan manusia, setelah itu juga terdapat modul SIM 800L GSM GPRS Shield yang berfungsi untuk mengirimkan sebuah pesan singkat kepada pemilik rumah.

(13)

1.2 RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan tersebut ke dalam bentuk skripsi sebagai Tugas Proyek dengan judul : “SISTEM

KEAMANAN RUMAH MENGGUNAKAN SENSOR PIR (PASSIVE INFRA RED) BERBASIS ATMEGA 328P”.

1.3 BATASAN MASALAH

Untuk meruncingkan persoalan, penulis membatasi perancangan alat ini sebagai berikut :

1. Sensor yang digunakan adalah sensor PIR.

2. Mikrokntroler yang digunakan ATMEGA 328P.

3. SMS akan dikirimkan melalui modul SIM 800L.

1.4 TUJUAN DAN MANFAAT

Tujuan dan manfaat dilakukan Tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan masa studi Diploma III Fisika.

2. Membuat sebuah sistem keamanan sebuah rumah pada saat ditinggal oleh pemiliknya. Sistem keamanan ini dikontrol denganmenggunakan mikrokontroller dan terkoneksi dengan perangkat selularmenggunakan fitur SMS (short message service) dengan bantuan modulGSM/GPRS SIM 800L, sehingga memberikan rasa aman bagi sipemilik rumah saatberpergian baik jauh maupun dekat.

1.5 SISTEMATIKA PENULISAN

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika laporan ini sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisikan mengenai latar belakang , rumusan masalah, Tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

(14)

BAB II DASAR TEORI

Bab ini berisi tentang teori dasar yang digunakan sebagai bahan acuan proyek tugas akhir, serta komponen yang perlu diketahui untuk mempermudah dalam memahami sistem kerja alat ini.

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA RANGKAIAN

Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan untuk mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroler.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan daripembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.

(15)

BAB II DASAR TEORI

2.1 MIKROKONTROLER

Mikrokontroler adalah sebuah system microprocessor dimana di dalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM dan I/O dan alat internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terintegrasi dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dibuat dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.

Beberapa penjelasan mengenai sistem keamanan rumah adalah sistem atau mekanisme yang dirancang sedemikian rupa yang digunakan untuk keamanan rumah dalam bentuk Hardware dan Software pada sebuah komputer, adapun simulasi adalah suatu proses peniruan dari sesuatu yang nyata beserta keadaan sekelilingnya (State Of Affairs). Aksi melakukan simulasi ini secara umum menggambarkan sifat sifat karakteristik kunci dari kelakuan sistem fisik atau sistem yang tertentu. Teknik simulasi adalah teknik untuk mempresentasikan atau meniru kondisi real (suatu sistem nyata) dalam bentuk bilangan dan simbol (dengan memanfaatkan program komputer).

Alasan mengapa seseorang menggunakan mikrokontroller, yaitu : 1. Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas.

2. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagianbesar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi.

3. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri, agar semua mikrokontrolerdapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut memerlukan komponeneksternal yang kemudian disebut dengan system.

Gambar 2.1 sistem minimum

(16)

Gambar 2.2 rangkaian sistem minimum

Rangkaian sistem minimum berfungsi sebagai pengatur clock pada mikrokontroler.

Rangkaian ini sebagai rangkaian penabuh yang digunakan untuk satuan frekuensi pada mikrokontroler. Juga berfungsi sebagai rangkaian minimum untuk melakukan pemrograman mikrokontroler. Komponen yang berfungsi untuk membangkitkan frekuensi ini adalah komponen kristal. Ada berbagai tipe mikrokontroler yang beredar di pasaran, dalam tugas akhir ini digunakan mikrokontroler ATmega 328P.

2.1.1 ATMEGA 328P

Salah satu mikrokontroller keluaran AVR yang dipergunakan pada penelitian ini yaitu ATMega 328 memiliki fitur cukup lengkap, mulai dari kapasitas memori program danmemori data yang cukup besar, interupasi, timer/counter, PWM, USART,TWI, analog comparator, EEPROM internal dan juga ADC internal. AVR

berteknologi RISC (Reduce Intruction Set Computing), sedangkan MCS 51 berteknologi CISC (Complex Intruction Set Computing).

AT-Mega 328P merupakan jenis mikrokontroler yang memiliki performa tinggi dengan konsumsi daya rendah. Mikrokontroler ini merupakan mikrokontroler seri 8 bit yang dimiliki oleh Atmel AVR [2]. ATMega328P memiliki beberapa fitur antara lain :

(17)

a) 1. 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.

b) 2. 32 x 8-bit register serba guna.

c) 3. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

d) 4. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

e) 5. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

f) 6. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2KB.

g) 7. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.

h) 8. Master / Slave SPI Serial interface.

Mikrokontroller ATmega 328P memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja dan parallelism. Instruksi – instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil dari memori program.

Konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada ALU (Arithmatic Logic unit) yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serbaguna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada mode pengalamatan tidak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data 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 ). Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna di atas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped I/O selebar 64 byte. Register – register ini

(18)

menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh. Pada gambar 2.3 dapat dilihat PIN MAP ATmega 328P.

Gambar 2.3 Pin Map ATmega 328P 2.2 SENSOR

Sensor adalah transduser yang berfungsi untuk mengolah variasi gerak, panas, cahaya atau sinar, magnetis, dan kimia menjadi tegangan serta arus listrik. Transduser sendiri memiliki arti men gubah, resapan dari bahasa latin traducere Bentuk perubahan yang dimaksud adalah kemampuan merubah suatu energi kedalam bentuk energi lain.

Sensor yang sering menjadi digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya atau sinar, sensor suhu, serta sensor tekanan.

2.2.1 SENSOR PIR

Sensor PIR ("Pasisive Infrared / Pyroelectric / IR motion) merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya benda, gerakan dengan pendeteksian menggunakan sinar infra merah. Sensor PIR ini relatif kecil, murah, berdaya rendah dan mudah digunakan. Pengaplikasian Sensor PIR ini biasa digunakan pada sistem detektor pergerakan. Karena semua benda yang memancarkan radiasi akan terdeteksi oleh sensor ini pada saat inframerah pada sensor PIR mendeteksi dengan perbedaan suhu tertentu.

Secara umum sensor PIR dirancang untuk mendeteksi adanya gerakan manusia.

(19)

Gambar 2.4 Sensor PIR Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :

1. Lensa Fresnel

2. Penyaring Infra Merah (Sensor) 3. Sensor Pyroelektrik (Sensor) 4. Penguat Amplifier

5. Komparator

Gambar 2.5 Block Diagram Sensor PIR

Cara kerja pembacaan sensor PIR adalah ketika Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik.

Sensor pyroelektrik terbuat dari bahan galium nitrida (GaN), cesium nitrat (CsNo3) dan litium tantalate (LiTaO3). Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca 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

(20)

tidak mendeteksi adanya perubahan 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. Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi infra merah tubuh manusia).Sensor ini hanya akan mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat perubahan pancaran infra merah (falling up atau falling down). Jarak pancar sensor PIR memiliki jangkauan jarak dan sudut pembacaan yang bervariasi, tergantung karakteristik sensor. Proses penginderaan sensor PIR dapat dilihat pada gambar

Gambar 2.6 Cara kerja sensor PIR

Pada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga 5 meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.

2.3 BUZZER

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hamper 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

(21)

membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.

Gambar 2.7 Buzzer

2.4 LCD (Liquid Crystal Display)

Liquid Crystal Display (LCD) adalah komponen yang dapat menampilkan tulisan. Salah satu jenisnya memiliki dua baris dengan setiap baris terdiri atas enam belas karakter. LCD seperti itu biasa disebut LCD 16x2.

Gambar 2.8 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD memiliki 16 pin dengan fungsi pin masing-masing seperti yang terlihat pada table 2.1.

No.Pin Nama Pin I/O Keterangan

1 VSS Power Catu daya, ground (0v) 2 VDD Power Catu daya positif

(22)

3

V0 Power

Pengatur kontras, menurut datasheet, pin iniperlu dihubungkan dengan pin vss melalui resistor Variabel.

4 RS Input

Register Select

 RS = HIGH : untuk mengirim data

 RS = LOW : untuk mengirim instruksi

5 R/W Input Read/Write control bus R/W = HIGH : mode untuk membaca data di LCD

Tabel 2.1 Pin-pin LCD 2.3.1 Cara kerja LCD

Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”.Bus data terdiri dari 4bit atau 8 bit. Jika jalur data 4 bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7.

Sebagaimana terlihat pada table deskripsi, interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dalam hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8bit dikirim ke LCD secara 4bit atau 8bit pada satu waktu.

Jika mode 4bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8bit (pertama dikirim 4bit MSB lalu 4bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya). Jalur control EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa mikrokontroler mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur control 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, 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.

(23)

Misal, untuk menampilkan huruf “A” pada layar maka RS harus diset ke “1”.

Jalur control 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 data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD status, lainnya merupakan instruksi penulisan, Jadi hamper setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu di set ke “0”. Jalur data dapat terdiri 4 atau 8 jalur.Mengirimkan data secara parallel baik 4bit atau 8bit merupakan 2 mode operasi primer.

Untuk membuat sebuah aplikasi interface LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting. Mode 8bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/0 (3pin untuk control, 8pin untuk data).Sedangkan mode 4bit minimal hanya membutuhkan 7bit (3pin untuk control, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroler dan LCD.

Jika bit ini diset (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.

2.4 GSM SIM 800L

Module SIM800L merupakan jenis module GSM/GPRS Serial yang terpopuler digunakan oleh para penghobis elektronika, maupun profesional elektronika yang diaplikasikan dalam berbagai aplikasi pengendalian jarak jauh via Handphone dengan simcard jenis Micro sim. Modul GSM SIM 800L adalah modul GSM/GPRS yang dapat digunakan padaarduino/AVR. Modul ini bekerja pada 4 band frekwensi yaitu 850Mhz, 900Mhz,1800Mhz, dan 1900Mhz. Fungi dari modul ini adalah untuk melakukan komunikasidata seperti melakukan panggilan telephone, mengirim pesan singkat SMS (shortmessage service), menerima SMS, dan dapat juga dapat mengakses internet, karnapada modul ini dilengkapi dengan GPRS (general packet radio service).

Dibawah ini adalah keterangan dari setiap pin GSM/GPRS SIM 800L : 1. 5V = Pin vcc/ tegangan sumber

(24)

2. GND = Pin ground / 0V

3. VDD = Pin Vref / tegangan referensi level serial TXD RXD (default NC untuk level serial 5V)

4. SIM TXD = Pin TX Serial (pengirim) 5. SIM RXD = Pin RX Serial (penerima)

6. GND = Pin ground / 0V untuk komunikasi serial (terhubung dengan GND pada pin dupply)

7. RST = Pin reset untuk memulai ulang / reboot module SIM800L

Gambar 2.9 SIM 800-L

(25)

BAB III

PERANCANGAN SISTEM 3.1 UMUM

Perancangan merupakan suatu tahap yang sangat penting didalam penyelesaian pembuatan suatu alat ukur. Pada perancangan dan pembuatan alat ini akan ditempuh beberapa langkah yang termasuk kedalam langkah perancangan antara lain pemilihan

komponen yang sesuai dengan kebutuhan serta pembuatan alat. Dalam perancangan ini dibutuhkan beberapa petunjuk yang menunjang pembuatan alat seperti buku buku teori, data sheet atau buku lainnya dimana buku petunjuk tersebut memuat teori- teori perancangan maupun spesifikasi komponen yang akan digunakan dalam pembuatan alat, melakukan percobaan serta pengujian alat.

3.2 TUJUAN PERANCANGAN

Tahap terpenting dalam pembuatan suatu alat adalah perancangan.Hal- hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan suatu alat meliputi prinsip kerja rangkaian, spesifikasi komponen yang terdapat pada rangkaian sehingga tidak terjadi kerusakan pada saat pemasangan komopnen.Tujuan perancangan adalah untuk memudahkan dalam pembuatan suatu alat serta mendapatkan suatu alat yang baik seperti yang diharapkan dengan memperhatikan penggunaan komponen dengan harga ekonomis serta mudah didapat dipasaran. Selain itu, itu perancangan juga bertujuan untuk membuat solusi dari suatu permasalahan dengan penggabungan prinsip- prinsip elektronik dan mekanik, serta dengan literatur dengan produk yang ada.

(26)

3.3 DIAGRAM BLOK

Diagram blok sangat efektif untuk menyederhanakan sistem yang rumit agar mudah dimengerti. Dalam tugas akhir ini sistem terdiri atas blok diagram yang terlihat pada gambar 3.1.

Gambar 3.1 Blok Diagram

Adapun fungsi masing masing blok diagram pada gambar 3.1 adalah sebagai berikut : 1. Blok Sensor

Berfungsi sebagai inputan data ke mikrokontroler yang kemudian akan diproses untuk melakukan kerja tertentu

2. Blok Mikroprosesor

Berfungsi sebagai pemroses sinyal sensor dan pengontrol yang memiliki tujuan tertentu yang terdiri atas mikrokontroler dan sistem minimum

3. Blok PSU

Berfungsi sebagai Power Supply untuk menyuplai tegangan ke mikrokontroler.

4. Modul SIM

Berfungsi sebagai Modul pengirim pesan SMS ke ponsel pengguna.

(27)

3.4 FLOWCHART SISTEM

Gambar 3.2 Flowchart Sistem

(28)

3.5 RANGKAIAN LCD DAN MIKROKONTROLER LCD dan mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Rangkaian LCD dan ATmega 328P 3.6 RANGKAIAN SENSOR DAN MIKROKONTROLER

Rangkaian sensor dan mikrokontroler dapat dilihat pada gambar 3.4.

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor dan ATmega 328P

(29)

3.7 RANGKAIAN KESELURUHAN SISTEM

Rangkaian keseluruhan sistem dapat dilihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Rangkaian Keseluruhan Sistem

(30)

BAB IV

PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA RANGKAIAN

4.1 PENGUJIAN MIKROKONTROLER

Pengujian mikrokontroler dapat dilakukan dengan membuat rangkaian seperti gambar 4.1 lalu menghubungkan rangkaian ke komputer via USB dan memasukan program awal seperti berikut :

void setup() {

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);

delay(1000);

}

Gambar 4.1 Rangkaian pengujian Mikrokontroler ATmega 328P

Hasil yang di tampilkan pada pengujian rangkaian diatas Led akan menyala secara periodik setiap 1 detik.

(31)

4.2 PENGUJIAN LCD

Pengujian LCD dilakukan dengan memasukkan program kedalam mikrokontroler sebagai berikut :

#include <LiquidCrystal.h>

const int rs = 12, en = 11, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2;

LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

void setup() { lcd.begin(16, 2);

lcd.print("ABCDEFGHIJKLMNOP,abcdefghijklmnop!");

}

void loop() {

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(millis() / 1000);

}

Hasil yang di tampilkan pada layar LCD adalah sebagai berikut :

Gambar 4.2 Hasil Pengujian LCD display

(32)

4.3 PENGUJIAN SENSOR dan BUZZER

Tujuan dari pengujian sensor PIR (passive infra red) dan alarm buzzer ini adalah untuk mengetahui apakah alat yang digunakan dalam kondisi baik atau dapat bekerja dengan normal dan juga untuk dapat lebih memahami cara kerja atau cara megoperasikan kedua komponen ini, baik dari sisi rangkaian maupun cara pemograman.

Gambar 4.3 Cara Kerja Sensor PIR (passive infra red) dan Alarm (buzzer)

Berdasarkan gambar simulasi diatas, dapat dilihat bahwa sensor PIR (passive infra red) bekerja dengan cara mendeteksi suhu tubuh manusia, sensor ini dapat menjangkau objek hingga jarak 4 sampai 5 meter. Apabila sensor PIR mendeteksi keberadaan manusia saat sistem dalam keadaan hidup, maka alarm buzzer akan berbunyi.

JARAK (m)

PEMBACAAN SENSOR KONDISI

TEORI PRAKTEK BUZZER

1 Meter TERBACA TERBACA HIDUP

5 Meter TERBACA TIDAK TERBACA MATI

Tabel 4.1 Hasil pengujian Jarak Sensor

(33)

Pengujian sensor dilakukan dengan memasukkan program dibawah ini kemudian hasil output speed sensor akan di baca oleh mikrokontroller dan data dibaca melalui monitoring port pada laptop. Berikut adalah program yang di upload pada mikrokontroller.

NO

PEMBACAAN STATUS

PEMBACAAN

Selisih waktu pergerakan

(detik)

SENSOR KONDISI

Seharusnya

1 TIDAK TERBACA TERBACA ERROR 1

4 TERBACA TERBACA TEPAT 4

5 TERBACA TERBACA TEPAT 5

Tabel 4.2 Hasil Pembacaan Sensor 4.5 PENGUJIAN RANGKAIAN KESELURUHAN

Setelah alat diprogram dan dilakukan pengujian ulang maka didapat hasil pengujian sebagai berikut :

NO

PEMBACAAN

STATUS

PEMBACAAN SMS

PERINGATAN

Selisih waktu pergerakan

(detik) SENSOR KONDISI

Seharusnya

1 TIDAK

TERBACA TERBACA ERROR TIDAK

MASUK 1

2 TIDAK

TERBACA TERBACA ERROR TIDAK

MASUK 2

3 TERBACA TERBACA TEPAT MASUK 3

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Seluruh rangkaian

(34)

4.6 PROGRAM KESELURUHAN RANGKAIAN // include the library code:

#include <GPRS_Shield_Arduino.h>

#include <SoftwareSerial.h>

#include <Wire.h>

#define PIN_TX 7

#define PIN_RX 8

#define BAUDRATE 9600

#define PHONE_NUMBER "082274368097"

#define MESSAGE "ALAT READY"

GPRS gprs(PIN_TX,PIN_RX,BAUDRATE);//RX,TX,BaudRate // initialize the library by associating any needed LCD interface pin // with the arduino pin number it is connected to

int nilai;

int led = 13;

int pir = 9;

void setup() {

Serial.begin (9600);

// set up the LCD's number of columns and rows:

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.print("PERINGATAN");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("ANTI MALING");

delay(2000);

lcd.clear();

pinMode(led, OUTPUT);

(35)

pinMode(pir, INPUT);

}

4.7 TAMPILAN ALAT

Berikut Gambar Tampilan Keseluruhan alat :

Gambar 4.3 Tampilan Alat

(36)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Dari beberapa tahapan perancangan, pembuatan dan pengujian Sistem Keamanan Rumah Menggunakan Sensor PIR (passive infra red) ini dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain:

1. Perangkat sistem keamanan rumah yang berupa sensor dinilai dapat bekerja dengan baik dalam mendeteksi keberadaan manusia, hal tersebut dikarenakan tingginya sensitifitas pada sensor tersebut.

2. Rata-rata waktu kirim SMS dari modul SIM 800L GSM GPRS ke perangkat selular kurang dari 15 detik.

3. Selain penggunaan dari operator seluler, proses komunikasi antara ponsel dengan sistem keamanan juga dipengaruhi oleh lokasi atau tempat dari alat keamanan ini digunakan. Apabila terdapat sinyal yang tidak stabil, maka proses komunikasi data menggunakan SMS akan sulit dilakukan.

5.2 SARAN

1. Persiapkan penguasan terhadap teori-teori dasar komponen yang digunakan secara baik. Hal ini akan sangat sangat berguna dalam melakukan analisa kinerja alat.

2. Untuk pengembangan selanjutnya, sebaiknya diteliti lagi sensor yang dipakai selain sensor PIR ini.

3. Proyek Akhir kali ini dapat memberi fitur tambahan seperti sistem pendeteksi objek yang tidak di harapkan.

(37)

DAFTAR PUSTAKA

Sumardi,” MIKROKONTROLER belajar AVR mulai dari nol”. Edisi pertama . Yogyakarta: Graha Ilmu, 2013.[diakses 20 april 2018].

Atmel,”ATmega328/P”.microchip,November 2016 [online]. Tersedia :

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-42735-8-bit-AVR- Microcontroller-ATmega328-328P_Summary.pdf

Pratiwi,Ratna,2017. Tutorial Arduino Mengakses Modul GSM SIM800L,

http://www.ngarep.net/tutorial-arduino-mengakses-modul-gsm-sim800l/, Syahwil,Muhammad,2013.Panduan Mudah Simulasi & Praktek Mikrokontroler

Arduino, Yogyakarta:C.V ANDI OFFSET.

(38)

// include the library code:

#include <GPRS_Shield_Arduino.h>

#include <SoftwareSerial.h>

#include <Wire.h>

#define PIN_TX 7

#define PIN_RX 8

#define BAUDRATE 9600

#define PHONE_NUMBER "082274368097"

#define MESSAGE "ALAT READY"

GPRS gprs(PIN_TX,PIN_RX,BAUDRATE);//RX,TX,BaudRate // initialize the library by associating any needed LCD interface pin // with the arduino pin number it is connected to

int nilai;

int led = 13;

int pir = 9;

void setup() {

Serial.begin (9600);

// set up the LCD's number of columns and rows:

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.print("PERINGATAN");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("ANTI MALING");

(39)