SISTEM PENGAMAN SEPEDA MOTOR BERBASIS WIRELESS MENGGUNAKAN MODUL XBEE
Naskah Publikasi
disusun oleh Ichsan Sulthoni
08.11.2359
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM
YOGYAKARTA
2012
MOTORCYCLE SAFETY SYSTEM BASED WIRELESS USING XBEE MODULE
SISTEM PENGAMAN SEPEDA MOTOR BERBASIS WIRELESS MENGGUNAKAN MODUL XBEE
Ichsan Sulthoni Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA
ABSTRACT
With rising crime, especially theft of motorcycles these days, it is not surprising that the day people want a security system of the modern motorcycle. The solutionis usually done by the owner of a motor vehicle simply by using the key (padlock),but owners often forget to install the lock (padlock). Moreover, motor vehiclethieves can make duplicate keys of the vehicle so that thieves can be relaxed to perform an action by not inviting suspicion.
Technological developments, especially the fastest growing wireless technology, wireless technology is not only used for the Internet but also can be used as a motorcycle safety system and current uses of wireless technology Xbee module, Xbee Module 1mW Wire Antenna is one of the transmitters and receivers that operate at frequencies 2.4 Ghz. Communication capabilities in the room to a distance of 30 meters, whereas the communication reaches 200 meters outdoors.
Therefore, with increasingly advanced technology is currently expected levels of crime, especially theft of a motorcycle can be reduced.
Keyword : XBEE Module, Xbee Module 1mW Wire Antenna, motorcycle, motorcycle safety systems,
1. PENDAHULUAN
Semakin kerasnya kehidupan menyebabkan banyak orang menjadi gelap mata.
Mereka menghalalkan segala cara untuk memenuhi kebutuhan hidup mereka demi mempertahankan kelangsungan hidupnya, seperti : merampok, korupsi, mencuri, dan tindakan-tindakan kriminal lainnya. Salah satu tindakan kriminal yang baru maraknya di era sekarang adalah tindakan kriminal pencurian sepeda motor. Tidak hanya di malam hari dan di tempat yang sepi saja, di siang hari dan di keramaian pun para pencuri dapat melakukan aksi dengan mudahnya. Maka dibutuhkan kewaspadaan yang ekstra untuk menjaga sepeda motor kita.
Dengan meningkatnya tindak kriminalitas, khususnya pencurian kendaraan bermotor roda dua sekarang ini, bukanlah hal yang mengherankan apabila semakin hari manusia menginginkan suatu sistem keamanan sepeda motor yang modern. Solusi yang biasa dilakukan oleh pemilik kendaraan bermotor hanya dengan memakai kunci (gembok), tetapi pemilik sering lupa memasang kunci (gembok). Apalagi pencuri kendaraan bermotor dapat membuat kunci-kunci duplikat sehingga pencuri kendaraan bermotor bisa dengan santai melakukan aksinya dengan tidak mengundang kecurigaan.
Dengan menimbang permasalahan diatas, maka media komunikasi wireless dapat digunakan sebagai alat pengaman sepeda motor dengan memanfaatkan teknologi modul XBEE 1mW Wire Antena, disini penulis menggunakan dua buah XBEE 1mW Wire Antena sebagai penghubung antara sepeda motor dengan pemilik kendaraan, masing- masing modul digunakan pada rangkaian yang berbeda, modul XBEE pertama digunakan pada rangkaian Transmitter yang akan dibawa oleh pemilik kendaraan bermotor, dan modul XBEE kedua digunakan pada rangkaian Receiver yang akan dihubungkan pada sistem pengapian sepeda motor.
Untuk dapat menjalankan sistem pengaman sepeda motor ini maka di perlukan sebuah pengontrol, disini penulis menggunakan dua buah mikrokontroler AVR ATMega8, dan masing-masing mikrokontroler akan di pasang pada rangkaian Transmitter dan rangkaian Receiver. Mikrokontroler AVR ATMega8 tersebut akan diprogram menggunakan BASCOM AVR (Basic Compiler AVR) agar dapat bekerja dengan baik sesuai dengan program yang disimpan di memori mikrokontroler.
2. LANDASAN TEORI
2.1. Sistem Pengapian Sepeda Motor
Sistem pengapian mesin memiliki fungsi yang vital. Tanpa adanya sistem tersebut mesin sepeda motor tidak akan hidup. Secara umum ada dua jenis sistem pengapian, yaitu AC (alternating current), dan DC (direct current). Keduanya memiliki kelebihan dan kelemahan tersendiri.Sistem AC atau yang disebut juga sepul memakai sumber arus bolak-balik untuk meneruskan sinyal ke CDI.
2.2. Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan sebuah system komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut Single Chip Microcomputer. Mikrokontroler merupakan sebuah system komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (Personal Computer) yang memiliki beragam fungsi. Perbedaan yang lainnya adalah perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara komputer dengan mikrokontroler. Dalam mikrokontroler ROM jauh lebih besar dibanding RAM, sedangkan dalam komputer atau PC, RAM jauh lebih besar dibanding ROM.1
Dalam Perancangan ini penulis menggunakan mikrokontroler dari keluarga AVR yaitu dua buah mikrokontroler AVR ATMega8 , pemilihan mikrokontroler ini dikarenakan pemrogramanya lebih mudah dan penggunaan pin-pin pada mikrokontroler sedikit.
2.3. Modul XBEE 1mW Wire Antenna
Modul XBEE 1mW Wire Antenna adalah salah satu transmiter dan receiver yang beroperasi pada frekuensi 2,4 Ghz. Kemampuan komunikasi di dalam ruangan sampai jarak 30 meter, sedangkan komunikasi pada luar ruangan mencapai 200 meter.
2.4. Relay
1 Wahyudin, Didin. (2006). Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa BASIC Mengguanakan BASCOM-8051. Yogyakarta:Andi Offset, Hal.7
Relay adalah rangkain yang bersifat elektronis sederhana yang tersusun dari saklar, medan elektromagnetik (kawa koil) dan poros besi yang dapat memutuskan atau menghubungkan kontak kontak dari jarak jauh dengan arus. Sebuah relay terdiri dari kumparan dan inti dimana bila di aliri arus kumparan tersebut berubah menjadi magnet yang menutup dan membuka kontak kontak.
2.5. Buzzer
Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan mengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yang di keluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 KHz.
2.6. Pengenalan Software
Secara umum bahasa pemrograman mikrokontroller adalah bahasa tingkat rendah yaitu bahasa assembler, dimana setiap mikrokontroller memiliki bahasa pemrograman yang berbeda-beda. Karena banyaknya hambatan dalam penggunaan bahasa assembler, maka mulai dikembangkan compiler atau penerjemah untuk bahasa tingkat tinggi.2
Untuk keluarga ATMega atau mikrokontroller AVR bahasa tingkat tinggi yang banyak dikembangkan antara lain Basic, Pascal dan Bahasa C. Dalam melakukan pemrograman banyak software yang dapat digunakan BASCOM-AVR (Basic Compiler-AVR) .
3. ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1. Tinjauan Umum
Sistem pengaman sepeda motor yang baik adalah sistem pengaman yang dapat benar-benar menjamin keamanan sepeda bermotor dari pelaku pencurian, selain itu sistem pengaman sepeda motor harus selalu mengikuti perkembangan teknologi di
2 Wahyudin, Didin. (2006). Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa BASIC Mengguanakan BASCOM-8051. Yogyakarta:Andi Offset, Hal.5.
karenakan sistem pengaman sepeda motor saat ini sudah banyak di ketahui oleh para pelaku pencurian seperti sistem pengaman menggunakan alarm, sistem tersebut mudah di antisipasi oleh pelaku pencurian. Oleh karena itu penulis ingin membuat sebuah sistem pengaman sepeda motor dengan menggunakan teknologi terbaru yaitu Modul XBEE 1mW Wire Antenna, modul ini bekerja menggunakan komunikasi data serial dengan memanfaatkan jaringan wireless.
3.2. Analisis
3.2.1. Analisis Kebutuhan Perangkat Keras
Berikut ini adalah hardware yang digunakan dalam pembuatan sistem pengaman sepeda motor berbasis wireless menggunakan modul XBEE :
Hardware:
a. Prosesor 2,2 GHz b. Memory 2 G
c. VGA (Video Graphics Array) 256 MB d. Harddisk 250 GB
e. 2 buah Modul XBEE 1mW wire antenna
f. 2 buah Battery masing-masing dengan daya 2000 mAh 7,5 Volt dan 1000 mAh 7,5 Volt
g. Mikrokontroler AVR ATMega8 h. Relay
i. Buzzer
3.2.2. Analisa Kebutuhan Perangkat Lunak
Berikut ini adalah Software yang digunakan dalam pembuatan sistem pengaman sepeda motor berbasis wireless menggunakan modul XBEE :
Software :
a. Sistem operasi windows 7 (Seven Ultimate) b. BASCOM-AVR (Basic Compiler AVR) c. Software X-CTU
3.3. Perancangan Sistem
3.3.1. Blok Diagram Rangkaian
Agar dapat memudahkan dalam perancangan pengaman sepeda motor berbasis Wireless menggunakan Modul XBEE ini, maka lebih dahulu di buat sebuah blok diagaram. Blok diagram ini di gunakan untuk membaca alur kerja rangkaian sistem pengaman sepeda motor. Blok diagram sistem pengemana pada sepeda motor ini dibagi menjadi dua yaitu blok diagram rangkaian Transmitter dan blok diagram rangkaian Receiver untuk lebih jelas bisa di lihat pada gambar 3.1 dan gambar 3.2 :
Gambar 3.1. Gambar Blok Diagram Rangkaian Transmitter
Gambar 3.2. Gambar Blok Diagram Rangkaian Receiver
3.3.2. Cara Kerja Sistem Pengaman Sepeda Motor
Sistem pengaman sepeda motor berbasis Wireless menggunakan Modul XBEE ini bekerja sesuai dengan bagian sebagai berikut :
1. Masukan (Input)
Masukan ini berasal dari program yang sudah tersimpan dalam memori mikrokontroler (tersimpan dalam memori internal) dan akan bekerja berdasarkan masukan rangakaian Transmitter dan Receiver yang sudah di set berdasarkan port-port mikrokontroler.
2. Proses (process)
Sistem pengaman sepeda motor ini menggunakan dua buah Modul Wireless 1mW wire antenna, yang dipasang pada dua rangkaian yaitu rangkaian Transmitter dan Receiver. Kedua Modul XBEE ini akan selalu terhubung menggunakan jaringan Wireless selama jarak antara kedua Modul XBEE ini tidak lebih dari 30 sampai 200 meter.
3. Keluaran (Out Put)
Keluaran dari sistem pengaman sepeda motor ini yaitu apabila dua buah modul XBEE yang digunakan hilang komunikasi dengan kata lain jarak antara rangkaian Transmitter dan Receiver lebih dari 30 sampai 200 meter hal ini dapat di ketahui apabila Buzzer akan terus mengeluarkan bunyi, hal ini akan memicu 2 buah mikrokontroler yang digunakan yaitu mikrokontroler AVR ATMega8 yang dipasang pada rangakaian Transmitter untuk menghidupkan Buzzer dan Mikrokontroler AVR ATMega8 yang dipasang pada rangkaian Receiver untuk menghidupkan relay yang dipasang pada sistem pengapian sepeda motor.
Dengan demikian apabila jarak antara pemilik kendaraan dengan sepeda motor lebih dari 30 sampai 200 meter pemilik akan mengetahui bahwa sepeda motornya telah dicuri melalui LED merah akan menyala dan diiringi suara yang dihasilkan dari Buzzer kemudian sepeda motor juga akan mati karena relay akan memutus arus yang ada pada sistem pengapian pada sepeda motor .
3.3.3. Skematika Rangkaian
3.3.3.1. Skematika Rangkaian Transmitter
Gambar 3.3. Gambar Skematika Rangkaian Transmitter
3.3.3.2. Skematika Rangkaian Receiver
Gambar.3.4. Gambar Skematika Rangkaian Receiver
3.3.4. Perancangan Perangkat Lunak
Tidak Tidak
Gambar.3.10. Gambar Flow Chart Sistem Pengaman Sepeda Motor
Inisialisasi Rangkaian Transmitter dan Receiver
Mode Manual Mode Otomatis
Mode Manual Relay Tetap
Terhubung
Mode Otomatis Relay Terputus
Mesin Sepeda Motor Mati
Pilih Mode Transmitter?
Rangkaian Transmitter dan Receiver
Terhubung Melalui Jaringan Wireless
Selesai
4. PEMBAHASAN
Sistem pengaman Sepeda Motor Berbasis Wireless Menggunakan Modul XBEE dan pengujian dari bagian-bagian tersebut. Bagian-bagian tersebut yaitu :
1. Bagian Elektronis
2. Pembuatan program dengan menggunakan BASCOM-AVR (Basic-Compiler AVR).
4.1. Bagian Elektronis
Bagian elektronis merupakan bagian yang paling rentan terhadap kerusakan dan kesalahan pembuatan. Pada perancangan Sistem pengaman Sepeda Motor ini terdapat dua Bagian elektronis yaitu :
a. Bagian elektronis pada rangkaian Transmitter Sistem Pengaman Sepeda Motor.
Rangkaian Transmitter pada Sistem Pengaman Sepeda Motor ini bisa juga disebut sebagai Remote Control karena alat ini yang akan selalu dibawa oleh pemilik kendaraan.
b. Bagian elektronis pada rangkaian Receiver Sistem Pengaman Sepeda Motor.
Rangkaian Receiver ini adalah rangkaian yang dihubungkan langsung pada komponen sepeda motor khususnya pada sistem pengapian sepeda motor. Pada rangkaian Receiver ini terdiri dari beberapa bagian elektronis yang penting misalkan bagian elektronis relay, relay disini berfungsi sebagia saklar otomatis yang dihubungkan ke sistem pengapian sepeda motor.
4.2. Pemrograman
Dalam pembuatan program untuk Sistem Pengaman Sepeda Motor ini penulis menggunakan software BASCOM-AVR (Basic-Compiler AVR) untuk mengendalikan rangkaian Transmitter dan rangkaian Receiver. Pada proses pemrograman ini terdiri dari 2 bagian yaitu :
1. Pembuatan Program untuk rangkaian Transmitter dan rangkaian Receiver.
2. Mendownload hasil program ke mikrokontroler.
4.3. Pengujian
Tujuan dari pengujian Sistem Pengaman Sepeda Motor ini yaitu agar penulis dapat mengetahui kinerja dari sistem yang telah dibuat untuk mengetahui dimana letak kelemahan, kemudian jarak maksimal dari modul XBEE yang digunakan serta kekurangan-kekurangan lainya untuk dapat disempurnakan selanjutnya. Pada proses pengujian ini penulis melakukan 2 proses pengujian yaitu :
a. Pengujian elektronis
b. Pengujian Sistem Pengaman Sepeda Motor
4.3.1. Pengujian Elektronis
Pengujian terhadap rangkaian elektronik adalah pengujian seberapa besar tegangan yang masuk ke dalam masing - masing rangkaian sehingga didapatkan tegangan maksimal untuk memenuhi kebutuhan tegangan yang diperlukan masing- masing rangkaian tersebut. Pada pengujian elektronis ini penulis akan menguji komponen yang paling penting pada semua rangkaian yaitu :
a. Mikrokontroler AVR ATMega8 pada rangkaian Transmitter.
b. Modul XBEE 1mW Wire Antenna pada rangkaian Transmitter.
c. Mikrokontroler AVR ATMega8 pada rangkaian Receiver.
d. Modul XBEE 1mW Wire Antenna pada rangkaian Transmitter.
4.3.2. Pengujian Sistem
Sebelum melakukan pengujian sistem pastikan semua komponen siap digunakan cek kapasitas baterai apabila dirasa sudah hampir habis lebih baik dilakukan pengisian ulang menggunakan charger setelah itu pasang rangkaian Receiver ke sistem pengapian sepeda motor dan pastikan antena modul XBEE pada tidak terhalang body sepeda motor karena ini dapat mengganggu kualitas jarak dari Sistem Pengaman Sepeda Motor ini.
Pada Pengujian Sistem Pengaman Sepeda Motor ini penulis melakukan dua kali pengujian yaitu :
a. Pengujian Sistem di luar ruangan b. Pengujian Sistem di dalam ruangan
4.3.2.1. Pengujian Sistem di luar ruangan
Pada pengujian di luar posisi sepeda motor yang sudah dipasang rangkaian Receiver dan juga pemilik sepeda motor yang membawa Transmitter berada di luar ruangan dengan syarat tidak ada penghalang antara rangkaian Receiver dan rangkaian Transmitter penghalang tersebut bisa pohon, dinding dan lain sebagainya.
Pengujian di luar ruangan ini dilakukan dua kali pengujian yaitu pertama pengujian dengan mode manual dan kedua dengan mode otomatis, pada saat Transmitter dalam mode otomatis pada saat hubungan antara rangakaian Receiver dan rangkaian Transmitter terputus maka mikrokontroler pada rangkaian Receiver akan mengirimkan perintah untuk mematikan relay, dan mikrokontroler pada rangkaian Transmitter akan mengirim perintah untuk membunyikan buzzer dan menghidupkan LED merah. Untuk pengujian pada mode manual relay pada rangkaian Receiver tidak akan mati, hanya buzzer pada rangkaian Transmitter akan berbunyi.
Pada pengujian di luar ruangan ini dihasilkan jarak maksimal antara rangkaian Transmitter dan rangkaian Receiver ini yaitu 60 meter hal ini sangat berbeda dengan datasheet pada modul XBEE 1mW wire antenna yang mencapai jarak 200 meter.
4.3.2.2. Pengujian Sistem di Dalam Ruangan
Pengujian Sistem Pengaman Sepeda Motor di lakukan di dalam ruangan dengan cara sepeda motor di parkir di dalam rumah dan pemilik kendaraan berada di dalam rumah dengan syarat pemilik rumah dan rangkaian Transmitter diam didalam rumah, kemudian pengujian dilakukan dengan cara mencoba membawa sepeda motor kabur dan dihasilkan bahwa jarak maksimum tidak lebih dari 30 meter hal ini juga berbeda dengan spesifikasi modul XBEE di datasheet.
5. PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pembahasan dan perancangan Sistem Pengaman Motor Berbasis Wireless menggunakan Modul XBEE serta pengujian alat yang sudah dibuat, maka penulis dapat mengambil kesimpulan bahwa :
1. Cara penggunaan Sistem pengaman Sepeda Motor ini yaitu :
a. Apabila sepeda motor diparkir maka Receiver dalam mode Otomatis kemudian Transmitter dimatikan hal ini bertujuan untuk menghemat baterai pada Transmitter.
b. Apabila sepeda motor akan dikendarai maka Receiver dirubah dalam keadaan mode manual dan Transmitter dimatikan hal ini bertujuan untuk menghindari apabila baterai pada Receiver habis
c. Apabila motor sudah diparkir di rumah maka Receiver pada mode otomatis dan Transmitter tetap dalam keadaan hidup
2. Dengan melihat cara penggunaan Sistem Pengaman Sepeda Motor ini maka, Sistem Pengaman Sepeda Motor Berbasis Wireless menggunakan Modul XBEE ini lebih efisien apabila jarak antara sepeda motor dengan pemilik masih didalam jangkauan Modul XBEE.
3. Setelah melakukan pengujian terhadap Sistem ini dan ternyata dihasilkan jarak sekitar 60 meter untuk pengujian diluar ruangan dan 20 meter didalam ruangan maka dapat informasi yang disediakan di datasheet dari Modul XBEE yang digunakan dengan hasilnya berbeda.
5.2. Saran
Dalam penggunaan dan pengembangan Sistem Pengaman Sepeda Motor ini, penulis ingin memberikan saran bagi pembaca yaitu :
1. Modul yang digunakan oleh penulis dalam pembuatan Sistem Pengaman Sepeda Motor Berbasis Wireless ini adalah modul XBEE 1mW Wire Antenna dimana didalam datasheet disebutkan bahwa jarak maksimum modul ini adalah 200 meter untuk diluar ruangan dan 30 meter didalam ruangan tetapi setelah dilakukan pengujian dihasilkan jarak 60 meter di luar ruangan dan 20 meter didalam ruangan maka apabila pembaca ingin meningkatkan jarak jangkauan dari modul ini maka disarankan untuk memilih modul XBEE dengan seri Modul XBEE Pro.
2. Pada perancangan Sistem Pengaman Sepeda Motor ini penulis menggunakan catu daya baterai pada rangkaian Receiver, penggunaan baterai ini mempunyai kelemahan yaitu apabila kapasitas baterai mulai berkurang akan mengakibatkan Modul XBEE dan Relay tidak akan bekerja dan ini akan mengakibatkan sepeda motor mati, maka untuk pengembangan sistem selanjutnya maka sumber daya pada rangkaian Receiver dapat menggunakan sumber daya dari aki sepeda motor.
DAFTAR PUSTAKA
Winoto, Ardi. (2008). Mikrokontroler AVR ATMega8/32/16/8535 dan Pemrogramanya dengan Bahasa C pada WinAVR.Bandung:Informatika.
Wahyudin, Didin. (2006). Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa BASIC Mengguanakan BASCOM-8051. Yogyakarta:Andi Offset.
Setiawan, Afrie. (2011). 20 Aplikasi Mikrokontroler ATMEGA 8535 dan ATMEGA16 menggunakan BASCOM-AVR. Yogyakarta:Andi Offset.
Susilo, Deddy. (2010). 48 Jam Kupas Tuntas Mikrokontroler MCS51 dan AVR.
Yogyakarta:Andi Offset.
Putra, Agfianto Eko. (2010). Tip dan Trik Mikrokontroler AT89 dan AVR Tingkat Pemula hingga Lanjut. Yogyakarta:GAVA MEDIA.
Atmel.(2011).http://www.atmel.com/devices/ATMEGA8.aspx, diakses pada tanggal 28 Januari 2012.
Digi International. (2009). http://www.digi.com/products/wireless-wired-embedded- solutions/zigbee-rf-modules/point-multipoint-rfmodules/xbee-series1-
module#docs, diakses pada tanggal 28 januari 2012.
