PROPOSAL TUGAS AKHIR

(1)

i

SISTEM PENGENDALI DAN PEMANTAU PINTU

GERBANG OTOMATIS DENGAN

MEMANFAATKAN LAYANAN SMS

Oleh :

STEFANUS PANDU KUNCAHYO

NIM : 055114020

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

ii

FINAL PROJECT PROPOSAL

AUTOMATIC GATE CONTROL AND MONITORING

SYSTEM USING SMS

By :

STEFANUS PANDU KUNCAHYO

NIM : 055114020

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

(3)

(4)

(5)

v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 22 September 2010

(6)

vi

(7)

vii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Stefanus Pandu kuncahyo

Nomor Mahasiswa : 055114020

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

SISTEM PENGENDALI DAN PEMANTAU PINTU GERBANG OTOMATIS DENGAN MEMANFAATKAN LAYANAN SMS

beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 22 September 2010

(8)

viii

INTISARI

Aktifitas yang dilakukan manusia semakin hari semakin padat dan kompleks. Kondisi ini mengakibatkan efisiensi waktu berkembang menjadi suatu kebutuhan penting. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, salah satu solusi yang logis adalah dengan menciptakan suatu sistem kendali otomatis yang dapat membuat pekerjaan manusia menjadi semakin mudah dan dalam jarak tertentu akibat keterbatasan transmitter. Penelitian ini memberikan solusi pengendalian pintu gerbang dengan memanfaatkan layanan SMS dengan fitur proteksi password dan pengaturan user.

Sistem pengendali dan pemantau pintu gerbang otomatis ini terdiri dari SMS pada jaringan GSM, minimum system dan PC. efisien. Pengendalian pintu gerbang otomatis yang ada tidak terlalu efisien karena hanya bisa dikendalikan SMS digunakan sebagai media pengiriman pesan yang berisi format untuk mengendalikan dan memantau pintu gerbang. Minimum system dan PC berfungsi untuk melakukan proses pengendalian dan pemantauan saat ada SMS masuk.

Sistem pengendali dan pemantau pintu gerbang otomatis memanfaatkan layanan SMS sudah berhasil dibuat dan dapat bekerja dengan baik. SMS yang masuk diolah dengan baik oleh minimum system, sehingga tingkat keakurasian perintah yang dikirimkan dengan keadaan yang terjadi pada pintu gerbang sudah sesuai dengan yang diinginkan.

(9)

ix

ABSTRACT

Human actifity is increasingly intens and complex. This condition resulted in increasing the need of time efficiency. To meet this needs, one logical solution is to create an automatic control system that make human tasks become easier and efficient. Current automatic gates control are not very efficient, because it only can be controlled with a certain distance due to limitations of a transmitter. This study provides the gate control solution using SMS with password protection and user setting.

Automatic gate control and monitoring system consist of: SMS on GSM networks, microcontoler minimum system, and PC. SMS message is used as medium minimum system and PC is used to perform process control and monitoring when there is an incoming SMS.

Automatic control and monitoring system using SMS has been successfully created and worked well. Incoming SMS processed properly by the minimum system, so the accuracy level command can be sent to the gate as expected.

(10)

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala karunia-Nya sehingga tugas akhir dengan judul “Sistem Pengendali dan Pemantau Beda Pintu Gerbang Otomatis Dengan Memanfaatkan SMS” ini dapat diselesaikan dengan baik.

Penelitian yang berupa tugas akhir ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa Program Studi Teknik Elektro untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik atas bantuan, gagasan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, peneliti ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Bapak Damar Widjaja, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, pengetahuan, diskusi, arahan, kritik dan saran kepada peneliti sehingga penulisan tugas akhir ini dapat diselesaikan.

3. Bapak Pius Yozy Merucahyo, S.T., M.T. dan Ibu Wiwien Widyastuti, S.T., M.T. selaku penguji yang telah memberikan kritik dan saran.

4. Bapak dan Ibu Dosen yang telah memberikan semangat, pengetahuan dan bimbingan kepada peneliti selama kuliah.

5. Bapak dan Ibu tercinta, kakakku Gregorius Fajar Wicaksono, serta semua keluarga yang telah memberikan semangat dan dukungan dalam penyelesaian tugas akhir ini. 6. Teman-teman seperjuanganku: Agustinus Mahisa Agni, Albertus Datu Setyowidi, Roy Kurniawan, S.T., Vicimus Bonavide, S.T. atas kerja keras dan kebersamaan selama pengerjaan tugas akhir ini.

7. Christian Novianto dan Yohfines Wijaya atas sharing dan masukan selama ini. 8. Teman-teman Teknik Elektro angkatan 2005 untuk kebersamaan dan dukungannya. 9. Semua pihak yang tidak bisa peneliti sebutkan satu-persatu atas bantuan,

bimbingan, kritik dan saran.

(11)

xi

lebih lanjut oleh peneliti lain sehingga tulisan ini dapat lebih bermanfaat bagi perkembangan Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Yogyakarta, 22 September 2010 Peneliti,

(12)

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vii

INTISARI ... viii

ABSTRACT ... ix

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR TABEL ... xvii

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Batasan Masalah ... 2

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 2

1.4. Metodologi Penelitian ... 2

1.5. Sistematika Penulisan ... 3

BAB II: DASAR TEORI 2.1. Arsitektur Jaringan GSM ... 5

2.2. Short Message Service ... 7

2.4. Mikrokontroler AVR ... 8

2.3. Komunikasi Serial RS 232 ... 9

2.5. Port Serial Personal Computer ... 10

2.6. Telepon Seluler Siemens C55 ... 11

2.7. Aktuator menggunakan Motor DC ... 12

2.8. Modul Liquide Crystal Display 16x2 ... 13

2.9. Proximity Sensor ... 13

(13)

xiii

2.11. Keypad……….16

2.12. SMS Gateway ... 16

2.12.1. Gammu... 17

2.12.2. XAMPP ... 18

2.13. Database ... 19

BAB III: RANCANGAN PENELITIAN 3.1. Model Sistem ... 20

3.1.1. Pengaturan Nomor User ... 21

3.1.2. Pengaturan Password ... 22

3.1.3. SMS Perintah ... .22

3.1.4. SMS Konfirmasi ... .23

3.2. Perancangan Subsistem Hardware ... 24

3.2.1. Perancangan RS232 ... 24

3.2.2. Driver Relay ... 25

3.2.3. Perancangan Sistem Penguncian ... 26

3.2.4. Liquid Crystal Display ... 29

3.2.5. Keypad ... 30

3.2.6. Rangkaian Minimum System Mikrokontroler ... 31

3.3. Perancangan Subsystem Software ... 31

3.3.1. Perancangan Program Pada Mikrokontroler ... 31

3.3.2. Subroutine Operasi Manual ... 33

3.3.3. Subroutine Kerjakan Perintah ... 33

3.3.4. Subroutine Kirim Feedback ke PC ... 35

3.4. Perancangan Program Pada Personal Computer ... 35

3.4.1. Subroutine Cek Nomor User dan Password ... 36

3.4.2. Subroutine Kerjakan Perintah ... 37

3.4.3. Subroutine Open Gate ... 38

3.4.4. Subroutine Open House ... 38

3.4.5. Subroutine Close Gate ... 39

3.4.6. Subroutine User Baru ... 40

3.4.7. Subroutine Status ... 40

3.4.8. Subroutine Bantuan ... 41

(14)

xiv

3.4.10. Subroutine Black List ... 41

3.5. Perancangan Database ... 42

BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Gambar Fisik Alat ... 44

4.2. Pengujian SMS Perintah ... 46

4.3. Pengujian Rangkaian Komunikasi Serial ... 49

4.4. Pengujian Rangkaian Driver Relay ... 49

4.5. Pengujian Sistem Penguncian ... 50

4.5.1. Pengujian Rangkaian Transistor sebagai Saklar ... 50

4.5.2. Pengujian Rangkaian Proximity sensor ... 52

4.6. Pengujian Program Pada PC ... 53

4.6.1. Menu Utama ... 53

4.6.2. Data User ... 58

4.6.3. Akses Tersimpan ... 59

4.7. Pembahasan Program Pada Mikrokontroler ... 60

4.8 Pengujian akses manual………..64

BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 65

5.2. Saran ... 65

DAFTAR PUSTAKA ... 66

(15)

xv

Daftar Gambar

Halaman

Gambar 1.1. Model Sistem ... 3

Gambar 2.1. Arsitektur Jaringan GSM ... 5

Gambar 2.2. Blok Diagram Cara Kerja SMS ... 7

Gambar 2.3. Konfigurasi Pin Atmega8535 ... 8

Gambar 2.4. Konfigurasi Pin Ic Serial Max232 ... 9

Gambar 2.5. Konfigurasi Pin Konektor Db9... 10

Gambar 2.6. Telepon Seluler Siemens C55... 11

Gambar 2.7. Pin Eksternal Siemens C55 ... 12

Gambar 2.8. Konfigurasi Saklar Pembalik Putaran Motor ... 12

Gambar 2.9. Modul LCD 16x2... 13

Gambar 2.10. Konfigurasi Proximity Sensor ... 14

Gambar 2.11. Kurva Garis Beban Dc Pada Transistor Sebagai Saklar ... 15

Gambar 2.12. Transistor Sebagai Saklar ... 15

Gambar 2.13. Konfigurasi Tombol Dari Keypad 4x4 ... 16

Gambar 2.14 SMS Gateway ... 17

Gambar 3.1. Model Sistem ... 20

Gambar 3.2. Format SMS Perintah Yang Diketikkan Oleh User ... 20

Gambar 3.3. Rangkaian Komunikasi Serial ... 25

Gambar 3.4. Rangkaian DriverRelay ... 26

Gambar 3.5. Rangkaian ProximitySensor ... 27

Gambar 3.6. Sistem Mekanis Solenoid Dan Proximity Sensor ... 27

Gambar 3.7. Konfigurasi Pin Pada LCD ... 29

Gambar 3.8. Rangkaian Keypad 4x4 ... 30

Gambar 3.9. Rangkaian Minimum System Mikrokontroler ... 31

Gambar 3.10. Flowchart Program Pada Mikrokontroler ... 32

Gambar 3.11. Flowchart Subroutine Operasi Manual ... 33

Gambar 3.12. Flowchart Subroutine Kerjakan Perintah ... 34

Gambar 3.13. Flowchart Subroutine Kirim Feedback Ke PC ... 35

Gambar 3.14. Flowchart Utama Pada PC ... 36

(16)

xvi

Gambar 3.16. Flowchart Subroutine Kerjakan Perintah ... 37

Gambar 3.17. Flowchart Subroutine Open Gate... 38

Gambar 3.18. Flowchart Subroutine Open House……….…………... 39

Gambar 3.19. Flowchart Subroutine Close Gate………..………….39

Gambar 3.20. Flowchart Subroutine User Baru ... .40

Gambar 3.21. Flowchart Subroutine Status ... .40

Gambar 3.22. Flowchart Subroutine Bantuan ... .41

Gambar 3.23. Flowchart Subroutine Password Baru…………..………...41

Gambar 3.24. Flowchart SubroutineBlacklist………...………42

Gambar 4.1. Rangkaian Driver Motor Dc……….44

Gambar 4.2. Solenoid Dan Proximity Sensor ... .44

Gambar 4.3. Motor Dc ... 44

Gambar 4.4. Rangkaian Komunikasi Serial ... 45

Gambar 4.5. Tombol Akses Manual ... .45

Gambar 4.6. LCD Dan Keypad………...…...45

Gambar 4.7. Rangkaian Minimum System Mokrokontroler ………...…....45

Gambar 4.8. Rangkaian Transistor Sebagai Saklar………..….46

Gambar 4.9. Pintu Gerbang Saat Tertutup ... .46

Gambar 4.10. Pintu Gerbang Saat Terbuka ... .46

Gambar 4.11. Layout Program Saat SMS Diterima ………..…………47

Gambar 4.12. SMS Konfirmasi Pada User-1 ... .48

Gambar 4.13. Hasil Pengujian Komunikasi Serial ... .49

Gambar 4.14. Tampilan Form Menu Utama ... .53

Gambar 4.15. Tampilan Form Saat Terjadi Kesalahan Password……….…….58

Gambar 4.16. Tampilan Form Data User ... 59

(17)

xvii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Keterangan Format Pengiriman Data Serial Asinkron………...10

Tabel 2.2. Keterangan Pin Konektor DB9………...11

Tabel 2.3. Deskripsi Tiap Pin Eksternal Siemens C55……….12

Tabel 3.1. Jenis-Jenis Perintah Pada SMS Perintah……….26

Tabel 3.2. Jenis-Jenis SMS Konfirmasi………27

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Pengolahan SMS Perintah ... …………...48

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Rangkaian Driver Relay………50

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Rangkaian Transistor Sebagai Saklar………51

(18)

1

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Aktifitas yang dilakukan manusia semakin hari semakin padat dan kompleks. Kondisi ini mengakibatkan efisiensi waktu berkembang menjadi suatu kebutuhan penting. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, salah satu solusi yang logis adalah dengan menciptakan suatu sistem kendali otomatis yang dapat membuat pekerjaan manusia menjadi semakin mudah dan efisien. Sistem kendali otomatis dapat berupa penggunaan remote control sebagai terminal untuk mengendalikan sebuah beban. Salah satu aplikasi yang telah banyak dikembangkan adalah sistem pintu gerbang otomatis dengan menggunakan remote control [1].

Akan tetapi sistem pintu gerbang otomatis tersebut dirasa masih memiliki beberapa kekurangan. Pertama adalah cakupan jarak kontrol antara remote control dan receiver yang terbatas, sehingga remote control harus berada dalam cakupan jarak tertentu agar pintu gerbang dapat diakses. Kedua adalah membawa remote control saat bepergian dirasa kurang praktis, karena besar kemungkinan untuk tertinggal atau hilang. Ketiga adalah karena pintu gerbang hanya dapat diakses dengan menggunakan remote control, menyebabkan penghuni rumah yang tidak membawa remote control tidak dapat mengakses pintu gerbang. Keempat adalah remote control tersebut tidak terintegrasi dengan perangkat elektronik rumah lainnya.

(19)

1.2 Batasan Masalah

Penelitian ini akan dibatasi pada permasalahan:

a. Sistem bekerja dalam cakupan jaringan Global System for Mobile Communication (GSM).

b. Sistem komunikasi antara Personal Computer (PC) dan mikrokontroler menggunakan komunikasi serial.

c. Menggunakan Visul Basic sebagai software interface.

d. Limit switch dan proximity sensor digunakan untuk mengontrol kondisi pintu gerbang. e. Terdapat 4 user dengan password yang berbeda.

f. Akses secara manual dilakukan dengan menggunakan keypad 4x4 dan LCD 16x2.

1.3

Tujuan dan Manfaat Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan suatu prototype sistem pengendali proses buka dan tutup pintu gerbang pada sistem otomasi rumah dengan memenfaatkan layanan SMS.

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:

a. Mempermudah proses membuka dan menutup pintu gerbang bagi kalangan menengah ke atas, karena dapat dilakukan dengan aman dan mudah sehingga efisiensi waktu dapat ditingkatkan.

b. Menjadi acuan, dan bahan pertimbangan untuk mengembangkan sistem pengendali perangkat elektronis lainnya dengan menggunakan layanan SMS.

1.4

Metodologi Penelitian

Penulisan Laporan Tugas Akhir ini disusun berdasarkan langkah-langkah sebagai berikut:

a. Studi pustaka

(20)

b. Perancangan dan pembuatan alat

Perancangan meliputi perancangan hardware dan software. Pembuatan alat dilakukan berdasarkan perancangan yang telah dilakukan. Gambar 1.1 memperlihatkan model sistem yang akan dirancang.

Gambar 1.1 Model sistem

c. Pengujian dan pengambilan data

Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah sistem telah bekerja sesuai dengan perancangan. Data yang diambil berupa level tegangan dan parameter lain yang dibutuhkan untuk melakukan analisa.

d. Analisa data dan pembahasan

Analisa dilakukan dengan cara membandingkan data yang diperoleh dengan perancangan yang diinginkan. Data disajikan dalam bentuk tabel perbandingan. e. Pengambilan kesimpulan

Pengambilan kesimpulan dilakukan dengan melihat alat telah bekerja dengan baik atau tidak.

1.5. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan ini adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN

(21)

BAB II DASAR TEORI

Bab ini berisi teori-teori yang mendukung kerja sistem dan teori yang digunakan dalam perancangan perangkat keras serta perangkat lunak.

BAB III RANCANGAN PENELITIAN

Bab ini berisi penjelasan alur perancangan sistem, format SMS yang digunakan, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi pembahasan program, hasil pengujian alat yang dibuat, dan pembahasan data yang diperoleh.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(22)

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Arsitektur Jaringan GSM

Global System for Mobile communication (GSM) adalah sebuah standar global untuk komunikasi bergerak digital [2]. GSM adalah nama dari sebuah grup standarisasi yang dibentuk di Eropa tahun 1982 untuk menciptakan sebuah standar bersama telepon selular di Eropa yang beroperasi pada daerah frekuensi 900 MHz. Unsur-Unsur yang utama pada arsitektur GSM ditunjukkan pada Gambar 2.1. Jaringan GSM terdiri atas tiga subsistem yaitu Mobile Station (MS), Base Station Subsystem (BSS), dan Network Subsystem (NSS).

Gambar 2.1. Arsitektur jaringan GSM [2].

Mobile Station terdiri dari [2] : a. Mobile Equipment

(23)

b. Subcriber Identification Module

Subcriber Identification Module (SIM) card berisi International Mobile Subscriber Identity (IMSI), secret key (kunci rahasia) untuk otentifikasi, phone book (daftar telepon), dan pesan SMS. IMSI digunakan untuk identifikasi subscriber (pelanggan) ke sistem. SIM card dapat diproteksi dengan password atau Personal Identity Number (PIN).

Base Station Subsytem terdiri dari [2] : a. Base Tranciever System

Base Tranciever System (BTS) merupakan alat tranceivers radio (transmitter receiver radio) pada suatu area. BTS berfungsi sebagai interface komunikasi semua MS yang aktif dan berada dalam coverage area BTS.

b. Base Station Controller

Base Station Controller (BSC) mengontrol dan mengatur beberapa BTS. BSC bertanggung jawab untuk menjaga koneksi radio link saat terjadi panggilan dan mengatur kepadatan lalu lintas panggilan pada areanya.

Network Subsystem terdiri dari [2] : a. Mobile Switvhing Centres

Mobile Switching Centers (MSC) berfungsi untuk switching suatu panggilan telepon dari jaringan internal atau dari jaringan lain (eksternal), call routing untuk subscriber yang melakukan roaming (roaming subscriber), menyimpan informasi billing serta database lainnya.

b. Home Location Register

Home Location Register (HLR) adalah database permanen subscriber yang digunakan untuk menyimpan data dan profil dari subscriber. HLR dapat disatukan dengan MSC dan VLR.

c. Visitor Location Register

Visitor Location Register (VLR) berisi database sementara dari subscriber. Database sementera tersebut diperlukan oleh MSC untuk melayani subscriber yang berkunjung dari area lain.

d. Authentication Center

(24)

e. Equipment Identity Register

Equipment Identity Register (EIR) merupakan database yang berisi daftar valid mobile equipment pada jaringan. Setiap MS diidentifikasikan dengan International Mobile Equipment Identity (IMEI).

2.2.

Short Message Service

SMS merupakan salah satu salah satu fitur yang disediakan dalam komunikasi seluler berupa pesan pendek [3]. Layanan SMS distandarisasi oleh suatu badan yang bernama European Telecomunication Standards Institute (ETSI). Layanan SMS ini memungkinkan telepon seluler untuk mengirim dan menerima pesan teks dengan panjang sampai dengan 160 karakter melalui jaringan GSM.

Pada saat mengirim SMS melalui telepon seluler, SMS tersebut tidak akan langsung dikirimkan kepada telepon seluler tujuan, melainkan terlebih dahulu menuju Short Message Service Center (SMSC). Setelah SMSC menerima SMS dari pengirim, SMSC akan langsung mengirimkan SMS tersebut ke telepon seluler yang dituju oleh pengirim. Gambar 2.2. menunjukkan blok diagram proses pengiriman SMS.

Gambar 2.2. Blok diagram proses pengiriman SMS [3]

SMS tersebut dapat terkirim apabila telepon seluler yang dituju dalam keadaan aktif dan berada di dalam jangkauan layanan GSM. Jika SMS yang dikirim telah diterima, maka telepon seluler yang dituju akan memberikan konfirmasi kepada SMSC. Selanjutnya SMSC akan mengirimkan status yang menyatakan bahwa pesan SMS tersebut telah diterima kepada telepon seluler pengirim. Apabila telepon seluler penerima dalam keadaan tidak aktif, maka pesan SMS tersebut akan disimpan pada SMSC sampai validity period terpenuhi.

(25)

beberapa kepala informasi. PDU tidak hanya berisi pesan teks saja, tetapi terdapat beberapa informasi lainnya seperti nomor pengirim, nomor SMSC, dan waktu pengiriman. Semua informasi yang terdapat dalam PDU dituliskan dalam bentuk pasangan bilangan heksadesimal (pasangan octet). PDU SMS terdiri atas 2 tipe yaitu PDU SMS-Submit (SMS-Pengiriman) dan PDU SMS-Deliver (SMS-Penerimaan).

2.3. Mikrokontroler AVR

Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur Reduced Instruction Set Computing (RISC) 8-bit. Semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16 bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock [4]. Secara umum, AVR dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya, yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Gambar 2.3 memperlihatkan konfigurasi lengkap dari pin ATMega8535.

Berdasarkan Gambar 2.3 fungsi dari tiap pin adalah [4]: a. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai input pin catu daya. b. GND merupakan ground pin.

c. Port A (PA0-PA7) merupakan input/output (I/O) dua arah dan input pin untuk Analog to Digital Converter (ADC).

d. Port B (PB0-PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Timer/Counter, komparator analog, dan Serial Pheriperal Input (SPI).

(26)

e. Port C (PC0-PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Two-wire Serial Interface (TWI), komparator analog, dan Timer Oscillator.

f. Port D (PD0-PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.

g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk membuat mikrokontroler dalam kondisi reset.

h. XTAL1 dan XTAL2 merupakan input pin untuk clock eksternal. i. AVCC merupakan input pin untuk tegangan ADC.

j. AREF merupakan input pin untuk tegangan referensi ADC.

2.4. Komunikasi Serial RS232

IC serial RS232 digunakan sebagai interface (antar muka) dari PC ke perangkat luar atau sebaliknya dari perangkat luar ke PC [5]. Level tegangan pada RS232 berbeda dengan level tegangan digital. Level tegangan yang digunakan oleh RS232 adalah +3V s/d +25V untuk logika “0” dan -3 s/d -25 untuk level logika “1”.

Ada dua macam sistem transmisi dalam komunikasi serial, yaitu sinkron dan asinkron. Pada komunikasi data serial sinkron, clock dikirim bersama-sama dengan data serial. Sedangkan pada komunikasi data serial asinkron, clock tidak dikirimkan bersama-sama dengan data serial tetapi dibangkitkan secara sendiri-sendiri baik pada sisi pengirim (transmitter) maupun pada sisi penerima (receiver). Komunikasi data serial asinkron ini dikerjakan oleh Universal Asyncronous Receiver/Transmitter (UART). Gambar 2.4 memperlihatkan konfigurasi pin IC serial MAX232.

(27)

Pada UART, kecepatan pengiriman data (baudrate) dan fase clock pada sisi transmitter dan pada sisi receiver harus sinkron. Sinkronisasi antara transmitter dan receiver dilakukan oleh bit ’Start’ dan bit ’Stop’. Tabel 2.1 memperlihatkan format pengiriman data serial asinkron.

Tabel 2.1. Format pengiriman data serial asinkron [5]

Faktor lain yang cukup penting dalam transfer data serial asinkron adalah kecepatan pengiriman. Besaran kecepatan pengiriman data serial adalah bps (bit per second) dan biasa disebut baudrate atau cps (character per second). Baudrate yang biasa digunakan adalah 110, 300, 1200, 4800, 9600 dan 19200.

2.5.

Port

Serial

Personal Computer

Standar konektor komunikasi serial RS232 pada PC adalah 9 pin konektor (konektor DB9) [6]. Gambar 2.5 memperlihatkan konfigurasi pin konektor DB9. Tabel 2.2 memperlihatkan keterangan mengenai fungsi dan deskripsi pin DB9. Piranti-piranti yang menggunakan komunikasi serial adalah [6]:

a. Data Terminal Equipment (DTE), yaitu PC.

b. Data Communication Equipment (DCE), yaitu eksternal hardware.

(28)

Tabel 2.2. Keterangan pin konektor DB9 [6]

No

pin

Nama

sinyal Deskripsi Fungsi

1 DCD Data Carrier

Detect Mendeteksi boleh atau tidaknya DTE menerima data 2 RXD Received Data Sebagai jalur penerimaan data dari DCE ke DTE 3 TXD Transmit Data Sebagai jalur pengiriman data dari DTE ke DCE 4 DTR Data Terminal

Ready Memberitahukan kesiapan terminal DTE 5 GND Ground Sebagai saluran ground

6 DSR Data Set Ready Menyatakan bahwa status data tersambung dengan DCE

7 RST Request To Send

Memberitahukan DCE bahwa DTE akan mengirim data

8 CTS Clear To Send Memberitahukan DTE bahwa DCE siap menerima data

9 RI Ring Indicator Memberitahu DTE bahwa ada terminal yang menginginkan komunikasi dengan DCE

2.6. Telepon Seluler Siemens C55

Siemens C55 merupakan telepon seluler kelas menengah (middle end) yang cukup populer di masanya [7]. Selain karena bentuknya yang kecil dan ramping, pengoperasiannya juga tidak terlalu rumit, seperti diperlihatkan pada Gambar 2.6. Siemens C55 juga memiliki pin konektor eksternal yang dapat dimanfaatkan untuk pengendalian telepon seluler dari luar dengan piranti bantu mikrokontroler ataupun PC.

Gambar 2.6. Telepon seluler Siemens C55 [7]

(29)

Gambar 2.7. Pin eksternal Siemens C55 [7].

Tabel 2.3. Deskripsi tiap pin eksternal Siemens C55 [7].

No pin Nama pin Deskripsi

1 Vin Power Charging

2 Ground Saluran ground

3 Tx Data output

4 Rx Data input

5 CTS Data line for accessory

6 RTS Data line for accessory or serial cable 7 DCD Clock line for accessory

8 Audio AP Kutub positif audio 9 No connection Tidak ada koneksi 10 Audio N Kutub negatif audio 11 Ground mic Saluran ground untuk mic

12 EPP External mic

2.7.

Aktuator Menggunakan Motor DC

Motor DC merupakan salah satu aktuator (penggerak) yang mudah diatur arah putar dan kecepatannya [8]. Arah putar motor DC adalah CW (clock wise/searah jarum jam) dan CCW (Counter clock wise/berlawanan arah jarum jam). Pengaturan arah putar motor DC dilakukan dengan mengubah polaritas tegangannya pada terminal motor DC. Agar pengubahan polaritas tegangan motor dapat dilakukan dengan mudah, maka pengubahan polaritas dilakukan dengan menggunakan dua buah saklar seperti pada Gambar 2.8. Apabila S1 berada di posisi kiri (terhubung dengan positif) maka S2 harus berada di posisi kanan (terhubung dengan negatif) dan demikian pula sebaliknya.

(30)

2.8. Modul

Liquide Crystal Display

16x2

Jalur data Liquide Crystal Display(LCD) dapat dihubungkan langsung pada output port mikrokontroler [9]. Sistem komunikasi data yang diinginkan bisa menggunakan mode 4 bit atau 8 bit (D0...D7). Gambar 2.9 memperlihatkan konfigurasi pin modul LCD 16x2

Gambar 2.9. Modul LCD 16x2 [9]

Fungsi dari tiap pin adalah sebagai berikut [10]: 1. VCC: Merupakan pin sumber tegangan LCD. 2. GND: Pin ini berhubungan dengan ground.

3. VLL: Merupakan pin pengatur kontras LCD, jika terhubung ground, kontras mencapai maksimum.

4. RS (Register Select) : Merupakan pin pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke register data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke register perintah, logika dari kaki ini adalah 0.

5. R/W (Read/Write): Jika pin ini dihubungkan ke ground maka modul LCD berada pada mode penulisan.

6. E (Enable Clock LCD): Pin ini berfungsi untuk mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada kaki ini diberikan pada saat penulisan data.

7. D0-D7 (Data Bus) : Pin-pin ini berfungsi sebagai jalur data.

2.9.

Proximity Sensor

(31)

berfungsi sebagai sebuah transmiter yang memberikan sinyal berupa cahaya ke receiver, yakni fotodioda [10]. Apabila cahaya infrared mengenai fotodioda, maka hambatan fotodioda akan berkurang, sebaliknya jika cahaya infrared terhalang oleh tuas solenoid, maka hambatan fotodioda akan menjadi sangat besar. Range hambatan inilah yang akan diubah ke dalam bentuk level tegangan digital melalui sistem Analog to Digital Converter (ADC) pada mikrokontroler AVR ATMega8535. Gambar 2.10 menunjukkan konfigurasi dari proximity sensor.

Gambar 2.10. Konfigurasi proximity sensor [10].

Dengan menggunakan konstanta V sebagai tegangan, I sebagai arus, dan R sebagai hambatan, maka besarnya nilai tegangan Vout dapat dihitung dengan persamaan 2.1.

R V

I = 2.1

FOTODIODA R

R

Vcc I

+ =

1

R I V = .

FOTODIODA

OUT I R

V = .

Atau dengan menggunakan persamaan pembagi tegangan:

xVcc R

R R V

FOTODIODA FOTODIODA

OUT = ₊

1

(32)

2.10. Transistor Sebagai Saklar

Transistor dapat berfungsi sebagai saklar jika biasing dirancang untuk berada pada titik cut–off dan saturasi [11]. Gambar 2.11 memperlihatkan kurva garis beban DC pada transistor sebagai saklar.

Gambar 2.11. Kurva garis beban DC pada transistor sebagai saklar [11].

Jika sebuah transistor berada dalam keadaan saturasi, maka transistor tersebut bekerja seperti sebuah saklar yang tertutup dari kolektor ke emitor. Jika transistor cut-off, maka transistor seperti sebuah saklar yang terbuka, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12. Transistor Sebagai Saklar

a.Rangkaian Transistor b.Saat Cut-Off c. Saat Saturasi [11]

Dengan menerapkan Hukum Ohm terhadap resistor basis, besarnya arus basis dapat dihitung dengan persamaan:

B BE BB B

R V V

(33)

B C I I

=

β 2.4

Hukum tegangan Kirchhoff mengatakan bahwa jumlah tegangan pada jalur tertutup = 0. Jika diterapkan pada Gambar 2.16, Hukum tegangan Kirchhoff akan menghasilkan persamaan:

) ( C C CC

CE V I xR

V = − 2.5

2.11.

Keypad

Keypad umumnya dikonfigurasikan dengan system kolom dan baris [14]. Dalam penelitian ini keypad yang digunakan adalah keypad 4x4. Scanning yag dilakukan oleh minimum sistem harus mampu menentukan posisi dari tombol yang ditekan. Setelah posisi tombol yang aktif dapat ditemukan maka data tersebut diolah menjadi data tombol yang ditekan. Gambar 2.13 menunjukkan konfigurasi tombol dari keypad 4x4.

Gambar 2.13. Konfigurasi Tombol dari keypad 4x4 [12]

2.12. SMS

Gateway

SMS Gateway adalah sebuah perangkat lunak yang menggunakan bantuan komputer dan memanfaatkan telepon seluler [13]. Gambar 2.14 menunjukkan aplikasi teknologi yang menunjang SMS Gateway agar dapat berfungsi.

Fungsi komputer dan telepon seluler adalah untuk mengintegrasikan dan mendistribusikan pesan-pesan yang disatukan melalui sistem informasi yaitu media SMS yang diatasi oleh jaringan seluler. Secara khusus, sistem ini akan memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut:

(34)

Pengaturan pesan yang meliputi manajemen prioritas pesan, manajemen pengiriman pesan, dan manajemen antrian.

2. Korelasi

Berfungsi untuk melakukan korelasi data dengan database lain. SMS Gateway banyak digunakan dalam berbagai proses bisnis dan usaha.

Gambar 2.14. SMS Gateway [13]

2.12.1.Gammu

Gammu merupakan sebuah perangkat lunak yang berfungsi memberikan akses dari PC ke berbagai macam fungsi perangkat telepon selular yang terkoneksi [14]. Fungsi-fungsi tersebut adalah mengirim atau menerima SMS, menerima MMS, menyalin atau menulis phonebook, dan sebagainya.

Beberapa contoh perintah gammu yang digunakan untuk memanggil data-data jaringan dari telepon seluler adalah :

1. --identify

Menunjukkan informasi penting data telepon seluler. 2. --getdisplaystatus

3. --monitor [times]

Menerima status telepon seluler dan menuliskannya secara berkala dalam bentuk standar 4. --getsecuritystatus

Menunjukkan telepon seluler ketika membutuhkan kode keamanan untuk aktif (seperti PIN, PUK, dan lainnya).

(35)

Mengijinkan user untuk mengetahui kode keamanan dari komputer 6. --setautonetworklogin

7. --listnetworks

Menunjukkan nama atau kode jaringan GSM yang dikenal 8. --getgprspoint start [stop]

9. --networkinfo

10.--siemenssatnetmon

11.--siemensnetmonact

12.--siemensnetmonitor test

13.--nokiagetoperatorname

14.--nokiasetoperatorname

2.12.2.XAMPP

XAMPP adalah perangkat lunak bebas yang mendukung banyak sistem operasi dan merupakan sebuah kompilasi fitur dari beberapa program [15]. XAMPP juga berfungsi sebagai server yang berdiri sendiri (localhost), yang terdiri atas program Apache HTTP Server, MySQL database, dan penerjemah bahasa yang ditulis dengan bahasa pemrograman PHP dan Perl.

Nama XAMPP merupakan singkatan dari:

• X yang artinya Program ini dapat dijalankan dibanyak sistem operasi, seperti Windows, Linux, Mac OS, dan Solaris.

• A yaitu Apache, merupakan aplikasi web server. Tugas utama Apache adalah menghasilkan halaman web yang benar kepada user berdasarkan kode PHP yang dituliskan oleh pembuat halaman web. jika diperlukan juga berdasarkan kode PHP yang dituliskan,maka dapat saja suatu database diakses terlebih dahulu (misalnya dalam MySQL) untuk mendukung halaman web yang dihasilkan.

(36)

• P yaitu PHP, bahasa pemrograman web. PHP memungkinkan kita untuk membuat halaman web yang bersifat dinamis. Sistem manajemen basis data yang sering digunakan bersama PHP adalah MySQl. Namun PHP juga mendukung sistem manajemen database Oracle, Microsoft Access, Interbase, d-base, PostgreSQL, dan sebagainya.

• P yaitu Perl, bahasa pemrograman.

Bagian-bagian XAMPP yang biasa digunakan pada umumnya adalah sebagai berikut : 1. Htdoc adalah folder tempat meletakkan berkas-berkas yang akan dijalankan, seperti

berkas PHP, HTML dan skrip lain.

2. PhpMyAdmin merupakan bagian untuk mengelola basis data MySQL yang ada dikomputer.

3. Kontrol panel yang berfungsi untuk mengelola layanan (service) XAMPP. Seperti menghentikan (stop) layanan, ataupun memulai (start).

2.13.Database

(37)

20

BAB III

PERANCANGAN

3.1.

Model Sistem

Sistem yang akan dibangun terdiri atas dua subsistem, yaitu subsistem hardware (telepon seluler GSM tipe Siemens C55, mikrokontroler, motor DC, keypad, LCD, komunikasi serial RS232) dan subsistem software. Gambar 3.1 memperlihatkan model sistem yang akan dibangun.

Gambar 3.1. Model sistem

Sistem yang dirancang akan bekerja apabila user ingin membuka atau menutup pintu gerbang secara otomatis dengan mengirimkan SMS perintah. Gambar 3.2 memperlihatkan format SMS perintah yang diketikkan oleh user. Kepala-kepala informasi pada format SMS perintah mewakili nomor user, password, dan perintah yang diberikan. Kepala-kepala informasi diketik tanpa menggunakan spasi. Nomor user dan password hanya terdiri atas data numerik, sedangkan pada perintah dapat terdiri atas data alfabet atau alfanumerik.

(38)

PC melalui media telepon seluler akan menerima SMS perintah untuk melakukan proses buka atau tutup pintu gerbang. SMS yang diterima akan menjadi input bagi PC untuk selanjutnya diproses menjadi data nomor user, password, dan perintah. Keseluruhan data yang diterima akan dibandingkan dengan database. PC kemudian akan mengirimkan instruksi ke minimum system untuk melakukan perintah sesuai permintaan user.

Minimum system selanjutnya akan menterjemahkan instruksi sesuai dengan SMS yang dikirimkan. Misalkan pada perintah ‘open gate’, sebelum minimum system memerintahkan motor DC untuk menggeser pintu gerbang, maka minimum system terlebih dahulu akan memeriksa kondisi sistem penguncian dan kondisi limit switch untuk memastikan kondisi pintu gerbang. Sistem penguncian diperiksa berdasarkan output proximity sensor. Apabila kondisi pintu gerbang sesuai (tertutup), maka motor DC akan bergerak sesuai perintah minimum system untuk menggeser pintu gerbang sesuai perintah. Setelah perintah selesai dilaksanakan, maka user akan menerima SMS konfirmasi yang memberitahukan bahwa perintah ‘open gate’ telah dilaksanakan. Kondisi pintu gerbang akan selalu update pada interface PC melalui mekanisme close loop dalam minimum system.

Akses secara manual hanya meliputi perintah membuka dan menutup pintu gerbang. Akses secara manual dilakukan dari dua tempat, yaitu dari bagian luar dan bagian dalam pintu gerbang. Akses untuk membuka pintu gerbang dari bagian luar dilakukan dengan menggunakan mekanisme password. Proses memasukkan password dilakukan melalui tombol keypad dengan dibantu tampilan pada LCD. Setelah password dimasukkan, sistem akan membandingkan input tersebut dengan database untuk diperiksa kebenarannya. Akses dari bagian dalam pintu gerbang menggunakan mekanisme penekanan push button. Terdapat tiga buah tombol yang dapat digunakan, yaitu “OPEN GATE”, “OPEN HOUSE”, dan “CLOSE GATE”. Pengaksesan pintu gerbang melalui penekanan push button dapat dilakukan secara langsung tanpa mekanisme password.

3.1.1. Pengaturan Nomor

User

(39)

penonaktifan nomor user. Pengaktifan user-2, user-3, dan user-4 hanya dapat dilakukan oleh user-1 dengan mengirimkan SMS daftar, sedangkan untuk penonaktifan dilakukan dengan mengirimkan SMS blacklist.

3.1.2. Pengaturan

Password

Mekanisme password berlaku untuk akses secara manual dari bagian luar pintu gerbang dan akses melalui pengiriman SMS. Password awal diberikan lewat SMS konfirmasi. SMS konfirmasi dikirim oleh sistem setelah proses pengaktifan nomor user selesai. User dapat mengubah password awal dengan mengirimkan SMS ganti password. Untuk menjaga keamanan, maka kesalahan dalam memasukkan password oleh user-2, user-3, dan user-4 dibatasi maksimal tiga kali berturut-turut. Minimum system akan mencatat jumlah kesalahan memasukkan password oleh user-2, user-3, dan user-4. Perhitungan kesalahan user akan dihapus apabila user tersebut berhasil memasukkan password yang benar maksimal pada kesempatan ketiga. Jika user tersebut gagal memasukkan password untuk pada kesempatan ketiga, maka nomer user tersebut akan menjadi nonaktif.

Dalam mekanisme sistem, hanya user-1 yang dapat memasukkan password tanpa resiko penonaktifan nomor user. Pengaturan ini dimaksudkan agar user-1 yang berfungsi sebagai ‘admin’ dalam sistem pintu gerbang dapat terus aktif. Apabila suatu saat user-2, user-3, dan user-4 menjadi nonaktifkan karena salah memasukkan password, maka user-1 masih dapat diandalkan untuk melakukan akses pada pintu gerbang maupun untuk mengaktifkan kembali user dengan mengirimkan SMS daftar. Karena user-1 dapat memasukkan password tanpa resiko penonaktifan, maka untuk mencegah terjadinya penyalahgunaan, nomor user user-1 hanya dapat melakukan akses terhadap sistem dengan menggunakan nomor telepon yang sama yang telah ditetapkan sebelumnya dalam sistem. Pembatasan ini menjaga agar user yang menggunakan nomor user-1 saat mengirimkan SMS perintah adalah benar-benar user-1, sehingga dapat mencegah penyalahgunaan SMS daftar dan SMS blacklist.

3.1.3.

SMS Perintah

(40)

tersebut dapat berupa angka dan huruf. Teks SMS pada perintah ganti password dalam tabel diganti dengan variabel ’xxxx’ yang nanti disesuaikan dengan password baru yang diinginkan user.

Tabel 3.1. Jenis-jenis perintah pada SMS perintah

Perintah Teks SMS Keterangan

Open gate og Pintu gerbang terbuka untuk _sementara Open house oh Pintu gerbang terbuka

Close gate cg Pintu gerbang tertutup

Daftar nu Mengaktifkan user baru

Status gs Meminta status dari pintu gerbang

Ganti password pxxxx Mengganti password lama, xxxx password baru dalam 4 digit angka

Blacklist xx

Menonoktifkan user tertentu, x nomer user selain user1, yaitu 2, 3, atau 4

Bantuan hm

Meminta format pengetikan teks SMS untuk perintah open gate, open house, close gate

3.1.4. SMS Konfirmasi

(41)

Tabel 3.2. Jenis-jenis SMS konfirmasi

Keterangan Teks SMS

Nomor pengirim salah Akses ditolak.

User tidak aktif Maaf, anda belum terdaftar. Password salah Maaf, password anda salah. SMS Status Pintu gerbang terbuka. SMS Status Pintu gerbang tertutup. SMS Tambah user baru Maaf, database penuh.

SMS Tambah user baru Nomor user = ’y’ , password = ’xxxx’. Bantuan

Ketik SMS dengan format (nouser password perintah) tanpa menggunakan spasi.

Format SMS salah Maaf, perintah yang anda kirim salah. Pergantian password Password telah berhasil diganti. Blacklist Blacklist berhasil.

Kesalahan Kesalahan ke 3, status user tidak aktif. Penguncian gagal Pintu gerbang tertutup, penguncian gagal

3.2. Perancangan Subsistem

Hardware

3.2.1. Perancangan RS232

(42)

Gambar 3.3. Rangkaian komunikasi serial.

Nilai R1 ditentukan agar supply arus maksimum pada IC Max232 sesuai dengan datasheet adalah sebesar 10mA dan arus typical sebesar 8mA. Berdasarkan persamaan 2.1, maka nilai R1 dapat diperoleh melalui perhitungan sebagai berikut:

Icc Vcc R₁ =

3 1

10 8

5 −

= x R

Ω =625 1 R

Nilai resistor sebesar 680 digunakan karena nilai resistor sebesar 625 tidak

terdapat di pasaran. Dalam perancangan ini hanya digunakan dua pin DB9 untuk

komunikasi data, yakni pin 2 (Receive/RX) dan pin 3 (Transmitted/TX).

3.2.2.

Driver

relay

Komponen dari rangkaian driver relay terdiri dari transistor BC337, dioda IN4002

dan relay. Relay yang digunakan adalah relay lima kaki dengan tegangan 12V dan arus

maksimal 3A. Kumparan magnetik relay akan bereaksi jika terdapat input tegangan DC

sebesar 12V dan membutuhkan arus minimum sebesar 25mA. Gambar 3.4 menunjukkan

(43)

VCC 12V 220 VAC D1 1N4002 R1 16 K Q1 BC337 1 2 3 K1 RELAY 3 4 5 6 8 7 1 2 VBB

Gambar 3.4. Rangkaian driverrelay

Nilai β transistor BC337 ditentukan sebesar 100. Dengan menggunakan nilai arus untuk menggerakkan kumparan magnetik relay sebagai nilai arus IC transistor, nilai arus IB dapat dihitung berdasarkan persamaan (2.5) sebagai berikut:

βC B

I I =

I_B x A x 3A 3 10 25 , 0 100 10

25 − ₌ −

=

Nilai tegangan input basis (VBB) menggunakan nilai tegangan output dari port mikrokontroler, yaitu sebesar 5V. Dengan nilai tegangan VBB sebesar 5V, besarnya nilai resistor basis R1 dapat dihitung berdasarkan persamaan (2.4) sebagai berikut:

B BE BB I V V R₁ = −

= − ₋ =17200Ω 10 25 , 0 7 , 0 5 3 1 A x V V R 1

R dipilih sebesar 16KΩ dengan pertimbangan lebih mudah didapat di pasaran dan agar arus yang dihasilkan sedikit lebih besar dari batas minimumnya.

3.2.3. Perancangan Sistem Penguncian

(44)

dalam posisi berhadapan dengan photodiode. Jika tembakan cahaya LED tertutup tuas solenoid, maka photodiode akan memberikan hambatan yang sangat besar dan memberikan output bernilai 5V atau logika ‘1’ pada mikrokontroler. Jika tembakan cahaya LED tidak tertutup tuas solenoid, maka output photodiode bernilai 0V atau berlogika ‘0’. Output ini kemudian akan dipakai untuk mendeteksi kondisi sistem penguncian pintu gerbang. Gambar 3.6 menunjukkan sistem mekanis rangkaian solenoid yang dilengkapi dengan proximity sensor.

Gambar 3.5. Rangkaian proximity sensor

Gambar 3.6. Sistem mekanis solenoid dan proximity sensor

Rangkaian solenoid diberi pass transistor karena solenoid membutuhkan arus yang cukup besar untuk mengaktifkannya. Berdasarkan datasheet transistor TIP 41, jika ditentukan Ic = 0,5 A, maka akan diperoleh nilai β=100. Sehingga nilai RB dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

B BE uC B

I V V R = −

(45)

mA A

I

IB C 10

100 5 , 0 = = = β Ω = − = − = − 470 10 . 10 7 , 0 5 3 B B B BE uC B R R I V V R

LED mendapat suplai tegangan sebesar 5V. Agar arus yang melewati LED tidak melebihai ketentuan pada datasheet sebesar 60mA, maka dipasang resistor secara seri untuk menghambat arus. Arus yang melewati LED dibatasi sebesar 15mA, sehingga nilai resistor pembatas arus dapat diperoleh melalui perhitungan sebagai berikut:

I V R=

= =333Ω 15

5

mA V R

Resistor yang dipasang pada photodiode adalah sebagai resistor pull up, oleh

karena itu diperlukan nilai hambatan yang besar, yakni ditetapkan R=200k . Melalui pra penelitian, didapat data pengukuran hambatan fotodioda saat terkena cahaya LED =

4,3MΩ dan saat tidak terkena cahaya LED = 3,7KΩ. Dari data tersebut dapat dihitung

tegangan VD yang dibaca oleh port mikrokontroler saat proses unlocking sebagai berikut:

VD = x V

x x x xVcc R R R FOTODIODA FOTODIODA ₅ 10 3 , 4 10 200 10 3 , 4 6 3 6 1 + = + = 4,778V

Perhitungan tegangan VD yang dibaca oleh port mikrokontroler saat proses locking

adalah sebagai berikut:

VD = x V

k xVcc R R R FOTODIODA FOTODIODA 5 3500 200 3500 1 + = +

= 0,086V

ADC mikrokontroler ATMega 8535 merupakan ADC dengan maksimal jumlah bit adalah 10 bit, tetapi pada perancangan digunakan 8 bit ADC. Tegangan rangkaian ini

(46)

ada dilakukan melalui program pada mikrokontroler. Setiap kenaikan 1 bit biner menandakan kenaikan tegangan sebesar:

256

5V

level Vport ₌

=19,53mV

Dari data tersebut dapat diketahui level ADC dari output sensor sebagai berikut:

Ulocking 244,65

01953 , 0

778 ,

4 ₌

V V

Locking 4,40

01953 , 0

086 ,

0 ₌

V V

Dari nilai ADC yang telah diketahui akan diproses oleh mikrokontoler sehingga

memberikan logika high (1) atau low (0) yang sebelumnya telah ditentukan melalui

program. Dari logika yang diberikan akan memberi informasi apakah pintu gerbang dalam keadaan tertutup atau terbuka.

3.2.4.

Liquid Crystal Display

Display karakter pada LCD diatur oleh pin Enable (EN), Register Select (RS), dan

Read/Write (RW). Jalur EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa terdapat data yang

sedang dikirimkan. Untuk mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus

dikondisikan berlogika low “0” dan high “1” pada dua jalur kontrol RS dan RW. Gambar

3.7 memperlihatkan konfigurasi pin pada LCD.

(47)

Pemasangan resistor R1 pada input VCC LCD (pin2) adalah bertujuan agar maksimum arus yang masuk melalui input VCC adalah sebesar 3mA sesuai dengan datasheet. Berdasarkan persamaan 2.1, nilai R1 dapat dihitung sebagai berikut:

Ω =

=

= ₋ 1666

10 3 5 3 1 x I V R

Arus typical LED backlight LCD (pin15) pada datasheet adalah sebesar 156mA

dan tegangan maksimum sebesar 4,3V. Oleh karena itu, komponen resistor dan dioda yang terpasang seri dengan sumber tegangan diperlukan sebagai penurun tegangan, Pengaruh

dioda terhadap tegangan LED backlight LCD dapat dijelaskan sebagai berikut:

DIODA

LED Vcc V

V = −

V V

V_LED =5 −0.7

V V_LED =4.3

Resistor R₂ yang dipasang seri dengan dioda bertujuan untuk membatasi arus yang

masuk ke pin 15. Nilai R₂ dapat dihitung sebagai berikut:

Ω =

= ₋ 27.5

10 156 3 . 4 3 2 x R

3.2.5.

Keypad

Keypad digunakan untuk mengakses pintu gerbang dari bagian luar, yaitu dengan

memasukkan password. Keypad yang digunakan adalah keypad 4x4. Program akan

melaksanakan pengecekan kolom dan baris secara terus menerus untuk mendeteksi penekanan tombol. Kombinasi baris dan kolom yang ditekan akan diterjemahkan sistem

menjadi informasi penekanan tombol. Gambar 3.8 memperlihatkan rangkaian keypad 4x4.

J4 PortB 1 2 3 4 5 6 7 8 J5 VCC 1 J6 Key pad 1 3 5 7 9 2 4 6 8 10

(48)

3.2.6.

Rangkaian

Minimum System

Mikrokontroler

Minimum system mikrokontroler berfungsi sebagai media interface antara PC dan

unit I/O. Kristal yang digunakan dalam minimum system mikrokontroler ini adalah kristal internal yang diatur melalui program. Rangkaian minimum system mikrokontroler dapat dilihat pada Gambar 3.9.

VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC R3 200 R7 33 R4 330 D5 DIODE D4 LED IR D2 PHOTODIODE 1 2 R8 2k R11 330 Tombol RESET C8 10nF C1 1u C4 1u U1 MAX232A 13 8 11 10 1 3 4 5 2 6 12 9 14 7 16 15 R1IN R2IN T1IN T2IN C+ C1-C2+ C2-V+ V-R1OUT R2OUT T1OUT T2OUT VCC GND C3 1u C2 1u U22 ATMega8535 9 12 13 11 30 32 31 10 22 23 24 25 26 27 28 29 14 15 16 17 18 19 20 21 1 2 3 4 5 6 7 8 40 39 38 37 36 35 34 33 RESET XTAL2 XTAL1 GND AVCC AREF GND VCC PC0/A8 PC1/A9 PC2/A10 PC3/A11 PC4/A12 PC5/A13 PC6/A14 PC7/A15 PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4 PD5/OC1A PD6/WR PD7/RD PB0/T0 PB1/T1 PB2/AIN0 PB3/AIN1 PB4/SS PB5/MOSI PB6/MISO PB7/SCK PA0/AD0 PA1/AD1 PA2/AD2 PA3/AD3 PA4/AD4 PA5/AD5 PA6/AD6 PA7/AD7 J12 CON10A 1 3 5 7 9 2 4 6 8 10 P1 CONNECTOR DB9 5 9 4 8 3 7 2 6 1 L C D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 SW4

SW KEY -Y 1011

1 8 3 SW6 SW KEY-Y1011 1 8 3 SW7 SW KEY-Y1011 1 8 3 SW8 SW KEY-Y1011 1 8 3 SW5

SW KEY -Y 1011

1 8 3 Q7 TIP 41C R10 430 Solenoid 1 2 R12 16k R12 16k J14 CON2 12 Q8 BC337 1 2 3 K1

RELAY SPDT

3 5 4 1 2 D3 DIODE K1

RELAY SPDT

3 5 4 1 2 D3 DIODE Q8 BC337 1 2 3

Gambar 3.9. Rangkaian minimum system mikrokontroler

3.3.

Perancangan Subsistem

Software

3.3.1. Perancangan program pada mikrokontroler

Dalam perancangan sistem ini software yang digunakan sebagai programmer mikrokontroler adalah BASCOM AVR. BASCOM AVR adalah program yang menggunakan bahasa basic yang ringkas dan dirancang untuk compiler bahasa mikrokontroler AVR. Gambar 3.10 menunjukkan flowchart utama pemrograman pada mikrokontroler.

(49)

sinkronisasi dengan database pada PC. Jumlah kesalahan yang dimaksud adalah jumlah kesalahan user dalam memasukkan password. Input data dari PC akan disimpan dalam beberapa variabel, contoh: password1 dan salah1. Variabel-variabel tersebut akan digunakan sebagai data pembanding dalam proses yang berhubungan dengan akses manual. Selanjutnya mikrokontroler akan menunggu instruksi yang berasal dari penekanan pushbutton, keypad, dan input dari PC untuk membuka pintu gerbang, menutup pintu gerbang maupun sinkronisasi dengan database PC. Jika instruksi dari PC (’open gate’ dan ’close gate’) telah selesai dilaksanakan, maka mikrokontroler akan memeriksa sistem penguncian dan mengirimkan feedback kepada PC melalui port serial. Feedback yang diberikan berisi informasi kondisi proximity sensor dan limit switch. Sebagai contoh, jika PC mengirim instruksi ’close gate’, maka setelah pintu gerbang tertutup mikrokontroler akan memeriksa kondisi output proximity sensor. Jika tuas solenoid telah turun, maka mikrokontroler akan mengirimkan variabel ”ok” sebagai informasi bahwa pintu gerbang telah tertutup dan penguncian telah berhasil.

(50)

3.3.2.

Subroutine

Operasi Manual

Subroutine operasi manual akan dimulai saat mikrokontroler menditeksi penekanan tombol keypad atau pushbutton. Jika pada proses yang berasal dari penekanan keypad, user salahan memasukkan password, maka mikrokontroler akan mengirim data kesalahan untuk memperbaharui database yang terdapat pada PC. Sebaliknya jika user memasukkan password yang benar, maka mikrokontroler akan mengirim data ke PC untuk mengubah database jumlah kesalahan tersebut menjadi 0 kembali. Gambar 3.11 memperlihatkan flowchartsubroutine operasi manual.

Gambar 3.11. Flowchartsubroutine operasi manual

3.3.3.

Subroutine

Kerjakan Perintah

(51)

portd.7 yang terhubung limit switch. Perubahan logika tersebut menandakan pintu gerbang telah sampai di posisi yang diinginkan. Selanjutnya sistem penguncian akan dikondisikan menjadi locking. Operasi lain bekerja dengan prinsip yang sama, yaitu dengan menunggu picuan dari limit switch untuk kemudian menonaktifkan motor DC. Gambar 3.12 memperlihatkan Flowchart subroutine kerjakan perintah.

\

(52)

3.3.4.

Subroutine

Kirim

Feedback

ke PC

Subroutine ini berfungsi untuk menginformasikan kepada PC kondisi pintu gerbang setelah eksekusi perintah dilaksanakan oleh mikrokontroler. Gambar 3.13 memperlihatkan flowchart kirim feedback ke PC.

! "#

$

! #

$

" %

! "#

$

! #

$

! #

$

$ &

' '

& &

Gambar 3.13. Flowchart subroutine kirim feedback ke PC

3.4.

Perancangan Program pada

Personal Computer

(53)

% " % % " % " "

' %

% '

'

%

' %% '

(

'

% ) "

' " '

% %

' % *

"

%

+ %% '

& '

&

'

Gambar 3.14. Flowchart utama pada PC

3.4.1.

Subroutine

Cek Nomor

User

dan

Password

(54)

Gambar 3.15. Flowchart subroutine pengecekan password

3.4.2.

Subroutine

Kerjakan Perintah

Subroutine ini berisi selector untuk mengidentifikasi perintah yang dikirimkan user. Gambar 3.16 memperlihatkan flowchartsubroutine kerjakan perintah.

(55)

3.4.3.

Subroutine

Open Gate

Subroutine ini bertugas untuk mengirim instruksi ke mikrokontroler untuk melaksanakan perintah ‘open gate’ dan menunggu feedback yang diberikan mikrokontroler. Jika feedback telah diterima, maka PC akan mengirimkan SMS yang mengkonfirmasi bahwa perintah telah dilaksanakan. SMS konfirmasi dapat pula berisi informasi bahwa penguncian gagal. Gambar 3.17 mempertlihatkan flowchart subroutine open gate.

Gambar 3.17. Flowchart subroutine open gate

3.4.4.

Subroutine

Open House

(56)

' % *

%

, * "#'#

" % ' "

- %

$ &

'

& '

Gambar 3.18. Flowchart subroutine open house

3.4.5.

Subroutine

Open House

Subroutine ini bertugas untuk mengirim instruksi ke mikrokontroler untuk melaksanakan perintah ‘close gate’ dan menunggu feedback yang diuberikan mikrokontroler. Jika feedback telah diterima, maka PC akan mengirimkan SMS konfirmasi bahwa perintah telah dilaksanakan. Gambar 3.19 mempertlihatkan flowchart subroutine close gate.

(57)

3.4.6.

Subroutine

user

baru

Subroutine ini bertugas menambah user baru. Perintah hanya dapatdilakukan oleh

user-1 dengan mekanisme pengecekan nomor pengirim. Apabila tidak terdapat tempat untuk user baru, maka user-1 akan mendapat SMS konfirmasi bahwa database penuh. Jika database belum penuh, maka tempat yang belum terisi akan diisi nomor user dan default password. Default password diisi 4 digit angka yang diacak secara random. Gambar 3.20 memperlihatkan flowchartsubroutineuser baru.

Gambar 3.20. Flowchart subroutine user baru

3.4.7.

Subroutine

Status

Subroutine ini bertugas memeriksa satus pintu gerbang yang tertampil pada form dan mengirimkan SMS konfirmasi ke nomor pengirim. Gambar 3.21 memperlihatkan flowchart subroutine status.

(58)

3.4.8.

Subroutine

Bantuan

Subroutine ini bertugas mengirimkan SMS konfirmasi kepada user yang berisi keterangan format pengiriman SMS. Gambar 3.22 memperlihatkan flowchart subroutine bantuan.

- %

$

Gambar 3.22. Flowchart subroutine bantuan

3.4.9.

Subroutine Password

Baru

Subroutine ini bertugas mengganti data password pada database sesuai masukan yang diberikan user. Gambar 3.23 memperlihatkan flowchartsubroutine bantuan.

Gambar 3.23. Flowchart subroutine password baru

3.4.10.Subroutine

Blacklist

(59)

Gambar 3.24. Flowchart subroutine balcklist

3.5.

Perancangan

Database

Sistem ini membutuhkan database untuk menyimpan data user, record SMS, menyimpan SMS yang diterima, dan mengirimkan SMS. Database akan dibuat menggunakan software Microsoft Access dan software MySQL Server untuk manajemen database.Semua database yang digunakan berbentuk tabel.

Database dari software MySQL Server adalah database yang diperlukan oleh software Gammu untuk melakukan pembacaan dan pengiriman SMS dari PC. Database yang digunakan pada software MySQL Server adalah database SMS dengan tabel yang digunakan adalah Tabel inbox dan Tabel outbox. Field yang digunakan pada Tabel inbox adalah sebagai berikut:

1. Field SenderNumber

Field SenderNumber digunakan untuk menyimpan nomor pengirim dari SMS yang terdapat pada inbox telepon seluler.

2. Field TextDecoded

(60)

Field yang digunakan pada Tabel outbox adalah sebagai berikut: 1. Field DestinationNumber

Field DestinationNumber digunakan untuk menyimpan nomor tujuan dari SMS yang akan dikirimkan.

2. Field TextDecoded

Field TextDecoded digunakan untuk menyimpan isi SMS yang yang akan dikirimkan dalam bentuk text.

Database data user berisi data-data informasi user. Database data user dibuat menggunakan softwareMicrosoft Access. Tabel yang digunakan pada Database data user adalah Tabel Pengirim terdiri dari beberapa field yaitu:

1. Nouser

Field nouser berisi nomor user yang yang aktif. 2. Password

Field password berisi password milik user yang aktif. 3. Notelepon

Field notelepon hanya terisi dengan data milik user-1. 4. Joindate

Field joindate berisi tanggal saat user diaktifkan. 5. Kesalahan

Field kesalahan berisi jumlah kesalahan user.

Database record SMS berisi rekaman akses 10 user terakhir terhadap sistem. Database record SMS dibuat menggunakan software Microsoft Access. Tabel yang digunakan pada Database record SMS adalah Tabel Pengirim terdiri dari beberapa field yaitu:

1. Isi_sms

Field isi_sms berisi teks sms yang dikirimkan oleh user. 2. Waktu

Field waktu berisi keterangan kapan SMS tersebut diterima sistem. 3. Nomor_pengirim

Field nomor_pengirim berisi nomor pengirim SMS. 4. Keterangan

(61)

44

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.

Gambar Fisik Hardware

Dalam penelitian ini Hardware yang dibuat terdiri dari rangkaian driver motor DC, keypad, LCD, proximity sensor, tombol akses manual, komunikasi serial, minimum system mikrokontroler, rangkaian regulator tegangan, dan prototype pintu gerbang. Gambar fisik seluruh hardware dapat dilihat pada Gambar 4.1 - 4.10.

Gambar 4.1. Rangkaian driver relay

Gambar 4.2. Solenoid dan proximity sensor

(62)

Gambar 4.4. Rangkaian komunikasi serial

Gambar 4.5. Tombol akses manual

Gambar 4.6. LCD dan keypad

(63)

Gambar 4.8. Rangkaian transistor sebagai saklar

Gambar 4.9. Pintu gerbang saat tertutup

Gambar 4.10. Pintu gerbang saat terbuka

4.2.

Pengujian SMS Perintah

Pengujian SMS perintah dilakukan untuk mengetahui hasil pengolahan SMS perintah yang tertampil pada interface program dan eksekusi pada prototype pintu gerbang. Pengujian dilakukan dengan mengirim seluruh SMS perintah sesuai dengan format SMS perintah pada perancangan. Sebelum pengujian dilakukan, database user-1 telah diisi dengan password: 2345 dan nomor telepon +6281328017887.

(64)

port serial mikrokontroler. Input “4” dari PC merupakan perintah untuk membuka pintu gerbang (open house). Minimum system terlebih dahulu akan memeriksa kondisi pintu gerbang terakhir dengan memeriksa data umpan balik proximity sensor dan limit switch. Apabila kondisi telah sesuai, maka PA0 akan berlogika 1 sehingga transistor menjadi saturasi dan menjadi sebuah saklar tertutup. Solenoid akan aktif dan tuas akan terangkat (unlocking), kemudian PD5 (pin enable) dan PD6 (pin 2A) akan berlogika 1 dan PD7 (pin 1A) akan berlogika 0 untuk mengaktifkan motor DC dengan arah putaran cw (clock wise) untuk menggeser pintu gerbang pada posisi tertutup. Saat PC6 berlogika 1 (limit switch 1 on), PD5 menjadi berlogika 0, sehingga motor DC akan berhenti berputar. Layout VB saat SMS diterima dapat dilihat pada Gambar 4.11. Setelah pintu gerbang tertutup, user akan mendapatkan SMS konfirmasi bahwa pintu gerbang telah tertutup. SMS konfirmasi yang diterima oleh user-1 dapat dilihat pada Gambar 4.12. Pengujian pengolahan SMS perintah terkait pintu gerbang secara keseluruhan dapat dilihat pada Tabel 4.1. Pengujian dilakukan sebanyak 10 kali untuk format pengiriman yang sama. Data yang diperoleh menunjukkan hasil yang sama untuk tiap pengiriman.

(65)

Gambar 4.12. SMS konfirmasi pada user-1

Tabel 4.1. Hasil pengujian pengolahan SMS perintah No SMS