Perancangan Alat Pemantau Ruangan Menggunakan Kamera Mini Cctv Berbasis Sensor Gerak

Lentera Vol. 16. No. 19. Juli 2016

26

PERANCANGAN ALAT PEMANTAU RUANGAN

MENGGUNAKAN KAMERA MINI CCTV

BERBASIS SENSOR GERAK

Andik Bintoro

Dosen teknik elektro universitas maslikussaleh Mahasiswa teknik elektro universitas malikussleh2

ABSTRAK

Kamera Closed Circuit Television (CCTV) dipakai sebagai sarana untuk alat pengontrol atau pemantau ruangan. Proses pemantauan dilakukan dengan menggunakan dua sensor PIR LHI878 sebagai pendeteksi objek di suatu ruang. Kedua sensor tersebut masing-masing diletakkan terpisah atau disebut sensor kiri dan sensor kanan. Objek yang melintasi dari areal salah satu sensor, maka sensor akan memberi perintah ke mikrokontroller AT89s52 untuk meneruskan ke driver motor. Motor stepper digunakan sebagai penggarak kemera mini CCTV, dimana motor stepper akan menggerakkan kamera mini CCTV ke arah sensor yang mendeteksi objek bergerak. Kamera mini CCTV secara real time memantau objek yang dideteksi oleh sensor. Hasil pantauan secara real time dari CCTV akan ditampilkan langsung pada monitor.

Kata kunci: PIR LHI878, Motor Stepper, CCTV208c, Mikrokontroler AT89s52.

PENDAHULUAN

Sela ma ini pemantau ruangan tidak terlalu efe ktif saat ditinggalkan oleh sang pemilik setelah akt ivitas berakhir. Perke mbangan teknologi saat ini bisa me rancang suatu alat pemantau ruangan, dimana pada saat ditinggalkan dapat dipantau melalu i monitor ko mputer dan monitor TV o leh pihak la in yang terhubung dengan kamera.

Close Circuit Television (CCTV) adalah perangkat pengaman berupa ka mera dan pereka m v ideo yang sudah banyak dipakai oleh perusahaan dan industri seperti perkantoran, toko dan kawasan perumahan. Saat ini siste m pe mantau ruangan telah men jadi ha l u mu m sebagai upaya untuk men ingkatkan kea manan. Sistem pe mantau ruangan yang banyak digunakan berupa ka mera CCTV d imana hasil pantauannya ditamp ilkan pada ko mputer dan monitor lain yang bersifat real time. Ka me ra pada CCTV digunakan untuk menga mbil ga mbar dala m suatu ruangan. Video CCTV me rupakan suatu alternatif untuk me lengkapi sistem kea manan yang konvesional terhadap suatu kajadian. Sensor

passive infra red (PIR) me rupakan sensor untuk mendeteksi gerak, namun sensor PIR

LHI berfungsi sebagai pendeteksi gerak ma khlu k hidup. Jarak te mpuh sensor PIR terhadap pergerakan manusia atau makh luk hidup lain tergantung me rek dan jenis yang dipakai.

PERANCANGAN

Adapun komponen yang digunakan pada perancangan alat pemantau ruangan menggunakan mini CCTV dapat dilihat pada Tabel 1.

Lentera Vol. 16. No. 19. Juli 2016

27

Tabel 1. Daftar Ko mponen No Na ma ko mponen Jenis ko mponen Jumlah 1. Ka mera Mini CCTV 208C 1 2. Sensor PIR LHI878 1 3. Tranformator 2 A/12 V _AC 1 4. Motor stepper 12V DC 1 5. Limit swect - 4 Mikrokontro ler AT89s52 1 ULN2003 1 6. IC LM 324 2 7805 1 7815 1 100Ÿ 2 1KŸ 4 5KŸ 2 7. Resistor 10KŸ 6 15KŸ 2 47KŸ 2 50KŸ 2 150KŸ 2 1nF 2 8. Kapasitor 100nF 10 0,5µ F 2 100µF 4 Blok Diagram

Sebelu m merancang dan membuat

flowchart program ma ka terlebih dahulu dibuat suatu blok diagra m agar dapat diketahui prinsip kerja dari alat yang akan dibuat nanti. Perancangan blok diagra m dapat dilihat pada Ga mbar 1.

Motor CCTV PIR 1 Mikrokontroller AT89s52 Monitor Driver Motor Komparator PIR 2

Ga mbar 1. Blo k Diagra m Sistem

Dari blo k diagra m d iatas menje lasakan dimana sensor PIR akan mendeteksi objek yang bergerak, jika obje k tersebut tidak bergerak maka sensor PIR tersebut tidak mengirim perintah untuk menggerakkan motor. Pada saat objek yang bergerak akan menghalangi sensor PIR, misalnya objek

begerak di areal sensor PIR 2 ma ka sensor PIR 2 akan mendeteksi objek tersebut dan sensor PIR 2 a kan mengirim perintah ke mikro kontroller untuk mutaran motor ke arah kiri beserta mengerakan ka mera ke arah objek begitu juga sebaliknya. Ka me ra akan me mantau objek yang bergerak tersebut dan kemudian hasil pantauan dari ka mera tersebut dapat dilihat langsung pada monitor.

Diagram Alir Sistem

Setelah me mbuat blok diagra m, maka hal yang dilakukan selanjutnya adalah me mbuat flowchartsupaya sistem yang dirancang berjalan dengan baik dan sesuai dengan harapan. Membuat flowchart sistem untuk dapat tergambar dengan jelas bagaimana sistem yang akan dibuat.

Flowchart dimula i dari start sebagai penanda bahwa program telah dimula i atau sebagai langkah awa l p rogra m, ke mudian inisia lisasi masukkan dari o jek. Obje k yang telah dima ksukkan apakah a kan dideteksi oleh sensor, jika sensor mendeteksi objek ma ka CCTV akan me mantau, jika sensor tidak mendeteksi obje k maka langkah tersebut akan mengulangi lagi ke input objek. Ke mudian ka me ra CCTV akan me mantau objek yang telah dideteksi oleh sensor, selanjutnya hasil pantauan dari ka mera CCTV a kan dita mpilkan pada monitor dan selesai. Bagan alir dapat dilihat pada Ga mbar 2. berikut ini.

yes No INISIALISASI INPUT OBJEK START TAMPILKAN STOP DETEKSI SENSOR PANTAUAN CCTV Ga mbar 2. Flowchart

Prinsip Ker ja Rangkaian Keseluruhan

Untuk pemantau ruangan menggunakan ka mera CCTV, hal yang perlu diperhatikan

Lentera Vol. 16. No. 19. Juli 2016

28

adalah sensor dan mikro kontrolle r. Mikrokontroller akan menerima perintah dari sensor untuk menggerakkan motor yang telah terpasang kame ra CCTV, dimana pada penelitian ini motor difungsikan sebagai penggerak ka mera . Motor akan me mutar secara me mutar balik dengan set putarannya 180º yaitu motor me mutar ke kiri dan ke kanan. Putaran motor d ibatasi dengan kontektor/limit swect yang di pasang diatara sisi kanan motor dan sisi kiri motor, jika kontektor tersentuk saat motor berputar ke kanan maka motor berhenti walaupun objek masih bergerak di areal sensor kanan begitu juga sebaliknya. Ka me ra CCTV akan bergerak ka mana arah putaran motor tersebut, namun pengontrolan putaran motor diatur oleh mikro kontroler dengan pemogra man menggunakan bahasa bahasa C++.

Peranc angan Per angkat Ker as

Sistem pe mantau ruangan menggunakan ka me ra mini CCTV terd iri dari rangka ian catu daya, rangkaian ko mperator sensor PIR LHI878, rangkaian minimu m sistem mikro kontrolle r AT89S52, rangkaian driver motor sedangkan ka mera CCTV d i pasang pada motor dan kamera CCTVd ihubungkan dengan kabel audio vidio untuk mena mpilkan pada monitor.

Langkah pe mbuatan rangkaian tersebut adalah sebagai berikut:

1. Membuat rangkaian dengan menggunakan sofware Proteus, buka sofware Proteus seperti Ga mbar 3.

Ga mbar 3. Ta mp ilan Hala man Soft ware Proteus

2. Selanjutnya klik menu library ke mudian klik pic k device seperti pada Ga mbar 3. a.

3. Ke mudian akan ta mp il na ma-na ma ko mponen seperti pada Ga mbar 3. b.

4. Selanjutnya pilih ko mponen yang dipakai klik OK dan ke mudian klik pada tampilan 2 kali maka muncul ko mponennya seperti pada Ga mbar 3. c .

Ga mbar 3. a. Menu untuk mena mpilkan ko mponen

Ga mbar 3. b. Menu pemilihan ko mponen

Ga mbar 3. c. Pene mpatan Komponen

PENGUJ IAN DAN ANALISA DATA

Setelah merancang perangkat dilaku kan suatu pengujian agar dapat diketahui hasil yang diperoleh dari rangkaian apakah hasilnya sudah mendapatkan hasil seperti yang diharapkan atau masih mendekat i. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian catu daya, pengujian ko mparator sensor dan pengujian input driver motor.

Lentera Vol. 16. No. 19. Juli 2016

29

Pengujian catu daya bertujuan untuk mengetahui tegangan keluaran dan tegangan yang akan di terima o leh perangkat la in. Pengujian ko mparator sensor ini bertujuan untuk mengetahui keadaan sensor pada saat ada objek yang bergerak dan objek yang dia m disertai pengukuran tegangan output pada kedua keadaan sensor trsebut. Sedangkan pengujian input driver motor ini bertujuan untuk mengecek keadaan arah putar motor.

Pengujian Per angkat

Pengujian perangkat dilakukan untuk dapat mengetahui berapa tegangan yang dike luarkan oleh suatu alat agar disaat dihubungkan ke alat lain dapat bekerja ma ksima l sesuai yang diinginkan dan tidak terjadi ke rusakan pada alat.Peralatan yang digunakan untuk pengujian perangkat kerasadalah Multimeter.

Pengujian Catu Daya

Pengujian catu daya dilakukan agar mengetahui hasil yang diperoleh terhadap catu daya tersebut. Pada dasarnya tegangan catu daya yang digunakan untuk mikro kontoller, ko mperator sensor sebesar +5 volt dan untuk diver motor stepper 12 volt. Tetapi pada pengujian ini tegangan output yang diperoleh dari catu daya adalah 4,95 volt dan 11,96 volt. Sepert i pada Tabel 2. berikut in i.

Tabel 2. Tegangan output catu daya No Catu daya digunakan

untuk

Tegangan output (volt) 1 Mikrokontroller dan

ko mperator sensor 4,95 2 Driver motor stepper 11,96

Pengujian Kompar ator Sensor PIR

Pengujian ko mparator sensor dilaku kan dengan mengukur tegangan output pada saat ada objek yang bergerak dan pada saat ada objek yang tidak bergerak atau objek dia m. Na mun pada pengujian jara k ma ksimu m yang dibaca oleh sensor PIR LHI878 sampai 350 c m. Hasil pengukurannya seperti Tabel 3. di bawah ini.

Tabel 3. Tegangan output sensor pada U1:B dan U2:B No Sensor PIR LHI878 Keadaan (Volt ) Obje k dia m Obje k bergerak 1 Sensor kanan 2,62 3,01 2 Sensor kiri 2,16 2,99

Ko mparator terdiri dari beberapa ko mponen elektronika yang dirangka i seperti Ga mbar 4.1. Ko mparator merupakan pembanding tegangan masukan yaitu tegangan rendah dan tegangan tinggi. Blog 1 sebagai respon tegangan yang berfungsi untuk menyupai tegangan disaat terjadi d rop tegangan. Blog 2 Blog 1 Blog 3 AT89s52 3 2 1 4 1 1 U1:A LM324 5 6 7 4 1 1 U1:B LM324 10 9 8 4 1 1 U1:C LM324 12 13 14 4 1 1 U1:D LM324 D1 1N4148 +5V +5V R12 100 R11 10k R10 50k R4 10k C11 100n C10 1n C9 0.5uF R9 15k R3 150k C4 100n C3 100u C2 100u R2 1k R1 1k C1 100n R8 10kC8 100n C6 100n R7 47k C7 47u R6 5k C5 100n R5 47k +5V +5V D2 1N4148 +5V

KOMPERATOR LHI878 KANAN

objek : A

1

2

PIR1

LHI878 :A

Ga mbar 4. Ko mparator Sensor PIR

Ko mparator sensor PIR dapat menggunakan IC LM 324 atau IC LM741, karena IC LM 324 me miliki e mpat penguat atau op-amp dala m satu IC sedangkan dengan menggunakan IC LM 741 hanya me miliki dua penguat atau op-amp dala m satu IC. Karena pada ko mperator in i me merlukan e mpat penguat maka dapat menggunakan IC LM324 yang lebih efektif. Penguat pertama (b log 2) berfungsi untuk menguatkan sinyal dan penguat yang kedua di blog 3 untuk mengetahui besaran tegangan yang masuk dari penguat pertama. Sedangkan penguat ketiga dan e mpat di blog 3 berfungsi untuk penguat tegangan output sehingga tegangan output mendekati dengan tegangan input.

Pin 14 dari IC LM 324 dipasang dioda yang berguna untuk mencegah terjadi pembalikan sinyal digital pada saat sensor mendeteksi obje k terhadap pin 8. Tegangan input IC LM 324 ini bisa diberikan +4 volt sampai +12 volt, sensor ma mpu menerima tegangan input +5 volt maka IC LM 324 juga diberikan tegangan +5 volt supaya

Lentera Vol. 16. No. 19. Juli 2016

30

sensor tidak hangus atau terbakar yang disebabkan oleh panas yang ditimbulkan dari tegangan input yang berlebihan. Tegangan output yang di hasilkan ko mparator sensor untuk menuju ke mikro kontroler AT89s 52 dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Tegangan output dari ko mperator sensor menuju ke mikrokontroler

Keadaan Obje k Tegangan Output pada Ko mperator (volt) PIR Kanan PIR Kiri Dia m 0 0 Bergera k 4,66 4,86

Pengujian Input Dri ver Motor

Pengujian input driver motor stepper dila kukan berdasarkan masukan dari masing-masing sensor PIR LHI878 me lalu i mikro kontroler AT89s52. Inputnya seperti Tabel 5. berikut ini.

Tabel 5. Input driver motor stepper N o Keadaan motor stepper Register Input biner A B C D E

1 Saat putar _kanan

02 0 0 0 1 ₀ 04 0 0 1 0 0 08 0 1 0 0 ₀ 10 1 0 0 0 0 2 Saat putar kiri 10 1 0 0 0 0 08 0 1 0 0 0 04 0 0 1 0 0 02 0 0 0 1 ₀

Driver motor stepper dengan menggunakan IC ULN2003 seperti pada Ga mbar 4.2 di bawah ini XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 P1.0/T2 1 P1.1/T2EX 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 U1 AT89s52 1B 1 _1C 16 2B 2 _2C 15 3B 3 3C 14 4B 4 4C 13 5B 5 _5C 12 6B 6 _6C 11 7B 7 7C 10 COM 9 U2 ULN2003A +12V +88.8

Ga mbar 5. Driver Motor Stepper

Driver motor sering menggunakan relay, tetapi IC ULN2003 juga dapat difungsikan sebagai driver motor stepper, dimana IC ULN2003 in i terdapat tujuh gerbang logika NOT. Na mun untuk driver motor stepper ini di gunakan empat gerbang NOT, p in 1, 2, 3 dan 4 sebagi input sedangkan pin 13, 14, 15 dan 16 sebagai output dan pin 9 sebagai tegangan input +12 volt.

Potongan input software yang diterima oleh mikrokontroller AT89s52 dan menunggu sensor sebelah mana yang mendeteksi obje k ke mudian data input tersebut dikirim ke driver motor stepper. Berikut data yang diterima oleh driver motor stepper pada saat motor me mutar kekanan.

{

if(sw1==0) //motor putar kanan { P2=0x02; //00010 delay(10); P2=0x04; //00100 delay(10); P2=0x08; //01000 delay(10); P2=0x10; //10000 delay(10); } {

Sedangkan data yang diterima o leh driver motor stepper pada saat motor me mutar ke kiri adalah sebagai berikut:

{

P2=0x10; //10000 // motor putar kiri delay(10);

Lentera Vol. 16. No. 19. Juli 2016

31

P2=0x08; //01000 delay(10); P2=0x04; //00100 delay(10); P2=0x2; // 00010 delay(10); } { ANALIS IS

Setelah me lakukan pengujian terhadap rangkaian secara keseluruhan dapat dianalisakan bahwa proses sensor PIR LHI878 e fekt if dapat mendeteksi gerakan manusia dengan jarak maksimu m 350 c m. Jika diantara sensor PIR LHI878 ko mparator tidak menggunakan kabel penghantar ma ka ja rak te mpuh yang diperoleh semakin jauh jara knya, karena kabel penghantar yang menghubungkan antara komparator dengan sensor dapat mengurangi pancaran infra pada merah yang dipancarkan dari manusia. Kabel penghantar lebih panjang dari yang telah dipasang pada modul akan mengakibatkan sensor tidak dapat mendeteksi lagi pergerakan manusia. Sensor PIR LHI878 akan lebih cepat respon untuk mendeteksi penggerakan manusia pada jarak yang lebih dekat dengan sensor. Selain pendeteksi sensor PIR juga menerima pancaran sinyal infra merah dari suhu tubuh manusia. Na mun sinyal infra me rah dari manusia pada saat diam sangat kecil sehingga tidak me respon untuk mengirim ke mikro kontroler supaya menggerakkan motor. Saat manusia bergerak ma ka sinyal infra merah yang di pancarkan ma mpu d i baca oleh sensor PIR sehingga ma mpu mengirim perintah untuk menngerakkan motor.

Port mikrokontroler yang digunakan untuk penerima perintah dari sensor adalah Port 1.0 sebagai penerima dari ko mparator sensor PIR LHI878 yang kanan dan port 1.1 me rupakan penerima dari ko mparator sensor PIR LHI878 yang kiri. Port 2.1, port 2.2, port 2.3 dan port 2.4 sebagai keluaran mikro kontroler ke driver motor stepper. Kecepatan putar motor stepper dapat di atur me la lui progra m mikokontroler AT89s 52

GHQJDQ PHQJXEDK SDGD ³21BWLPH ´

jika ingin putaran motor stepper lebih

la mbat tentu lebih rendah dari on_time 800 dan jika ingin putaran motornya lebih cepat lagi tentu lebih besar dari on_time 800.

Sistem pe mantau ruangan menggunakan ka mera min i Closed Circuit Television(CCTV) a kan me mantau aktifitas yang ada dalam ruangan dan akan ditamp ilkan pada monitor. Ka mera min i CCTV akan digera kkan oleh motor sesuai dengan deteksi sensor. Apabila sensor kanan yang mendeteksi pergerakan manusia ma ka ka me ra mini CCTV akan mengarah ke kanan dan begitu juga sebaliknya. Jika sensor kanan terus mendeteksi pergerakan manusia maka ka mera mini CCTV bergera k terus ke kanan dan saat kame ra mini CCTV sudah menyentuh kontektor/limit swect

yang kanan maka motor stepper akan berhenti menggerakkan ka mera min i CCTV. Hasil pantauan dari kame ra min i CCTV akan dita mp ilkan pada monitor yang dihubungkan langsung dengan kabel audio vidio.

SIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian dan analisis pada perancangan alatpemantau ruangan menggunakan ka mera mini Close Circuit Television (CCTV) berbasis sensor gerak, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Sensor PIR LHI878 sangat sensitif terhadap objek yang bergerak, dimana sensitifitasnya mencapai jara k 350c m.

2. Se makin dekat obje k dengan sensor semakin cepat waktu respon sensornya dan semakin jauh objek dengan sensor semakin la mbat waktu responnya.

3. Hasil yang pantauan oleh ka mera CCTV dapat dilihat langsung pada monitor secara langsung.

4. Waktu respon system juga dapat diatur dengan mengubah nilai kapasitansi pada kapasitor penghubung.

DAFTAR PUS TAKA

Albert Paul Malv ino, Elek tronik a Komputer Digital, [Alih Bahasa: M.O.Tjia ], Erlangga, Ja karta, 1994.

Lentera Vol. 16. No. 19. Juli 2016

32

Bishop Owen, Dasar-dasar Elek tronik a, Erlangga, Ja karta, 2004.

3DXOXV $QGL 1DOZDQ ³Panduan Prak tis

Tek nik Antar Muka dan

Pemograman Mik rok ontroler

$7 & ´_{, PT. Ele x Media}

Ko mputindo Jakarta, 2003.

0DKPXGL ³Perancangan Sistem Pemantau

Ruangan Menggunak an Kamera

CCTV Berbasis

Mik rokontrolleU´_{, Tugas Akhir}

Progra m Diplo ma III, Politeknik Negeri Lhokseumawe , 2010.

<HQL 0DUQ LV ³Imple mentasi Sensor Pir

(Passive Infrared Receiver) KC7783R Pada Sistem Pengaman Ruangan Berbasis Mikrokontroler Dengankeluaran

6XDUD´ Artikal Program

Pascasarjana Universitas

Andalas Padang, 2011

/LD 5RVPD OLD ³ 3HUDQFDQJDQ SHQJRQWURO

kea manan Ruangan Menggunakan Kame ra Close

&D PH UD 7HOHYLVLRQ &&79 ´

Jurnal Informatik a, Vol. 6 No. 1, 2006.

'DWDVKHHW ´Atmel 8 bit M icrocontrolle r

with 8 kB in System

3URJUD PPDE OH )ODVK $7 V ´

$WPHO GDWDVKHW ´ 0LNURNRQWUROH U $WPH O

F ´ >$ OLK %DKDVD 670,.

Pasim]

'DWDVKHHW ³ULN2001A - ULN2002A -

ULN2003A ± ULN2004A Seven Darlington Arrays´ )HEUXDUL

2002.

Datasheet, ³/0 /0 /0 Lo w Power Quad Operational

$PSOLILH UV´ 'HVHPEHU

$QLIDWXO )DULFKD ³3ULQVLS .HUMD

.R PSDUDWRU´

http://faricha-ariefzh.b logspot.com, dia kses

pada tanggal 22 Mei 2012.

³.R PSDUDWRU´

http://penunjangbelajar.blogspot. com, d iakses pada tanggal Juli 2012.

7HUX 7HUX %R]X ³ 6HQVRU 3,5 3DVVLYH ,QIUD

5HG ´http://sainsdanteknologiku.

blogspot.com, diakses pada

tanggal Juli 2011.

³5<-208C 3.6mm M ini Video Co lor

Infrared CCTV Security Ca mera

F´

http://ruiyee.en.alibaba.com

³3HQJHUWLDQ 0RWRU 6WHSSHU´

http://bukan-sekedar-tahu.blogspot.com,

diakses pada tanggal 25 Oktober 2011.

³30 /-048 Stepper

0RWRU´http://houseofrobos.com

³Detektor pohybu