1

BAB III

PERANCANGAN ALAT

3.1 Umum

Langkah pertama dalam melakukan rancangan Sistem Monitoring

Kelembaban dan Keamanan Museum Berbasis Raspberry Pi ini terlebih dahulu kita

akan meninjau bagian-bagian sistem yang akan dikendalikan seperti yang tertera

pada gambar 3.1

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Kendali

Dari gambar diatas dapat terlihat beberapa komponen sistem yang diterapkan.

Setiap komponen mempunyai peran dan fungsi sebagai berikut:

- Sensor Pyroelectric (Passive) InfraRed Receiver

Merupakan sensor yang mendeteksi gerak dengan merespon energi dari

pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh manusia.

- Sensor suhu dan kelembaban (SHT11)

Merupakan sensor pendeteksi besaran suhu dan kelembaban.

- Raspberry Pi

Sebagai kontroler utama pada sistem.

PIR

SHT11

RASPBERRY PI

KAMERA ALARM

DISPLAY FAN

2

3.2 Blok diagram komponen

Gambar 3.2 Blok diagram Komponen

Gambar 3.2 ini bertujuan untuk merealisasikan ide rancangan sistem yang

telah direncanakan sehingga menghasilkan suatu rancang bangun yang sesuai dengan

fungsi pada spesifikasi sistem yang telah ditentukan.

3.3 Cara Kerja Alat

Sistem monitoring kelembaban dan keamamanan museum ini bekerja terbagi

menjadi 2 sistem pengendalian, yaitu sistem pengendalian kelembaban serta sistem

pengamanan museum.

Pada sistem pengendalian kelembaban, sistem bekerja saat SHT11

mendeteksi besaran suhu dan kelembaban tidak sesuai dengan set point yang

seharusnya, maka saat hal tersebut terjadi secara otomatis fan akan hidup (ON) dan

saat suhu kelembaban mencapai besaran yang diinginkan fan akan mati (OFF).

Umumnya pada museum-museum lukisan ataupun benda-benda bersejarah harus

Raspberry Pi

PIR

SHT11

Kamera

Display LCD

Fan

Alarm

3

ditempatkan pada suhu berkisar 20-25 derajat, maka besaran tersebutlah yang akan

menjadi set point pada pengendalian fan.

Sedangkan pada sistem pengamanan museum, sistem bekerja saat sensor PIR

mendeteksi suhu tubuh dan pergerakan manusia yang melewati pintu museum diluar

jam kerja pegawai museum ataupun diluar jam kunjungan maka kamera akan

menangkap gambar yang bersangkutan (capture image) disertai menyalanya buzzer

sebagai alarm peringatan, kemudian image tersebut akan tersimpan didalam

Raspberry Pi dan akan membantu dalam penyelidikan pihak keamanan saat terjadi

pencurian ataupun pengrusakan benda-benda museum.

3.4 Komponen pada Rangkaian

3.4.1 Sensor Pyroelectric (Passive) InfraRed Receiver

Sensor ini mendeteksi gerak dengan merespon energi dari pancaran sinar

inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi. Benda yang biasa

dapat terdeteksi adalah tubuh manusia. Jadi ketika manusia berjalan melewati sensor

ini maka sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang terpancar dari

tubuh manusia pada suhu yang berbeda dengan lingkungan sehingga material

pyroelectric dalam sensor ini akan menghasilkan arus listrik.

Spesifikasi :

1. Konsumsi Listrik : 3,3 V – 5V

2. Jangkauan pendeteksian : 4 – 14 meter

3. Sudut deteksi : 110 derajat

4

Sensor PIR ini memiliki rangkaian sebagai berikut :

Gambar 3.3 Skematik Rangkaian Sensor PIR

Sensor PIR mempunyai 3 pin, dimana penggunaan masing-masing pin yang akan

digunakan pada tabel dibawah ini:

Tabel 3.1 Penggunaan Pin pada Sensor PIR

PORT KONEKSI1 Port 1 Terhubung Ke +5 VDC2 Port 2 Terhubung Ke Raspberry Pi3 Port 3 Terhubung Ke Ground

3.4.2 Sensor Suhu dan Kelembaban SHT11

Spesifikasi :

1. Range suhu : -40oC (-40oF) hingga +123,8oC (+254,9oF)2. Akurasi suhu : +/- 0,5oC pada 25oC3. Range kelembaban : 0 hingga 100% RH4. Akurasi RH absolut : +/- 3,5% RH5. Faktor bentuk : 8 pin DIP – 0,6”6. Konsumsi daya rendah (tipikal 30 μW)7. Tegangan supply +5 VDC

5

Sensor ini memiliki skematik rangkaian sebagai berikut :

Gambar 3.4 Skematik Sensor SHT11

Dari Gambar skematik diatas terlihat pinout sensor SHT11 seperti dibawah ini :

Gambar 3.5 Pinout Sensor SHT11

Tabel 3.2 Pengunaan Pin pada Sensor SHT11

PORT KONEKSIPort 1Port 3Port 4 Terhubung ke GroundPort 8 Terhubung ke +5 VDC

6

3.4.3 Raspberry Pi

Sistem Raspberry Pi merupakan rangkaian mikrokontroller yang dapat

bekerja dan berfungsi sebagai sistem kendali utama / otak pengendali.

Spesifikasi :

Konsumsi listrik 750 maH/5 VDC/mini USB charge

2 port USB

1 port HDMI

1 port RCA untuk Video output

1 port audio 3,5mm

1 port SDCARD

1 port RJ45 (Ethernet LAN Port)

8x GPIO UART, SPI BUS

Gambar 3.6 Gambar Raspberry Pi

7

Pada Gambar diatas Raspberry Pi memiliki skematik sebagai berikut :

Gambar 3.7(a) Skematik Raspberry Pi

Gambar 3.7(b) Skematik Raspberry Pi

8

Gambar 3.7(c) Skematik Raspberry Pi

Gambar 3.7(d) Skematik Raspberry Pi

9

Dari Gambar 3.7(a)/(b)/(c)/(d) dapat terlihat susunan pinout Raspberry Pi

diantaranya :

Gambar 3.8. Pinout Raspberry Pi

Dan pin yang digunakan tertera pada tabel dibawah ini :

Tabel 3.3 Penggunaan Pin Raspberry Pi

No PORT FUNGSI123

3.4.4 Power Supply

Power supply merupakan rangkaian untuk memberikan catu daya ke

rangkaian sehingga rangkaian dapat bekerja. Pemberian supply tegangan yang

dibutuhkan ke rangkaian elektronik ini yaitu listrik 5 volt.

Power Supply 5 V DC diberikan untuk mensuplay tegangan pada Raspberry Pi,

Sensor PIR, dan sensor SHT11.

3.5 Flowchart Sistem

10

3.6 Gambar Rangkaian keseluruhan