RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

63
RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR GERAK JARAK JAUH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 SKRIPSI ULFA AZKA HAFIZHA 170821054 PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2019 Universitas Sumatera Utara

Transcript of RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

Page 1: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR

GERAK JARAK JAUH BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA8535

SKRIPSI

ULFA AZKA HAFIZHA

170821054

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2019

Universitas Sumatera Utara

Page 2: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN dan SENSOR

GERAK JARAK JAUH BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA8535

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar

Sarjana Sains

ULFA AZKA HAFIZHA

170821054

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2019

Universitas Sumatera Utara

Page 3: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

i

Universitas Sumatera Utara

Page 4: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

ii

PERNYATAAN

RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU

RUANGAN JARAK JAUH dan SENSOR GERAK BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA8535

SKRIPSI

Saya mengaku bahwa Skripsi ini adalah hasil karya sendiri.Kecuali beberapa kutipan

dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, September 2019

ULFA AZKA HAFIZHA

NIM. 170821054

Universitas Sumatera Utara

Page 5: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

iii

RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU

RUANGAN JARAK JAUH dan SENSOR GERAK BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA8535

ABSTRAK

Telah dirancang suatu alat sistem keamanan rumah jarak jauh berbasis

mikrokontroler ATMega8535 dengan layanan SMS. Sistem ini dapat menyampaikan

pesan berupa SMS ( Short Message Service ) melalui handphone ke pemilik rumah

dan kepada petugas yang bersangkutan seperti petugas keamanan. Sistem ini berbasis

pada mikrokontroler ATMega8535 sebagai pengolah data, dengan menggunakan

beberapa sensor sebagai pendeteksi keadaan seperti sensor gerak berupa passive infra

red sebagai pendeteksi gerakan, sensor magnet switch sebagai pengaman pada setiap

pintu dan jendela masuk, dan handphone sebagai pengirim berita keadaan rumah

yang ditinggalkan yang akan disampaikan kepada hand phone pemilik, petugas

keamanan.Dan pada hasilnya sistem ini dapat bekerja dengan dikontrol dari jarak

jauh untuk saklar ON / OFFnya dan hasil dari pemantauan rumah dengan jarak jauh

ini dapat dikirimkan melalui SMS kepada pemilik, petugas keamanan berisikan

kondisi rumah kepada pemilik dan alamat kepada petugas yang bersangkutan.

Kata kunci : Mikrokontroler ATMega8535 , Modul SIM800 , Sensor Magnet ,

Sensor Pir.

Universitas Sumatera Utara

Page 6: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

iv

PLAN TO BUILD A REMOTE ROOM DOOR DETECTOR BASED

MICROCONTROLLERS ATMEGA8535

ABSTRACT

Has been designed of a remote home security system prototype based on

ATMega8535 microcontroller with SMS service. This system can deliver messages in

the form of SMS (Short Message Service) via mobile phones to homeowners and to

the relevant officers such as security officers. This system is based on the

ATMega8535 microcontroller as a data processor, using several sensors to detect

conditions such as motion sensors in the form of passive infra red as motion

detectors, magnet switch sensors as security for every door and window, and mobile

phone as a sender. abandoned that will be conveyed to the hand phone owner,

security officer. And as a result this system can work remotely controlled for the ON

/ OFF switch and the results of remote monitoring of the house can be sent via SMS

to the owner, the security officer contains the condition of the house to the owner and

address to the officer concerned.

Keywords : Microcontroller ATMega8535 , Modul SIM800, Sensor Magnet,

Sensor Pir .

.

Universitas Sumatera Utara

Page 7: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

v

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirabbil’alamiin, puji dan syukur kepada Allah SWT, atas segala

nikmat, karunia, kesehatan dan kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis

mampu menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Rancang Bangun Pendeteksi

Pintu Ruangan Jarak Jauh dan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler

ATMEGA8535”.

Shalawat dan salam kepada junjungan kita Rasulullah Muhammad SAW,

semoga kita mendapatkan syafa’atnya dikemudian hari kelak. Aamiin.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan rasa hormat maupun ucapan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pihak yang telah membantu hingga

terselesaikannya skripsi ini yaitu kepada :

1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS sebagai Dekan Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS, sebagai ketua Departemen Fisika

FMIPA USU

3. Bapak Drs. Bisman P,M.Eng.Sc dan Drs. Aditia Warman, M.Si sebagai

pembimbing yang telah berkontribusi membantu penulis dalam memberikan

ide, saran, kritik dan bimbingannya kepada penulis selama penulis

mengerjakan skripsi ini

4. Dosen-dosen di Departemen Fisika yang telah memberikan ilmu selama

penulis mengenyam perkuliahan.

5. Seluruh Staf Pegawai departemen Fisika FMIPA USU yang telah

memberikan saran dan masukkan kepada penulis dalam penyelesaian skripsi

ini.

6. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan bantuan berupa

dukungan moril dan material yang sangat membantu dalam menyelesaikan

Skripsi ini.

7. Kakak saya Vica Hasiantari Amd.Keb serta abang saya Luvy Andre

Hamonangan S.S.T.Pel yang telah memberikan support, motivasi, waktu

dan tenaga dalam menyelesaikan Skripsi ini.

Universitas Sumatera Utara

Page 8: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

vi

8. Senior saya Fathurrahman, S.Si yang telah mengajari dan memberikan

saran kepada penulis agar penulis memahami dan dapat menyelesaikan

skripsi ini dengan baik.

9. Teman - teman yang berperan penting dalam memberikan masukan dan saran

untuk penulis dalam penyelesaian skripsi yang baik.

10. Serta pihak-pihak lain yang telah ikut serta membantu penulis yang tidak bisa

disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih jauh

dari kesempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

penulis harapkan dari para pembaca.Semoga hasil skripsi ini menjadi Ibadah bagi

penulis dan bermanfaat bagi pembaca. Aamiin Ya Rabbal’alamin.

Medan, September 2019

Ulfa Azka Hafizha

Universitas Sumatera Utara

Page 9: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

vii

DAFTAR ISI

Halaman

PENGESAHAN SKRIPSI i

PERNYATAAN ii

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

PENGHARGAAN v

DAFTAR ISI vii

DAFTAR GAMBAR x

DAFTAR LAMPIRAN xi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.3. Batasan Masalah 2

1.4. Tujuan Penelitian 2

1.5. Manfaat Penelitian 2

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Mikrokontroler 3

2.2. Mikrokontroler ATMega85 5

2.2.1. Konfigurasi pin ATMega8535 6

2.2.2. Arsitektur pin ATMega8535 7

2.2.3. Fitur ATMega8535 8

2.2.4. Peta Memori 8

2.3. Modul SIM800L 9

2.4. Sensor PIR 10

2.4.1. Cara Kerja Sensor PIR 10

2.5. Sensor Magnet 13

2.6. LCD(Liquid Crystal Display) 13

Universitas Sumatera Utara

Page 10: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

viii

2.7. SMS(Short Message Service) 14

2.8. Power Supply 15

2.9. Buzzer 15

2.9.1. Cara Kerja Buzzer 16

2.10. Remote RF 16

BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1. Perancangan Diagram Blok Sistem 17

3.1.1. Fungsi Setiap Blok 17

3.2. Peralatan dan Komponen 18

3.2.1. Peralatan 18

3.2.2. Komponen mekanik 19

3.2.3. Komponen elektrik 19

3.3. Perancangan Elektrical 19

3.3.1. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 20

3.3.2. Rangkaian LCD 20

3.3.3. Rangkaian Modul SIM800 21

3.3.4. Rangkaian Buzzer 21

3.3.5. Rangkaian Sensor Pintu dan Jendela 22

3.3.6. Rangkaian LED 22

3.3.7. Rangkaian Regulator 23

3.3.8. Rangkaian Lengkap 24

3.4. Flowchart 25

BAB 4 PENGUJIAN DAN HASIL

4.1. Pengujian Regulator 26

4.2. Pengujian Mikrokontroller 27

4.3. Pengujian LCD 27

4.4. Pengujian Modul SIM800 29

4.5. Pengujian Keseluruhan Alat 30

4.5.1. Pada Saat Alat Diaktifkan 30

4.5.2. Saat Sistem pendeteksi diaktifkan 31

Universitas Sumatera Utara

Page 11: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

ix

4.5.3. Saat terdeteksi pergerakan pintu dan jendela 32

4.5.4. Saat sistem pendeteksi dinonaktifkan 32

4.5.5 Pada saat pergerakan di dalam rumah 33

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 47

5.2. Saran 47

DAFTAR PUSTAKA 48

LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

Page 12: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

x

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1 Konfigurasi Pin ATMega8535 6

2.2 Blog Diagram Fungsional Mikrokontroller ATMega8535 7

2.3 Konfigurasi memori data AVR ATMega8535 8

2.4 Memori program AVR ATMega8535 9

2.5 Modul SIM800 9

2.6 Sensor Pir 12

2.7 Sensor Magnet 12

2.8 LCD 13

2.9 Susunan Alamat Pada LCD 14

2.10 Buzzer 16

3.1 Diagram Blok Sistem 17

3.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 19

3.3 Rangkaian LCD 20

3.4 Rangkaian Modul SIM800 21

3.5 Rangkaian Buzzer 21

3.6 Rangkaian Sensor Pintu dan Jendela 22

3.7 Rangkaian LED 22

3.8 Rangkaian Regulator 23

3.9 Rangkaian Lengkap 24

3.10 Flowchart Sistem 25

4.1 Output Regulator 26

4.2 Input Regulator 26

4.3 Pengujian Mikrokontroller 27

4.4 Pengujian LCD 28

4.5 Pengujian Modul SIM800 30

Universitas Sumatera Utara

Page 13: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

xi

4.6 Pada Saat Alat Diaktifkan 30

4.7 Pada Saat Alat Dinyalakan 31

4.8 Sistem Pendeteksi Diaktifkan 31

4.9 Pemberitahuan SMS pada saat pendeteksiann diaktifkan 32

4.10 Saat Terdeteksi Pergerakan pintu dan jendela 32

4.11 Pemberitahuan SMS pada saat terdeteksi pergerakan 33

4.12 Sistem Pendeteksian Dinonaktifkan 33

4.13 Pemberitahuan SMS pada saat pendeteksi dinonaktifkan 34

4.14 Pada Saat Pergerakan di dalam rumah 34

4.15 Pemberitahuan pada saat terjadi pergerakan di dalam rumah 35

Universitas Sumatera Utara

Page 14: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Rangkaian Lengkap

Lampiran 2. Program Lengkap

Lampiran 3. Gambar saat pengujian dan gambar hasil pengujian

Lampiran 4. Datasheet Mikrokontroler ATMega8535

Lampiran 5. Datasheet Sensor Pir

Lampiran 6. Datasheet Sensor Magnet

Universitas Sumatera Utara

Page 15: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Masalah tindak kejahatan yang terjadi pada lingkungan/rumah akhir-akhir ini

semakin sering terjadi dan angka kriminalitas pun semakin meningkat. Para pencuri

biasanya lebih menarg etkan rumah-rumah yang kosong atau yang ditinggal

pemiliknya dan biasanya modus dengan mencongkel atau merusak pintu rumah.

Pemilik rumah biasanya memberikan pengamanan lebih terhadap rumahnya yaitu

dengan hanya memberi pengamanan berupa kunci tambahan seperti gembok, kunci

rantai dan sebagainya. Namun sistem keamanan tersebut masih belum efektif karena

tidak adanya pemberitahuan tentang apa yang terjadi dengan rumah kita.

SMS (Short Messages Sevice) adalah teknologi pengiriman pesan singkat pada

jaringan GSM(Global System for Mobile Communications) yang kini juga didukung

oleh jaringan CDMA(Code Division Multiple Access) dan telepon rumah dengan

biaya yang sangat murah. Saat ini sms mungkin sudah tidak asing lagi bagi

dimasyarakat.[1]

Dalam perancangan alat elektronika telekomunikasi, pemanfaatan SMS juga dapat

diterapkan untuk mengontrol sistem dari jarak jauh.Sehingga hal ini dapat

menghemat waktu dan tenaga jika suatu alat harus di hidup matikan secara

manual.Sistem ini diharapkan membantu pemilik rumah dalam mencegah tindakan

pencurian.

Disebabkan masalah-masalah diatas penulis membuat alat yang dapat memberi

peringatan melalui pesan singkat (SMS) ke telepon seluler pemilik rumah jika pintu

rumah telah dibuka oleh orang yang tidak dikenal. Tidak hanya itu, pemilik rumah

juga bisa memberikan sebuah perintah untuk menghidupkan atau mematikan alarm

dan seluruh sistem lampu pada rumah melalui SMS.[2]

Dan pembuatan alat yang sudah ada agar lebih efektif dan efisien sehingga alat

tersebut bisa diterapkan secara maksimal pada keadaan nyata dan dituangkan pada

penulisan Skripsi dengan judul “Rancang Bangun Pendeteksi Pintu Ruangan

Jarak Jauh Berbasis Mikrokontroller ATMEGA8535 “

Universitas Sumatera Utara

Page 16: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

2

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan masalah sebagai

berikut:

1. Bagaimana merancang alat pendeteksi pintu rumah otomatis menggunakan

Mikrokontroller ATMEGA8535.

2. Bagaimana membuat alat pendeteksi pintu rumah otomatis menggunakan sms

berbasis mikrokontroller ATMEGA8535

1.3. Batasan Masalah

Untuk membatasi masalah-masalah yang ada, maka penulis membatasi ruang

lingkup masalah sebagai berikut :

1. Alat ini menggunakan magnetic switch sebagai sensor untuk mendeteksi adanya

pergerakan pintu , sehingga dapat memberikan informasi dan memberikan perintah

melalui pengiriman SMS kepada pemilik rumah.

2. Alat ini ditujukan untuk pengamanan pada pintu rumah yang bersifat preventif

(mencegah), yang lebih dikhusukan pada rumah dalam keadaan kosong atau

ditinggalkan pemiliknya.

3. Alat ini dapat mengirimkan SMS ke user dan menerima SMS dari user menggunakan

modul SIM800.

1.4. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini sebagai berikut :

1. Merancang alat pendeteksi pintu ruangan jarak jauh berbasis Mikrokontroller

ATMEGA8535.

2. Untuk memberikan salah satu solusi dalam penjagaan rumah.

1.5. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini sebagai berikut :

1. Untuk meningkatkan keamanan dan mencegah tindak pencurian pada rumah yang

sedang ditinggalkan pleh pemilik rumah.

2. Dapat menjadi refrensi mahasiswa/mahasiswi lain, agar nantinya alat ini dapat

dikembangkan lebih jauh.

Universitas Sumatera Utara

Page 17: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Mikrokontroler

Dalam perkembangannya, mikrokontroler tidak berkembang sebagaimana

pesatnya perkembangan mikroprosesor. Mikroprosesor banyak digunakan sebagai

otak dari suatu PC (Personal Computer), sedangkan aplikasi mikrokontroler lebih

banyak digunakan untuk mengendalikan sistem – sistem otomatis yang berdiri

sendiri (stand alone) atau tempelan seperti mesin fotokopi, remote controller, sistem

keamanan hingga aplikasi robot.

Mikrokontroler berbeda dengan mikroprosesor dalam banyak hal, terutama

dalam penggunaannya.Agar mikroprosesor dapat digunakan, maka komponen –

komponen seperti memori, komponen penerima data, komponen pengirim data dan

komponen tambahan lainnya perlu untuk ditambahkan. Sedangkan pada

mikrokontroler komponen – komponen tambahan tersebut tidak selalu diperlukan

karena sudah terpasang di dalam (built in) mikrokontroler.[3]

Untuk dapat membuat mikrokontroler bekerja, ada banyak hal yang harus

dikerjakan.Pertama adalah membuat program.Program yang dibuat harus sesuai

dengan jenis mikrokontroler yang digunakan, hal ini karena tiap mikrokontroler

memiliki bahasa pemograman tersendiri yang mungkin tidak kompatibel. Setelah

anda membuat program dengan menggunakan editor teks, maka anda harus

mengkompilasi program tersebut sesuai dengan tipe mikrokontroler yang dipakai.

Secara sederhana tujuan mengkompilasi adalah untuk merubah dari bahasa manusia

menjadi bahasa mikrokontroler.

Setelah itu, program yang telah dikompilasi dimasukkan kedalam ROM dari

mikrokontroler tersebut.Ada jenis mikrokontroler yang tidak memiliki ROM

internal.Untuk itu anda harus memasukkan kedalam ROM menggunakan EPROM

programmer. Jika mikrokontroler yang anda gunakan memiliki ROM internal, maka

dengan menggunakan programmer mikrokontroler, program akan dimasukkan

kedalam ROM internalnya. Setelah memasang resonator dan catu daya, maka

mikrokontroler tersebut akan bekerja sesuai dengan program yang anda berikan .[6]

Universitas Sumatera Utara

Page 18: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

4

Mikrokontroler adalah mikrokomputer chip tunggal yang dirancang secara

spesifik untuk aplikasi – aplikasi kontrol dan bukan untuk aplikasi – aplikasi

serbaguna. Perangkat ini sering kali digunakan untuk memenuhi suatu kebutuhan

kontrol tertentu, seperti mengendalikan sebuah penggerak motor. Mikrokomputer

chip tunggal, dilain pihak biasanya melaksanakan beragam fungsi yang berbeda dan

dapat mengendalikan beberapa proses dalam waktu yang bersamaan. Aplikasi –

aplikasi yang tipikal meliputi kontrol perangkat – perangkat peripheral seperti motor,

penggerak, printer, dan komponen – komponen subsistem minor.

Mikrokontroler PIC adalah sebuah perangkat mikrokontroler serbaguna yang

umumnya digunakan dalam suatu aplikasi stand-aloneuntuk melaksanakan fungsi –

fungsi logika sederhana, pewaktuan dan kontrol input/output. Perangkat – perangkat

PIC menyediakan solusi biaya rendah yang fleksibel yang dengan sangat efektif

menjembatani jurang pemisah antara komputer – komputer chip tunggal dan

penggunaan chip logika duskrit dan chip timer.sejumlah perangkat PIC dan

mikrokontroler dibuat dengan menyertakan interpreter bahasa tingkat tinggi (9).

Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi mikroprosesor dan

mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru.

Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor

yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang kecil serta dapat

diproduksi secara masal (dalam jumlah banyak) membuat harganya menjadi lebih

murah dibandingkan mikroprosesor.

Adapun kelebihan dari mikrokontroller adalah sebagai berikut :

1. Penggerak pada mikrokontoler menggunakan bahasa pemrogramanassembly

dengan berpatokan pada kaidah digital dasar sehinggapengoperasian sistem

menjadi sangat mudah dikerjakan sesuai denganlogika sistem.

2. Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor, memori, danI/O

terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem.

3. Sistem running bersifat berdiri sendiri tanpa tergantung dengan computer

Sedangkan parameter komputer hanya digunakan untuk download

perintahinstruksi atau program.

4. Pada mikrokontroler tersedia fasilitas tambahan untuk

pengembanganmemori dan I/O yang disesuaikan dengan kebutuhan sistem.

Universitas Sumatera Utara

Page 19: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

5

5. Harga untuk memperoleh alat ini lebih murah dan mudah didapat.

2.2. Mikrokontroler ATMEGA8535

Perkembangan teknologi telah maju dengan pesat dalam perkembangan dunia

elektronika, khususnya dunia mikroelektronika.Penemuan silikon menyebabkan

bidang ini mampu memberikan sumbangan yang amat berharga bagi perkembangan

teknologi modern.Atmel sebagai salah satu vendor yang mengembangkan dan

memasarkan produk mikroelektronika telah menjadi suatu teknologi standar bagi

para desainer sistem elektronika telah diberi suatu teknologi yang memiliki

kapabilitas yang amat maju, tetapi dengan biaya ekonomis yang cukup minimal.

Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana semua intruksi

dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar intruksi dieksekusi

dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan intruksi MCS51 yang membutuhkan 12

siklus clock.Tentu saja itu terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut

memiliki arsitektur yang berbeda.AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set

Computing), sedangkan seri MCS51 berteknologi CISC (Complex Instuction Set

Computing).Secara umum, AVR dapat 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. Dari segi arsitektur dan intruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan

hamper sama.

Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu

ATMega8535, buka pembelajaran mikrokontroler dengan pemahaman pemrograman

menggunakan simulasi yang terdapat pada software AVR Studio 4 dan juga praktek

langsung hardware. Selain karena mudah didapatkan dan murah, ATMega8535 juga

memiliki fasilitas yang lengkap.

2.2.1. Konfigurasi Pin ATMega8535

Secara fungsional konfigurasi ATMega8535 sebagai berikut:

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

2. GND merupakan pin ground .

3. Port A(PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.

Universitas Sumatera Utara

Page 20: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

6

4. Port B(PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

Timer/Counter, komparator analog, dan SPI.

5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

TWI, komparator analog, dan Timer Oscilator.

6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10. AREF merupakan pin masukan tegangan refrensi ADC.

Gambar 2.1 Konfigurasi Pin ATMega8535

Universitas Sumatera Utara

Page 21: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

7

2.2.2. Arsitektur ATMega8535

Gambar 2.2 Blok Diagram Fungsional ATMega8535

Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa ATMega8535 memiliki bagian sebagai

berikut:

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.

4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. Watchdog timer dengan osilator internal.

6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.

8. Unit interupsi internal dan eksternal.

9. Port antarmuka SPI.

10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

Universitas Sumatera Utara

Page 22: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

8

11. Antarmuka komparator analog.

12. Port USART untuk komunikasi serial.

2.2.3. Fitur ATMega8535

Kapabilitas detail dari ATMega8535 adalah sebagai berikut:

1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM

(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.

3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel .

4. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

2.2.4. Peta Memori

AVR ATMega8535 memiliki ruang pengelamatan memori data dan memori

program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register

umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM internal.

Register keperluan umum menmpati space data pada alamat terbawah, yaitu

$00 sampai $1F. Sementara itu, register khusus untuk menangani I/O dan control

terhadap mikrokontroler menempati 64 alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20

hingga $5F. Register tersebut merupakan register yang khusus digunakan untuk

mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroler, seperti control

register, timer/counter, fungsi-fungsi I/O, dan sebagainya. Alamat berikutnya

digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi $60 sampai dengan $25F.

Konfigurasi memori data ditunjukkan pada gambar dibawah ini .

Gambar 2.3 Konfigurasi Memori Data AVR ATMega8535

Universitas Sumatera Utara

Page 23: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

9

Memori program yang terletak dalam Flash PEROM tersusun dalam word

atau 2 byte karena setiap intruksi memiliki lebar 16-bit atau 32-bit.AVR

ATMega8535 memiliki 4KByteX16-bit Flash PEROM dengan alamat mulai dari

$000 sampai $FFF.AVR tersebut memiliki 12-bit Program Counter (PC) sehingga

mampu menglamati isi Flash.

Gambar 2.4 Memori Program AVR ATMega8535

2.3. Modul SIM800L

Modul SIM800L merupakan jenis modul GSM/GPRS Serial yang terpopuler

digunakan oleh para penghobi elektronika, maupun professional elektronika yang

diaplikasikan dalam berbagai aplikasi pengendalian jarak jauh via Handphone

dengan simcard jenis Micro Sim. Pada saat ini, terdapat beberapa tipe dari Breakout

Board, tetapi yang paling banyak dijual di Indonesia yaitu versi mini dengan kartu

GSM jenis Micro SIM.

Gambar 2.5 Modul SIM800L

Universitas Sumatera Utara

Page 24: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

10

Keterangan PinOut:

1. ANT : Antena

2. VCC : Tegangan masukan 3.7 – 4.2Vdc

3. RST : Reset

4. RX : Rx data serial

5. TX : Tx Data Serial

6. GND : Ground

7. RING : Ketika ada telefon masuk

8. DTR

9. MIC + : ke microphone kutub +

10. MIC - : ke microphone kutub –

11. Speaker+ : Ke speaker atau amplifier kutub +

12. Speaker- : ke speaker atau amplifier kutub –

13. Micro SIM (Kartu GSM)

Spesifikasi Modul SIM800L

Menggunakan ic Chip : SIM800

Tegangan ke VCC : antara 3.7 – 4.2Vdc (tetapi pada datasheet = 3.4 – 4.4V), dan

disarankan menggunakan 3.7 Vdc agar tidak terdapat notifikasi “Over Voltage“

Bekerja pada frequency jaringan GSM yaitu QuadBand

(850/900/1800/1900Mhz)

Konektifitas class 1 (1W) pada DCS 1800 dan PCS 1900GPRS, sedangkan pada

class 4 (2W) pada GSM 850 dan EGSM 900

GPRS multi-slot class 1~12 (option) tetapi default pada class 12

Suhu pengoperasian normal : 40°C ~ +85°C

Menggunakan port TTL serial port, sehingga dapat langsung diakses

menggunakan microcontroler tanpa perlu memerlukan MAX232

Transmitting power

Power module automatically boot, homing network

Terdapat Led pada modul yang berfungsi sebagai indikator. Apabilapada module

terhubung dengan jaringan GSM maka LED akan berkedip perlahan, akan tetapi

apabila tidak ada sinyal maka LED akan berkedip cepat.

Universitas Sumatera Utara

Page 25: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

11

Ukuran module : 2.5cm x 2.3cm.

2.4. Sensor PIR (Passive Infra Red)

Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive Infra Red merupakan sensor

yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah dari suatu

object.Sesuai dengan namanya sensor PIR bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak

memancarkan sinar infra merah melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra

merah dari luar. Sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena

semua objek memancarkan energi radiasi, sebagai contoh ketika terdeteksi sebuah

gerakan dari sumber infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba

melewati sumber infra merah yang lain misal dinding, maka sensor akan

membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga

jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor.

2.4.1. Cara Kerja Sensor PIR

Sensor PIR bekerja dengan cara menangkap pancaran infra merah, kemudian

pancaran infra merah yang tertangkap akan masuk melalui lensa Fresnel dan

mengenai sensor pyroelektrik, sinar infra merah mengandung energi panas membuat

sensor pyroelektrik dapat menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan

menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian komperator

akan membandingkan sinyal yang sudah diterima dengan tegangan referensi tertentu

yang berupa keluaran sinyal 1-bit. Sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0

dan 1. 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya perubahan pancaran infra merah dan 1

saat sensor mendeteksi infra merah.Sensor PIR hanya dapat mendeteksi pancaran

infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer.Manusia memiliki suhu

badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang

antara 9-10 mikrometer, panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor

PIR membuat sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detektor. Sensor

PIR hanya akan mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat terjadi

adanya perubahan pancaran infra merah.

Universitas Sumatera Utara

Page 26: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

12

Gambar 2.6 Sensor Pir

2.5. Sensor Magnet

Sensor magnet disebut juga rilai buluh adalah alat yang akan terpengaruh

medan magnet memberikan perubahan kondisi pada keluaran, seperti layaknya saklar

2 kondisi(ON/OFF) yang digerakkan oleh adanya medan magnet disekitarnya.

Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari

debu, kelembapan, asap maupun uap. Sensor ini akan bekerja ketika jenis konduktor

berada atau mempengaruhi keberadaan medan magnet sehingga magnet dapat

tertarik atau tertolak sesuai pengaruh yang diberikan.

Alat yang popular saat ini adalah Maglev (Magnet Levitation), alat ini

diterapkan pada pintu mobil maupun pintu hotel karena alat ini berfungsi segabai

sensor maka akan mendeteksi penghantar yang sedang mendekat apakah cocok atau

tidak jika tidak tentu tidak akan membuka pintunya.

Gambar 2.7 Sensor Magnet

2.6. LCD (Liquid Cristal Display)

LCD adalah salah satu komponen elektronika yang berguna untuk

menampilkan suatu data, baik karakter, huruf maupun grafik.Tampilan LCD sudah

tersedia dalam bentuk modul yaitu tampilan LCD beserta rangkaian pendukungnya

Universitas Sumatera Utara

Page 27: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

13

termasuk ROM dan pelengkap lainnya. LCD mempunyai pin data, kontrol catu daya,

dan pengatur kontras tampilan. LCD dapat bekerja dengan tegangan sebesar 5 volt

yang didapat dari keluaran mikrokontroler, untuk itu biasanya LCD dihubungkan

dengan mikrokontroler.

LCD adalah modul penampil yang banyak digunakan karena tampilannya

menarik. LCD yang paling banyak digunakan saat ini ialah LCD M1632 refurbish

karena harganya cukup murah. LCD M1632 merupakan modul LCD dengan

tampilan 2x16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah.Modul tersebut

dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD.

Berdasarkan jenis tampilan, LCD dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis,

yaitu:

1. Segment LCD

LCD ini terbentuk dari beberapa sevent segment Display atau sixteen

segment Display, namun ada juga yang menggabungkan keduanya. LCD ini

sering dipakai untuk jam digital.

2. Dot Matrix Chararcter LCD

LCD ini berbentuk dari beberapa Dot Matrix Display berukuran 5×7 atau 5×9

yang membentuk sebuah matriks yang lebih besar dengan berbagai kombinasi

jumlah baris dan kolom kombinasi ini yang menetukan karakater yang dapat

ditampilkan LCD tersebut seperti 2 baris 20 karakter atau 4 baris 20 karakter.

3. Graphic LCD

LCD jenis ini masih berkembang saat ini.Resolusi LCD ini bervariasi,

diantaranya 128×64, 128×128.Sekarang ini graphic LCD banyak dipakai

pada handycam, laptop, telephone seluler, monitor komputer dan lain

sebagainya.

Gambar 2.8 LCD 16x2 1602A

Universitas Sumatera Utara

Page 28: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

14

Mikrokontroller HD44780 buatan hitachi yang berfungsi sebagai pengendali

LCD memiliki CGROM( character Generator Read only Memory ), CGRAM(

character Generator Random Access Memory), dan DDRAM ( display data random

access memory ). Driver LCD seperti HD44780 memiliki dus register yang aksesnya

diatur menggunakan pin RS berlogika 0, register yang diakses adalah perintah,

sedangkan pada saat RS berlogika 1, register yang diakses adalah register data.

Gambar 2.9 Susunan Alamat pada LCD

Alamat awal karakter 00H dan alamat akhir 39H.Jadi, alamat awal di baris

kedua dimulai dari 40H.Jika anda ingin meletakkan suatu karakter pada baris ke-2

kolom pertama, maka harus diset pada alamat 40H. Jadi meskipun LCD yang

digunakan 2×16 atau 2×40, maka penulisan programnya sama saja. CGRAM

merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter, dimana bentuk dari

karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan. Namun, memori akan hilang,

brikut 14nerg pin untuk LCD, perbedaannya dengan LCD standart adalah pada kaki

1 VCC, dan kaki 3 Gnd. Ini kebalikan dengan LCD standar.

2.7. SMS (Short Message Service)

SMS adalah fasilitas yang dimiliki oleh jaringan GSM (Global System for

Mobile Communication) yang memungkinkan pelanggan untuk mengirimkan dan

menerima pesan-pesan singkat sepanjang 160 karakter.SMS ditangani oleh jaringan

melalui suatu pusat layanan atau SMS Service Center (SMS SC) yang berfungsi

menyimpan dan meneruskan pesan dari sisi pengirim ke sisi penerima.Format SMS

yang dipakai oleh produsen MS (Mobile Station) adalah Protocol Deskription Unit

(PDU). Format PDU akan mengubah septet kode ASCII (7 bit) menjadi bentuk byte

PDU (8 bit) pada saat pengiriman data dan akan diubah kembali menjadi kode ASCII

pada saat diterima oleh MS.

Universitas Sumatera Utara

Page 29: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

15

2.8. Power Supply

Power supply merupakan komponen yang menyebabkan 15nergy15e bisa

bekerja karena arus listrik yang mengalir.Power supply berfungsi memberikan tenaga

atau daya listrik agar semua komponen 15nergy15e bisa beroperasi (18).

Dua mode operasi dengan cara ini dapat diidentifikasi pada 15nergy15e15

flyback: transfer 15nergy penuh/lengkap (mode diskontinu), yang mana semua

15nergy yang disimpan dalam transformer selama periode penyimpanan 15nergy (

periode on) ditransfer ke keluaran selama periode flyback (periode off) dan transfer

15nergy tidak penuh/tidak lengkap (mode kontinu), yang mana bagian 15nergy

tersimpan dalam transformer pada akhir periode on tinggal dalam transformer sampai

pad awal periode on berikutnya.

Fungsi – fungsi transfer sinyal kecil untuk kedua mode operasi ini sangat

berbeda, dan mereka dijelaskan secara terpisah. Dalam praktek, bila sebuah kisaran

lebar tegangan masukan, tegangan keluaran dan beban arus dibutuhkan,

15nergy15e15 flyback akan dibutuhkan untuk operasi (dan stabil) pada kedua mode

karena mode akan dijumpai pada beberapa titik pada jangkauan operasi. Sebagai

hasil perubahan fungsi transfer pada titik dimana terdapat perpindahan dari satu

mode ke mode lainnya, bersama – sama digabungkan menjadi sebuah komponen

dalam transformer, keluaran 15nergy15e dan aksi – aksi diode roda gaya/ flywheel,

15nergy15e15 flyback dapat menjadi yang tersulit ditengah – tenga perancangan.

2.9 Buzzer

Merupakan sebuah komponen elektronika yang masuk dalam keluarga

tranduser yang di mana dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Nama

lain dari komponen ini disebut dengan beeper.

Dalam kehidupan sehari-hari, umumnya digunakan untuk rangkaian alarm pada jam,

bel rumah, perangkat peringatan bahaya, dan lain sebagainya. Jenis-jenis yang sering

ditemukan dipasaran yaitu tipe piezoelectric. Dikarenakan tipe ini memiliki

kelebihan seperti harganya yang 15nergy15e murah, mudah diaplikasikan ke dalam

rangkaian elektronika.

Universitas Sumatera Utara

Page 30: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

16

2.9.1. Cara kerja buzzer

Pada saat ada aliran catu daya atau tegangan listrik yang mengalir ke

rangkaian yang menggunakan piezoelectric, maka akan terjadi pergerakan mekanis

pada piezoelectric tersebut.

Yang dimana gerakan tersebut mengubah 16nergy listrik menjadi 16nergy

suara yang dapat didengar oleh telinga manusia. Piezoelectric menghasilkan

frekuensi di range kisaran antara 1 – 5 kHz hingga 100 kHz yang diaplikasikan ke

Ultrasound. Tegangan operasional piezoelectric pada umumnya yaitu berkisar antara

3Vdc hingga 12 Vdc.

Dipasaran terdapat buzzer dalam bentuk module, seperti gambar dibawah ini :

Gambar 2.10. Buzzer

2.10 Remote RF

Remote RF ini menggunakan frekuensi radio, sehingga jarak tempuhnya jauh

bisa mencapai 30 meter. Dan tanpa harus meluruskan remote ke penerima sinyal.

Remote jenis ini bisa dipakai pada gerbang halaman rumah, mobil, mainan dan lain-

lain.

Universitas Sumatera Utara

Page 31: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

17

BAB III

METODE PENELITIAN

2.1.Perancangan Diagram Blok Sistem

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

2.1.1. Fungsi Setiap Blok

1. Power Supply berfungsi sebagai sumber tegangan.

2. Atmega 8535 berfungsi sebagai pemroses, penerima dan

pengirim data

3. Magnet berfungsi sebagai pemancar gelombang/signal magnetic

Power Supply

Remote

RF/Call

Magnet

Magnet Buzzer

LCD

Modul

SIM800

Receiver

Sensor

Magnet

Pintu

Sensor

Magnet

Jendela 1

Magnet

ATMEGA 8535

HP

Sensor

Magnet

Jendela 2

Sensor

PIR

Universitas Sumatera Utara

Page 32: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

18

4. Remote RF/Call berfungsi untuk menghidupkan atau mematikan

alat

5. Receiver berfungsi sebagai penerima data yang dikirim dari

remote RF

6. Sensor magnet berfungsi sebagai penerima dan pengolah

gelombang/signal magnetic

7. Modul Sim800 berfungsi sebagai modul transfer data via GSM

8. Sensor PIR berfungsi mendeteksi pergerakan

9. LCD berfungsi sebagai output/indikasi

10. Buzzer berfungsi sebagai output/indikasi suara

Pada diagram blok diatas, seluruh sistem disupply oleh power supply.

Remote RF berfungsi untuk menghidupkan atau mematikan melalui receiver di

mana, receiver ini berfungsi menerima data dari remote sesuai perintah dan

mengirimkannya ke Mikrokontroler. Kemudian mikrokontroler akan mengolah dan

mengirimkan data ke modul sim800, LED RGB dan Buzzer.

Kemudian jika terjadi pergerakan maka sensor pir mengirimkan data ke

Modul sim800 dan Modul Sim800 ini akan mengirimkan notifikasi berupa sms ke

Handphone dan untuk mematikan Alarm pengguna dapat melakukan panggilan ke

Modul Sim800 dan apabila pengguna pada jarak yang dekat maka dapat

memanfaatkan remote RF untuk menonaktifkan alarm.

ATMega8535 di sini menjadi pusat pengontrol, artinya mikrokontroler ini menjadi

otak dari semua system

3.2 Peralatan dan Komponen

3.2.1. Peralatan

1. Gerenda Potong

2. Bor

3. Obeng

4. Multimeter

5. Solder

6. Tang Potong

Universitas Sumatera Utara

Page 33: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

19

3.2.2. Komponen Mekanik

1. Engsel

2. Triplek

3. Paku

3.2.3. Komponen Elektrik

1. Sensor Pir

2. Sensor Magnet

3. LCD 16x2

4. LED RGB

5. Remote RF

6. Adaptor

7. Buzzer

3.3 Perancangan Electrical

3.3.1. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

Gambar 3.2. Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

Universitas Sumatera Utara

Page 34: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

20

ATMega8535 memiliki 40 pin, yang masing – masing pinnya memiliki fungsi yang

berbeda – beda , baik sebagai port maupun fungsi yang lainnya. Berikut akan

dijelaskan fungsi dari masing – masing kaki ATMega8535 yaitu sebagai berikut :

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

2. GND merupakan pin ground .

3. Port A(PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.

4. Port B(PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

Timer/Counter, komparator analog, dan SPI.

5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

TWI, komparator analog, dan Timer Oscilator.

6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10. AREF merupakan pin masukan tegangan refrensi ADC.

3.3.2. Rangkaian LCD

,

Gambar 3.3. Rangkaian LCD

Rangkaian LCD berfungsi sebagai tampilan output. Pin RS dari LCD dihubungkan

ke kaki 22 mikrokontroler, pin 5 LCD dihubungkan ke kaki 23 mikrokontroler, pin 6

LCD dihubungkan ke kaki 24 mikrokontroler, pin 11,12,13,14,15 LCD dihubungkan

Universitas Sumatera Utara

Page 35: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

21

ke masing – masing kaki 25,26,27,28,29 kaki mikrokontroler, pin 16 LCD

dihubungkan ke ground.

3.3.3. Rangkaian ModulSIM800

Gambar 3.4. Rangkaian Modul SIM800

Rangkaian moodulSIM800 ini berfungsi sebagai modul transfer data via GSM, Pin

RX modul SIM800 dihubungkan ke kaki 15 mikrokontroler , pin TX modul SIM800

dihubungkan ke kaki 14, Pin GND dihubungkan ke GND.

3.3.4. Rangkaian Buzzer

Gambar 3.5. Rangkaian Buzzer

Rangkaian ini berfungsi sebagai alarm indicator pada saat terjadi pergerakan

pada pintu dan jendela dalam keadaan perangkat ini aktif.

Universitas Sumatera Utara

Page 36: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

22

3.3.5. Rangkaian Sensor Pintu dan Jendela

3.6. Gambar Rangkaian Sensor Pintu dan Jendela

Rangkaian ini berfungsi untuk mendeteksi pergerakan yang ada di pintu dan

jendela rumah . sensor yang digunakan dalam alat ini adalah sensor pir dan sensor

magnet.Kedua sensor ini dihubungkan ke ATMega8535, data yang dipeoleh dari

sesnsor akan menjadi data acuan pada alat ini.

3.3.6. Rangkaian LED

Gambar 3.7. Rangkaian LED.

LED dalam rangkain digunakan sebagai indicator pada saat alat dalam

keadaaan aktif.LED yang digunakan adalah RGB dan dihubungkan ke

mikrokontroller.

Universitas Sumatera Utara

Page 37: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

23

3.3.7. Rangkaian Regulator

3.8. Gambar Rangkaian Regulator

Rangkaian regulator dapat dilihat pada gambar 3.10.Rangkaian ini berfungsi

untuk menyuplai kebutuhan arus listrik keseluruh komponen. Rangkaian Regulator

yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt

digunakan untuk mensupplay tegangan system sedangkan keluaran 12 volt untuk

Universitas Sumatera Utara

Page 38: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

24

3.3.8 Rangkaian Lengkap

Gambar 3.9 Gambar Rangkaian Lengkap

Universitas Sumatera Utara

Page 39: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

25

3.4. Flowchart

R

Gambar 3.12 Flowchart

Start

Inisialisasi

Call IN

F

Pintu=1

If

Aman=0

Remote/

Call = 1

Aman = 1

Aman = 0 Aman= 1

Kirim SMS

Buzzer

Aktif

Finish

Ya

Ya

Tidak Tidak

k

Universitas Sumatera Utara

Page 40: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

26

BAB 4

PENGUJIAN DAN HASIL

4.1 Pengujian Regulator

Voltage regulator IC adalah IC yang digunakan untuk mengatur tegangan IC

7805 adalah Regulator 5V, voltage yang membatasi output tegangan 5V dan menarik

5V diatur power supply. Pengujian rangkaian regulator ini biasanya menggunakan

volt meter, rangkaian IC 7805 ini akan mengeluarkan tegangan 5 volt dengan inputan

12 volt. Dibawah ini merupakan gambar hasil pengujian dari regulator.

Gambar 4.1. Output regulator

Gambar 4.2 Input Regulator

Universitas Sumatera Utara

Page 41: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

27

4.2 Pengujian Mikrokontroller ATMega8535

Pemrograman menggunakan mode ISP (In System Programming)

mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian dan rangkaian

mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader.Pada pengujian ini

berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler oleh program

downloader yaitu ATMEGA 8535.

Gambar 4.3 Pengujian Mikrokontroller

ATMEGA 8ATMEGA 8535 menggunakan kristal dengan frekuensi 8 MHz,

apabila Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa

dikatakan rangkaian mikrokontroller bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.

4.3 Pengujian LCD 16x2

Rangkaian LCD dihubungkan ke PB.0 sampai PB7, yang merupakan pin I/O

dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai timer/counter, komperator analog dan

mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang

akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh mikrokontroller

ATMega8535. Pada bagian ini, mikrokontroller dapat memberi data langsung ke

LCD. Pada LCD sudah terdapat driver untuk mengubah ASCII output

mikrokontroller menjadi tampilan karakter.

Universitas Sumatera Utara

Page 42: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

28

Gambar 4.4 Pengujian LCD

Gambar diatas merupakan hasil pengukuran pada display LCD, pengukuran

dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah LCD bekerja dengan baik atau

tidak yaitu dengan membandingkan tegangan terukur dengan program maupun data

sheet.

Berikut program yang digunakan untuk menguji cara kerja LCD;

#include <LiquidCrystal.h>

const int rs = 23, en = 21, d4 = 20, d5 = 19, d6 = 18, d7 = 17;

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

void setup() {

lcd.begin(16, 2);

lcd.print("hello, world!");

}

void loop() {

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(millis() / 1000);

}

Universitas Sumatera Utara

Page 43: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

29

4.4 Pengujian Modul SIM800

Pengujian Modul SIM800 dengan cara menghubungkan Modul SIM800 ke

mikrokontroller,setelah dilakukan perangkaian mikrokontroller di program untuk

mengetahui output dari Modul SIM800.

Berikut adalah program pengujian Modul SIM800;

void setup() {

Serial.begin(9600);

send_Sms("085261065xxx","Modem Ok");

}

void loop() {

}

bool send_Sms(char* number,char* text){

Serial.print (F("AT+CMGF=1\r")); //set sms to text mode

while(Serial.read()!=0x0A){};

delay(2000);

Serial.print (F("AT+CMGS=\"")); // command to send sms

Serial.print (number);

Serial.print(F("\"\r"));

while(Serial.read()!=0x20){};

delay(1000);

Serial.print (text);

Serial.print ("\r");

Serial.print((char)26);

Universitas Sumatera Utara

Page 44: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

30

while(Serial.read()!=0x0A){};

while(Serial.read()!=0x0A){};

}

Dan hasilnya dapat dilihat dibawah ini;

Gambar 4.5. Pengujian Modul SIM800

4.5 Hasil Pengujian Sistem Keseluruhan Alat

Pengujian keseluruhan alat dilakukan dengan memonitoring pergerakan pintu

dan jendela melalui SMS yang di kirim oleh Modul SIM800. Dapat dilihat pada

gambar di bawah ini.

4.5.1 Pada Saat Alat Diaktifkan.

Gambar 4.6 Pada Saat Alat Diaktifkan

Universitas Sumatera Utara

Page 45: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

31

Gambar 4.7 Pada Saat Alat Dinyalakan

4.5.2. Pada Saat Sistem Pendeteksi Diaktifkan

Gambar 4.8 Sistem Pendeteksi Diaktifkan

Universitas Sumatera Utara

Page 46: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

32

Gambar 4.9 Pemberitahuan SMS Pada Saat Pendeteksi Diaktifkan

4.5.3 Pada Saat Terdeteksi Pergerakan Pintu dan Jendela

Gambar 4.10 Saat Terdeteksi Pergerakan Pintu dan Jendela

Universitas Sumatera Utara

Page 47: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

33

Gambar 4.11 Pemberitahuan SMS Pada Saat Terdeteksi Pergerakan

4.5.4 Pada Saat Sistem Pendeteksi Dinonaktifkan

Gambar 4.12 Sistem Pendeteksi Dinonaktifkan

Universitas Sumatera Utara

Page 48: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

34

Gambar 4.13 Pemberitahuan SMS Pada Saat Pendeteksi Dinonaktifkan

4.5.5 Pada Saat Pergerakan di dalam Rumah

Gambar 4.14 Pemberitahuan Pada saat pergerakan di dalam rumah

Universitas Sumatera Utara

Page 49: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

35

Gambar 4.15 Pemberitahuan SMS pada saat terjadi pergerakan di dalam

rumah.

Untuk menjalankan seluruh sistem tersebut, maka digunakan bahasa

pemrograman dalam hal pemrosesan yang dikendalikan langsung oleh

mikrokontroller ATMEGA 8535. Berikut adalah program sistem yang sedang

dijalankan :

#include <LiquidCrystal.h>

const int rs = 23, en = 21, d4 = 20, d5 = 19, d6 = 18, d7 = 17;

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

int state = 0;

int stt = 0;

String p;

int buzzer=15;

#define pintu 3

#define jendela1 2

#define jendela2 1

#define pir 0

#define merah A3

Universitas Sumatera Utara

Page 50: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

36

#define hijau A1

#define biru A2

#define B 10

#define A 12

#define C 13

char* text="Modem Ok";

//char* number="085261065610";

char* number="082276087629";

#define lcd_gotoxy lcd.setCursor

#define delay_ms delay

#define lcd_putsf lcd.print

int sms_stt = 0;

void setup() {

pinMode(A,INPUT);

pinMode(B,INPUT);

pinMode(C,INPUT);

pinMode(pir,INPUT);

pinMode(pintu,INPUT);

pinMode(jendela1,INPUT);

pinMode(jendela2,INPUT);

pinMode(merah,OUTPUT);

pinMode(hijau,OUTPUT);

pinMode(biru,OUTPUT);

pinMode(22,OUTPUT);

digitalWrite(22,LOW);

Universitas Sumatera Utara

Page 51: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

37

pinMode(16,OUTPUT);

digitalWrite(16,HIGH);

pinMode(buzzer,OUTPUT);

lcd.begin(16, 2);

Serial.begin(9600);

lcd.print(" Welcome ");

for (int t=0;t<16;t++){

lcd.setCursor(t,1);

lcd.write(0xff);

delay(1500);

}

for (int t=0;t<16;t++){

Serial.print("AT+CMGD=1\r");

while(Serial.read()!=0x0A){};

while(Serial.read()!=0x0A){};

}

if (send_Sms(number,text)){}

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(100);

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1000);

lcd.clear();

}

void loop() {

Universitas Sumatera Utara

Page 52: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

38

while (state == 0)

{

sms_stt = 0;

remote();

stt_pintu();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" Security off ");

digitalWrite(hijau,HIGH);

digitalWrite(biru,LOW);

if (Serial.available()){

String da = Serial.readString();

if (da.indexOf("NG")!=-1){

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(100);

digitalWrite(buzzer,LOW);

Serial.print (F("ATH\r\n"));

send_Sms(number,"Keamanan aktif");

state = 1;

}

}

}

while (state == 1)

{

if (Serial.available()){

String da = Serial.readString();

Universitas Sumatera Utara

Page 53: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

39

if (da.indexOf("NG")!=-1){

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(100);

digitalWrite(buzzer,LOW);

Serial.print (F("ATH\r\n"));

send_Sms(number,"Keamanan Non Aktif");

state = 0;

}

}

remote();

stt_pintu();

lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" Security On ");

digitalWrite(hijau,LOW);

digitalWrite(biru,HIGH);

if (stt == 1 && sms_stt == 0){

digitalWrite(buzzer,HIGH);

send_Sms(number,"Pintu atau Jendela Terbuka, saat sedang terkunci segera

cek kondisi rumah");

sms_stt = 1;

}

if (stt == 1)

{

remote();

digitalWrite(hijau,HIGH);

Universitas Sumatera Utara

Page 54: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

40

digitalWrite(biru,HIGH);

delay_ms(500);

remote();

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay_ms(100);

remote();

digitalWrite(hijau,LOW);

digitalWrite(biru,LOW);

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay_ms(50);

remote();

digitalWrite(buzzer,LOW);

}

}

while (state == 2){

remote();

digitalWrite(hijau,HIGH);

digitalWrite(biru,LOW);

digitalWrite(buzzer,HIGH);

remote();

delay(100);

remote();

digitalWrite(hijau,LOW);

digitalWrite(biru,HIGH);

digitalWrite(buzzer,LOW);

remote();

Universitas Sumatera Utara

Page 55: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

41

delay(100);

}

}

void remote()

{

if (digitalRead(A) == 1)

{

state = 1;

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(50);

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1000);

}

else if (digitalRead(B) == 1)

{

state = 0;

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(50);

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(100);

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(50);

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1000);

}

Universitas Sumatera Utara

Page 56: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

42

else if (digitalRead(C) == 1)

{

state = 2;

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(50);

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(100);

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(50);

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(100);

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(50);

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1000);

}

}

void stt_pintu()

{

if (digitalRead(pintu) == 1 || digitalRead(jendela1) == 1 || digitalRead(jendela2)

== 1)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.write(" terbuka ");

stt = 1;

Universitas Sumatera Utara

Page 57: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

43

}

else

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.write(" ");

stt = 0;

}

}

bool send_Sms(char* number,char* text){

Serial.print (F("AT+CMGF=1\r")); //set sms to text mode

while(Serial.read()!=0x0A){};

delay(2000);

Serial.print (F("AT+CMGS=\"")); // command to send sms

Serial.print (number);

Serial.print(F("\"\r"));

while(Serial.read()!=0x20){};

delay(1000);

Serial.print (text);

Serial.print ("\r");

Serial.print((char)26);

while(Serial.read()!=0x0A){};

while(Serial.read()!=0x0A){};

}

String _buffer;

int _timeout;

String readSms(uint8_t index){

Universitas Sumatera Utara

Page 58: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

44

Serial.print (F("AT+CMGF=1\r"));

if (( _readSerial().indexOf("ER")) ==-1) {

Serial.print (F("AT+CMGR="));

Serial.print (index);

Serial.print("\r");

_buffer=_readSerial();

if (_buffer.indexOf("CMGR:")!=-1){

return _buffer;

}

else return "";

}

else

return "";

}

String _readSerial(){

_timeout=0;

while (!Serial.available() && _timeout < 12000 )

{

delay(13);

_timeout++;

}

if (Serial.available()) {

return Serial.readString();

}

Universitas Sumatera Utara

Page 59: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

45

}

char receive_sms()

{

char data;

Serial.print("AT+CMGR=1");

Serial.write(0x0D);

while(Serial.read()!=0x0A){};

while(Serial.read()!=0x0A){};

data=Serial.read();

while(Serial.read()!='K'){};

while(Serial.read()!=0x0A){};

delay_ms(500);

Serial.print("AT+CMGD=1");

Serial.write(0x0D);//ENTER

while(Serial.read()!='K'){};

while(Serial.read()!=0x0A){};

delay_ms(500);

Serial.print("AT+CMGD=2");

Serial.write(0x0D);//ENTER

while(Serial.read()!='K'){};

while(Serial.read()!=0x0A){};

delay_ms(500);

Universitas Sumatera Utara

Page 60: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

46

Serial.print("AT+CMGD=3");

Serial.write(0x0D);//ENTER

while(Serial.read()!='K'){};

while(Serial.read()!=0x0A){};

delay_ms(500);

return(data);

Universitas Sumatera Utara

Page 61: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

47

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan alat hingga pengujian dan pembahasan sistem maka penulis

dapat menarik kesimpulan, antara lain :

1. Telah berhasil dirancang alat pendeteksi pintu rumah otomatis menggunakan

Mikrokontroller ATMega8535 menggunakan remote RF untuk

menghidupkan dan mematikan alat, selain itu dapat juga digunakan

panggilan telpon sebagai pengganti remote RF untuk jarak jauh, pada pintu

dan jendela terdapat magnet dan sensor magnet sebagai pemancar dan

penerima gelombang/sinyal magnetic serta sensor PIR yang berfungsi sebagai

pendeteksi pergerakan, kemudian ketika terdeteksi adanya pergerakan maka

sensor PIR akan mengirmkan data ke Modul SIM800 dan Modul SIM800 ini

akan mengirimkan notifikasi berupa sms ke Handphone dan untuk

mematikan Alarm. Alarm disini sebagai indicator peringatan adanya

pergerakan pada pintu maupun jendela.

2. Perancangan alat pendeteksi pintu rumah otomatis menggunakan

Mikrokontroller ATMega8535 ini adalah salah satu solusi dalam penjagaan

rumah, karena dengan adanya alat ini, maka kita dapat memantau keamanan

rumah kita lebih efisien lagi, sehingga dapat memberikan kenyamanan bagi

penghuni rumah saat meninggalkan rumah dan dapat menghemat biaya dalam

pengamanan rumah.

5.2 Saran

Setelah melakukan penelitian, diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran

untuk dilakukan penelitian lebih lanjut yaitu :

1. Dalam proses penelitian ini untuk pengujian alat, sebaiknya diperhatikan

kepekaan dari sensor pir agar lebih peka mendeteksi pergerakan benda dalam

jarak dekat atau jauh.

2. Dalam pengembangan lebih lanjut bisa menggunakan variasi alat lain.

Universitas Sumatera Utara

Page 62: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

48

DAFTAR PUSTAKA

[1] A.G. Ritchie “Recent developments and future prospects for lithium

rechargeable batteries” J.Power Sources., vol. 96, no. 1, pp. 1-4, June. 2001.

[2] Kevin Morrow, Donald Karner, “Final report of Plug-in hybrid electric vehicle

charging infrastructure review”, U.S. Department of Energy Vehicle

Technologies Program-Advanced Vehicle Testing Activity, Contract

No.58517, November 2008.

[3] Mehdi Erezadi-Amoli, K.Choma, “Rapid-Charge Electric-Vehicle Stations,”

IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 25, no. 3, July 2010, pp 1883-

1886.

[4] V. Pop, H J Bergveld “State-of-the-art of battery state-of-charge

determination,” Meas. Sci. Technol. 16 (2005) R93-R110.

[5] M. Winter, R. J.Brodd, “What are Batteries, Fuel Cells, and Supercapacitors?”

Chem. Rev.104, 4245 (2004);. Soc. Interface 15, 17 (2006).

[6] M. Doyle, T.F. Fuller, and J. Newman, “Modeling of galvano-static charge

and discharge of the lithium/polymer/insertion cell,” J. Electrochem. Soc., vol.

141, no. 1, pp. 1-9, Jan. 1994.

[7] Hongwen He, Rui Xiong and Jinxin Fan, “Evaluation of Lithium-Ion Battery

Equivalent Circuit Models for State of Charge Estimation by an Experimental

Approach”, Energies, ISSN: 1996-1073, vol. 4, no. 582, 2011.

[8] Mark Verbrugge, Edward Tate, “Adaptive state of charge algorithm for nickel

metal hydride batteries including hysteresis phenomena,” Journal of Power

Sources 126 (2004) 236-249.

[9] Kandler A. Smith, Christopher D. Rahn, Chao-Yang Wang, “Control oriented

1D electrochemical model of lithium ion battery,” Energy Conversion and

Management 48 (2007) pp: 2565-2578

Universitas Sumatera Utara

Page 63: RANCANG BANGUN PENDETEKSI PINTU RUANGAN DAN SENSOR …

Universitas Sumatera Utara