SISTEM KEAMANAN SERBAGUNA DENGAN KODE … · Gambar 2.7 Sistem alarm konvensional pada mobil ......
Transcript of SISTEM KEAMANAN SERBAGUNA DENGAN KODE … · Gambar 2.7 Sistem alarm konvensional pada mobil ......
SISTEM KEAMANAN SERBAGUNA DENGAN KODE
KUNCI YANG DAPAT DIUBAH BERBASIS GADGET
ANDROID
TUGAS AKHIR
OLEH:AVOLGA ARVEN YURIANCAESA
11.50.0001
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG 2015
i
PENGESAHAN
Laporan Tugas Akhir dengan judul : “Sistem Keamanan Serbaguna Dengan Kode
Kunci Yang Dapat Diubah Berbasis Gadget Android” diajukan untuk memenuhi
sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada
Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknik Universitas Katolik
Soegijapranata Semarang.
Laporan Tugas Akhir ini disetujui pada tanggal....................2015 dan siap diajukan
ke ujian tugas akhir.
Semarang, ….......................................
Menyetujui
Pembimbing I
( Dr. Florentinus Budi Setiawan, ST., MT. )
Mengetahui
Kaprogdi Teknik Elektro
( Dr. Florentinus Budi Setiawan, ST., MT. )
ii
ABSTRAK
Seperti yang kita ketahui bahwa kehidupan manusia dari masa – masa
telah mengalami peningkatan dalam berbagai macam hal termasuk salah satunya
ialah aspek ilmu pengetahuan dan teknologi. Perkembangan alat telekomunikasi
merupakan salah satu teknologi yang masih terus dikembangkan hingga saat ini
agar menjadi lebih mutakhir, dengan harga yang semakin terjangkau semua orang
dapat membeli dan menggunakan telepon seluler. telepon seluler yang beredar
dipasaran juga terdiri dari beberapa jenis ,salah satunya yang paling populer saat
ini adalah telepon seluler berbasis Operating System Android. Android adalah tipe
telepon seluler yang dapat dikembangkan aplikasinya (open source) maka dari itu,
dengan mengetahui adanya isu masalah sistem keamanan yang selalu menghantui
manusia dari masa-kemasa, pengembangan aplikasi Android untuk diintegrasikan
dengan rekayasa ilmu elektronik berbasis komputasi kecerdasan buatan niscaya
dapat menjadi inovasi baru untuk melahirkan jenis sistem keamanan yang modern,
efektif dan efisien bagi manusia .
Kata kunci : Handphone, Android, open source, sistem keamanan .
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terima kasih penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha
Esa atas kasih karunia yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan Tugas Akhir dengan judul “Sistem Keamanan Serbaguna Dengan
Kode Kunci Yang Dapat Diubah Berbasis Gadget Android”.Tidak lupa hasil
karya cipta konsep tugas akhir yang telah dibuat ini penulis dedikasikan pada
fakultas teknik elektro Universitas Katolik Soegijapranata, yang mana setelah
mengalami proses kegiatan belajar mengajar didalamnya, penulis memperoleh
banyak pengalaman dan pengetahuan yang dapat menundukung proses pembuatan
tugas akhir ini. Adapun laporan Tugas Akhir ini dibuat untuk memenuhi
persyaratan akademis Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro. Semoga laporan ini
dapat bermanfaat bagi pembaca sekalian, Berkah dalem.
Semarang, Januari 2015
Penulis
iv
UCAPAN TERIMAKASIH
Dalam proses pengerjaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini,
terdapat berbagai macam kendala yang penulis alami namun kesulitan tersebut
dapat teratasi berkat beberapa pihak yang berbaik hati mau memberikan saran,
nasihat dan koreksi terhadap proses pengerjaan tugas akhir penulis. Pada
kesempatan kali ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-
besarnya kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberi berkat, kemudahan jalan
dan kelancaran kepada penulis.
2. Orang tua, adik , opa dan oma penulis yang selalu memberi semangat dan
dukungan baik secara moril maupun materiil kepada penulis.
3. Bapak Dr. Florentinus Budi Setiawan, MT. selaku pembimbing Tugas
Akhir dan Ka.Progdi Teknik Elektro.
4. Bapak Dr. Ir.Ign Slamet Riyadi, MT. selaku koordinator Tugas Akhir.
5. Bapak Ant.Juang Saksono,SE. selaku staf bagian pengajaran yang
memberikan masukan dan bantuan sehingga proses administratif Tugas
Akhir dapat berjalan dengan lancar.
6. Sdr. Vincentius Andhika P.R,ST. selaku staff laboran laboratorium Teknik
Elektro Universitas Katolik Soegijapranata yang telah menyediakan dan
meminjamkan berbagai peralatan kerja serta fasilitas laboratorium.
7. Kelompok ORE NO ASOBI yang selalu bisa menjadi tempat untuk
berekspresi serta memberikan inspirasi dan semangat.
v
8. Teman-teman seperjuangan angkatan 2011 untuk dukungan dan
semangatnya.
9. Teman-teman Fakultas Teknik Program Studi Teknik Elektro Universitas
Katolik Soegijapranata.
10. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam melakukan Tugas Akhir
dan menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini yang tidak dapat penulis
sebutkan satu persatu.
Terimakasih banyak atas segala hal positif yang telah diberikan pada penulis,
dengan semua hal tersebut penulis berharap kerjasama antar mahasiswa dan
semua pihak untuk terus berinovasi tetap berlangsung baik.Tuhan Memberkati !
Semarang, Januari 2015
penulis
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL……………………………………………………………….i
HALAMAN PENGESAHAN…………………………………………………….ii
ABSTRAK………………………………………………………………………..iii
KATA PENGANTAR…………………………………………………………….iv
UCAPAN TERIMAKASIH.....................................................................................v
DAFTAR ISI……………………………………………………………………..vii
DAFTAR GAMBAR…...……………………………………………………….....x
DAFTAR TABEL…………....………………………………………………...xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang……………………...........…………………………..1
1.2 Batasan Masalah.......………………...........…….……………………5
1.3 Tujuan.........................……………….............……………………….7
1.4 Metodologi Penelitian………...…………...........…………….……...8
1.4.1 Studi Literatur............................................................................8
1.4.2 Simulasi Konsep Alat................................................................9
1.4.3 Uji Coba Hardware....................................................................9
1.5 Sistematika Penulisan...........................………....…………….…….10
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Pendahuluan....…………….………...........……………………...…12
2.2 Android Operating System...………...........…….…………………..13
2.3 Aplikasi Android.............…………….............……………………...14
vii
2.4 MIT App Inventor 2....………...…………...........…………….…….15
2.5 Sistem Keamanan.....................................……....…………….…….18
2.5.1 Brankas atau Lemari Besi........................................................18
2.5.2 Sistem Pengaman atau Alarm Mobil dan Motor.....................20
2.5.3 Sistem Keamanan Pada Bangunan..........................................21
2.6 Mikrokontrol........................................………....…………….…….25
2.7 Power Supply.......................................………....…………….……..28
2.8 Bluetooth....................………...…………...........…………….…….31
2.9 LCD......................................................………....…………….…….35
2.10 Motor Servo........................................………....…………….……..38
BAB III PERANCANGAN ALAT
3.1 Rancangan Konsep Alat Secara Keseluruhan………………………42
3.2 Minimum System.....………………...........…….………………......45
3.3 Power Supply............………………...........…….………………......51
3.4 Bluetooth Module.....………………...........…….…………………..54
3.5 LCD 16x2 Alphanumeric.........……...........…….………………......56
3.6 Motor Servo........................................................................................58
3.7 Gadget Android..................................................................................60
3.8 Aplikasi Android Connect..................................................................61
3.9 Program Mikrokontrol Connect.........................................................71
3.10 Aplikasi Android YUKI.....................................................................80
3.11 Program Mikrokontrol YUKI..........................................................110
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
viii
4.1 Pengujian dan Analisa Konsumsi Daya Hardware.....……………..131
4.2 Pengujian dan Analisa Format Sinyal Pada Hardware.....…..……..137
4.3 Pengujian dan Analisa Validasi Koneksi Bluetooth.....……………145
4.4 Pengujian dan Analisa Sistem Pengaman Hardware.....…….....…..152
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan.................................................................……………..160
5.2 Saran...........................................................................……………..160
DAFTAR PUSTAKA.............................................................................……......161
LAMPIRAN.........................................................……………............................162
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Simbol OS Android terbaru “Kitkat” dan contoh gadget Android......1
Gambar 1.2 Hal-hal yang dapat dilakukan oleh gadget Android............................2
Gambar 1.3 Ilustrasi brain storming konsep yang dibuat........................................3
Gambar 1.4 Grafik persentase tindak pencurian berdasarkan lokasi......................4
Gambar 1.5 Grafik persentase tindak pencurian berdasarkan sarana yang dicuri..4
Gambar 2.1 Pokok bahasan landasan teori............................................................12
Gambar 2.2 Anggota Open Handset Alliance.......................................................14
Gambar 2.3 Tampilan menu aplikasi pada OS Android........................................15
Gambar 2.4 Metode simulasi yang ditawarkan App Inventor 2............................16
Gambar 2.5 Tampilan work sheet dan simulasi pada App Inventor 2...................17
Gambar 2.6 Brankas mekanik (kiri) dan digital (kanan).......................................19
Gambar 2.7 Sistem alarm konvensional pada mobil.............................................21
Gambar 2.8 Contoh produk alarm yang dijual dipasaran......................................21
Gambar 2.9 Hardware alarm konvensional untuk mobil atau motor....................21
Gambar 2.10 Mekanisme kunci menggunakan lock pad ( gembok ).....................23
Gambar 2.11 Mekanisme kunci menggunakan sistem elektronik..........................23
Gambar 2.12 Kamera CCTV..................................................................................24
Gambar 2.13 Ilustrasi microcontrol architecture....................................................26
Gambar 2.14 Jenis catu daya berdasarakan fungsinya...........................................29
Gambar 2.15 Regulated power supply yang diaplikasikan pada alat.....................30
Gambar 2.16 Tegangan output regulated power supply.........................................30
x
Gambar 2.17 Anggota Special Interest Group (SIG).............................................31
Gambar 2.18 Cara kerja koneksi bluetooth saat mengirim dan menerima data....34
Gambar 2.19 Arsitektur modul LCD Alphanumeric 16x2.....................................35
Gambar 2.20 Konfigurasi pin modul LCD Alphanumeric 16x2............................36
Gambar 2.21 Blok diagram motor servo................................................................39
Gambar 2.22 Bagian-bagian motor servo..............................................................39
Gambar 2.23 Lebar pulsa trigger dan pengaruhnya pada rotor motor servo..........40
Gambar 3.1 Diagram blok cara kerja konsep yang dibuat....................................44
Gambar 3.2 Wiring diagram minsys dengan komponen-komponen yang
digunakan..........................................................................................46
Gambar 3.3 Rancangan circuit PCB minsys PIC 16F877A..................................46
Gambar 3.4 Letak minsys PIC 16F877A pada hardware......................................47
Gambar 3.5 Tampilan software PCB designer “EAGLE”.....................................52
Gambar 3.6 Circuit PCB regulated power supply.................................................52
Gambar 3.7 Letak transformator pada hardware sebagai bagian dari power
supply................................................................................................53
Gambar 3.8 Letak regulated power supply pada hardware (dibawah minsys).....53
Gambar 3.9 Bluetooth module HC-06…..............................................................54
Gambar 3.10 Letak bluetooth module pada hardware...........................................55
Gambar 3.11 LCDQC1602A ….............................................................................56
Gambar 3.12 Letak LCDQC1602A pada hardware tampak atas...........................57
Gambar 3.13 Letak LCDQC1602A pada hardware tampak depan........................57
Gambar 3.14 Motor servo Tower Pro SG 5010......................................................58
xi
Gambar 3.15 Letak motor servo pada hardware tampak atas................................59
Gambar 3.16 Letak motor servo pada hardware tampak depan.............................59
Gambar 3.17 Tablet Samsung Galaxy Tab II dengan OS Android
jelly bean 4.1.1................................................................................60
Gambar 3.18 Flow chart cara kerja aplikasi Android “Connect”...........................62
Gambar 3.19 Rancangan GUI aplikasi “Connect” pada layout editor
App Inventor 2.................................................................................63
Gambar 3.20 Visual block programming screen 1 initialize..................................64
Gambar 3.21 Visual block programming variable X, Y dan Z...............................64
Gambar 3.22 Visual block programming list picker 1 before picking...................65
Gambar 3.23 Visual block programming list picker 1 after picking......................65
Gambar 3.24 Visual block programming button 1,2,3 dan 4.................................65
Gambar 3.25 Visual block programming button 5,6,7 dan 8.................................67
Gambar 3.26 Visual block programming button 9 dan 10.....................................68
Gambar 3.27 Visual block programming clock 1 sebagai timer 1.........................68
Gambar 3.28 Visual block programming tombol 11 (tombol exit)........................69
Gambar 3.29 Proses compiling program Android “Connect”................................70
Gambar 3.30 Tampilan aplikasi Android “Connec.apk”
setelah diinstal pada tablet...............................................................70
Gambar 3.31 Tampilan awal inisialisasi software mikroC PRO............................71
Gambar 3.32 Tampilan software programer PIC microbrn....................................71
Gambar 3.33 Flow chart algoritma program mikrokontrol
untuk aplikasi “Connect”.................................................................72
xii
Gambar 3.34 Tampilan awal hardware aplikasi “Connect”
pada software simulasi....................................................................78
Gambar 3.35 Pembacaan dan pengiriman nilai ADC pada rangkaian simulasi.....78
Gambar 3.36 Pembacaan data input dan pengiriman feed back pada simulasi......79
Gambar 3.37 Flow chart cara kerja home screen pada aplikasi “YUKI”...............81
Gambar 3.38 Desain GUI aplikasi “YUKI” pada layout editor.............................82
Gambar 3.39 Visual block programming screen initialize.....................................83
Gambar 3.40 Visual block programming variable X,Y dan Z................................84
Gambar 3.41 Visual block programming player 1 completed …..........................84
Gambar 3.42 Visual block programming screen 1 other screen closed.................84
Gambar 3.43 Visual block programming button 1,2 dan 3 (menu button).............85
Gambar 3.44 Visual block programming clock 1 sebagai timer 1.........................86
Gambar 3.45 Visual block programing screen 1 back pressed...............................88
Gambar 3.46 Flow chart cara kerja start screen pada aplikasi
Android “YUKI”..............................................................................89
Gambar 3.47 Desain GUI start screen aplikasi “YUKI” pada layout editor..........91
Gambar 3.48 Visual block program screen 2 initialize..........................................92
Gambar 3.49 Visual block program variable X,A,B,C,D,E,F,G,H,I dan J.............93
Gambar 3.50 Visual block program list picker 1 before picking...........................94
Gambar 3.51 Visual block program list picker 1 after picking..............................94
Gambar 3.52 Visual block program clock 3 sebagai timer 3.................................95
Gambar 3.53 Visual block program button 1 dan 2................................................96
Gambar 3.54 Visual block program button 3,4,5 dan 6..........................................97
xiii
Gambar 3.55 Visual block program button 7,8,9 dan 10........................................98
Gambar 3.56 Visual block program clock 1 sebagai timer 1...............................100
Gambar 3.57 Visual block program clock 2 sebagai timer 2...............................101
Gambar 3.58 Visual block program button 11 (tombol back)..............................102
Gambar 3.59 Visual block program screen 2 back pressed..................................103
Gambar 3.60 Flow chart cara kerja about screen pada aplikasi “YUKI”.............104
Gambar 3.61 Desain GUI about screen aplikasi “YUKI” pada layout editor......105
Gambar 3.62 Visual block program screen 3 initialize........................................106
Gambar 3.63 Visual block program variable X....................................................106
Gambar 3.64 Visual block program player 1 completed......................................106
Gambar 3.65 Visual block program button 1 click ( tombol back ).....................107
Gambar 3.66 Visual block program screen 3 back pressed..................................107
Gambar 3.67 Visual block program clock 1 sebagai timer 1...............................108
Gambar 3.68 Proses compiling program Android aplikasi “YUKI”....................109
Gambar 3.69 Tampilan aplikasi Android “YUKI.apk”
setelah diinstal pada tablet.............................................................109
Gambar 3.70 Flow chart algoritma program mikrokontrol
untuk aplikasi “YUKI”.................................................................110
Gambar 3.71 Tampilan awal simulasi rangkaian aplikasi
“YUKI” pada simulasi..................................................................125
Gambar 3.72 Tampilan rangkaian simulasi “YUKI” saat
mengeset password.......................................................................126
Gambar 3.73 Tampilan rangkaian simulasi “YUKI” saat
xiv
menginput password yang benar...................................................127
Gambar 3.74 Tampilan rangkaian simulasi “YUKI” bila
password yang diinput benar........................................................128
Gambar 3.75 Tampilan rangkaian simulasi “YUKI” saat
menginput password yang salah...................................................129
Gambar 3.76 Tampilan rangkaian simulasi “YUKI” bila
password yang diinput salah.........................................................130
Gambar 4.1 Proses pengujian, pengukuran dan analisa alat...............................131
Gambar 4.2 Proses pengukuran nilai tegangan catu daya tanpa beban..............132
Gambar 4.3 Pengukuran catu daya dengan beban minsys..................................132
Gambar 4.4 Pengukuran catu daya dengan beban minsys
dan bluetooth module......................................................................133
Gambar 4.5 Pengukuran catu daya dengan beban minsys,
bluetooth module dan LCD.............................................................133
Gambar 4.6 Pengukuran catu daya motor servo saat tidak bergerak..................134
Gambar 4.7 Pengukuran catu daya motor servo saat bergerak...........................134
Gambar 4.8 Pengukuran V output pin TX bluetooth module saat standby.........135
Gambar 4.9 Bentuk sinyal trigger motor servo untuk membuka
sistem locker...................................................................................137
Gambar 4.10 Bentuk sinyal trigger motor servo untuk mengunci
sistem locker...................................................................................138
Gambar 4.11 Bentuk sinyal data komunikasi serial (UART)...............................138
Gambar 4.12 Bentuk sinyal data komunikasi serial (UART) bila diperbesar......139
xv
Gambar 4.13 Output sinyal ketika BT module menerima data 0........................140
Gambar 4.14 Output sinyal ketika BT module menerima data 1........................140
Gambar 4.15 Output sinyal ketika BT module menerima data 2........................141
Gambar 4.16 Output sinyal ketika BT module menerima data 3........................141
Gambar 4.17 Output sinyal ketika BT module menerima data 4........................142
Gambar 4.18 Output sinyal ketika BT module menerima data 5........................142
Gambar 4.19 Output sinyal ketika BT module menerima data 6........................143
Gambar 4.20 Output sinyal ketika BT module menerima data 7........................143
Gambar 4.21 Output sinyal ketika BT module menerima data 8........................144
Gambar 4.22 Output sinyal ketika BT module menerima data 9........................144
Gambar 4.23 Bagian-bagian pada aplikasi Android “Connect”...........................145
Gambar 4.24 Proses komunikasi data saat minsys mengirim
data nilai ADC=255......................................................................146
Gambar 4.25 Proses komunikasi data saat minsys mengirim
data nilai ADC=87........................................................................147
Gambar 4.26 Proses komunikasi data saat minsys mengirim
data nilai ADC=144......................................................................147
Gambar 4.27 Uji coba dengan mengirim data angka 0 pada hardware...............148
Gambar 4.28 Uji coba dengan mengirim data angka 1 pada hardware...............149
Gambar 4.29 Uji coba dengan mengirim data angka 2 pada hardware...............149
Gambar 4.30 Uji coba dengan mengirim data angka 3 pada hardware...............149
Gambar 4.31 Uji coba dengan mengirim data angka 4 pada hardware...............150
Gambar 4.32 Uji coba dengan mengirim data angka 5 pada hardware...............150
xvi
Gambar 4.33 Uji coba dengan mengirim data angka 6 pada hardware...............150
Gambar 4.34 Uji coba dengan mengirim data angka 7 pada hardware...............151
Gambar 4.35 Uji coba dengan mengirim data angka 8 pada hardware...............151
Gambar 4.36 Uji coba dengan mengirim data angka 9 pada hardware...............151
Gambar 4.37 Hasil jadi hardware dan software alat............................................152
Gambar 4.38 Tampilan LCD saat prototype alat memulai inisialisasi.................153
Gambar 4.39 Bagian-bagian pada home sceen aplikasi Android “YUKI”..........153
Gambar 4.40 Bagian-bagian pada start sceen aplikasi Android “YUKI”............154
Gambar 4.41 Tampilan list picker pada aplikasi Android “YUKI”.....................154
Gambar 4.42 Tampilan indikator pada start screen ketika bluetooth
sudah terhubung............................................................................155
Gambar 4.43 Bagian-bagian pada about screen aplikasi Android “YUKI”.........155
Gambar 4.44 Proses password record atau password setting...............................156
Gambar 4.45 Hardware dalam keadaan standby dan siap
menerima input password.............................................................156
Gambar 4.46 Tampilan LCD apabila password yang diinput benar.....................157
Gambar 4.47 Feed back yang diterima oleh aplikasi Android
jika input password benar.............................................................158
Gambar 4.48 Tampilan LCD apabila password yang diinput salah.....................158
Gambar 4.49 Feed back yang diterima oleh aplikasi Android
jika input password salah..............................................................159
Gambar 4.50 Arah putar rotor motor servo ketika mengunci
atau membuka kunci.......................................................................159
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi frekwensi gelombang radio bluetooth
pada negara-negara tertentu...................................................................32
Tabel 2.2 Korelasi daya yang digunakan dan jarak efektif bluetooth...................33
Tabel 2.3 Konfigurasi pin LCD Alphanumeric 16x2............................................37
Tabel 3.1 Konfigurasi pin mikrokontrol PIC 16F877A........................................48
Tabel 3.2 Lanjutan dari tabel 3.1...........................................................................49
Tabel 3.3 Lanjutan dari tabel 3.2...........................................................................50
Tabel 4.1 Hasil pengukuran nilai tegangan pada hardware.................................136
xviii