Arduino Uno

RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN KAMAR KOST

MENGGUNAKAN SENSOR PASSIVE INFRA RED

DAN BERBASIS ARDUINO UNO

NASKAH PUBLIKASI

diajukan oleh

Suhermanto 11.01.2892

Agung Nur Rohman 11.01.2897

kepada

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER

AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA

2014

DESIGN SYSTEM SECURITY BOARDING ROOM USING SENSOR BASED PASSIVE INFRA RED

AND ARDUINO UNO

RANCANG BANGUN SISTEM KEAMANAN KAMAR KOST MENGGUNAKAN SENSOR PASSIVE INFRA RED DAN BERBASIS ARDUINO UNO

Suhermanto

Agung Nur Rohman Joko Dwi Santoso

Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA

ABSTRACT

Rapid technological developments that currently make people want to always be

creative and triggers to create something new which can be applied and can be used easily and practical and can be controlled from a short distance and long distance.

Has been performed using a home security system design Passive Infra Red

sensors and alarms based Arduino uno in pairs on the door of the room. The system can detect the presence of an intruder or burglar automatically. If the boarding room in a state of danger, the system will turn on the buzzer or alarm and then the system will send commands to the modem as a serial modem serial plainly an information server sends a message that there is an intruder or burglar to the owner of a boarding room.

This tool has been realized and can detect if the theft of human motion detection

sensor that is mounted on the door of the boarding room and turn on the alarm automatically.

Keywords : Sensor PIR, Aduino Uno, Buzzer, Modem Serial.

1

1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang Masalah

Tingginya tingkat kriminalitas keamanan menjadi salah satu hal yang sangat

penting. Misalnya di kamar kost yang yang rentan akan terjadinya pencurian .Oleh

karena itu dibutuhkan suatu perangkat sistem keamanan untuk menjaga keamanan

setiap waktu untuk dapat melingdungi asset yang dimiliki.Dengan pengaplikasian sistem

ini diharapkan dapat melingdungi dari pencurian yang akhir – akhir ini marak terjadi, guna

untuk menimbulkan rasa aman setiap waktu.Dengan sisitem ini diharapkanakan

menekan rasa kriminallitas dilingkungan kost.

Untuk itu penulis membuat judul “Sistem Keamanan Kost Mengunakan Sensor

Passive Infra Red Dan Berbasis Arduino Uno”.Sistem ini digunakan sebagai detector

pengamanan kamar kost menggunakan alarm sebagai nada peringatan. Sistem

keamanan ini diabuat untuk mengetahui orang yang masuk tanpa seizin pemilik kamar

kost, ketika orang masuk dan membuka pintu maka akan secara otomatis alarm berbunyi

untuk peringatan, sehingga diharapkan pengaplikasian sistem keamanan ini dapan

memberikan rasa aman tehadap pemilik kost. Sistem ini mempuyai keunggulan dengan

menggunakan sensor passve inrfra red dapat mendeteksi radiasi infra merah yang

dipancarkan tubuh manusia, sehingga dapat mendeteksi dalam keadaan gelap

sekalipun.

2. Landasan Teori

2.1 Pengenalan Arduino Uno

Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATMega

3281 (datasheet).Arduino Uno mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya

dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz,

sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset.

1Winoto.Andi, 2010 “Mikrokontroller AVR ATmega8/16/32/8535.hal 18

2

2.2 Bagian-bagian Arduino uno

Ringkasan

Deskripsi Arduio Uno:

Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno

Mikrokontroler ATmega328

Tegangan pengoperasian 5V

Tegangan input yang

disarankan 7-12V

Batas tegangan input 6-20V

Jumlah pin I/O digital 14 (6 di antaranya menyediakan keluaran PWM)

Jumlah pin input analog 6

Arus DC tiap pin I/O 40 mA

Arus DC untuk pin 3.3V 50 mA

Memori Flash 32 KB (ATmega328), sekitar 0.5 KB digunakan oleh

bootloader

SRAM 2 KB (ATmega328)

EEPROM 1 KB (ATmega328)

Clock Speed 16 MHz

Sumber :http://arduino.cc/, diakses 3 mei 2014, 08:00 WIB

2.3 Komunikasi

Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan computer,

Arduino Uno lain, atau mikrokontroler lain. ATMega3282 ini menyediakan UART TTL (5v)

komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX dan 1 (TX).

2.3.1 Input dan Output

Input dan Output3 Setiap 14 pin digital pada ArduinoUno dapat digunakan

sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan

digitalRead(). Input/output dioperasikan pada 5 volt. Setiap pin dapat menghasilkan atau

menerima maksimum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor 20-50 Kohms

2Steven F.Barrett, 2012”ATMega 328” hal 13

3Steven F.Barrett, 2012”Input dan Output” hal 9

3

2.3.2 Catu Cahaya

ArduinoUno dapat beroperasi melalui koneksi USB atau power supply. Dalam

penggunaan power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor dapat

dihubungkan dengan jack adaptor pada koneksi port inputsupply.

2.3.3 Memory

Arduino memiliki 32 KB flash memory4 untuk menyimpan kode, juga 2 KB yang

digunakan untuk bootloader.Arduino memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk

EEPROM.

2.4 Komunikasi Serial

Komunikasi serial merupakan komunikasi data dengan pengiriman data satu

persatu pada satuan waktu. Transmisi data pada komunikasi serial dilakukan per bit.

2.5 Perangkat Lunak (Arduino Software)

Lingkungan open-source Arduino atau Arduino IDE5 memudahkan untuk menulis

kode dengan meng-upload ke I/O board. Ini berjalan pada Windows, Mac OS X, dan

Linux. Berdasarkan pengolahan, avr-gcc, dan perangkat lunak open-source lainnya.

2.6 Pemprograman

Arduino Uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino. Pilih ArduinoUno

dari Tool lalu sesuaikan denganMicrocontroller yang digunakan.

2.7 Automatic Software Reset

Tombol reset Arduino Uno dirancang dengan cara yang memungkinkan untuk

mengatur ulang oleh perangkat lunak yang berjalan pada computer yang terhubung.

2.8 Sensor

Sensor adalah suatu alat yang dapat mengukur atau mendeteksi kondisi

sebenarnya di dunia nyata, seperti pergerakan, panas, atau cahaya dan mengubah

kondisi nyata tersebut ke dalam bentuk analog adau digital.

2.9 Buzzer Modul

Buzzer6adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suaa.

Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya cukup mudah

yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan mengeluarkan bunyi atau

suara. Frekuensi suara yang dikeluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5KHz.

4Steven F.Barrett, 2012”memory”hal 14

5G.smith,2011”The Integrated Development Environment (IDE)”.hal 5

6Army War Collage, 2006”Power Buzzer Amplifer”

4

2.10 Modem

Modem berasal dari singkatan Modulator Demodulator. Modulator merupakan

bagian yang mengubah sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa (carrier) dan siap

untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal

informasi (biasanya berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa yang diterima sehingga

informasi tersebut dapat diterima dengan baik.

Gambar 2.6 Sistem Pengiriman Informasi

3. Prancangan dan Pembuatan Sistem

3.1 Gambaran Umum

Gambar 3.1 Alur Kerja Sistem

Berdasarkan alur kerja sistem diatas, sistem di atas cara kerjanya adalah

pertama sensor infra red akan memancarkan sinyal infra rednya ke infra red reciver yang

sebelumnya dimodulasi oleh rangkaian buzzer modul. Dari infra redreciver itu

5

akanditerima oleh rangkain komparator. Yang jika aliran cahaya dari cahaya infra red itu

tadi dihalangi maka tegangan output pada komperator akan menjadi 0 Volt atau menjadi

low kemudian akan masuk ke Arduino Uno ATMega 328. Selain itu inputan dari ATMega

328 ada sensor PIR yang terpasang di kamar kost. Kemudian dari ATMega 328 itu

dikirimkan melalui komunikasi RS 232 ke Modem Serial Wavecom dengan koneksi RX

TX. Kemudian dari ATMega 328 di outputkan ke buzzer dan di outputkan pada HP

server yang menggunakan modem serial Wavecom yang komunikasinya kemudian

informasinya akan diteruskan kepada HP orang pemilik kamar kost.

3.2 Blok Diagram Sistem

Sebelum merancang dan membuat perangkat keras pada proyek akhir ini,

yang harus dipahami terlebih dulu adalah susunan atau blok diagram dari sistem itu

sendiri. Blok diagram dari sistem yang dibuat pada proyek akhir ini ditunjukkan pada

gambar berikut :

Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem

3.3 Perancanaan dan Pembuatan Sistem Hardware

3.3.1 Minimum Sistem

Arduino Uno yang dipilih adalah ATMega 328 karena clock kerjanya tinggi

sampai 16 MIPS pada clock 16 MHZ, ukuran flash memorinya besar yaitu sebesar

sebesar 2 Kbyte, 32 KByte, kapasistas SRAM 2. Kemudian mempunyai 2 buah TX RX

karena dalam hal ini pada sistem ini dibutuhkan 2 buah TX RX.

3.3.2 Sensor Infra Red

6

Pada sensor Infra Red ini terdiri dari IR led, Infra Redreceiver, rangkaian

modulasi ic 555 dan rangkaian komparator. Rangkaian komparatornya menggunakan IC

LM 324 yang merupakan komparator inverting.Dalam perancangan sensor infra red kali

ini digunakan IR receiver GPUE128Q dengan spesifik dia dapat menerima data pada

range frekuensi sebesar 38-40 kHz.

3.3.3 Koneksi Serial

Berikut adalah perancangan untuk komunikasi serial 232 to modem serial

Wavecom dengan gambar board sebagai berikut:

Gambar 3.7 RangkaianRS 232 to modem serial

7

3.4 Perancangan Software

3.4.1 Flowchart Sensor PIR.

Gambar 3.8 FlowchartSensor PIR

Pada gambar flowchart diatas dapat dijelaskan bahwa sensor PIR akan

mendeteksi orang itu sebagai pencuri atau penyusup yang akan masuk ke kamar kost,

maka jiak sensor PIR mendeteksi pencuri maka lampu akan menyala, jika lampu mati

maka sensor PIR tidak mendeteksi pencuri atau penyusup yang akan masuk ke kamar

kost.

8

3.4.3 Flowchart Pengiriman SMS

Gambar 3.10 Flowchart Pengiriman SMS

Pada flowchart diatas adalah diagram alir mengenai pengiriman SMS yang

dilakukan oleh Arduino Uno ATMega 328 yang mempunyai struktur kerja bahwa jika ada

data dari sebuah sensor maka data tersebut akan dilanjutkan ke Arduino kemudian

diteruskan modem serial yang sebagai server untuk diteruskan ke handphone pemilik.

3.4.4 Perancanagan Penempatan Sensor Pada Kamar Yang Sebenarnya

Gambar dibawah adalah design rumah atau kamar kost yang digunakan untuk

menentukan penempatan sensor-sensor yang digunakan. Berikut ini adalah gambaran

sistem dan penempatan sensor.

9

Gambar 3.11 Penempatan Sensor Kamar Kost

4. Pengujian dan Hasil

4.1 Pengujian Perangkat Keras

Pengujian yang dilakukan kali ini yaitu pengujian perangkat keras dan sensor

yang sudah dibuat. Pengujian perangkat keras yang dilakukan yaitu menguji Arduino Uno

dan sensor PIR, sms gateway, Buzzer,koneksi serial RS 232.

4.1.1 Pengujian Arduino Uno

1) Tujuan

Untuk mengetahui apakah minimum system ATMega 328 ini berfungsi atau tidak.

4.1.2 Pengujian Buzzer (Alarm)

Untuk mengetahui apakah Buzzer atau alarm bekerja dengan baik atau tidak.

4.1.3 Pengujian Sensor PIR (Passive InfraRed)

Untuk mengetahui apakah sensor PIR KC7783R bekerja dengan baik atau tidak dan

Untuk mengetahui sensitifitas dari sensor PIR KC7783R.

4.1.4 Pengujian Koneksi Serial

Untuk mengetahui apakah koneksi serial RS 232 bekerja dengan baik atau tidak

4.1.5 Pengujian Modem Serial Wavecom

10

Untuk mengetahui apakah modem serial Wavecom bekerja dengan baik atau tidak

dan untuk mngetahui apakah koneksi serial RS 232 terhubung dengan baik ke modem

serial Wavecom.

4.1.6 Pengujian Sistem Keamanan Kamar Kost Menggunakan Sensor PIR

Menggunakan Arduino Uno

Untuk mengetahui apakah penempatan sensor dan sensitifias sensor PIR

bekerja dengan baik pada kamar kost dan untuk mengetahui apakah kemanan kamar

kost bekerja dengan biak atau tidak kemudian mengetahui apakah semua alat bekerja

dengan baik saat pemasangan pada objek.

5. Penutup

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan tahap perancanaan dan pembuatan sistem yang kemudian

dilanjutkan dengan tahap pengujian dan hasil, maka dapat di ambil kesimpulan

sementara sebagai berikut :

1. Sensor PIR yang didisain hanya dapat mendeteksi pergerakan.

2. Sistem dapat memberi peringatan atau informasi berupa pesan singkat

(SMS)

3. Pada sensor infra red, jarak maksimum yang dapat dideteksi oleh sensor

infra red secara vertical yaitu dengan jarak atas ke bawah sekitar 2 meter

dengan sudut 600 dengan jarak vertical maksimal 5 meter.

4. Komunikasi serial pada Arduino Uno ATMega 328 bekerja dengan baik dan

menghasilkan output yang baik pada modem serial GSM.

5. Respon yang dimiliki oleh sensor PIR yang digunakan pada sistem sensor ini

yaitu dapat mendeteksi dengan range sebesar 50 0

dengan waktu respon

rata-rata 2 detik.

6. Merancang sistem keamanan kamar kost menggunakan sensor PIR dan

berbasis Arduino Uno, alat atau hardware yang digunakan adalah

Mikrokontroller ATMega 328, sensor PIR, koneksi serial TX RX, Buzzer dan

Modem serial GSM Wavecom. Langkah awal dalam merancang sistem :

Hubungkan sensor PIR pin Mikrokontroller ATMega 328

Hubungkan Buzzer pada pin Mikrokontoller ATMega 328

Hubungkan koneksi TX RX pada ATMega 328

Hubungkan Modem serial GSM Wavecom pada ATMega 328

11

5.2 Saran

Tugas Akhir ini merupakan hasil maksimal saat ini.Karya ini masih bisa

dikembangkan kedepannya, disempurnakan dan juga adanya penambahan-penambahan

lainnya, seperti sistem otomatis mematikan sensor mealaui SMS dan tambahan kamera

tambahan sensor-sensor yang lainnya.

12

DAFTAR PUSTAKA

Benzi Massimo, 2011, “Gretting Started with Arduino”, Sebastopol: O’Reilly

Media, Inc

Evans, Brian, 2011, “Beginning Arduino Progremming, Apress

Gertz, Emily; & Justo, Patrick Di, 2012, “Environmental Monitoring with Arduino Buiilding

Simple Devices to Collect Data about the World Around Us”,

Sebastopol: O’Reilly Media, Inc

I Kade Agus Aryawan, 2007 “Sistem Pengaman Rumah Berbasis Mikrokontroler

ATMEGA 8535”, TA, Teknik Elektro Ekstensi.

Katupitiya, Jayanta, “Interfacing with C++ Progremming Real-World

Applications”, Berlin: Springer-Verlag.

McRoberts, Michel, 2001, “Arduino Starters Kit Manual a Complate Beginners Guide to

the Arduino”, Eartshine Design.

McRoberts, Michael, 2010, “Beginning Arduino”, New York: Apress.

Monk, Simon, 2010, “30 Arduino Project for the Evil Genius”, The McGraw-Hill

Companies, Inc.

Reiley, Mike, 2012, “Progremming Your Home Automate with Arduino, Android, and Your

Computer”, The Pragmatic Programmers, LLC.