APLIKASI SENSOR PASSIVE INFRARED RECEIVER (PIR) PADA SISTEM MONITORING KEAMANAN RUMAH BERBASIS ANDROID DENGAN APLIKASI TEAMVIEWER
LAPORAN AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh :
PUTRI HAIRIANI OKTAVIANI 0612 3032 0234
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2015
ABSTRAK APLIKASI SENSOR PASSIVE INFRARED RECEIVER (PIR) PADA SISTEM MONITORING KEAMANAN RUMAH BERBASIS ANDROID DENGAN APLIKASI TEAMVIEWER
PUTRI HAIRIANI OKTAVIANI
Manusia banyak melakukan aktivitas hidupnya diluar rumah, untuk itu manusia dituntut untuk sering meninggalkan rumahnya yang berisi banyak asset dan barang-barang berharga. Untuk memberikan rasa aman bagi pemilik rumah terhadap ancaman pencurian dan perampokan ketika sedang berada diluar rumah maka salah satu solusinya adalah pemilik rumah harus mempunyai sistem keamanan rumah yang dapat memonitoring keadaan rumah dari jarak jauh sehingga dapat mencegah dari hal-hal yang tidak diinginkan. Sistem keamanan ini terdiri dari sensor Passive Infrared Receiver (PIR) yang mendeteksi gerakan manusia dengan jarak pembacaan sensor (PIR) sejauh 3 meter dengan sudut pembacaan mencapai 120 derajat. Ketika sensor PIR ini mendeteksi gerakan manusia, maka sensor PIR ini akan memiliki tegangan output berupa sinyal digital berlogika tinggi sebagai inputan ke komunikasi serial yang akan menghubungkan komunikasi antara output PIR tesebut ke modem wavecom untuk memberikan notifikasi berupa Short Message Service (SMS) melalui perintah AT Command ke handphone. Selanjutnya keberadaan manusia ini dapat dipantau menggunakan handphone dengan OS android melalui aplikasi teamviewer yang akan mengkoneksikan komunikasi antara handphone dan komputer untuk mengakses sinyal video yang berasal dari webcam.
Kata Kunci : Sensor Passive Infrared Receiver (PIR), Short Message Service (SMS), Modem Wavecom, Teamviewer, Webcam
ABSTRACT APPLICATION OF PASSIVE INFRARED RECEIVER (PIR) SENSOR AT HOME MONITORING SYSTEM BASED ON ANDROID WITH TEAMVIEWER APPLICATION
PUTRI HAIRIANI OKTAVIANI
Mostly human doing his life activities outside the home, therefor the people are have to leave his house that contains a lot of assets and valuables. To give a sense of security for homeowners against the threat of theft and robbery while he was outside the house then one solution is the owner of the house must have a home security system that can monitor the state of the house from a distance so as to prevent it from things that are not desirable. This security system consists of a sensor Receiver Passive Infrared (PIR) which detects human movement with distance sensor readings (PIR) as far as 3 meters with a reading angle up to 120 degrees. When the PIR sensor detects human movement, the PIR sensor will have a voltage output of a high logic digital signal as an input to the serial communication that will connect communication between PIR output them to the modem wavecom to provide notification in the form of Short Message Service (SMS) via AT commands Command to mobile phones. Furthermore, human presence can be monitored using a mobile phone with android OS via TeamViewer application that will connect communication between mobile phones and computer to access the video signal coming from the webcam.
Key words : Sensors Passive Infrared Receiver (PIR), Short Message Service (SMS), Modem Wavecom, Teamviewer, Webcam
KATA PENGANTAR
Puji syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, atas rahmat, karunia dan nikmat-Nya, sehingga Laporan Akhir dengan judul “APLIKASI SENSOR PASSIVE INFRARED RECEIVER (PIR) PADA SISTEM MONITORING KEAMANAN RUMAH BERBASIS ANDROID DENGAN APLIKASI TEAMVIEWER” dapat diselesaikan dengan baik dan dalam waktu yang telah ditentukan. Shalawat serta salam selalu tercurahkan kepada baginda Rasulullah SAW, para keluarga, sahabat dan pengikutnya yang setia hingga akhir zaman. Adapun tujuan dibuatnya Laporan Akhir adalah sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Polireknik Negeri Sriwijaya. Dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini, Penulis banyak mendapatkan bantuan dari banyak pihak baik berupa bantuan moril, material, spiritual, maupun sarana dan prasarana. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Ir. H. Yordan Hasan, M.Kom., selaku dosen pembimbing I 2. M. Taufik Roseno, S.T., M.Kom., selaku dosen pembimbing II Yang telah memberikan banyak bimbingan dan masukan yang sangat membantu Penulis dalam penyelesaian Laporan Akhir ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang ikut membantu penyelesaian laporan akhir ini, diantaranya : 1. RD Kusumanto, S.T., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Ir. Ali Nurdin, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 3. Ir. Siswandi, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 4. Yudi Wijanarko, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. Seluruh dosen, staf dan intruksi pada program studi teknik elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang yang membantu Penulis dalam kelancaran penulisan Laporan Akhir ini. 6. Ayah dan Ibu yang telah memberi nasehat, materil dan semangat dalam pembuatan Laporan Akhir ini.
Penulis menyadari dalam penulisan ataupun pembahasan pada Laporan Akhir ini jauh dari kekurangan dan kesempurnaan, oleh karena itu Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan Laporan Akhir ini. Akhir kata penulis berharap semoga Laporan Akhir ini dapat memberi manfaaat bagi penulis pribadi, pembaca, dan seluruh rekan mahasiswa serta pihak yang membutuhkan pengetahuan sesuai judut terkait.
Palembang,
Juli 2015
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL ................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... ii PERNYATAAN KEASLIAN .................................................................... iii ABSTRAK ................................................................................................... iv KATA PENGANTAR................................................................................. vi DAFTAR ISI................................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR................................................................................... xii DAFTAR TABEL ........................................................................................xv DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................xvi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah ....................................................................... 3 1.3
Pembatasan Masalah ...................................................................... 3
1.4 Tujuan dan Manfaat ....................................................................... 3 1.4.1 Tujuan ................................................................................ 3 1.4.2 Manfaat .............................................................................. 3 1.5 Metodologi Penulisan .................................................................... 4 1.5.1 Metode Literatur ................................................................. 4 1.5.2 Metode Wawancara ............................................................ 4 1.5.3 Metode Observasi ............................................................... 4 1.6 Sistematika Penulisan .................................................................... 4
BAB 1I TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sensor Passive Infrared Receiver (PIR) ......................................... 6 2.1.1 Bagian-bagian dari Sensor PIR .......................................... 7 2.1.2 Cara Kerja Sensor PIR ....................................................... 10 2.2 Mikrokontroller ATMEGA16 ........................................................ 12
2.2.1 Arsitektur ATMEGA16 .................................................... 13 2.2.2 Konfigurasi Pena (PIN) ATMEGA16 ............................... 15 2.2.3 Deskripsi Mikrokontroler ATMEGA16 ............................ 15 2.2.4 Peta Memori ATMEGA16 ................................................ 17 2.2.4.1 Memori Program ............................................................... 17 2.2.4.2 Memori Data (SRAM) ...................................................... 18 2.2.4.3 Memori Data EEPROM .................................................... 19 2.2.4.4 Analog To Digital Converter ............................................ 19 2.3 Komunikasi Serial ......................................................................... 22 2.3.1 Peralatan Komunikasi Serial ............................................. 23 2.3.2 Konverter Logika RS-232 ................................................. 25 2.4 Modem GSM Wavecom ............................................................... 26 2.5 Sistem Komunikasi Dengan SMS ................................................. 28 2.5.1 Mengirim Dan Menerima SMS ......................................... 29 2.5.2 Perintah SMS (AT Command) .......................................... 29 2.6 Webcam ......................................................................................... 32 2.7 Android ......................................................................................... 33 2.8 Aplikasi Teamviewer ..................................................................... 34
BAB III RANCANG BANGUN 3.1 Umum ............................................................................................ 36 3.2
Tujuan Perancangan ...................................................................... 37
3.3 Blok Diagram Rangkaian............................................................... 37 3.4 Langkah-Langkah Perancangan .................................................... 40 3.4.1 Perancangan Elektronik ..................................................... 40 3.4.1.1 Skema Rangkaian Keseluruhan ......................................... 42 3.4.1.2 Rangkaian Power Supply .................................................. 43 3.4.1.3 Rangkaian Sistem Minimum ............................................. 45 3.4.1.4 Rangkaian Komunikasi Serial RS 232 Menggunakan DB9 Female ....................................................................................... 47
3.4.1.5 Rangkaian Komunikasi Serial RS 232 Menggunakan DB9 Male ................................................................................... 50 3.4.1.6 Rangkaian Sensor MQ-2 ................................................... 52 3.4.1.7 Rangkaian Relay ............................................................... 54 3.4.1.8 Daftar Komponen .............................................................. 56 3.4.2 Perancangan Mekanik ........................................................ 58 3.4.2.1 Perancangan Atap Rumah ................................................. 58 3.4.2.2 Perancangan Rumah .......................................................... 60 3.5 Prinsip Kerja Alat .......................................................................... 61
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Tujuan Pengukuran Alat ............................................................... 62 4.2 Metode Pengukuran Alat ............................................................... 63 4.3 Peralatan Pengukuran .................................................................... 63 4.4 Langkah-langkah Pengukuran ....................................................... 64 4.5 Titik Pengukuran Rangkaian ......................................................... 65 4.5.1 Rangkaian Titik Pengukuran ............................................. 65 4.6 Pengukuran Pada Sensor Passive Infrared Receiver (PIR) ........... 67 4.6.1 Posisi Objek Saat Pengukuran Sensor PIR ....................... 67 4.6.2 Hasil Pengukuran Sensor PIR ........................................... 68 4.6.3 Hasil Pengukuran Pada Osiloskop .................................... 69 4.6.4 Hasil Pengukuran Pada Multimeter .................................. 70 4.7 Pengukuran Pin Transmitter Dan Receiver IC MAX232 ............. 71 4.8 Pengukuran Pada Input Webcam .................................................. 72 4.9 Analisa ........................................................................................... 73 4.9.1 Analisa Output Sensor PIR ............................................... 73 4.9.2 Analisa Pin Rx Dan Tx ICMAX232 Saat Mengirim SMS .................................................................. 74 4.9.3 Analisa Input Pada Webcam ............................................. 75
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan .................................................................................... 76
5.2
Saran............................................................................................... 76
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1
Sudut Deteksi Sensor PIR ....................................................... 6
Gambar 2.2
Diagram Blok Sensor PIR ....................................................... 7
Gambar 2.3
Foto Fresnel Lens sensor PIR ................................................ 7
Gambar 2.4
Foto Pyroelectric sensor ........................................................ 8
Gambar 2.5
Foto Sensor PIR....................................................................... 9
Gambar 2.6
Dimensi Sensor PIR ............................................................... 10
Gambar 2.7
Blok diagram ATMEGA16.................................................... 14
Gambar 2.8
Pena-Pena ATMEGA16......................................................... 15
Gambar 2.9
Peta Memori ATMEGA16 ..................................................... 17
Gambar 2.10 Peta Memori Data ATMEGA16 ............................................ 18 Gambar 2.11 ADC Control and Status Register A – ADCSRA .................. 20 Gambar 2.12 ADC Multiplexer.................................................................... 21 Gambar 2.13 Register SFIOR ...................................................................... 21 Gambar 2.14 Port DB9 Male ....................................................................... 23 Gambar 2.15 Port DB9 Female ................................................................... 24 Gambar 2.16 Rangkaian RS232................................................................... 26 Gambar 2.17 Modem Wavecom 1306B....................................................... 27 Gambar 2.18 Konfigurasi Data Port Modem Wavecom M1306B .............. 28 Gambar 2.19 Webcam.................................................................................. 33 Gambar 2.20 Tampilan Teamviewer pada PC ............................................ 34 Gambar 3.1
Blok Diagram Sistem Monitoring Keamanan Rumah Berbasis Android dengan Aplikasi Teamviewer..................... 38
Gambar 3.2
Skema Rangkaian Keseluruhan............................................... 42
Gambar 3.3
(a) Skema Power Supply ......................................................... 43 (b) Layout Power Supply .............................................................. 43 (c) Tata Letak Komponen Power Supply ................................ 44
Gambar 3.4
(a) Skema Sistem Minimum ATMEGA16 .............................. 45
(b) Layout Sistem minimum ATMEGA16 ............................. 46
(c) Tata Letak Komponen Sistem Minimum ATMEGA16 .... 46 Gambar 3.5
(a) Skema Komunikasi Serial RS 232 menggunakan DB9 Female ............................................................................... 47 (b) Layout Komunikasi Serial RS 232 menggunakan DB9 Female ............................................................................... 48 (c) Tata Letak Komponen Komunikasi Seial RS 232 menggunakan DB9 Female... ............................................ 48
Gambar 3.6
(a) Skema Komunikasi Serial RS 232 menggunakan DB9 Male .......................................................................................... 50 (b) Layout Komunikasi Serial RS 232 menggunakan DB9 Male .......................................................................................... 50 (c) Tata Letak Komunikasi Serial RS 232 menggunakan DB9 Male ......................................................................... 51
Gambar 3.7
(a) Skema Sensor MQ-2......................................................... 52 (b) Layout Sensor MQ-2 ............................................................. 52 (c) Tata Letak Komponen Sensor MQ2 .................................... 53
Gambar 3.8
(a) Skema Relay ..................................................................... 54 (b) Layout Relay..................................................................... 55 (c) Tata Letak Komponen Relay ............................................ 55
Gambar 3.9
(a) Atap Kiri Tampak Depan.................................................. 58 (b) Atap Kiri Tampak Bawah................................................. 58 (c) Atap Kanan Tampak Depan .................................................. 59 (d) Atap Kanan Tampak Bawah............................................. 59
Gambar 3.10 Sketsa Rumah......................................................................... 60 Gambar 4.1
Titik Pengukuran Alat ............................................................ 66
Gambar 4.2
Batas Deteksi Sensor PIR........................................................ 67
Gambar 4.3
Foto Hasil Pengukuran TP 1 Menggunakan Osiloskop Saat Sensor PIR Tidak Mendeteksi Keberadaan Manusia.............. 69
Gambar 4.4
Foto Hasil Pengukuran TP 1 Menggunakan Osiloskop Saat Sensor PIR Mendeteksi Keberadaan Manusia ........................ 70
Gambar 4.5
Foto Hasil Pengukuran TP 1 Menggunakan Multimeter Saat Sensor PIR Tidak Mendeteksi Keberadaan Manusia.............. 70
Gambar 4.6
Foto Hasil Pengukuran TP 1 Menggunakan Multimeter Saat Sensor PIR Mendeteksi Keberadaan Manusia ........................ 71
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1
Konfigurasi Clock ADC............................................................ 20
Tabel 2.2
Pemilihan sumber picu ADC ................................................... 22
Tabel 2.3
Jenis Sinyal RS232 yang umum digunakan ............................ 25
Tabel 2.4
Perintah AT Command ............................................................. 31
Tabel 3.1
Daftar Komponen ..................................................................... 56
Tabel 4.1
Hasil Pengukuran Keluaran Sensor PIR Berdasarkan Jarak Objek dan posisi sudut objek ................................................... 68
Tabel 4.2
Hasil Perbandingan 5 Objek pembacaan sensor ...................... 69
Tabel 4.3
Pengukuran Tegangan Pada Rx dan Tx IC MAX232 .............. 72
Tabel 4.4
Pengukuran Tegangan Pada Webcam ...................................... 72
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing 1
Lampiran 2
Lembar Konsultasi Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing 1
Lampiran 3.
Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing 2
Lampiran 4.
Lembar Konsultasi Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing 2
Lampiran 5.
Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir
Lampiran 6.
Lembar Pelaksanaan Revisi Laporan Akhir
Lampiran 7.
Lembar Bukti Penyerahan Hasil Karya/Rancang Bangun
Lampiran 8.
Datasheet Sensor PIR
Lampiran 9.
Datasheet ATMEGA 16
Lampiran 10. Datasheet MAX232 Lampiran 11. Datasheet DB9 Male dan Female Lampiran 12. Datasheet Modem Wavecom Fastrack Lampiran 13. Datasheet Relay Lampiran 14. Datasheet Webcam
