JURNALELEKTRO ISSN 1979-9780 Vol. 5, No.1, April 2012 Hlm.I-124 KETUA Lydia Sari SEKRETARIS Catherine Olivia ANGGOTA Ferry Rippun Gideon Manalu Sri Mulyanti V. Windha Mahyastuty MITRA BESTARI Aloysius Adya Pramudita Linda Wijayanti Lukas Maria Angela Kartawidjaja Suhartati Agoes
ALAMAT EDITOR Ruang K3-303 Gedung Ir. J.P Cho Fakultas Teknik Unika Atma Jaya J1. Jenderal Sudirman 51, Jakarta 12930 Telp : (021) 5708826 Fax: (021) 57900573 e-mail:
[email protected]
DAFTARISI
1.
Perangkat Lunak Sinkronisasi Data PT Citra Van Titipan Kilat
2.
Sistem Komputerisasi Stasiun Pengisian Wendy Wijaya Bahan Bakar Umum Henry Kartarahardja
15-24
3.
Evaluasi Kinerja TCP Cubic Pada Jaringan Cinthia Mobile IP Veronica Windha M.
25-34
4.
Simulasi Optimalisasi Cakupan Andreas Dion Septiaji Base Transceiver Station (BTS) Jaringan Sandra Octaviani GSM dengan Penambahan Mikrosel
35-48
5.
Sistem Pengisian Program dan Pemeriksaan IC EEPROM Tipe 24C08 Berbasis Mikrokontroler AT89S52
6.
Sistem Keamanan Mobil Berbasis Kiki Prawiroredjo Mikrokontroler dengan Fasilitas Short Beno Adi Nugraha Messages Service Junanto
63-74
7.
Rancang Bangun Ultrasonik
Nebulizer
75-88
untuk Mendeteksi Manusia
Kadar
Herman Sri Mulyanti
Falentina Melisa Mulyadi
Berbasis Michael Mulyawan Catherine Olivia S. Harlianto Tanudjaja
8.
9.
Stres
Pada Lukas
Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Unggul Wibawa Angin Kecil di PT Ajinomoto Mojokerto Teguh Utomo Factory Rizky Ramadhan
10. Performansi Orthogonal Division Multiple Access (OFDMA) Mobile WiMax
101-1
Kiki Prawiroredjo, Beno Adi Nugraha Junanto.Sistem Keamanan Mobil •... ' 63
SISTEM KEAMANAN MOBIL BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN FASILITAS SHORT MESSAGES SERVICE Kiki Prawiroredjo', Beno Adi Nugraha Junanto' Jurusan Teknik Elektro - Fakultas Teknologi Industri Universitas Trisakti - Jakarta e-mail:
[email protected]
ABSTRAK
Sistem Keamanan Mobil dirancang untuk melindungi mobil dari seorang pencuri yang memaksa membuka pintu atau jendela mobil. Selain itu sistem ini menyediakan fasilitas menyalakan dan mematikan mesin mobil, mengunci dan membuka pintu mobil serta menghidupkan dan mematikan sistem keamanan mobil dari jarak jauh. Sensor passive infrared (PIR) dan saklar digunakan untuk mendeteksi keberadaan seseorang dalam mobil dan bila sensor mendeteksi seseorang, secara otomatis dikirim sebuah Short Messages Service (sms) dari sebuah handphone di dalam mobil kepada handphone pemilik mobil sebagai alarm untuk memberitahu bahwa ada seseorang di dalam mobil. Sensor PIR, saklar dan sebuah handphone Nokia 6100 terhubung pada sebuah mikrokontroler AT89S51 sebagai pengendali rangkaian secara keseluruhan. Berdasarkan hasil pengamatan dan pengujian, diketahui bahwa jarak deteksi PIR efektif sampai dengan 2 meter dan terdapat waktu tunda yang terjadi saat pengiriman atau penerimaan sms yang dapat menyebabkan tertundanya pemilik mobil mengetahui adanya pencuri dalam mobil. Kata kunci : passive infrared, mikrokontroler, short messages service
ABSTRACT The Car Security System circuit is designed to protect a car from a thief that forces to open the door or window's car. This system also provides the facilities to turn on and turn off the car machine, to lock and unlock the car's door and to turn on and turn off the car security system remotely controlled. A Passive Infra Red (PIR) and switch are used to detect the human presence and after the sensors detect a human, a Short Messages Service (sms) is sent automatically from a handphone in the car to the owner's handphone as an alarm to let the owner knows that an intruder is in his or her car. The PIR sensors, switches, and a handphone Nokia 6100 are connected to an AT89S51 microcontroller as the controller of the system. After the circuit is assembled and tested: it is known that the PIR' s effective detection distance is up to 2 meters and a delay time is present when an sms is sent or receive that delays the message to the owner of the car to know that there is a thiefin his or her car. Keywords: passive infrared, microcontroller, short messages service
64 JURNAL
.&..J.&..J... ..., ... :O" ....
... ... ' - '
Vol. 5, No.1,
2012: 63-74
PENDAHULUAN Tingkat perekonomian masyarakat yang lemah, minimnya lapangan kerja sehingga sulitnya memperoleh pekerjaan dewasa ini telah menyebabkan tindak kriminalitas semakin tinggi. Salah satunya adalah pencurian kendaraan bermotor yang banyak terjadi di kota-kota besar. Tindakan pencurian ini sering terjadi pada kendaraan yang sedang di parkir. Karena padatnya kendaraan dan lahan parkir yang terbatas, seringkali mengharuskan pemi-lik kendaraan memarkirkan kendara-annya di luar area lahan parkir yang telah disediakan. Keadaan tersebut telah mendorong pemilik kendaraan untuk meningkatkan sistem keamanan pada kendaraannya seperti memasang alarm atau memasang kunci tambahan. Namun pada kenyataannya sistem keamanan tersebut masih kurang efektif, karena pemilik kendaraan tetap tidak mengetahui keadaan kendaraan bila sedang berada pada jarak yang cukup jauh dari kendaraannya sehingga tidak dapat mengantisipasi tindakan mobil. Kondisi di atas menyebabkan timbulnya sebuah ide untuk merancang sebuah alat yang dapat memberitahukan pemilik mobil bila terjadi pembobolan pintu maupun jendela mobil walaupun pemilik mobil sedang berada dalam jarak yang jauh dari mobilnya. Alat ini dirancang untuk mengirimkan sms kepada pemilik mobil secara otomatis bila pintu maupun jendela mobil dibuka secara paksa oleh seseorang.
TEORIDASAR
Sensor Passive Infrared (PIR) merupakan sensor pasif yang dapat mendeteksi radiasi panas infrared dari tubuh manusia dan kemudian mengubahnya menjadi tegangan listrik. Sensor ini sensitif dengan gerakan radiasi panas infrared dari tubuh manusia yang melewati daerah sensor tersebut. Radiasi infrared berada pada spektrum elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih besar dari pada cahaya tampak yaitu dari 0.75 100 urn [6]. Gambar 1 memperlihatkan daerah pendeteksian sensor dimana sensor PIR akan mendeteksi pergerakan manusia yang melewati wilayah jangkauan sensor tersebut dengan mendeteksi sinar infrared yang dipancarkan tubuh manusia.
Gambar 1. Sensor PIR dan daerah pendeteksiannya
B. Relay Relay merupakan saklar yang dioperasikan secara elektronik. Prinsip dasar kerja relay menggunakan magnet elektrik yang dibangkitkan dari lilitan dengan inti besi. Magnet yang dibangkitkan tersebut menggerakan sistem saklar mekanik, sehingga bila lilitan diberi arus, maka inti besi akan berubah menjadi magnet dan menggesaklar. arus tidak diberikan
66 JURNAL
A.J.6.J.... .J.I.;L.I..I. .. ' - "
Vol. 5, No.1,
2012: 63-74
Mikrokontroler AT89S51 terdapat pada
r--------
1 : :
,
Gambar 5. ke dalam mobil. Pemilihan handphone ini karena memiliki interface yang dapat berhubungan langsung dengan mikrokontroler [5]. Bentuk fisik Nokia 6100 ditunjukkan pada Gambar 6.
Timer 28x5218032 1 Timerl 1-----------., 1------------., I----t ----, Timer 0 : 256 bytes :: ROM :: Timer2 : Polf Serial! RAM :! OK-803lm 80321 , 8x5218032 I, 2K-892051 I ' 8x52 I " " T2
:! ! IRe¢er It--i~-b;UI i~~~i i --T~~iu I
RAM
: 2OK-8955
:
I-----~t~------I
x'
I
TI
Timer 0
TO
~
PO Pl
P2
P3 TXD
RXD
Y
AddressIData
Gambar 5. Arsitektur Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler AT89S51 adalah sebuah mikrokontroler 8 bit yang mempunyai kapasitas 64K program dan 64K data memori. CPU mikrokontroler AT89S51 memerlukan sebuah clock untuk bekerja. Clock dibangkitkan oleh sebuah osilator internal dengan bantuan osilator eksternal. Selain itu AT89S51 mempunyai dua macam memori internal yaitu memori program internal Flash PEROM sebesar 4 kbyte dan memori data internal (RAM) dengan ukuran 128 x 8 bit [1].
Gambar 6. Nokia 6100 DKU-5 digunakan Kabel interface untuk menghubungkan handphone ke mikrokontroler. Kabel tersebut berfungsi untuk mengirimkan data dari mikrokontroler ke handphone dan sebaliknya. Kabel DKU-5 diperlihatkan pada Gambar 7.
F. Handphone Nokia 6100 Sistem keamanan mobil menggu-nakan handphone Nokia 6100 yang berfungsi untuk mengirimkan informasi melalui sms ke handphone pemilik mobil bila ada pencuri masuk
Gambar7. Kabel DKU-5
Kiki Prawiroredjo, Beno Adi Nugraha Junanto.Sistem Keamanan Mobil '... ' 67
PERANCANGAN SISTEM
A. Cara Kerja Sistem Keamanan Mobil ~-----------------------~
InputlO utput
r---------------------I
.
, r------------------
•
•I :
•I
~
I I I
: :
I I
I I
SensorPasstve Infrared
I
------------
Input
I I • I
------------~I
Output
d I
I I
Saklar I
••••
~_~
__
~_~
__
~_~
__
•I I •
~_J
, I
I
Ivlikrokontrol er AT89S51
~-----------
LED 1
: :• I
------------I I IL
40
• I I_ •
Gambar 8. Diagram Blok Sistem Keamanan Mobil Gambar 8 mempelihatkan diagram blok dari Sistem Keamanan Mobil.Diagram blok dari Sistem Keamanan Mobil terdiri dari 3 bagian yaitu bagian input, proses dan output. Bagian input terdiri dari sensor passive infrared, saklar dan handphone Nokia. Bagian proses adalah mikrokontroler AT89S51 dan bagian output terdiri dari indikator LED 1, LED 2, buzzer dan handphone Nokia. Bila sistem dalam keadaan diaktifkan dan seorang pencuri masuk ke dalam mobil melalui salah satu pintu mobil, maka saklar pada pintu akan menutup sehingga mendeteksi keberadaan pencuri. Karena tertutupnya saklar maka dikirimkan sinyal ke mikrokontroler sehingga mikrokontroler akan mengeluarkan sinyal ke buzzer untuk mengaktifkannya dan menge-luarkan sinyal ke handphone untuk segera dengan mengirimkan sms handphone pemilik mobil handphone yang berada dalam
mengirimkan sebuah sms ke handphone pemilik mobil sebagai peringatan adanya pencuri di dalam mobil. Bila seorang pencuri masuk ke dalam mobil melalui jendela mobil, maka sensor infrared akan mendeteksi keberadaan pencuri. Keluaran sensor infrared dikirimkan ke mikrokontroler sehingga mikrokontroler akan mengeluarkan sinyal ke buzzer untuk mengaktifkannya dan mengeluarkan sinyal ke handphone untuk segera mengirimkan sebuah sms ke handphone pemilik mobil sebagai peringatan adanya pencuri di dalam mobil. Pemilik mobil dapat menghidupkan dan mematikan mesin mobil, mengunci dan membuka pintu mobil dan menghidupkan dan mematikan keamanan
68 JURNALELEKTRO, Vol. 5, No.1,
2012: 63-74
indikator untuk menunjukkan mesin mobil hidup atau mati.
B. Rangkaian Mobil.
Sistem
Keamanan
2.
Rangkaian sistem keamanan mobil ini terdiri dari : 1. Rangkaian mikrokontroler 2. Rangkaian driver relay dan relay 3. Rangkaian sensor passive infrared 4. Rangkaian penggerak buzzer
3.
4.
Bl. Rangkaian mikrokontroler Mikrokontroler AT89S51 digunakan sebagai pengendali rangkaian secara keseluruhan sistem keamanan mobil ini. Gambar 9 memperlihatkan rangkaian mikrokontroler pada sistem ini. AT89S51
5.
output untuk berkomunikasi antara sistem keamanan mobil dengan handphone pemilik mobil. Port P3.3 digunakan sebagai output yang dihubungkan ke rangkaian buzzer untuk mengaktifkan buzzer. Port P3.4 digunakan sebagai input yang dihubungkan dengan rangkaian sensor infrared untuk mendeteksi keberadaan pencuri di dalam mobil. Port P3.5 dan P3.6 digunakan sebagai port output yang dihubungkan dengan rangkaian penggerak relay untuk mengaktifkan dan mematikan relay. Port P3.7 digunakan sebagai input yang dihubungkan ke saklar untuk mendeteksi pencuri yang membuka pintu mobil.
B2. Rangkaian driver relay dan relay Rangkaian driver relay dan relay dapat dilihat pada Gambar 10.
5\7
V"------II:'1.0
',.----11:'1.1 1Jo-----II:'L2 tr.-----tl'1.~
5V
10uF~--tl't:; ~---II:'L6
1J-L----II:'L'1 1.-----!------il.:ST *Or----lP~.O
~--t'~.l
vr----t'3.2
10k
3.~
'....-..----IP3.4 ,)'----IP~.5 ~--t'~.6 tr----t'~.'1 -:-
P2.~l----.-.loC.,J
....-&-.... ,----1.\TAL2
P2.2l----""""" TALI P2. .lI---~' P2.0l---~
P3.5
ULN 2803
ort2
P3.6
Gambar 9. Rangkaian mikrokontroler Penggunaan port pada mikrokontroler adalah sebagai berikut : 1. Port P3.0 dan P3.1 dihubungkan ke handphone Nokia sebagai input dan Sinyal keluaran P3.5 dan P3.6 dari mikrokontroler dihubungkan ke Ie ULN2803 yang digunakan untuk memperkuat arus untuk mengaktifkan relay karena arus keluaran langsung dari
Gambar 10. Rangkaian driver relay dan relay
port mikrokontroler tidak cukup untuk mengaktifkan relay [3]. Bila relay dan relay
Kiki Prawiroredio, Beno Adi
B3. Rangkaian sensor passive infrared Untuk merealisasikan rangkaian passive infrared dibuat rangkaian seperti pada Gambar 11.
l't.lll ..........«:1 ... «:1
Junanto.Sistem Keamanan Mobil '... ' 69
transistor dan ke ground sehingga akan mengaktifkan buzzer. sv
5V
Vdd P3.3
PIR out Rl 330
Gambar 12. Rangkaian penggerak buzzer R2 10k
c. Gambar 11. Rangkaian sensor passive infrared Output dari sensor infrared dihubungkan ke transistor BC548 yang berfungsi sebagai penguat sinyal untuk diteruskan 3.4..
B4. Rangkaian penggerak buzzer Realisasi rangkaian penggerak alarm yang dirancang seperti Gambar 12 akan bekerja saat port 3.3 mikrokontroler mengeluarkan tegangan rendah. Pada kondisi normal, port 3.3 menghasilkan tegangan tinggi untuk rangkaian sedangkan saat sensor infrared mendeteksi adanya pencuri maka port 3.3 akan menghasilkan tegangan low untuk mengaktifkan transistor yang berfungsi sebagai saklar. Tegangan 5 volt akan terhubung buzzer, ke emitter dan
Diagram alir sistem keamanan mobil
Diagram alir dan sistem pengaman mobil terdapat pada Gambar 13. Dan diagram alir tersebut dapat dilihat pada jalur utama adalah proses secara manual yaitu dengan menyalakan rangkaian dengan saklar. Perangkat lunak akan mendeteksi apakah ada sms dari pemilik mobil. Bila ada maka diagram alir akan bercabang ke kanan sedangkan bila tidak ada sms diagram alir akan terus ke bawah dengan menanyakan apakah sistem dalam keadaan hidup. Bila sistem dalam keadaan hidup maka perangkat lunak akan mendeteksi apakah sensor infrared atau saklar pintu bekerja yang berarti mendeteksi adanya akan mobil, bila maka dengan mengaktifkan
70 JURNAL .....,.....,£...,...
:0.. ............... ,
2012: 63-74
Gambar 13. Diagram alir sistem keamanan mobil
Bila pada jalur utama sistem mendeteksi adanya sms yaitu pengendalian sistem keamanan mobil melalui handphone pemilik mobil maka perangkat lunak akan mendeteksi apakah pemilik mobil hendak melakukan hal-hal sebagai berikut , yaitu mengaktifkan atau mematikan sistem keamanan mobil, menyalakan mesin mobil atau mematikan mesin mobil atau mengunci pintu atau membuka kunci pintu mobil.
PENGUJIAN SISTEM
A. Pengujian infrared.
rangkaian
passive
Pengujian im bertujuan untuk mengetahui apakah sensor passive infrared dapat merespon dengan baik ketika ada gerakan yang melewati jangkauan area sensor tersebut pada jarak tertentu. Rangkaian modul passive infrared dihubungkan ke resistor dan multimeter. Dengan berdiri pada jarak tertentu sensor, jarak dan tegangan kolektor
Kiki Prawiroredjo, Beno Adi Nugraha Junanto.Sistem Keamanan Mobil '... ' 71
diukur. Hasil pengujian dieatat pada tabel 1. Pada Gambar 14 dapat dilihat
rangkaian pengujian passive infrared.
Gambar 14. Rangkaian pengujian modul passive infrared
B. Pengujian rangkaian driver relay dan relay. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah driver relay dan relay bekerja dengan baik atau tidak bila diberikan sumber tegangan. Pengujian dilakukan pada rangkaian driver relay dengan memberikan tegangan input pada Ie driver dan melihat keadaan outputnya pada LED yang dipasang sesuai rangkaian pada Gambar 10. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabell. Hasil pengujian sensor passive infrared
Tabel 2. Hasil Pengujian Driver Relay dan Relay.
IV
Veld
sv
I'll
Pereobaan ke1
Jarak (em) 10
Teg. VCE (volt) 0,11
Input
2
20
0,10
High
3
40
0,11
Low
4
80
0,13
High
5
100
0,11
Low
6
150
0,10
High
7
200
0,12
Low
8
210
4,70
High
Komponen
On Relay 1 Off menyala LED 1 padam On Relay 2 Off LED 2
Low
9
225
Kondisi
menyala padam
4,75
Dari hasil yang didapat pada Tabel 1 dapat disimpulkan bahwa rangkaian sensor infrared dapat mendeteksi keberadaan manusia dengan baik hingga jarak 200 em dimana tegangan keluaran yang dihasilkan kolektor transistor keeil sekitar 0,1 volt sesuai untuk dijadikan input low kemikrokontroler.
Dari hasil pengujian yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa rangkaian driver relay dan relay dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan yaitu ketika diberi input high, relay on dan sebaliknya relay akan off ketika diberi input low. Pada saat relay on akan menyala dan pada saat off akan padam.
72 JURNAL
c.
L J L J.... .J ... 1
2012: 63-74
...... " ' - "
Pengujian rangkaian penggerak buzzer.
modul
Pengujian modul ini untuk memastikan rangkaian penggerak buzzer dan buzzer berfungsi dengan baik. Pengujian dilakukan dengan menghubungkan rangkaian modul penggerak buzzer pada Gambar 12 ke eatu daya 5 volt dan input rangkaian (basis transistor) diberi tegangan high atau low. Tegangan pada emiter transistor diukur dan bunyi yang dihasilkan dieatat. Hasil pengujian terdapat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil pengujian rangkaian penggerak buzzer Input (basis transistor)
Output (emiter transistor)
Bunyi Buzzer
High
High
Tidak berbunyi
Low
Low
Berbunyi
Dari hasil pengujian yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa rangkaian modul penggerak buzzer dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan yaitu ketika diberi input high, alarm tidak berbunyi dan sebaliknya alarm akan berbunyi ketika diberi input low.
D. Pengujian kerja keseluruhan.
alat
secara
Pengujian ini dilakukan untuk memastikan keseluruhan rangkaian sistem keamanan mobil ini bekerja sesuai yang diinginkan. Pengujian terdiri dari tiga yaitu:
1. Pengujian dengan mengirimkan sms dari handphone pemilik mobil ke handphone 'di mobil, mengamati dan meneatat hasilnya. 2. Pengujian pendeteksian keberadaan seseorang di dalam mobil yang bukan pemilik mobil. 3. Pengujian bila salah satu pintu mobil dibuka bukan oleh pemilik mobil. Tabel 4 dan Tabel 5 memperlihatkan hasil pengujian dari kerja alat seeara keseluruhan. Dari hasil pengujian yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa rangkaian sistem keamanan mobil ini bekerja sesuai dengan yang diraneang. Kelemahan dari kerja alat ini adalah dari setiap pengujian baik pengiriman sms dari handphone pemilik mobil ke handphone Nokia 6100, maupun dari handphone Nokia 6100 ke handphone pemilik mobil, dapat mengalami penundaan bila terjadi gangguan sinyal atau kepadatan trafik pada penyedia layanan komunikasi. Penundaan yang terjadi dari pengujian pengiriman sms eukup bervariasi, sampai paling lama dalam waktu sekitar 3 menit. Hal tnt menyebabkan pemilik mobil terlambat mengetahui adanya peneuri.
Kiki Prawiroredjo, Beno Adi Nugraha Junanto.Sistem Keamanan Mobil '... ' 73
Tabel 4. Hasil pengujian dan handphone pemilik mobil ke alat Proses dari handphone pemilik mobil ke alat Karakter sms yang dikirim
Reaksi alat
Sistem hidup
Sistem alarm aktif, PIR aktif
Sistem mati
Sistem alarm mati, PIR tidak bekerja
Pintu dikunci
Sistem alarm aktif, PIR aktif, LED 1 menyala Sistem alarm mati, PIR tidak bekerja, LED 1 padam
Pintu dibuka Mesin hidup
Sistem alarm mati, PIR tidak bekerja, LED 2 menyala
Mesin mati
Sistem alarm aktif, PIR aktif, LED 2 padam
Tabel 5. Hasil pengujian dan alat ke handphone pemilik mobil Proses dari alat ke handphone pemilik mobil Input alat
Output alat
PIR mendeteksi keberadaan manusia
Buzzer berbunyi, sms "MOBIL ALARM" diterima handphone pemilik mobil
Salah satu saklar pada pintu mobil tertutup
Buzzer berbunyi, sms "MOBIL ALARM" diterima handphone pemilik mobil
SIMPULAN
Dari hasil pengujian sistem secara keseluruhan dapat disimpulkan hal-hal berikut : 1. Berdasarkan hasil pengujian, sensor PIR bekerja dengan baik, mempunyai daya jangkau maksimal 2 meter. 2. Pada pengiriman sms dapat terjadi penundaan berita ke handphone paling lama sekitar 3 menit. 3. Rangkaian Sistem Keamanan Mobil ini bekerja rancangan alat yang ,. ...,....... ~-
DAFTAR PUSTAKA [1] Nalwan, P.A. 2003 Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51. Jakarta: P.T. Media Komputindo. [2] R. Boylestad. 1992. Electronic Devices And Circuit Theory, 5th edition. New Jersey: Prentice Hall Intenational [3] Romy Budhi Embedded
2012: 63-74
[4] Website: http://www.atmel.com AT89S51 (diakses April 2010). [5] Website: http://www.wirelessdevnet.comlcha nnels/sms SMS, (diakes April 2010). [6] Website http://en.wikipedia.org/wiki/Passive
_infrared_sensor PIR (diakses Mei 2010).
