MONITORING
RUANGAN DENGAN KONTROL
POSISI WEBCAM MELALUI PC
PROYEK AKHIR
Laporan ini ditulis sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar Diploma III
Oleh : TANJUNG ANNISA NURJANAH 091311057
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama
: Tanjung Annisa Nurjanah
Jenis Kelamin
: Perempuan
Tempat/Tanggal Lahir: Tasikmalaya, 3 Juni 1991 Kewarganegaraan
: Indonesia
Agama
: Islam
Alamat
: Jl. Angsana 1 no 18, KP. Cipatat RT/RW, 06/10, Ds. Lagadar Kec.Margaasih Kab.Bandung 40216
Status Perkawinan
: Belum Menikah
Telepon
: 085659015993
E-mail
:
[email protected]
Pendidikan Formal TK Budhi Luhur SD Budhi Luhur SLTP N 1 Cimahi SMA N 2 Cimahi Politeknik Negeri Bandung Pengalaman Organisasi Sanggar Seni Budaya SMAN 2 Cimahi BEMA (Badan Eksekutif Mahasiswa) POLBAN Himpunan Mahasiswa Elektronika POLBAN Himpunan Mahasiswa Elektronika POLBAN
1995-1997 1997-2003 2003-2006 2006-2009 2009-1012
2006-2007 2009-2010 2009-2010 2010-2011
Sekretaris Staff Biro Kesekretariatan Ketua Divisi Kesekretariatan Ketua Departemen Biro Kesekretariatan
ABSTRAK Monitoring ruangan dengan kontrol posisi webcam melalui PC adalah suatu
alat untuk mengontrol aktivitas yang terjadi pada suatu ruangan yang dapat dilihat
dan dikontrol melalui PC (Personal Computer). Sistem monitoring ini memberikan tampilan gambar suatu ruangan secara terus menerus secara real time. Serta dapat mengatur pergerakan webcam dengan memutar motor DC. Webcam dapat bergerak secara horizontal dari 0° - 180° untuk memonitor keadaan
yang terjadi dalam ruangan sehingga jangkauan kamera lebih luas karena dapat
memonitor dari berbagai sudut hanya dengan satu buah webcam. Webcam dapat bergerak secara manual (kanan/kiri) dan otomatis (bergerak per 45°/60°/90°). Keseluruhan sistem ini ditampilkan dan dikendalikan melalui software delphi7. Interface antara PC dan mikrokontroler Atmega8535 menggunakan kabel USB dan modul USB to Serial Converter AVR309. Perancangan proyek akhir ini terdiri dari perancangan sistem monitoring dan sistem pengaturan pergerakan motor DC.
Kata kunci : Webcam, Mikrokontroler Atmega8535, Delphi7, USB to Serial Converter AVR309, Personal Computer.
iii
ABSTRACT
Room monitoring with webcam position control using PC are tools for controlling activities that happen in a room observed and controlled by PC (Personal Computer). This monitoring system displays picture of a room’s
condition continuously so that it seems real-time, it is also able to control the webcam’s movement by spinning the DC motor. Webcam can move horizontal from 0° -180° to keep an eye on everything happens in a room so that the scope is since it can capture from any angle with just a single webcam. Webcams wider
can be moved manually (right / left) and auto (moves 45°/60°/90°).This whole
system is presented and controlled through software Delphi 7. The interface between PC and microcontroller Atmega8535 uses USB cable and USB module to Serial Converter AVR309. This final design project consists of monitoring design system and DC motor adjustment system.
Key word : Webcam, Microkontroller Atmega8535, Delphi7, USB to Serial Converter AVR309, Personal Computer.
iv
Alhamdulillah, sembah sujudku untuk Sang Illahi Puji syukur atas semua rahmat dan anugerah-Mu Ya Allah, terima kasih atas semua karunia ini Semoga tak pernah berhenti semua ni’mat-Mu
Perjalananku ini telah banyak memberiku pelajaran Demi secercah asa, demi masa yang akan datang Aku mengerti dan aku pahami setiap apa yang aku dapatkan Penuh harap semua ini berharga kelak di masa depan
Liku hidup ini masih begitu panjang Masih banyak yang harus aku lakukan Cita dan harapan selalu kutuju Agar tergores tinta emas dalam hidupku
Oleh karena itu, Semakin tajam mataku melihat hidup Tegap langkahku menantang duniaku Tiada rasa takut, tiada rasa ragu Semakin pasti langkah kakiku Terima kasih mamah, bapak, teteh Kalian adalah malaikat dalam hidupku Tak kan pernah bisa aku kembalikan Semua yang telah kalian berikan padaku Ku persembehkan sepenuhnya untuk keluargaku Mamah, anugerah terbesar yang aku dapatkan Semua yang aku capai berkat kasih sayang dan doa restu mamah Bapak, terima kasih atas semua kasih sayangmu Semoga peri kecilmu ini bisa buat bapak bangga Teteh, dukungan teteh tidak pernah kurang untukku Kau tegarkan aku, kau kuatkan aku, kau ajari aku Semoga dapat kucapai cita-citaku Semoga dapat kuraih harapanku Semoga dapat tercipta impianku Sesuatu yang selalu membuatku untuk terus berusaha Cita-cita,... Harapan,... dan Impian,...
Untuk bimbingan, doa, motivasi, dan saran yang sangat membantu, Terima kasih Faizail Almulki, Andi Mulyandi, M.Eric, Maulana Reksa, Nurul Auliyasani, dan teman – teman Elektronika angkatan 2009
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga Proyek Akhir yang berjudul “Monitoring Ruangan dengan Kontrol Posisi
Webcam Melalui PC” dapat diselesaikan dengan baik. Proyek Akhir ini diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan Program Diploma III Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bandung.
Dengan selesainya Proyek Akhir ini penulis mengucapkan terima kasih
kepada semua pihak yang telah membantu baik secara materil maupun moril kepada penulis di antaranya : 1. Yth. Bapak Ir. Hari Purnama, M. Eng. sebagai ketua jurusan Teknik Elektro. 2. Yth. Ibu Ervin Masita Dewi, ST ,MT selaku ketua Program Studi teknik elektronika. 3. Yth. Bapak Yana Sudarsa, BSEE., MT. sebagai pembimbing I yang tidak kenal lelah membimbing penulis dalam menyelesaikan proyek akhir ini. 4. Yth. Bapak Ir. Suheri Bakar sebagai pembimbing II
yang telah
membimbing dan meemberi semnagat penulis dalam menyelesaikan proyek akhir ini. 5. Yth. Bapak Drs. Trisno Yuwono P., ST., M.Eng , Bapak Firman Prima Djauhari, ST., MT. Dan Ibu Ervin Masita Dewi, ST ,MT selaku penguji yang telah memberikan saran dan koreksi. 6. Yth. Bapak Tjan Swi Hong, B.Sc.,M.Sc , Bapak Yana Sudarsa, BSEE., MT. Dan Bapak Rida hudaya DUTech., DEA., ST selaku panitia Proyek Akhir 2012. 7. Yth. Bapak dan Ibu karyawan dan Staf Dosen Program Studi Teknik Elektronika yang selama ini telah memberikan ilmu pengetahuan dan ketrampilan kepada penulis. 8. Yth. Bapak dan Ibu Staf Teknisi Lab. yang selama ini telah melayani penulis untuk meminjamkan alat untuk mengerjakan Tugas Akhir.
vii
9. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun guna perbaikan dan pengembangan di masa yang akan datang. Mudah-mudahan Laporan Proyek Tugas Akhir ini dapat berguna bagi penulis
sendiri pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Bandung, Juni 2012
Penulis
viii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ...............................................................................................
iii
ABSTRACT .............................................................................................
iv
KATA PENGANTAR .............................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
xii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xiv
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ................................................
1
1.2 Tujuan .............................................................................
2
1.3 Perumusan Masalah ........................................................
2
1.4 Batasan Masalah .............................................................
2
1.5 Metodologi Penyelesaian Masalah .................................
3
1.6 Sistematika Penulisan ....................................................
3
LANDASAN TEORI 2.1 Webcam ..........................................................................
5
2.1.1 Sejarah Webcam ..................................................
5
2.1.2 Pengertian Webcam .............................................
5
2.2 Mikrokontroler ..............................................................
6
2.2.1 Mikrokontroler Atmega8535 ..............................
7
2.3 Motor DC .......................................................................
10
2.3.1 H-Bridge..............................................................
11
2.4 Komunikasi Serial .........................................................
13
2.5 Komunikasi Asinkron ....................................................
13
2.5.1 RS485 ..................................................................
15
2.5.2 MAX491 .............................................................
17
2.6 USB to Serial Converter AVR 309..................................
18
2.7 Delphi .............................................................................
20
ix
2.7.1 Komponen Penangkap Frame Kamera ...............
21
2.7.2 JHVideoCap ........................................................
22
2.8 Pemrograman Dengan BASCOM AVR .........................
22
BAB III
BAB IV
PERANCANGAN DAN REALISASI 3.1 Tujuan Perancangan ......................................................
24
3.2 Langkah-langkah Perancangan ......................................
24
3.2.1 Fungsi dan Cara Kerja Alat .................................
24
3.2.2 Spesifikasi Alat....................................................
25
3.2.3 Blok Diagram Sistem ..........................................
26
3.2.4 Perancangan Hardware .......................................
27
3.2.4.1 Perancangan Sismin Atmega8535 ........
27
3.2.4.2 Perancangan Rangkaian USB to Serial .
28
3.2.4.3 Perancangan Rangkaian Driver Motor .
29
3.2.4.4 Perancangan Rangkaian Regulator .......
29
3.2.5 Perancangan Software .........................................
30
3.2.5.1 Perancangan Flowchart mikrokontroler
30
3.2.5.2 Perancangan Flowchart Delphi..............
33
3.2.5.3 Perancangan HMI ..................................
34
3.2.6 Perancangan Mekanik .........................................
40
3.2.7 Realisasi Perangkat Keras (Hardware) ...............
41
3.2.8 Realisasi Perangkat Mekanik ..............................
43
3.2.9 Realisasi Perangkat Lunak (Software) .................
45
PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Tujuan Pengujian dan Analisa ........................................
46
4.2 Alat yang Digunakan ......................................................
46
4.3 Metoda Pengujian dan Pengukuran.................................
46
4.3.1 Pengujian Sistem Minimum ATMEGA8535 ........
47
4.3.2 Pengujian Rangkaian Regulator ............................
51
4.3.3 Pengujian ADC......................................................
55
x
4.3.4 Pengujian Rangkaian Driver Motor ......................
66
4.3.5 Pengujian USB to Serial Converter AVR309 ........
67
4.3.6 Pengujian Alat Secara Keseluruhan ......................
69
BAB V
PENUTUP 5.1 Kesimpulan ......................................................................
72
5.2 Saran.................................................................................
72
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A SKEMATIK LAMPIRAN B LIST PROGRAM LAMPIRAN C PERANCANGAN MEKANIK LAMPIRAN D DATASHEET
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Web camera ....................................................................
6
Gambar 2.2
Konfigurasi Pin Atmega8535 .........................................
8
Gambar 2.3
Motor Dc ........................................................................
10
Gambar 2.4
Rangkaian Jembatan H ...................................................
11
Gambar 2.5
Ilustrasi Cara Mengaktifkan Motor ................................
12
Gambar 2.6
Komunikasi Asinkron.....................................................
14
Gambar 2.7
Konfigurasi Pin MAX491 ..............................................
17
Gambar 2.8
Rangkaian USB to Serial Converter309 .........................
19
Gambar 2.8
Tampilan Software BASCOM AVR ..............................
19
Gambar 3.1
Blok Diagram Sistem .....................................................
26
Gambar 3.2
Skematik Sismin Atmega8535 .......................................
27
Gambar 3.3
Skematik USB to Serial AVR309....................................
28
Gambar 3.4
Skematik Driver Motor ..................................................
29
Gambar 3.5
Skematik Regulator ........................................................
30
Gambar 3.6
Flowchart untuk Program Mikrokontroler .....................
32
Gambar 3.7
Flowchart untuk Program Delphi...................................
33
Gambar 3.8
Tampilan Awal pada Delphi...........................................
35
Gambar 3.9
Tampilan Form Monitoring dan Kontrol Manual ..........
36
Gambar 3.10
Tampilan Form Monitoring dan Kontrol Otomatis ........
37
Gambar 3.11
Tampilan Form Koneksi ................................................
37
Gambar 3.12
Tampilan Kotak Dialog untuk Menyimpan File ...........
38
Gambar 3.13
Tampilan Kotak Dialog untuk Memilih Driver Kamera
38
Gambar 3.14
Tampilan Kotak Dialog untuk Memilih Format Video .
39
Gambar 3.15
Tampilan Kotak Dialog untuk Mengatur Video ...........
39
Gambar 3.16
Perancangan Mekanik Box Utama .................................
40
Gambar 3.17
Perancangan Mekanik Box Regulator ...........................
40
Gambar 3.18 Perancangan Mekanik Box USB to Serial .....................
41
Gambar 3.19
Realisasi PCB Rangkaian Sismin Atmega5835 .............
41
Gambar 3.20 Realisasi PCB Rangkaian USB to Serial .......................
42
xii
Gambar 3.21
Realisasi PCB Rangkaian Driver Motor ........................
42
Gambar 3.22
Realisasi PCB Rangkaian Regulator ...........................
43
Gambar 3.23
Realisasi Box Utama .....................................................
43
Gambar 3.24
Realisasi Box USB to Serial .........................................
44
Gambar 3.25 Realisasi Box Regulator ...............................................
44
Gambar 3.26
Realisasi Webcam ..........................................................
44
Gambar 3.27 Realisasi Alat Keseluruhan ...........................................
45
Gambar 4.1
Diagram Blok Pengujian Sismin Atmega8535 ..............
47
Gambar 4.2
Diagram Blok Pengujian RPS .......................................
51
Gambar 4.3
Blok Diagram pengujian ADC ......................................
55
Gambar 4.4
Diagram Blok Pengujian Driver Motor .........................
66
Gambar 4.5
Diagram Blok Pengujian USB to Serial Converter .......
67
Gambar 4.6
Form Koneksi (Belum Terkoneksi) ...............................
67
Gambar 4.7
Form untuk Mengecek Button pada USB to AVR 309 ...
68
Gambar 4.8
Form Koneksi (Telah Terkoneksi) ................................
68
Gambar 4.9
Diagram Pengujian Alat Secara Keseluruhan ...............
69
Gambar 4.10
Hasil Pengujian 0° ..........................................................
70
Gambar 4.11 Hasil Pengujian 90° .......................................................
70
Gambar 4.12 Hasil Pengujian 180° .....................................................
71
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Deskripsi PIN Mikrokontroler Atmega8535 ........................................ 8 Tabel 3.1 Fungsi pada Protokol Komunikasi antara Komputer dengan Mikro ... 31 Tabel 3.2 Daftar Komponen Delphi .................................................................... 34
Tabel 4.1 Pengujian Port A .................................................................................. 47 Tabel 4.2 Pengujian Port B .................................................................................. 48 Tabel 4.3 Pengujian Port C .................................................................................. 49 4.4 Pengujian Port D .................................................................................. 50 Tabel
Tabel 4.5 Data input dan output dari RPS 9VDC .................................................. 51
Tabel 4.6 Data input dan output dari RPS 5VDC ................................................. 52 Tabel 4.7 Hasil Pengujian ADC untuk Kontrol Manual Kanan / 0° .................... 56 Tabel 4.8 Hasil Pengujian ADC untuk Kontrol Manual Kiri / 180° .................... 57 Tabel 4.9 Hasil Pengujian ADC untuk Kontrol Otomatis 45° ............................. 59 Tabel 4.10 Hasil Pengujian ADC untuk Kontrol Otomatis 60° ............................. 62 Tabel 4.11 Hasil Pengujian ADC untuk Kontrol Otomatis 90° ............................. 64 Tabel 4.12 Hasil Pengujian Driver Motor ............................................................. 66 Tabel 4.13 Pengujian button Delphi ...................................................................... 69
xiv
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Balza. 2011. Pemrograman Delphi untuk Aplikasi Mesin Visi
Menggunakan Webcam. Yogyakarta : Gavamedia.
Bernaya, Harfit dan Eko Priyo. 2011. Kitab Suci Desktop Programmer. Yogyakarta : MediaKom.
H-Bridge [Online]. (2012, juni 24). Available: http://www.nubielab.com/elektronika/h-bridge-driver-motor-dc-pengenalan
Iswanto. 2008. Design dan Implementasi Sistem Embedded Mikrokontroller
Atmega8535 dengan Basic.Yogyakarta : Gavamedia. Martina, Inge. 2000. 36 Jam Belajar Delphi4. Jakarka : Elex Media Komputindo Pengertian, Sejarah Web Camera [Online]. (2012, Maret 11). Available : http://www.wikipwdia.com/webcam.
