Pengendali Pintu Rumah Via Internet [ Gamal A. Nasser]
PENGENDALI PINTU RUMAH VIA INTERNET Gamal A. Nasser Dosen Fakultas Teknik Universitas Haluoleo
ABSTRAK Teknologi saat ini berkembang karena adanya keterkaitan antara teknologi yang satu dengan teknologi yang lain, misalnya teknologi informasi dengan teknologi kontrol menjadi suatu sistem kontrol dengan menggunakan teknologi informasi.Pada sistem yang dibuat, akan membahas komunkasi antara mikrokontroler ATMega16 sebagai webserver dan komputer yang digunakan oleh pengguna untuk merequest web ke server. Selain hal itu, akan dibahas tentang fitur-fitur yang ada pada web untuk sistem kendali pintu secara jarak jauh. Program webserver pada mikrokontroler Atmega16 akan ditulis dengan menggunakan BASCOM AVR 1.11.9.0 sebagai editor teksnya. Program dibagi dalam tiga hal pokok yaitu program komunikasi antara pengguna dengan mikrokontroler, program inisialisasi ADC untuk menampilan keadaan pintu rumah pada posisi TERTUTUP atau TERBUKA dan program penampil data yang akan menampilkan data ke dalam bentuk halaman web. Mikrokontroller digunakan sebagai pengendali yang telah diprogramkan untuk menggerakkan aktuator. Sistem diimplementasikan kedalam suatu aplikasi web tentang Sistem Monitoring Jarak Jauh pintu rumah . memonitoring dan sebagai kendali jarak jauh pintu rumah. Kata Kunci : pengendali pintu, via internet. pengendalian
I. PENDAHULUAN Perkembangan teknologi informasi begitu
pesat.
Dunia
piranti
dengan
berbagai sistem kerja dan gerak yang
terasa
kompleks. Agar sistem pengendalian ini
mengglobal, jarak bukan lagi merupakan
lebih fleksibel maka pengendalian terhadap
suatu hambatan untuk melakukan aktivitas.
piranti ini menggunakan alat bantu jaringan
Kemajuan teknologi telah menyebabkan
Internet. Internet merupakan jaringan yang
adanya keterkaitan antara teknologi yang
luas yang dapat diakses oleh siapa saja dan
satu dengan teknologi yang lain, misalnya
dimana saja serta dapat dipakai untuk
teknologi
komunikasi data.
informasi
sudah
terhadap
dengan
teknologi
kontrol menjadi suatu sistem kontrol
Keamanan rumah saat ini menajdi
dengan menggunakan teknologi informasi.
salah satu fokus perhatian karena seringkali
Selama ini sistem kendali telah dapat
pemilik
membuat kerja suatu piranti menjadi
Sehingga untuk mengontrol pintu-pintu
rumah
berada
diluar
kota.
fleksibe yaitu dengan cara melakukan 711
JETC, Volume 5, Nomor 1, Des 2010
perlu pengendalian secara jarak jauh lewat
cepat memerlukan sistem kendali yang
internet.
mampu mengendalikan piranti dari mana saja tanpa terhambat oleh jarak. Internet
II. KAJIAN TEORI 2.1
Pengendalian
merupakan jaringan yang luas yang dapat Piranti
melalui
Jaringan Internet
serta dapat dipakai untuk komunikasi data.
Sistem pengendalian piranti dapat diartikan dengan sistem yang mampu melakukan proses kendali terhadap piranti yaitu
mampu
mengaktifkan
mengetahui kondisi sebenarnya dari piranti yaitu apakah setelah aktifkan, piranti benar-benar aktif atau bila dinonaktifkan, kondisi piranti benar-benar nonaktif. Jadi ada laporan ke pengendali tentang kondisi piranti setelah diadakan penge-set-an. Pengendalian terhadap piranti dapat dilakukan dari jarak dekat yaitu dengan menonaktifkan dan mengaktifkan piranti secara manual dengan tangan dan juga dapat dilakukan dari jarak jauh dengan menggunakan piranti kendali misalnya kontrol
maupun
yang
mampu
melakukan
pengendalian terhadap alat-alat elektronik dengan berbagai macam gerak dan sistem kerja yang kompleks. Kebutuhan akan sistem kendali jarak jauh semakin meningkat sejalan dengan era globalisasi. Perpindahan dan pergerakan manusia yang semakin luas dan 712
tersebut,
maka Internet dapat digunakan sebagai alat bantu sistem pengendalian piranti. Konsep
hubungan
client/server
digunakan sebagai metode yang digunakan untuk menghubungkan antara dua buah komputer
dalam
jaringan
Internet.
Komputer
server
digunakan
sebagai
yang
dapat
komputer
kontrol
mengendalikan menggunakan Dengan
piranti
dengan
pengendali
program.
bantuan
jaringan
Internet,
komputer server ini dapat diakses dari client
dengan
menggunakan
bahasa
scripting PHP. Dengan metode ini suatu piranti dapat dikendalikan melalui jaringan Internet.
dengan
menggunakan komputer dengan perangkat lunaknya
Dengan kemampuan Internet
dan
menonaktifkan piranti tersebut serta dapat
remote
diakses oleh siapa saja dan dimana saja
2.2 TCP/IP TCP/IP
(singkatan
dari
Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang
Pengendali Pintu Rumah Via Internet [ Gamal A. Nasser]
protokol ini berupa kumpulan protokol
komputer dan Internet. Pengembangan ini
(protocol
juga
dilakukan oleh beberapa badan, seperti
merupakan protokol yang paling banyak
halnya Internet Society (ISOC), Internet
digunakan
tersebut
Architectur Board (IAB), dan Internet
diimplementasikan dalam bentuk perangkat
Engineering Task Fore (IETF). Macam-
lunak (software) di sistem operasi. Istilah
macam protokol yang berjalan di atas
yang diberikan kepada perangkat lunak ini
TCP/IP, skema pengalamatan, dan konsep
adalah TCP/IP stack
TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang
suite).
Protokol
saat
ini.
Protokol
ini
Data
TCP/IP
dikembangkan
pada akhir dekade 1970-an hingga awal 1980-an sebagai sebuah protokol standar
disebut sebagai Request for Comments (RFC) yang dikeluarkan oleh IETF. Seperti
pada
perangkat
lunak,
untuk menghubungkan komputer-komputer
TCP/IP dibentuk dalam beberapa lapisan
dan jaringan untuk membentuk sebuah
(layer). Dengan dibentuk dalam layer, akan
jaringan
mempermudah untuk pengembangan dan
yang
luas
(WAN).
TCP/IP
merupakan sebuah standar jaringan terbuka
pengimplementasian.
yang
terhadap
berkomunikasi ke atas maupun ke bawah
mekanisme transport jaringan fisik yang
dengan suatu penghubung interface. Tiap-
digunakan, sehingga dapat digunakan di
tiap layer memiliki fungsi dan kegunaan
mana saja. Protokol ini menggunakan
yang berbeda dan saling mendukung layer
skema pengalamatan yang sederhana yang
diatasnya. Pada protokol TCP/IP dibagi
disebut sebagai alamat IP (IP Address)
menjadi 4 layer, tampak seperti gambar
yang mengizinkan hingga beberapa ratus
dibawah.
juta
bersifat
komputer
independen
untuk
dapat
Antar layer dapat
saling
berhubungan satu sama lainnya di Internet. Protokol ini juga bersifat routable yang berarti
protokol
menghubungkan
ini
cocok
sistem-sistem
untuk berbeda
(seperti Microsoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk jaringan yang heterogen. Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya kebutuhan terhadap jaringan
Gambar 1. Skema Layer TCP/IP
713
JETC, Volume 5, Nomor 1, Des 2010
2.2.1 Layer Aplikasi (Aplications) Layer program
dalam pengiriman data. Protokol lainnya
aplikasi digunakan pada
antara lain : IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP
untuk
Layer Network Interface
berkomunikasi
menggunakan TCP/IP. Contoh aplikasi
Layer network interface disebut
antara lain Telnet dan File Transfer
juga layer link atau layer datalink, yang
Protocol (FTP). Interface yang digunakan
merupakan perangkat keras pada jaringan.
untuk saling berkomunikasi
Contoh : IEEE802.2, X.25, ATM, FDDI,
adalah nomer port dan socket.
dan SNA.
2.2.2 Layer Transport Layer transport memberikan fungsi
2.3 TCP IP Starter Kit
TCP/IP Starter Kit
pengiriman data secara end-to-end ke sisi remote. Aplikasi yang beragam dapat
suatu
melakukan komunikasi secara serentak
berbasis modul jaringan NM7010A-LF
(simulaneously).
layer
yang berfungsi sebagai sarana komunikasi
transport yang paling sering digunakan
antara mikrokontroler dengan jaringan
adalah
internet atau ethernet tanpa memerlukan
Protokol
Transmission
(TCP),
dimana
pada
Control Protocol
memberikan
fungsi
sarana
merupakan
pengembangan
TCP/IP
bantuan komputer. TCP/IP Starter Kit
pengiriman data secara connectionoriented,
berfungsi
pencegahan duplikasi data, congestion
mempercepat dalam melakukan evaluasi
control dan flow control. Protokol lainnya
terhadap
adalah User Datagram Protocol (UDP),
WIZnet TCP/IP. TCP/IP Starter Kit ini
dimana memberikan fungsi pengiriman
dapat digunakan untuk aplikasi-aplikasi
connectionless, jalur yang tidak reliabel.
yang membutuhkan komunikasi dengan
UDP banyak digunakan pada aplikasi yang
jaringan
membutuhkan kecepatan tinggi dan dapat
seperti:serial to Ethernet converter, web
metoleransi terhadap kerusakan data.
server, smart house,dsb.
Layer Internetwork
TCP IP starter Kit memiliki fitur-fitur
Layer Internetwork biasa disebut juga layer internet atau layer network,
untuk
modul
mempermudah
NM7010A-LF
internet
atau
dan
dari
ethernet,
sebagai berikut: 1.
Berbasis modul jaringan NM7010A-LF
dimana memberikan “vitual network” pada
yang
internet. Internet Protocol (IP) adalah
komunikasi internet (TCP, IP, UDP,
protokol
ICMP, ARP) dan ethernet.
yang
paling
penting.
IP
memberikan fungsi routing pada jaringan 714
dapat
menangani
protokol
Pengendali Pintu Rumah Via Internet [ Gamal A. Nasser]
2.
3.
Menggunakan antarmuka I²C untuk
jaringan
komunikasi dengan mikrokontroler.
workstation atau user yang lain.
Dilengkapi LED sebagai indikator status
Server
jaringan 4.
bertukar
data
dengan
Perangkat keras (hardware) yang
Membutuhkan catu daya 5 VDC dan
berfungsi untuk melayani jaringan dan
telah memiliki voltage regulator 3,3
workstation yang terhubung pada jaringan
VDC / 300mA 5.
untuk
TCP/IP Starter Kit dapat dihubungkan dengan network adapter pada komputer yang memiliki konektor MAC jack dengan menggunakan kabel UTP yang kedua ujungnya diberi terminasi RJ-45 plug
tersebut.pada (resources)
umumnya
sumber
seperti printer,
daya
disk,
dan
sebagainya yang hendak digunakan secara bersama oleh para pemakai di workstation berada
dan
bekerja
pada
server.
Berdasarkan jenis pelayanannya dikenal disk server,file server, print server, dan suatu
server
juga
dapat
mempunyai
beberapa fungsi pelayanan sekaligus. Link (hubungan) Workstation dan server tidak dapat berfungsi apabila peralatan tersebut secara Gambar 2. TCP IP Starter Kit
2.4 Perangkat Jaringan Beberapa komponen dasar yang biasanya membentuk suatu LAN adalah sebagai berikut: Workstation Workstation merupakan node atau host yang berupa suatu sistem komputer. Sistem komputer ini dapat berupa PC atau dapat pula berupa suatu komputer yang besar seperti sistem minicomputer, bahkan suatu mainframe. Workstation dapat bekerja sendiri (stand-alone) dapat pula menggunakan
fisik tidak terhubung. Hubungan tersebut dalam
LAN
dikenal
sebagai
media
transmisi yang umumnya berupa kabel atapun wireless. Kabel yang digunakan sperti kabel twisted pair ( STP dan UTP), coaxial, dan fiberoptic. Network Interface Card (NIC) Suatu workstation tidak dihubungkan secara langsung dengan kabel jaringan ataupun tranceiver cable, tetapi melalui suatu rangkaian elektronika yang dirancang khusus untuk menangani network protocol yang dikenal dengan Network Interface Card (NIC).
715
JETC, Volume 5, Nomor 1, Des 2010
• Data bit • Parity bit yang terdiri dari even dan odd parity bit biasanya untuk error detection • Stopbit
2.6 Standar serial RS 232 RS-232 ( Recomended Standard 232) Gambar 3. Network Interface Card (NIC)
adalah salah satu standar dalam melakukan komunikasi serial yang dikeluarkan oleh
2.5 Komunikasi Serial
Electronic Industries Alliance ( EIA ) yang
Dalam dunia telekomunikasi dan computer komunikasi serial adalah suatu
mencakup : • Karakteristik
sinyal
seperti
level
proses pengiriman data secara sequential
tegangan, signal rate, timing dan slew-
atau satu persatu melaui sebuah kanal
rate , dll
informasi. Komunikasi ini mempunyai kecepatan transfer datayang rendah tetapi
• Interfacing konektor seperti identifikasi pin- pin dari konektor
cocok untuk komunikasi jarak jauh. Pada
• Fungsi dari setiap circuit pada konektor
setiap PC desktop biasanya sudah terdapat
• Standar subset dari interface circuit
minimal satu buah port
serial yang
untuk aplikasi telekomunikasi
membuat jenis komunikasi ini umum digunakan.
Device yang menggunakan serial dibedakan atas dua kategori yaitu DCE dan
Serial port pada PC memungkinkan
DTE. DCE adalah device seperti modem,
untuk melakukan komunikasi secara full
TA adapter, plotter, dll. Sedangkan DTE
duplex yang berarti dapat berkomunikasi
adalah
secara dua arah dimana mengirim dan
lainnya.
komputer
atau
terminal
menerima data dapat dilakukan secara bersamaan. Tetapi ada beberapa device yang hanya support untuk half duplex (satu arah ) saja. Komunikasi
serial
mempunyai
parameter yang harus ditentukan yaitu : • Baud Rate atau kecepatan dari transmisi data 716
Gambar 4. Serial DB9
data
Pengendali Pintu Rumah Via Internet [ Gamal A. Nasser]
Tabel Serial DB9
2.7 Winsock ( Windows Socket ) Winsock
atau
windows
socket
sebenarnya kepanjangan dari Windows Sockets
API
(aplication
progaming
interface) yang befungsi sebagai jembatan untuk software aplikasi yang berhubungan dengan network service terutama TCP/IP pada sistem operasi Windows. Pada sistem operasi berbasis UNIX ini disebut UNIX Socket. Socket adalah Untuk serial DB25 jumlah konektor berjumlah 25 buah, seperti diperlihatkan pada Gambar dibawah ini
mekanisme
komunikasi
yang
memungkinkan terjadinya pertukaran data antar program atau proses baik dalam satu mesin maupun antar mesin. Pada setiap lingkungan sistem operasi yang mampu berkomunikasi dengan protokolTCP/IP,
Gambar 5. Serial DB25
fasilitas socket selalu tersedia. Winsock API mempunyai feature
Tabel Serial DB25
yang hampir sama dengan BSD Socket karena memang berbasis Berkeley Socket, tetapi
ada
beberapa
penyesuaian
dikarenakan karena perbedaan mendasar dari Windows dan UNIX . Biarpun berbeda tetapi antara Winsock maupun Unix Socket dapat berkomunikasi dengan baik Setiap fungsi dari Winsock API dimulai dengan kata
depan
WSA
WSAGetHostByName()
untuk
seperti mencari
hostname komputer lain. 2.8 Mikrokontroler AVR ATMega16 ATMega16 berbasis pada arsitektur
Gambar 6. Komunikasi data dengan RS232
RISC
(Reduced
Instruction
Set 717
JETC, Volume 5, Nomor 1, Des 2010
Computing), di mana satu instruksi dapat dieksekusi dalam satu clock, dan dapat
6) Watchdog
timer
dengan
osilator
internal.
mencapai 1 MIPS (Million Instruction Per
7) SRAM internal sebesar 1K byte.
Second)
8) Memori flash sebesar 8Kbyte dengan
per
ATMega16
MHz.
Mikrokontroler
memiliki
keistime-waan
kemampuan read while write.
dibanding jenis mikrokontroler AT89C51,
9) Interrupt internal maupun eksternal.
AT89C52, AT80S51, dan AT89S52 yaitu
10) Port
pada mikrokontroler ATMega16 memiliki port input ADC 8 channel 10 bit. Mikrokontroler
komunikasi
SPI
(Serial
Pheripheral Interface) 11) EEPROM
(Electrically
Erasable
ATMega16
Program-mable Read Only Memory)
memiliki 40 pin kaki dengan konfigurasi
sebesar 512 byte yang dapat diprogram
sebagai berikut.
saat operasi. 12) Analog komparator. 13) Komunikasi serial standar USART dengan kecepaatan maksimal 2,5 Mbp.
III. PEMBAHASAN Pada
sistem
membahas
dibuat,
komunkasi
mikrokontroler Gambar 7. Konfigurasi pin mikrokontroler ATMega16
yang
ATMega16
akan antara sebagai
webserver dan komputer yang digunakan oleh pengguna untuk merequest web ke server. Selain hal itu, akan dibahas tentang
Fitur yang tersedia dalam mikrokontroler
ATMega16, yaitu 1) Frekuensi clock maksimum 16 MHz. 2) Jalur I/O 32 buah, yang terbagi dalam
fitur-fitur yang ada pada web untuk sistem kendali pintu secara jarak jauh. Sistem suatu
diimplementasikan
aplikasi
web
tentang
kedalam Sistem
port A, port B, port C, dan port D.
Monitoring Jarak Jauh pintu rumah . Web ini
3) Analog to Digital Converter (ADC) 10
akan berisi sistem monitoring dan kendali
bit sebanyak 8 input.
jarak jauh pintu rumah. Dengan web tersebut,
4) Timer/counter sebanyak 3 buah.
pengguna yang mengakses diharapkan akan
5) CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register.
mengetahui informasi-informasi mengenai keadaan pintu dan keamanan ruang berupa
718
Pengendali Pintu Rumah Via Internet [ Gamal A. Nasser]
tampilan keadaan suhu ruang, sistem kendali
Secara umum, sistem digunakan
AC (air conditioner) dan alarm pada posisi
untuk melayani request dari pengguna. Jika
ON atau OFF.
ada request dari pengguna, maka sistem akan melayaninya dengan mengirimkan data ke pengguna berbasis protokol TCP/IP dan berupa halaman web yang berisi informasiInternet
informasi tertentu. AT-MEGA
Secara umum, sistem ini mempunyai urut-
Komputer
urutan proses sebagai berikut:
Gambar 8. Blok Sistem
1. Ada request dari pengguna melalui Program webserver pada mikrokontroler Atmega16 akan ditulis dengan menggunakan BASCOM AVR 1.11.9.0 sebagai editor teksnya. Program dibagi dalam tiga hal pokok yaitu program komunikasi antara pengguna dengan mikrokontroler, program inisialisasi ADC untuk menampilan keadaan pintu rumah pada posisi TERTUTUP atau TERBUKA dan program penampil data yang akan menampilkan data ke dalam bentuk
(GET request). 2. Request ini diterjemahkan oleh modul jaringan
EEPROM
pada
mikrokontroler
Atmega16 bekerja menggunakan protokol komunikasi I²C. Sesuai dengan namanya, ini
digunakan
untuk
menghubungkan beberapa buah rangkaian
interupt
jalur data serial (SDA) dan jalur clock serial (SCL). Masing-masing jalur dihubungkan ke VCC lewat hambatan pull-up. Data transfer bisa dilakukan jika jalur tidak sedang dipakai.
bentuk
hex
dan
dari
luar.
Interupt
pada
mikrokontroler aktif. 3. Mikrokontroler
menanggapi
dengan
mengirimkan data-data tertentu berupa halaman web dengan format hex melalui I²C
ke
modul
jaringan
NM7010A-LF. 4. Modul jaringan menerjemahkan data-data tersebut
dan
mengirimkannya
dalam
format-format paket berprotokol TCP/IP kepada pengguna melalui modul jaringan. Mikrokontroler Atmega16 tersebut
terintegrasi yang jenisnya bisa berbeda. Komunikasi ini menggunakan dua jalur yaitu
dalam
mikrokontroler menganggapnya sebagai
protocol
halaman web.
protokol
protokol TCP/IP dengan format tertentu
dipilih
dengan
pertimbangan
bahwa
mikrokontroler Atmega16 sudah bersifat RISC,
sehingga
waktu
akses
program
relative lebih cepat. Mikrokontroler ini juga memiliki internal ADC, sehingga untuk membaca data analog tidak memerlukan komponen tambahan.
719
JETC, Volume 5, Nomor 1, Des 2010
Jaringan Internet
User
Mikrokontroller
Hexa
Aktuator
Gambar 9. Sistem kendali Pintu via- internet
Mikrokontroller menerjemahkan perintah dari user melalui komputer yang kemudian
a
akan dikirimkan ke aktuator (motor listrik) dalam bentuk sinyal-sinyal listrik. Motor
b
listrik yang digunakan adalah jenis gearbox agar mampu menggerakkan beban yang berat. Pemasangan aktuator bersifat sangat teknis berkaitan dengan kondisi ruang tamu
c
dan kondisi pintu yang digunakan. Gambar 10. Aneka ragam bentuk bukaan pintu (tampak atas) 720
Pengendali Pintu Rumah Via Internet [ Gamal A. Nasser]
Pada pintu jenis b, merupakan jenis geser. Jenis pintu ini sangat
mudah untuk
dibuatkan aktuator seperti diperlihatkan Gambar 12 berikut
Gambar 11. Jenis motor Gearbox yang digunakan Proses
pemasangan
Gearbox
dapat
Gambar 13. Proses Pemasangan gearbox pada pintu tarik 1 daun
diperlihatkan pada Gambar dibawah ini
Pintu
Gambar 12. Proses Pemasangan gearbox pada pintu jenis geser
Gambar 13. Proses Pemasangan gearbox pada pintu tarik 2 daun
721
JETC, Volume 5, Nomor 1, Des 2010
IV. KESIMPULAN Adapun
kesimpulan
dari
hasil
penulisan ini adalah sebagai berikut: 1.
Mikrokontroller
digunakan
sebagai
Madcoms, 2003, Pemrograman Borland Delphi 7 (Jilid 1), Yogyakarta : Andi. Putra, A. E., 2002, Belajar Mikrokontroler AT 89C51/52/55 (Teori dan Aplikasi), Gava Media: Yogyakarta.
pengendali yang telah diprogramkan Simanjuntak, T. L., 1993, Dasar-Dasar Telekomunikasi, Alumni: Bandung.
untuk menggerakkan aktuator. 2.
Sistem
diimplementasikan
kedalam
suatu aplikasi web tentang Sistem Monitoring Jarak Jauh pintu rumah . memonitoring dan sebagai kendali jarak jauh pintu rumah.
V. DAFTAR PUSTAKA Malik, I. A., 1997, Bereksperimen dengan Mikrokontroler 8031, Elex Media Komputindo:Jakarta.
722
Wahana Komputer, 2003, Panduan Praktis Pemrograman Borland Delphi 7.0, Andi:Yogyakarta. Tanutama, S., 1992, Pengantar Komunikasi Data. Jakarta. PT. Elex Media Komputindo: Jakarta. Rodwell International Corporation. Basic Motor Theory. On: Reliance Electric Motor Technical Reference home page, 1999. www.reliance.com/mtr/mtrthr.html
