PERANCANGAN SISTEM KONTROL KEAMANAN RUANG BERBASIS SMS MENGGUNAKAN MODUL GSM DAN MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 Nama Mahasiswa : Furrita Upik P.S. 2408 030 017 Jurusan :Teknik Fisika FTI-ITS Program Studi :D3 Teknik Instrumentasi Dosen Pembimbing I : Dr. Ir. Aulia Siti Aisjah, MT. Dosen Pembimbing II : Ir. M. Ilyas HS.
Abstrak Peralatan tugas akhir sistem kontrol keamanan rumah berbasis SMS (Short Message Service) dengan mikrokontroler ATMega 8535 dan modul GSM serta menggunakan pemrograman bahasa C melalui program Code Vision AVR. Sistem ini diharapkan dapat membantu seseorang untuk mengawasi dan mengontrol keadaan rumah, dengan memanfaatkan teknologi SMS Gateway. Sistem ini menggunakan sensor magnet switch yang berfungsi sebagai sensor relay yang terhubung dengan pintu rumah. Sistem pemrosesan data menggunakan IC Mikrokontroler ATMega 8535 yang diprogram dengan bahasa C melalui compiler program Code Vision AVR. Sistem terhubung dengan handphone yang berfungsi sebagai server. Data diinterfacekan ke handphone secara serial. Hasil pengujian menunjukkan sistem dapat bekerja secara otomatis untuk mengirimkan peringatan jika terjadi bahaya kepada seorang pemilik rumah berupa format teks tertentu dalam bentuk SMS. Kata Kunci : control, mikrokontroller, interface, Code Vision AVR BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Beragam cara ditempuh orang untuk mengamankan barang-barang berharga yang disimpan pada suatu ruangan rumahnya, salah satunya adalah dengan menggunakan sebuah kunci gembok atau menempatkan seorang penjaga keamanan untuk menjaga rumah tersebut. Cara-cara seperti ini tentu mempunyai beberapa kelebihan dan kekurangan. Sistem keamanan gedung yang ada selama ini masih kurang sempurna hal itu bisa dilihat dari banyaknya tingkat kejahatan yang terjadi baik ditempat umum, diperumahan semakin berkembang khususnya tindak kejahatan pencurian, dan perampokan. Saat ini perkembangan elektronika dan komputer sangatlah pesat. Dimana saat ini hampir semua sistem dan alat apapun menggunakan elektro dan komputer. Dan
saat ini perkembangan elektronika sudah sampai pada mikrokontroller. Seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi maka dikembangkanlah sebuah sistem keamanan dengan cara memberikan peringatan (warning system) untuk memberikan sebuah tanda jika ada sesuatu mencurigakan yang terjadi disekitar ruangan tersebut. Jika sistem ini mendeteksi adanya unsur tindak kejahatan maka sistem akan memberikan sebuah tanda berupa sebuah pesan singkat atau Short Message Service (SMS) yang akan dikirimkan ke nomor telepon seluler (handphone) sehingga kita dapat mengetahui keadaan yang terjadi di sekitar ruangan tersebut. Setelah menerima pesan peringatan tersebut maka kita dapat melakukan tindakan balik untuk mengendalikan sesuatu (peralatan) yang ada di rumah kita melalui SMS. Kerja dari keseluruhan sistem dikendalikan oleh sebuah keping tunggal yang disebut mikrokontroller.
Maka berdasarkan pemikiran diatas, dibuat sistem keamanan gedung untuk mengurangi tingkat kejahatan pencurian didalam gedung dan agar pemiliknya dapat mengetahui dan mendeteksi kondisi gedungnya melalui komputer. Pada prinsipnya alat ini merupakan suatu sistem keamanan yang terdiri dari Mikrokontroller dan beberapa rangkaian sensor atau switch. Mikrokontroller yang digunakan adalah Mikrokontroller AVR sebagai pengontrol sistem dan sensor yang digunakan adalah dip switch sebagai penunjuk atau inputan kepada mikro itu sendiri. Pada saat pintu dibuka sensor dip switch akan aktif dan menyebabkan wavecom GSM modul mengirimkan SMS ke nomer tertentu. Disini kita mencoba mengenalkan tentang sistem simulasi keamanan gedung menggunakan mikrokontroller AVR. aplikasi berikut, kita akan menggunakan komputer dan mikrokontroller untuk memonitor kondisi keamanan gedung. Pada aplikasi, mikrokontroller bertugas mendeteksi dan mengamati perubahan senor-sensor yang digunakan. Dalam hal ini, kita menggunakan magnetic door sensor sebagai sensornya. Wavecom bertugas mengirimkan SMS kondisi sensorsensor. Wavecom mengirimkan SMS ke nomer pemilik rumah atau gedung perkantoran sehingga dapat diketahui posisi pintu yang terbuka. 1.2 Permasalahan Berdasarkan latar belakang di atas, adapun permasalahan yang diangkat pada pembuatan alat tugas akhir ini antara lain adalah sebagai berikut: Bagaimana merancang sebuah keamanan rumah atau gedung. Bagaimana mengimplementasikan hasil rancangan suatu sistem keamanan dalam bentuk simulasi. 1.3 Batasan Masalah Untuk memfokuskan penyelesaian masalah pada pembuatan alat tugas akhir ini
diperlukan beberapa batasan masalah. Adapun batasan masalahnya adalah sebagai berikut : Alat ini menggunakan Mikrokontroller AVR. Simulasi alat ini pada 2 titik pintu. Komunikasi antara Mikro dengan komputer menggunakan kabel serial. Menggunakan Wavecom GSM Modul. Aplikasi yang digunakan pada Mikrokontroller AVR adalah Codevision AVR. 1.4 Tujuan Adapun beberapa tujuan dari pembuatan alat pada tugas akhir ini antara lain adalah sebagai berikut : Merancang sebuah system simulasi keamanan rumah atau gedung. Mengimplementasikan hasil rancangan suatu sistem keamanan dalam bentuk miniatur. 1.5 Metode Penelitian Untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan, maka diperlukanlah metodologi yang memuat tahapan-tahapan dalam menyelesaikan tugas akhir. Adapun rincian metodologi yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut: Studi Literatur dan Analisis Dalam metode ini, penulis mengumpulkan data dan informasi dengan cara membaca buku pustaka dan catatan kuliah, terutama untuk materi yang berhubungan dengan masalah yang akan dibahas. Penulis juga melakukan analisis kebutuhan bahan-bahan atau komponen yang dibutuhkan untuk membuat alat tersebut.
Perancangan Alat Perancangan Perangkat Keras. Dalam perancangan perangkat keras ini saya membuat mikrokontroller AVR dengan komponen utama sebagai IC nya adalah IC dari keluarga MCS51 yaitu AVR. Mikro AVR ini memiliki 32 keluaran atau outputan dan inputan sebesar 5 Volt.Wavecom digunakan untuk mengirimkan SMS kepada user yang telah di definisikan nomernya di mikrokontroller. Perancangan Perangkat Lunak. Dalam perancangan perangkat lunak ini saya menggukan bahasa Code Vision AVR sebagai program yang akan dimasukkan kedalam mikrokontroller AVR. Pengujian Alat Pengujian Perangkat Keras. Dalam pengujian alat Mikrokontroller pertama-tama adalah pengujian inpitan dan outpunya benar-benar 5 Volt. Selanjutnya pengujian untuk mendownload program ke dalam IC AVR. Menguji sensor untuk dapat diolah di mikrokontroller dan di kirimkan SMS melalui modem GSM
Pengujian Perangkat Lunak. Dalam pengujian perangkat lunak yaitu pembuatan program untuk mikro itu sendiri menggunakan Codevision AVR. Dokumentasi Pada tahap ini penulis melakukan pendokumentasian perancangan dan pembuatan karya rekayasa alat yang telah dibuat dengan tujuan untuk membantu dan memudahkan di dalam pengembangan alat ini kedepannya nanti. 1.6 Sistematika Laporan Laporan penelitian tugas akhir ini akan disusun secara sistematis dibagi dalam beberapa bab, dengan perincian sebagai berikut: BAB I
BAB
II
BAB III
Pendahuluan Bab ini berisikan penjelasan latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika laporan. Tinjauan Pustaka Bab ini berisikan tentang teori-teori penunjang penelitian antara lain teori tentang tentang mikrokontroller AVR ATMEGA 8535 , serial port. Metodologi Penelitian Dalam bab ini akan dijelaskan mengenai detail langkah-langkah yang harus dilalui untuk mencapai tujuan dan simpulan akhir dari penelitian. Berisikan perancangan rangkaian mikrokontroller AVR
BAB IV Hasil Simulasi
sebagai monitoring keamanan ruangan. Pengujian dan Analisa Bab ini merupakan tindak lanjut dari Bab III, dimana Membahas tentang implementasi dan pengujian alat.
BAB V
Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi tentang kesimpulan pokok dari seluruh rangkain penelitian yang telah dilakukan dan saran yang dapat dijadikan sebagai pengembangan penelitian selanjutnya. BAB II TEORI PENUNJANG
Bab ini berisi teori dasar yang melandasi alur berfikir dalam menyelesaikan permasalahan dan mencapai tujuan dari penelitian Tugas Akhir ini. Teori-teori pada bab ini mencakup hal-hal yang mendukung dan menjadi dasar rujukan dalam Tugas Akhir. 2.1 Komunikasi Data Serial Serial Port Merupakan hal yang penting dalam mikrokontroller, karena dengan serial port kita dapat dengan mudah menghubungkan mikrokontroller dengan komputer atau perangkat lainnya, serial port sering dikenal dengan istilah UART , serial port pada mikrokontroller terdiri atas dua pin yaitu RXD dan TXD, RXD berfungsi untuk menerima data dari komputer / perangkat lainnya, TXD berfungsi untuk mengirim data ke komputer/perangkat lainnya, Standar komunikasi serial untuk komputer ialah RS-232, RS-232 mempunyai standar tegangan yang berbeda dengan serial port mikrokontroler, sehingga agar sesuai dengan RS-232 maka di butuhkan suatu rangkaian level converter, IC yang digunakan bermacam-macam,
tetapi yang paling mudah dan sering digunakan ialah IC MAX232/HIN232. Pada mikrokontroler AT89S52, P3.0 dan P3.1 digunakan untuk komunikasi serial USART (Universal Synchronous and Asynchronous Serial Receiver and Transmitter) yang mendukung komunikasi full duplex komunikasi 2 arah. Gambar berikut ini menampilkan model hubungan antara mikrokontroler dengan PC melalui format serial [9]. Komunikasi data serial ini sangat berbeda dengan format pemindahan data pararel. Disini, pengiriman bit-bit tidak dilakukan sekaligus melalui saluran pararel, tetapi setiap bit dikirimkan satu persatu melalui saluran tunggal [9]. Antar muka kanal serial memang lebih kompleks dibandingkan dengan antarmuka melalui kanal paralel, hal ini disebabkan karena : 1. Dari Segi perangkat keras : adanya proses konversi data pararel menjadi serial atau sebaliknya menggunakan piranti tambahan yang disebut UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 2. Dari Segi perangkat lunak : lebih banyak register yang digunakan atau terlibat. Di sisi lain antarmuka kanal serial menawarkan berapa kelebihan dibandingkan secara paralel, antara lain : 1. Kabel untuk komunikasi serial bisa lebih panjang dibandingkan dengan paralel, data-data dalam komunikasi serial dikirim-kan untuk logika '1' sebagai tegangan -3 s/d -25 volt dan untuk logika '0' sebagai tegangan +3 s/d +25 volt, dengan demikian tegangan dalam komunikasi serial memiliki ayunan tegangan maksimum 50 volt, sedangkan pada komunikasi paralel hanya 5 volt. Hal ini menyebabkan gangguan pada kabel-kabel panjang lebih mudah diatasi dibandingkan pada paralel.
2. Jumlah kabel serial lebih sedikit, komunikasi serial ini bisa menghubungkan dua perangkat komputer yang berjauhan dengan hanya 3 kabel untuk null modem, yaitu TXD (saluran kirim), RXD(saluran terima) konfigurasi dan Ground, jika digunakan teknik paralel akan terdapat 20 - 25 kabel. 3. Untuk teknologi embedded system, banyak mikrokontroler yang dilengkapi dengan komunikasi serial (baik seri RISC maupun CISC) atau Serial Communication Interface (SCI); dengan adanya SCI yang terpadu pada IC mikrokontroler akan mengurangi jumlah pin keluaran, ground). sehingga hanya dibutuhkan 2 pin utama TxD dan RxD (di luar acuan). Dalam pengiriman data secara serial harus ada sinkronisasi atau penyesuaian antara pengirim dan penerima agar data yang dikirimkan dapat diterima dengan tepat dan benar oleh penerima. Salah satu mode transmisi dalam komunikasi serial adalah mode asynchronous. Transmisi serial mode ini digunakan apabila pengiriman data dilakukan satu karakter tiap pengiriman. Antara satu karakter dengan yang lainnya tidak ada waktu antara yang tetap [9]. Karakter dapat dikirimkan sekaligus ataupun beberapa karakter kemudian berhenti untuk waktu yang tidak tentu, kemudian dikirimkan sisanya. Dengan demikian bit-bit data ini dikirimkan dengan periode yang acak sehingga pada sisi penerima data akan diterima kapan saja. Adapun sinkronisasi yang terjadi pada mode transmisi ini adalah dengan memberikan bit-bit penanda awal dari data dan penanda akhir dari data pada sisi pengirim maupun dari sisi penerima. Format data komunikasi serial terdiri dari parameter - parameter yang dipakai untuk menentukan bentuk data serial yang dikomunikasikan, dimana elemenelemennya terdiri dari :
1. Kecepatan mobilisasi data per bit (baud rate) 2. Jumlah bit data per karakter (data length) 3. Parity yang digunakan 4. Jumlah stop bit dan start bit Dan dibawah ini adalah beberapa parameter yang ditetapkan EIA (Electronics Industry Association) / standart internasional untuk komunikasi serial antara lain: 1. Sebuah 'spasi' (logika 0) antara tegangan +3 s/d +25 volt 2. Sebuah 'tanda' (logika 1) antara tegangan -3 s/d -25 volt 3. Daerah tegangan antara +3 s/d -3 volt tidak didefinisikan (undefined). 4. Tegangan rangkaian terbuka tidak boleh lebih dari 25 volt (dengan acuan ground) 5. Arus hubung-singkat rangkaian tidak boleh lebih dari 500 mA. Sebuah penggerak (driver) harus mampu menangani arus ini tanpa mengalami kerusakan. 2.2 Mikrokontroler Mikrokontroler adalah teknologi baru yaitu teknologi semikonduktor dan kehadiranya sangat membantu perkembangan dunia elektronika. Dengan arsitektur yang praktis tetapi memuat banyak kandungan transistor yang terintegrasi, sehingga mendukung dibuatnya rangkaian elektronika yang lebih portable [8]. Mikrokontroler memiliki perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan. Sedangkan disebutkan pada refrensi lain bahwa Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja
mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya[8]. Begitu pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data maka Anda dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan mikrokontroler sesuai keinginan Anda. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut "pengendali kecil" dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya. Begitu pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data maka Anda dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan mikrokontroler sesuai keinginan Anda. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut "pengendali kecil" dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen
pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini [7]. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka : Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas. Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi. Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak. Namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran (I/O). Dengan kata lain, mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa periferal yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital dan sebagainya hanya menggunakan sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks. Secara teknis hanya ada 2 yaitu RISC dan CISC dan masing-masing mempunyai keturunan/keluarga sendiri-sendiri. RISC kependekan dari Reduced Instruction Set Computer : instruksi terbatas tapi memiliki fasilitas yang lebih banyak. CISC kependekan dari Complex Instruction Set Computer : instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan fasilitas secukupnya. Tentang jenisnya banyak sekali ada keluarga Motorola dengan seri 68xx, keluarga MCS51 yang diproduksi Atmel, Philip, Dallas, keluarga PIC dari Microchip, Renesas, Zilog. Masing-masing keluarga juga masih terbagi lagi dalam beberapa tipe. Jadi sulit sekali untuk menghitung jumlah mikrokontroler.
2.2.1 AVR Atmega 8535 Mikrokontroler AVR Atmega 8535 sangat tepat dijadikan pengontrol utama system akuisisi data dengan biaya yang murah, karena sudah terdapat internal ADC 8 Channel sebersar 10 bit. Dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit. Dan sebagian besar intstruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. Berbeda degan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock, karena kedua jenis Mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda (Widodo, 2007,18). Sedangkan menurut Wisnu Adi P, AVR ATMEGA 8535 adalah mikrokontroler yang memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit word dan sebagian instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing) sedangkan seri MCS51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing) AVR dapat dkelompokkan menjadi empat kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90xx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, pheriperal dan fungsinya. Untuk Mikrokontroler AVR yang berukuran kecil, dapat mencoba AT90S2313 dengan ukuran flash memori 2k dengan dua input analog. Namum penggunaan AVR berukuran kecil saat ini sudah beralih dari tipe 90S ke type ATtiny. Mikrokontroler AVR yang perlu dikuasai selain Atmega 8535 antara lain ATmega16, 32 dan ATmega 128. 2.2.2 Arsitektur Atmega 8535 Didalam Mikrokontroler Atmega 8535 sudah terdiri dari : 1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. 2. ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit sebanyak 8 channel. 3. Tiga buah timer/counter dengan kemampuan perbandingan.
4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
CPU yang terdiri dari 32 buah register. Watchdog timer dengan osilator internal. SRAM sebesar 512 byte. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write. Unit interupsi internal dan eksternal. Port Antarmuka PPI. Antarmuka komparator analog. Port USART untuk komunikasi serial.
2.2.3 Konfigurasi Pin Atmega 8535 Berikut ini ialah susunan pin/kaki dari Atmega 8535: 1. VCC merupakan pin masukan positif catu daya, untuk catu daya yang dibutuhkan yaitu sebesar 5 volt. 2. GND sebagai pin Ground. 3. Port A (PA0 – PA7) merupakan I/O dua arah yang dapat deprogram sebagai pin masukan ADC. 4. Port B (PB0 – PB7) merupakan I/O dua arah dan pin fungsi khusus yaitu timer/counter, komparator analog, dan SPI. 5. Port C (PC0 – PC7) merupakan I/O dua arah dan pin fungsi khusus yaitu TWI, Komparator analog dan Timer Osilator. 6. Port D (PD0 – PD7) merupakan I/O dua arah dan pin fungsi khusus yaitu Komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial. 7. Reset merupakan pin yang digunakan untuk me-reset Mikrokontroler. 8. XTAL 1 dan XTAL 2 sebagai pin masukan clock eksternal. Suatu Mikrokontroler membutuhkan sumber detak (clock) agar dapat mengeksekuis instruksi yang ada di memori. 9. AVCC sebagia pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF sebagai pin masukan tegangan referensi.
2.3 Wavecom GSM Wavecom GPRS M1206B (Q2403A) adalah sebuah modul yang dapat digunakan sebagai komunikasi via wireless GSM , Dengan alat ini kita dapat dengan mudah mengirimkan data berupa SMS , atau data GPRS. Wavecom dapat dihubungkan dengan computer dengan menggunakan komunikasi data serial RS 232. Dengan menggunakan AT-command sebagai perintah untuk mengirimkan data. Di sini mikrokontroller dipake sebagai pengatur kapan ke nomor mana SMS akan dikirim serta isi SMS yg mau dikirim. Kita membutuhkan modem GPRS M1206B (Q2403A) sebagai penghubung ke jaringan GSM. Mikrokontroller mengirimkan perintah AT-Command ke M1206 B lewat komunikasi serial RS232. Lalu modem GSM ini akan mengirim data sesuai dengan AT-Command yg diterimanya. ATCommand adalah perintah/instruksi yg diterima / dikenali oleh modem GSM agar mau menjalankan fungsinya. Modem GSM bisa berupa HP atau M1206B seperti di atas. Setting Baudrate Modem GSM: Hal pertama yg dilakukan agar mikrokontroller bisa berkomunikasi dengan modem GPRS yaitu menyamakan Baudrate. Baudrate default M1206B = 115200 Bps. Untuk mengubah nya kita gunakan Hyperterminal bawaan windows. Masuk ke Start —> AllProgram --> Accessories—>Communications—> Hyper terminal. Di boxdialog Connect to pilih COM port yang anda sambung ke M1206B (kalau saya pake COM1). Lalu pada boxdialog COM Properties, ubah Bit per second menjadi 115200 dan Flow Control ubah ke None. Coba ketik di layar Hyperterminal AT lalu tekan enter, jika koneksi yg kita buat udah benar maka akan muncul respon OK. Selanjutnya untuk mengubah baudrate modem GSM menjadi 9600 bps, ketikkan AT+IPR=9600 lalu tekan enter. Jika
berhasil maka akan ada respon OK di layar Hyperterminal.
Gambar 2.1 Com 1[9] Menyimpan setting/konfigurasi modem GSM: Sekarang disconnect kan Hyperterminal, lalu masuk menu File—> Properties. Ubah baudrate menjadi 9600. Sekarang connectkan lagi hyperterminal. Ketikkan AT&W lalu tekan enter. Proses ini untuk menyimpan perubahan setting modem agar saat modem restart ulang konfigurasi modem tidak kembali ke default.
Gambar 2.2 Wavecom[9] Alat ini mempunyai berbagai macam tipe sesuai dengan kebutuhan yang kita inginkan. Selain dapat dihubungkan dengan PC , Wavecom dapat juga dihubungkan dengan device yang mempunyai koneksi data serial RS232.
2.4 Magnetic Switch Magnetic switch merupakan rangkaian yang dapat merespon medan magnet yang berada disekitar sensor. Rangkaian magnetic switch ini menggunakan sensor berupa limit switch yang diberikan tambahan plat logam yang dapat merespon adanya magnet. Rangkaian magnetic switch ini dibuat dengan sebuah monostabil multivibrator NE555 dan sebuah togle flip-flop dari IC CD4013. Rangkaian magnetic switch ini menggunakan supply tegangan 12VDC dan pada rangkaian magnetic switch ini dipasang indikator yang berfungsi untuk memberikan sinyal pada saat sensor merespon medan magnet menggunakan LED D1. Berikut adalah rangkaian lengkap magnetic switch.
Gambar 2.3 Rangkaian Magnetic Swit[2] BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian Tugas Akhir ini dapat memperoleh hasil yang diharapkan maka dibutuhkan waktu untuk melakukan penelitian. Penelitian ini di lakukan dengan jangka waktu selama 6 bulan yakni dari bulan Januari 2011 hingga bulan Juli 2011. Tempat penelitian dilakukan di Lab. Alat yang digunakan dalam pembuatan perancangan sistem kontrol keamanan ruang dengan sensor magnet switch ini ini antara lain: a. Komputer 1 unit b. Power Supply 1 unit c. Solder 1 unit
d. e. f. g.
Penyedot timah Bor PCB Avometer Kabel ISP
1 unit 1 unit 1 unit 1 buah
Sedangkan bahan yang digunakan dalam pembuatan perancangan sistem kontrol keamanan ruang dengan sensor magnet switch ini antara lain: a. PCB polos ukuran 30 x 8 cm b. IC Mikrokontroller AVR 16 c. Wavecom GSM d. Socket IC 40 pin e. Socket IC 14 pin f. Resistor 1k dan 1k2 g. Xtal 11059200 h. Dioda 1A i. LED j. Regulator 7805 k. LCD 16 x 2 l. Header m. Kabel pita n. Timah o. Code Vision AVR 3.2 Literatur Penelitian Dalam penelitian tugas akhir ini dibutuhkan sebuah literatur yang dilakukan untuk mendapatkan hasil yang diharapkan sesuai dengan tujuan penelitian, yaitu melalui penelitian dan pengamatan terhadap design alat yang dibuat. Tujuan utama dibuatnya karya rekayasa ini adalah untuk dapat membuat sebuah alat yang dapat mengontrol keamanan ruang berbasis SMS. Literatur penelitian yang digunakan dalam membuat sebuah alat yang dapat mengontrol keamanan ruang berbasis SMS ini adalah: a. Literatur kepustakaan Dalam literatur ini, penulis mencari referensi tentang mikrokontroller atmega 8535, pemrograman Code Vision AVR, refrensi tentang komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan Sistem keamanan rumah berbasis SMS dengan mikrokontroller.
b. Literatur analisis Dalam literatur ini, penulis melakukan analisis mengenai alatalat dan bahan yang dibutuhkan didalam pembuatan Sistem keamanan rumah berbasis SMS dengan mikrokontroller. c. Perancangan alat Dalam literatur ini, penulis melakukan perancangan terhadap bentuk alat serta komponen yang akan digunakan, misalnya: Perancangan Modul Mikrokontroller, Perancangan modul LCD, Perancangan rangkaian Serial RS 232 yang dikomunikasikan dari mikrokontroller dan modul wavecom.
3. Pengujian wavecom. 4. Kalibrasi sensor magnetik. Menguji kinerja sistem secara keseluruhan serta mengambil data dari hasil perancangan. g. Dokumentasi Pada tahap ini penulis melakukan pendokumentasian perancangan dan pembuatan karya rekayasa alat yang telah dibuat dengan tujuan untuk membantu dan memudahkan didalam pengembangan alat ini kedepannya nanti. Dalam penelitian tugas akhir ini diagram proses alur penelitian adalah sebagai berikut:
d. Perancangan Perangkat Lunak Didalam melakukan perancangan perangkat lunak, hal- hal yang dilakukan adalah dengan membuat flowchart program pendeteksi terbukanya pintu dan mengirimkan SMS peringatan yang dikirimkan kepada pemilik rumah. e.
f.
Implementasi Membuat semua rangkaian dan alat secara keseluruhan sesuai dengan rancangan yang telah dibuat, yaitu: Membuat modul mikrokontroller, membuat rangkaian serial RS232, membuat modul LCD, membuat software kontrol keamanan ruangan dengan SMS berbasis mikrokontroller. Setelah semua alat selesai di buat maka alat dapat digunakan untuk mendeteksi status pintu pada sebuah ruangan dan keadaan di dalam ruangan.
Pengujian alat Pengujian alat yang dilakukan adalah: 1. Pengujian Mikrokontroller. 2. Pengujian LCD.
Gambar 3.1 Flow Chart Metodologi Penelitian 3.3 Parameter Penelitian Parameter penelitian tugas akhir ini adalah membuat suatu alat yaitu system yang dapat mendeteksi status pintu atau jendela pada sebuah ruangan dengan
mengirimkan SMS pada pemilik rumah / ruangan tersebut.
mikrokontroller tidak membias antara logika 0 dan 1, rangkaianya ditunjukan pada gambar di bawah ini
BAB IV PENGUJIAN DAN HASIL Dalam bab IV ini akan dibahas tentang pengujian berdasarkan perencanaan dari sistem yang dibuat. Pengujian ini dilaksanakan untuk mengetahui kehandalan dari sistem dan untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller sudah sesuai dengan perencanaan, serta mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller dan rangkaian wavecom yang kita desain bisa bekerja dengan baik. Peralatan yang dibutuhkan adalah sistem Mikrokontroller ATMega, modul rangkaian wavecom, sensor magnetic switch.
Gambar 4.2 Rangkaian Switch Dan Mikrokontroller[7] 4.2 Pengujian Sensor Magnetic Switch Pengujian sensor magnetic switch digunakan untuk mengetahui nilai toleransi antara magnet dengan switch yang nantinya akan dihubungkan dengan mikrokontroller, Prinsip kerja sensor ini sama dengan prinsip kerja saklar push button switch. Jika terkena magnet maka sensor akan dalam keadaan tertutup, sebaliknya jika tidak ada magnet maka sensor akan dalam keadaan terbuka. Pengujian di lakukan dari jarak 1 cm sampai dengan 30 cm. Tabel 4.1 Pengukuran sensor
Gambar 4.1 Blok Diagram Sistem Pengaman Dengan Menggunakan SMS
4.1 Pengujian Mikrokontroller AVR Dan Tombol Switch Tombol switch digunakan untuk mode pengiriman tujuan SMS. Sebelum menggunakannya dilakukan pengecekan tombol dengan program untuk menyalakan LED.sehingga dapat diketahui apakah ada penekanan tombol atau tidak. Rangkaian switch yang digunakan terdapat resistor pull up yang bertujuan agar kondisi tegangan
JARAK 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
TEGANGAN OUTPUT 0 on 0 on 0 on 0 on 0 on 0 on 0 on 0 on 0.21 on 0.25 on 0.4 on 0.6 on 4.73 Off 4.73 Off 4.73 Off 4.73 Off
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
4.73 4.89 4.89 4.89 4.89 4.95 4.95 4.95 4.95 4.95 4.95 4.95 4.95 4.95
Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off Off
4.3 Pengujian Modul LCD Pengujian LCD adalah untuk mengetahui cara kerja LCD dan apakah perancangan LCD telah benar dan berfungsi dengan baik. LCD dihubungkan pada Mikrokontroller. Pengujian LCD untuk menampilkan karakter perintah sesuai arah yang ditekan dan identifikasi tombol interupsi. Masukan Tegangan +5V Pada LCD dan Masukan Pin LCD pada Port C mikrokontroller. Berikut adalah contoh program untuk menginisialisasi LCD :
Gambar 4.3 menjelaskan bahwa tulisan FURITA TA OK berada pada kolom ke dua dan baris ke 0 di layar LCD. Sedangkan tulisan instalasi berada pada kolom ke dua baris ke 1. Di layar LCD. 4.4 Pengujian Rangkaian Komunikasi Serial RS-232 Pada pengujian komunikasi serial ini, kita lakukan dengan cara mengkomunikasikan mikrokontroller dengan komputer menggunakan kabel serial yang terhubung ke mikro melewati IC MAX232. pengujian dapat dilakukan dan dapat dilihat pada hyper Terminal yang sudah ada pada Windows. Pengujian pada hyper terminal ini akan muncul beberapa pilihan yaitu pilih Com1 dan pada bit per second (baud) pilih 9600. Dalam pengujian komunikasi serial ini kita harus memperhatikan perhitungan clock generator pada mikro, karena cristal yang harus dipergunakan harus menggunakan perhitungan. Hal ini diperlukan agar data yang masuk benerbener bisa dibaca oleh komputer. Dalam pengujian ini menggunakan crystal 11.059200 Hz. Dalam kenyataanya antara baud rate dan nilai osilator (crystal) yang ada pada rangkaian mikrokontroller dengan konfigurasi yang ada pada hyper terminal tidak pernah sinkron. Hal ini dapat dilihat dari percobaan berikut :
Setelah program tersebut decompile dan di download pada mikrokontroller, maka hasil yang muncul pada LCD yang terlihat pada gambar berikut :
Gambar 4.4 Data Pengiriman Mikrokontroller Tidak Singkron Dengan Komputer Gambar 4.3 Tampilan hasil uji coba LCD[6]
printf("PINTU 1 TERBUKA"); // isi SMS putchar(26); } Ketika Pintu terbuka maka akan mengirimkan SMS pada user ―PINTU 1 TERBUKA‖ Tabel 4.2 Data Percobaan SMS Gambar 4.5 Data Pengiriman Mikrokontroller Telah Singkron Dengan Komputer 4.5 Pengujian Wavecom dengan Mikrokontroller untuk mengirim SMS Mikrokontroller dikomunikasikan secara serial dengan wavecom fastrack 1306 b selanjutnya akan mengirimkan SMS di HP user pemilik rumah, untuk mengetahui kondisi pintu atau jendela.dalam Pengkabelanya kondisi RX wavecom dihubungkan dengan TX mikrokontroller bigitupula sebaliknya.
Gambar 4.6 Konfigurasi Wavecom , Sensor , Dan Mikrokontroller Berikut ini program untuk mengirimkan SMS ketika pintu terbuka, kondisi pintu ada pada PIN B.6
if(PINB.6 == 0) { printf("AT+CMGS="); putchar('"'); printf("08563075500"); // ini adalah no HP yg dituju putchar('"'); putchar(','); putchar(13); putchar(10);
HARI/ TANG GAL Senin/ 13-0611 Selasa/ 14-0611 Selasa/ 14-0611 Selasa/ 14-0611 Selasa/ 14-0611 Selasa/ 14-0611 Selasa/ 14-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611
WAK TU
NO HP
KETERA NGAN
14:04
0856307 5500
15:20
0856307 5500
15:20
0856307 5500
15:21
0857312 76054
15:21
0856307 5500
15:35
0856482 54273
15:36
0856482 54273
06:08
0857312 76054
06:09
0857312 76054
06:10
0856307 5500
06:11
0856307 5500
06:11
0856307 5500
Sukses (pintu 2 kebuka) Sukses (pintu 1 kebuka) Sukses (pintu 2 kebuka) Sukses (switch 3 aktif) Sukses (pintu 1 kebuka) Sukses (switch 2 aktif) Sukses (switch 2 aktif) Sukses (switch 3 aktif) Sukses (switch 3 aktif) Sukses (switch 3 aktif) Sukses (pintu 1 kebuka) Sukses (pintu 2 kebuka)
Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-06-
06:15
06:30
06:32
06:32
06:35
09:07
09:07
09:08
09:010
09:011
09:015
0857312 76054 0857312 76054 0856482 54273 0856482 54273 0856482 54273 0812358 9875 0812358 9875 0856307 5500 0812358 9875 0812358 9875 0812358 9875
09:17
0812358 9875
09:20
0812358 9875
09:20
0812358 9875
09:21
0812358 9875
09:23
0812358 9875
09:25
0812358 9875
Sukses (switch 3 aktif) Sukses (switch 3 aktif) Sukses (switch 2 aktif) Sukses (switch 2 aktif) Sukses (switch 2 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 3 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4
11 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611 Rabu/ 15-0611
09:30
0812358 9875
09:32
0812358 9875
09:34
0812358 9875
09:07
0857312 76054
09:07
0856482 54273
09:07
0856482 54273
15:36
0857312 76054
15:36
0856482 54273
15:36
0857312 76054
15:36
0856482 54273
15:36
0857312 76054
aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 4 aktif) Sukses (switch 3 aktif) Sukses (switch 2 aktif) Sukses (switch 2 aktif) Sukses (switch 3 aktif) Sukses (switch 2 aktif) Sukses (switch 3 aktif) Sukses (switch 2 aktif) Sukses (switch 3 aktif)
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Secara keseluruhan mulai dari perancangan, realisasi, pengujian dan analisis sistem dari Tugas Akhir ini, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan tentang sistem kerja dari rangkaian yang dibuat sebagai berikut : 1. Sistem keamanan rumah ini berjalan sebagai mana mestinya seperti yang diinginkan.
2. Hasil dari pengujian dan analisis dari program dan hardware dapat diambil kesimpulan bahwa, keduanya dapat berkomunikasi dengan benar dan dapat mengeluarkan nilai yang benar. 3. Hasil pengiriman data dari magnet switch ke mikrokontroller, mikrokontroller ke wave com, dan wave com ke no HP tertentu terkirim 100%. 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 kamera, sensor pemadam dan tambahan sensor-sensor yang lainnya. DAFTAR PUSTAKA [1]
[2]
[3]
Widodo B., Gamayel Rizal, Belajar Sendiri 12 Proyek Mikrokontroler, 2007. Jakarta PT. Elek Media Komputindo. I Kade Agus Aryawan, SistemPengaman Rumah Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 8535 Dilengkapi Dengan Kamera Perekam, TA, Teknik Elektro Ekstensi Juli 2007. Nalwan, Paulus Andi, 2003. Teknik Antar muda dan Pemrograman Mikrokontroler ATMEGA 8535. Jakarta PT. Elek Media Komputindo.
[4]
[5] [6] [7] [8] [9]
[10]
Usman, Teknik Antarmuka + Pemr ograman Mikrokontroles ATMEGA 8535, 2008, Andi Yogyakarta. www.atmel.com . www.delta-electronics.com . www.edutronik.com . www.kelas-mikrokontrol.com . Putra Agfianto Eko. 2004. Belajar Mikrokontroler ATMEGA 8535 (Teori dan Aplikasi) edisi 1. Yogyakarta : Gava Media. Sulhan Setiawan, Mudah dan Menyenangkan Belajar
[11]
Mikrokontroles, 2006, Andi Yogyakarta. Atmel, 2008, Datasheet Product, www.atmel.com, 5 Mei 2008.
[12]
[13]
[14]
[15]
, 2008, CodeVisionAVR UserGuide , www.atmel.com, 5 Mei 2008. Wardhana, L. 2006, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATmega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi , Andi, Yogyakarta. Lie Jasa Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana Bali, 80361
[email protected]. Eri Prasetyo dan Ali Subarkah Universitas Gunadarma, email :
[email protected].
