SISTEM MONITORING RUANGAN MENGGUNAKAN KAMERA WEBCAM GANDA TIPE SF-1007 BERBASIS RANGKAIAN ELEKTRONIK ARDUINO
TUGAS AKHIR
ARDY BERNARD SINAGA 092408026
PROGRAM STUDI D3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
SISTEM MONITORING RUANGAN MENGGUNAKAN KAMERA WEBCAM GANDA TIPE SF-1007 BERBASIS RANGKAIAN ELEKTRONIK ARDUINO
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya
ARDY BERNARD SINAGA 092408026
PROGRAM STUDI D3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: SISTEM MONITORING RUANGAN MENGGUNAKAN KAMERA WEBCAM GANDA TIPE SF-1007 BERBASIS RANGKAIAN ELEKTRONIK
Kategori
: LAPORAN TUGAS AKHIR
Nama
: ARDY BERNARD SINAGA
No.Induk Mahasiswa : 092408026 Program Studi
: D3 FISIKA
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM ( FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, 01 Juli 2012
Diketahui/ Disetujui oleh
Ketua Program Studi D3 Fisika
Pembimbing
(Dr.Susilawati M.Si)
(Dr.Kerista Tarigan,M.Eng.Sc)
NIP.197412072000122001
NIP. 196002031986011001
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan karuniaNya sehinga laporan Tugas Akhir ini dengan judul “SISTEM MONITORING RUANGAN MENGGUNAKAN KAMERA WEBCAM GANDA TIPE SF-1007 BERBASIS RANGKAIAN ELEKTRONIK ARDUINO “, dapat diselesaikan dengan baik. Laporan ini disusun sesuai dengan percobaan-percobaan yang dilakukan dan disesuaikan dengan literatur yang ada ,baik dari buku penunjang maupun internet, sehingga berguna bagi semua orang yang akan memperoleh informasi laporan ini. Dalam penulisan laporan ini, penulis banyak mengucapkan terimakasih kepada: •
Ibu Dr.Marpongahtun,M.sc selaku PD-1 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
•
Ibu Dr.Susilawati,M.Si selaku Ketua Program Studi D3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
•
Bapak Dr. Kerista Tarigan,M.Eng.Sc selaku
dosen pembimbing yang
telah membimbing dan mengarahkan penulis, sehingga laporan ini dapat diselesaikan dengan baik. •
Seluruh
Dosen/Staff
pengajar
pada
Program
Studi
D3
Fisika
Instrumentasi. •
Kepada orang tua penulis Ayahanda P.Sinaga dan ibunda D.Br.Girsang yang telah memberi dukungan doa, semangat, pengertian, serta mencukupkan dana selama penulis menyelesaikan studi. “diate tupa ma bani nasiam”
•
Buat adek-adekku yang sangat kukasihi, Helbert Sinaga, Rizal Fernando sinaga, Yuni Lestari Sinaga yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada penulis sehingga dapat menyelesaiakan tugas akhir ini.
•
Bang Andika Siregar dan bang Waskito, yang telah membantu saya dalam mengerjakan tugas akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
•
Buat teman Partner saya Dewi Citra Manurung, dan teman-teman lainnya yaitu, Resmando Sinulingga, Harmoko Simangunsong, Jhon Meychael Purba, Jhonrisdo Samosir, Dear Purba, Agustina, Natalya Silalahi, Okto H Situmorang, Suryani Sitorus, Bernike N Ginting, serta semua teman-teman di Fisika Instrumentasi khususnya stambuk 2009 yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang turut mendukung dan memberi masukan, sehingga laporan proyek ini dapat diselesaikan dengan baik. Dalam
rancangan
alat
ini
masih
terdapat
hal-hal
yang
perlu
disempurnakan. Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif bagi rakitan proyek ini sehingga menjadi peralatan yang lebih sempurna dan modern bagi dunia sains dan teknologi. Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak yang membantu dalam menyelesaikan laporan proyek ini. Semoga Tuhan selalu memberkati.
Medan, Juni 2012 Penulis
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Suatu sistem keamanan yang baik sangat diperlukan untuk membantu mengurangi, mencegah dan mengatasi permsalahan kriminalitas yang terus meningkat. Saat ini kamera webcam telah diterapkan untuk mendukung sistem keamanan ruangan . Kamera akan merekam gambar atau obyek didepannya serta menampilkanya pada Komputer. Dalam tugas akhir ini akan dirancang sistem monitoring ruangan menggunakan kamera webcam tipe SF-1007 berbasis rangkaian elektronika Arduino. Gerakan mekasnis kamera webcam tersebut menggunakan motor DC dan dikendalikan dari sebuah computer notebook yang dihubungkan terhadap arduino melalui port serial. Untuk kebutuhan pengendalian gerakan kamera webcam ini menggunakan dua buah motor DC untuk sebuah kamera, dimana motor DC yang pertama digunakan untuk pengendalian gerakan vertical (dari atas kebawah atau sebaliknya), sedangkan motor DC yang kedua digunakan unruk pengendalian gerakan horizontal (dari kiri ke kanan atau sebaliknya). Kemudian gambar yang ditangkap melalui kamera webcam akan di tampilkan pada personal computer (PC).
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI halaman KATA PENGANTAR…………………………………………………..
i
ABSTRAK………………………………………………………………. ii DAFTAR ISI…………………………………………………………….. ii DAFTAR TABEL………………………………………………………. iv DAFTAR GAMBAR……………………………………………………. v
BAB I. PENDAHULUAN………………………………………………
1
1.1 Latar Belakang Masalah……………………………………… 1 1.2 Batasan Masalah………………………………………………. 2 1.3 Tujuan Penulisan………………………………………………. 2 1.4 Manfaat Penulisan……………………………………………… 2 1.5 Sistematika Penulisan………………………………………...... 3 BAB II. LANDASAN TEORI…………………………………………… 4 2.1 Motor DC………………………………………………………. 4 2.2 Driver Motor DC dengan IC L293D…………………………… 6 2.3 KIT mikrokontroler Arduino Uno……………………………... 8 2.3.1 Diagram blok dan Fungsi PIN pada Arduino………. 9 2.3.2 Mikrokontroler ATMega328……………………….. 13 2.3.2.1 Kontruksi Mikrokontroler ATMega328…… 13 2.3.2.2. Konfigurasi PIN ATMega328…………….. 15 2.4 Pemrograman Dasar Arduino Uno…………………………….. 17 2.4.1 Struktur Dasar Pemrograman Arduino……………… 16 2.4.2 Struktur Pengaturan Program………………………… 18 2.4.3 Modulasi Lebar Pulsa (PWM)……………………. 20 2.5 Webcam……………………………………………………….. 23 2.6 Komputer Notebook Input/Output…………………………… 24 2.7Visual Basic 6.0……………………………………………….. 24
Universitas Sumatera Utara
BAB III.PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN… 28 3.1. Diagram Blok Rancangan Sistem Monitoring………………… 28 3.2. Konstruksi rancangan alat…………………………………….. 29 3.3 Rangkaian Interfacing Notebook Terhadap KIT Arduino …… 29 3.4.Rangkaian Driver Motor DC dengan IC L283D……………… 30 3.5. Perancangan Power Supplay (PSA)…………………………… 31 3.6. Pemrograman Perangkat Lunak Pada PC…………………… 33 3.7. Pemrograman Perangkat Lunak Pada Arduino……………….. 36
BAB IV. PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM……………………… 43 4.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay………………………… 43 4.1.1. Data Pengujian Rangkaian Power Supllay………… 43 4.1.2. Analisis Pengujian Rangkaian Power Supllay……… 44 4.2. Pegujian Rangkaian Driver Motor DC……………………….. 45 4.2.1. Data Pegujian Rangkaian Driver Motor DC………. 46 4.2.2. Analisis Pegujian Rangkaian Driver Motor DC……. 46 4.3. Pengujian Program pada KIT Arduino……………………….. 48 4.4 Pengujian Monitoring…………………………………………. 50 4.4.1 Data Pengujian Monitoring…………………………. 50 4.4.2 Analisis Pengujian Monitoring……………………… 54
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN………………………………… 56 5.1 Kesimpulan……………………………………………………. 56 5.2 Saran…………………………………………………………… 57
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL halaman Tabel 2.1. Konfigurasi Port B……………………………………… 14 Tabel 2.2. Konfigurasi Port C…………………………………….. 15 Tabel 2.3. Konfigurasi Port D…………………………………….. 15 Tabel 4.1 sumber tegangan pada power supply……………………..43 Table 4.2 Hasil pengukuran pengujian rangkaian PSA……………..44 Table 4.3 Pengujian rangkaian Driver motor DC…………………...46 Table 4.1 data pengukuran monitoring secara horizontal kamera 1…50 Table 4.2 data pengukuran monitoring secara vertikal kamera 1……51 Table 4.3 data pengukuran monitoring secara horizontal kamera 2…52 Table 4.4 data pengukuran monitoring secara vertikal kamera 2……53
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
halaman Gambar 2.1. Kontruksi Motor DC………………………………… 5 Gambar 2.2. Motor DC dan Jembatan H…………………………. 7 Gambar 2.3. Board Arduino ATMega328…………………………. 9 Gambar2.4 Konfigurasi PIN ATMega328………………………... 15 Gambar2.5 Modulasi lebar pulsa…………………………………. 22 Gambar 2.5. Webcam……………………………………………… 23 Gambar 2.6. Layar Pemilih Jenis Projek………………………….. 25 Gambar2.7 Jendela Form Visual Basic…………………………
27
Gambar 3.1. Diagram Blok Rancangan Alat……………………… 27 Gambar 3.1 diagram blok rancangan system monitoring………….. 28 Gambar 3.2 Kontruksi rancangan alat…………………………… 29 Gambar 3.2 kit Arduino Uno ATmega 328…………………………30 Gambar 3.3. Rancangan Driver Motor DC dengan IC L293D…… 31 Gambar 3.4. Skematik Rangkaian Power Supplay………………… 32 Gambar 3.5. Diagram Alir Program Pada notebook……………..
32
Gambar 3.6. Diagram Alir Perangkat Lunak pada Mikrokontroler
Universitas Sumatera Utara
ATMega328 ……………………………………….. 36 Gambar 4.1. Pengujian Power Supplay………………………….. 43 Gambar 4.2 pengujian rangkaian driver motor DC L293D………. . 45
Universitas Sumatera Utara
