Proposal Alarm Anti Maling Menggunakan Sensor PIR Berbasis Arduino Uno R3 PDF

Preview

Summary

PROPOSAL SISTEM OTOMASI ALARM ANTI MALING MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS ARDUINO UNO R3 Dianjukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Sistem Otomasi Dosen : Andi Chairunnas, S.Kom., M.Pd. Disusun Oleh : 1. Timoty 065114297 2. Agisa Gusti 065114317 3. Aziis Rasyiidin 065114332 4. Susanto 065...

Description

PROPOSAL SISTEM OTOMASI ALARM ANTI MALING MENGGUNAKAN SENSOR PIR BERBASIS ARDUINO UNO R3 Dianjukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Sistem Otomasi Dosen : Andi Chairunnas, S.Kom., M.Pd.

Disusun Oleh : 1. Timoty

065114297

2. Agisa Gusti

065114317

3. Aziis Rasyiidin

065114332

4. Susanto

065114333

PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PAKUAN BOGOR 2016 1

KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat serta hidayah– Nya terutama nikmat kesempatan dan kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal “Alarm Anti Maling Dengan Sensor PIR”. Kemudian shalawat beserta salam kita sampaikan kepada Nabi besar kita Muhammad SAW yang telah memberikan pedoman hidup yakni al-qur’an dan sunnah untuk keselamatan umat di dunia. Proposal ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Sistem Otomasi di program studi Ilmu Komputer di lingkungan Fakultas MIPA pada Universitas Pakuan. Selanjutnya pada kesempatan yang baik ini penulis mengucapkan rasa terima kasih atas bantuan dan dukungan kepada berbagai pihak terutama kepada: 1. Andi Chairunnas, S.Kom. M.Pd sebagai dosen pembimbing mata kuliah Sistem Otomasi 2. Teman – teman mahasiswa program studi Ilmu Komputer Penulis menyadari bahwa proposal tentang Alarm Anti Maling dengan Sensor PIR ini jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran dari berbagai pihak yang sifatnya membangun. Semoga proposal tentang Alarm Anti Maling dengan Sensor PIR ini berguna bagi pembaca dan bagi penulis pada khususnya. Amin.

Bogor, Oktober 2016

Penyusun

i

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................. i DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. iv DAFTAR TABEL ................................................................................................... v BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 5.1

Latar Belakang.......................................................................................... 1

5.2

Ruang Lingkup ......................................................................................... 1

5.3

Manfaat ..................................................................................................... 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 2 2.1

Alarm ........................................................................................................ 2

2.2

Sensor ....................................................................................................... 2

2.3

Sensor PIR ................................................................................................ 2

2.4

Buzzer ....................................................................................................... 3

2.5

Keypad ...................................................................................................... 5

2.6

Arduino Uno R3 ....................................................................................... 4

2.7

LED (Light Emitting Dioda) .................................................................... 5

2.8

PCB (Printed Circuit Board).................................................................... 6

BAB III METODOLOGI PENELITIAN................................................................ 8 3.1

Metode Penelitian ..................................................................................... 8

3.1.1

Perencanaan Proyek Penelitian (Project Planning) .......................... 9

3.1.2

Penelitian (Research) ...................................................................... 10

3.1.3

Pengetesan Komponen (Parts Testing) ........................................... 10

3.1.4

Desain Sistem Mekanik (Mechanical Design) ................................ 10

3.1.5

Desain Sistem Listrik (Electrical Design) ...................................... 10

3.1.6

Desain Software (Software Design) ................................................ 12

ii

3.1.7

Tes Fungsional (Functional Test) ................................................... 13

3.1.8

Integrasi atau Perakitan (Integration) ............................................. 13

3.1.9

Tes Fungsional Keseluruhan Sistem (Overall Testing) .................. 13

3.1.10

Optimasi Sistem (Optimization)...................................................... 13

3.1.11

Aplikasi (Application) ..................................................................... 13

BAB IV PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI .......................................... 14 4.1

Perencanaan Proyek Penelitian (Project Planning) ............................... 14

4.1

Penelitian (Research).............................................................................. 15

4.2.1

Gambaran Umum Sistem ................................................................ 15

4.2.2

Prinsip Kerja Sistem ........................................................................ 16

4.2.3

Pengetesan Komponen .................................................................... 16

4.2.4

Desain Sistem Elektronik (Electric Design) ................................... 16

4.2.5

Desain Software .............................................................................. 17

4.2.6

Test Fungsional ............................................................................... 17

4.2.7

Integrasi atau Perakitan ................................................................... 17

4.2.8

Material Collecting.......................................................................... 17

4.2.9

Optimasi Sistem .............................................................................. 17

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 18 5.1

Langkah Kerja..................................................................................... 18

BAB VI KESIMPULAN....................................................................................... 21 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 22

iii

DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Sensor PIR ........................................................................................... 3 Gambar 2. Buzzer.................................................................................................. 4 Gambar 3. Arduino Uno R3 .................................................................................. 4 Gambar 4. Keypad 4x4 ......................................................................................... 4 Gambar 5. Tahapan Penelitian .............................................................................. 8 Gambar 6. Skematik Sistem .................................................................................. 10 Gambar 7. Flowchart Sistem ................................................................................. 10 Gambar 8. Gambaran Umum Sistem .................................................................... 14

iv

DAFTAR TABEL Tabel 1. Estimasi anggaran ................................................................................... 9 Tabel 2. Hasil pengujian komponen...................................................................... 18

v

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Aspek keamanan sangat dibutuhkan dalam berbagai bidang kehidupan saat ini. Faktor privasi juga turut mempengaruhi akan pentingnya suatu sistem kemanan. Kemajuan teknologi elektronika turut membantu dalam pengembangan sistem keamanan yang handal. Salah satu aplikasi sistem keamanan adalah untuk pengaman ruangan. Kelebihan sistem keamanan yang berbasiskan elektronika dibanding sistem kemanan konvensional seperti manusia adalah kemampuan beroperasi terus menerus dan dapat secara otomatis terhubung dengan perangkat lain. Perancangan sistem keamanan elektronik dapat menggabungkan berbagai kombinasi teknologi seperti penggunaan sensor Passive Infra Red (PIR), Keypad, maupun Buzzer dengan tujuan untuk mendapatkan suatu unjuk kerja sistem yang mampu mengamankan ruangan secara optimal.

1.2 Ruang Lingkup Ruang lingkup yang kami lakukan adalah sebagai berikut: a. Bagaimana langkah kerja dari alarm anti maling dengan PIR sensor. b. Apa saja alat dan bahan untuk membuat alarm anti maling dengan PIR sensor. c. Manfaat dari alarm anti maling dengan PIR sensor. d. Cara kerja dari alarm anti maling dengan PIR sensor.

1.3 Manfaat Manfaat dengan adanya alarm anti maling dengan PIR sensor ini dapat membantu dalam hal keamanan baik di rumah maupun pada tempat-tempat penyimpanan barang berharga.

1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Alarm Alarm merupakan sebuah notifikasi untuk memberikan sebuah pesan pemberitahuan dengan mengeluarkan bunyi peringatan. Banyak jenis pesan yang dapat diartikan dalam alarm salah satunya yang kita bahas alarm untuk memperingatkan pemilik rumah akan adanya masalah keamanan. Permasalahan yang paling sering ditemukan dilapangan jika pemilik rumah meninggalkan rumahnya dalam keadaan sepi maka pemilik rumah akan merasa was – was dengan keadaan rumahnya. Oleh karena itu, dalam artikel ini kita akan mencoba membuat sebuah model alat untuk mendeteksi adanya hal – hal yang mencurigakan didalam rumah.

2.2 Sensor Sensor adalah suatu peralatan yang digunakan untuk mendeteksi, mengukur atau menyimpan perubahan besaran fisika seperti panas, radiasi, perpindahan posisi dan sejenisnya untuk selanjutnya diubah menjadi informasi yang dapat diolah oleh peralatan berikutnya. Hasil informasi sensor dapat berupa sinyal analog, sinyal digital dalam byte ataupun kodisi boolean. Sistem keamanan ruangan yang dirancang ini menggunakan beberapa sensor antara lain: magnet switch, Passive Infra Red (PIR) dan laser beam.

2.3 Sensor PIR Passive Infra Red merupakan sensor yang bekerja dengan menerima sinyal infrared yang dipancarkan suatu objek (dalam hal ini tubuh manusia) untuk kemudian dibandingkan dengan suhu ruangan. Sensor PIR dapat disebut sebagai Motion Sensor atau Pressense Detector. Secara umum, sensor hanya sensitif terhadap suhu tubuh manusia. Jika keberadaan manusia masuk dalam cakupan/coverage area sensor, maka suhu tubuh yang dipancarkan manusia akan dideteksi dan selanjutnya sensor akan aktif. Sensor bersifat pasif atau bersifat menerima sinyal infra red dari luar. Oleh karena itu, umumnya sensor PIR

2

diperuntukkan penggunaan di dalam ruangan karena apabila di luar ruangan (outdoor) perubahan suhu yang terjadi tidak hanya disebabkan dari panas tubuh manusia, melainkan bisa dari cuaca (sinar matahari). Contoh bentuk PIR dan cakupan area yang dapat dideteksi PIR seperti pada Gambar 2.2. Namun saat ini sudah terdapat jenis lain dari produk sensor ini yang dapat digunakan di luar ruangan. Jenis PIR ini mempunyai setting yang berbeda dengan indoor type atau telah dikombinasikan dengan sensor microwave (PIR dual Tech), selain mendeteksi perubahan suhu ruang karena panas tubuh sensor ini juga mendeteksi gerakan. Untuk penempatannya tidak dianjurkan di depan Blower AC, jendela atau daerah yang terkena sinar matahari langsung.

Gambar 1. Sensor PIR (a) sensor passive infra red (b) cakupan area sensor PIR Manusia yang berjalan di balik jendela kaca tidak dapat dideteksi oleh sensor PIR.

2.4 Buzzer Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.

3

Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

Gambar 2. Buzzer

2.5 Arduino Uno R3 Arduino Uno sebenarnya adalah salah satu kit mikrokontroler yang berbasis pada ATmega28. Modul ini sudah dilengkapi dengan berbagai hal yang dibutuhkan untuk mendukung mikrokontroler untuk bekerja, tinggal colokkan ke power suply atau sambungkan melalui kabel USB ke PCmu Arduino Uno ini sudah siap sedia. Arduino Uno ini memilki 14 pin digital input/output, 6 analog input, sebuah resonator keramik 16MHz, koneksi USB, colokan power input, ICSP header, dan sebuah tombol reset.

Untuk keunggulan board Arduino Uno Revision 3 antara lain: a. pinout: ditambahkan pin SDA dan SCL di dekat pin AREF dan dua pin lainnya diletakkan dekat tombol RESET, fungsi IOREF melindungi kelebihan tegangan pada papan rangkaian. Keunggulan perlindungan ini akan kompatibel juga dengan dua jenis board yang menggunakan jenis AVR yang beroperasi pada tegangan kerja 5V dan Arduino Due tegangan operasi 3.3V. b. Rangkaian RESET yang lebih mantap. c. Penerapan ATmega 16U2 pengganti 8U2. Bahasa "UNO" berasal dari bahasa Italia yang artinya SATU, ditandai dengan peluncuran pertama Arduino 1.0, Uno pada versi 1.0 sebagai referensi untuk Arduino yang selanjutnya, seri Uno versi terbaru dilengkapi USB.

4

2.6 Keypad Keypad berarti Sebuah keyboard miniatur atau set tombol untuk operasi portabel perangkat elektronik, telepon, atau peralatan lainnya. Keypad merupakan sebuah rangkaian tombol yang tersusun atau dapat disebut "pad" yang biasanya terdiri dari huruf alfabet (A—Z) untuk mengetikkan kalimat, juga terdapat angka serta simbol-simbol khusus lainnya. Keypad yang tersusun dari angka-angka biasanya disebut sebagai numeric keypad. Keypad juga banyak dijumpai pada alphanumeric keyboard dan alat lainnya seperti kalkulator, telepon, kunci kombinasi, serta kunci pintu digital, di mana diperlukannya nomor untuk dimasukkan. Dimana disini Keypad yang digunakan adalah tipe standar dengan 16 (4x4) tombol yang terdiri dari “1,2,3,A 4,5,6, B 7,8,9,C *,0,#,D” seperti pada gambar dibawah.

Gambar 4. Keypad

2.7 LED (Light Emitting Dioda) a. Pengertian Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh

LED

tergantung

pada

jenis

bahan

semikonduktor

yang

dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya. 5

Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran

filamen

sehingga

tidak

menimbulkan

panas

dalam

menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube. b. Cara Kerja LED merupakan keluarga

dari

Dioda

yang terbuat

dari

semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub positif (P) dan kutub negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna). LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.

2.8 PCB (Printed Circuit Board) PCB adalah papan dasar yang secara fisik mendukung dan menghubungkan komponen-komponen pada hampir semua barang elektronik. "Printed circuit board" merupakan kepanjangan dari PCB, atau "papan sirkuit cetak" dalam Bahasa Indonesia. Kebanyakan PCB dibuat dengan fiberglass atau plastik yang diperkuat

6

kaca, dengan jalur-jalur konduktor (conductive trace) berbahan tembaga. Jalur konduktor tembaga menghubungkan komponen komponen pada PCB, dengan membentuk suatu sirkuit. PCB digunakan dalam komputer, baik laptop maupun desktop. PCB berperan sebagai fondasi untuk berbagai macam komponen internal yang ada dalam komputer seperti graphics card, controller card, network interface card, dan expansion card. Semua komponen ini terhubung ke motherboard, yang juga merupakan PCB. PCB dapat berupa satu lapisan saja (single-layer) untuk perangkatperangkat elektronik sederhana. Sedangkan, PCB untuk perangkat keras (hardware) yang kompleks seperti motherboard, dapat memiliki sampai sebanyak 12 lapisan. PCB biasanya memiliki warna hijau, akan tetapi PCB dapat dibuat dengan warna apapun. Meski PCB biasa dikaitkan dengan komputer pribadi atau laptop, sebenarnya PCB juga digunakan di banyak perangkat-perangkat elektronik lain. Kebanyakan televisi, kamera digital, radio, ponsel, dan tablet memiliki satu atau lebih PCB. Meski PCB yang ditemukan di perangkat-perangkat mobile terlihat mirip dengan yang ditemukan di perangkat elektronik dengan ukuran yang lebih besar, PCB pada perangkat mobile biasanya lebih tipis dan memiliki sirkuit yang lebih rapi.

7

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Tahap penelitian yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode pendekatan hardware dan software programming programming yang ditempuh melalui 11 tahapan. Tahapan tersebut dapat dilihat pada diagram alir di bawah ini.

Gambar 5. Tahapan Penelitian

8

3.1.1

Perencanaan Proyek Penelitian (Project Planning) Pada perencanaan proyek penelitian ini, menentukan topik penelitian yang

akan dilaksanakan: a. Topik penelitian ini adalah perencanaan untuk membuat smart home yaitu membuat suatu alat sistem keamanan dengan menggunakan sensor PIR. b. Estimasi kebutuhan alat dan bahan: Untuk pembuatan alat ini dibutuhkan beberapa komponen hardware dan soft...