SMART ALARM ( ALARAM PINTAR ) BERBASIS ARDUINO
SMART ALARM ( ALARAM PINTAR )
BERBASIS ARDUINO
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan ujian akhir semester pada mata
kuliah Embeded System jurusan Teknik Komputer semester 5
Oleh :
1.
RIAN WAHYU PRATAMA PUTRA ( 170204015 )
2.
TRI SETYA SAKTI KUSUMA ( 170204020 )
3.
M. HAFIZUL HAERI (
170204011 )
TEKNIK
KOMPUTER / 5
Fakultas
Teknik Universitas Hamzanwadi
2020
Jln.
Prof. M Yamin No. 35, Pancor Lombok Timur,
83611
KATA PENGANTAR
Puji
syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Taufik, dan
inayahnya. sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan Laporan ini dalam
bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga laporan ini dapat
dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca .
Harapan
kami semoga Laporan ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para
pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga
kedepannya dapat lebih baik.
Laporan ini kami akui masih banyak kekurangan karena
pengalaman yang kami miliki sangat kurang. Oleh kerena itu kami harapkan kepada
para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk
kesempurnaan laporan ini.
Selong
, 20 Januari 2020
Penyusun
DAFTAR ISI
Daftar isi
…………………………………………………………………………..
Bab 1 Pendahuluan
………………………………………………………………..
1.1
Latar Belakang …………………………………..................................5
1.2
Penelitian Sebelumnya……..………………………………………….7
1.3
Ide Rancangan…………………………………………………………8
1.4
Tujuan…………………………………………………………………8
1.5
Manfaat………………………………………………………………..8
2.1 Data Perancangan …………………………………………………….9
2.2 Sensor ……………………………………………………………….13
2.3
Aktuator ……………………………………………………………..16
2.4
Mikrokontroler ………………………………………………………20
3.1
Diagram Blok
……………………………………………………….21
3.2
Diagram
Skematik …………………………………………………..21
3.3
Diagram Alir
Cara Kerja Sistem ……………………………………22
3.4
Gambar Skematik
…………………………………………………..23
3.5
Pemrograman
……………………………………………………….23
3.6
Simulasi System
…………………………………………………….28
4.1 Pengkalibrasian Sensor Dan
Aktuator…………………….…………31
4.1.1 Pengkalibrasian Sensor
……………………………………31
4.1.2 Pengkalibrasian
Aktuator……………………………….….31
4.1.3 Data Hasil Pengujian…………………………………..…...32
4.2 Implementasi Sistem…………………………………………………33
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sistem
keamanan lingkungan merupakan sistem perlindungan bagi warga di lingkungan dan sekitarnya
dari gangguan kejahatan baik yang datang dari luar lingkungan ataupun dari
dalam lingkungan itu sendiri. Sistem keamanan lingkungan yang baik harus
dimulai dari lingkungan yang terkecil kemudian berlanjut dan terintegrasi antar
sistem keamanan lingkungan kecil dengan sistem keamanan lingkungan yang lebih
besar. Sistem keamanan lingkungan yang terkecil adalah sistem keamanan pada
rumah.
Sebuah
sistem keamanan lingkungan akan baik, jika setiap rumah dalam lingkungan
tersebut telah memiliki sistem keamanan yang baik. Hal itu akan memperkecil
ruang gerak kejahatan pada lingkungan tersebut, sehingga setiap kejahatan yang
muncul dapat langsung dideteksi lebih awal. Sistem keamanan pada sebuah rumah
terbagi atas dua jenis, yaitu:
1. Sistem
keamanan manual, yaitu sistem keamanan dimana proses pengamanan tidak
melibatkan teknologi, seperti kegiatan ronda oleh penghuni rumah, pemasangan
gembok atau rantai dan lain sebagainya.
2. Sistem
keamanan otomatis, yaitu sistem keamanan dimana proses pengamanan menggunakan
teknologi, seperti pemasangan sensor gerak, pemasang sensor panas, alarm,
pemasangan sensor infra merah dan lain sebagainya.
Teknologi
membuat segala sesuatu yang kita lakukan menjadi lebih mudah. Manusia selalu
berusaha untuk menciptakan sesuatu yang dapat mempermudah aktivitasnya, hal
inilah yang mendorong perkembangan teknologi yang telah banyak menghasilkan
alat sebagai piranti untuk mempermudah kegiatan manusia bahkan menggantikan
peran manusia dalam suatu fungsi tertentu. Teknologi memegang peran penting di
era modernisasi seperti pada saat ini, dimana teknologi telah menjadi bagian
yang tidak dapat dipisahkan dalam kehidupan sehari-hari. Perkembangan teknologi
saat ini telah merambah ke segala aspek kehidupan sehingga saat ini seolah kita
dimanjakan oleh adanya alat-alat yang dapat memberikan kemudahan.
Pada
era modernisasi ini manusia banyak melakukan aktivitas hidupnya diluar rumah,
untuk itu manusia dituntut untuk sering meninggalkan rumahnya yang berisi
banyak asset dan barang-barang berharga. Untuk memberikan rasa aman bagi
pemilik rumah terhadap ancaman pencurian dan perampokan ketika sedang berada
diluar rumah maka salah satu solusinya adalah pemilik rumah harus mempunyai
sistem keamanan yang dapat melindungi dan mencegah hal-hal yang tidak diinginkan
oleh pemilik rumah seperti pencurian, perampokan dan kebakaran. Salah satu
sistem keamanan yang ditawarkan adalah penggunaan media elektronika.
Dengan
pesatnya perkembangan teknologi terutama dibidang elektronika, keamanan
rumahpun dapat dipantau kapan saja dan dimana saja dengan memanfaatkan
fasilitas internet dan dapat di monitor melalui kamera yang dapat diakses
melalui smartphone yang dilengkapi dengan OS android. Selain itu, smartphone
yang dilengkapi dengan OS android dapat dimanfaatkan untuk memonitoring sistem
keamanan rumah dan mendeteksi keberadaan seseorang dengan mengunakan sensor
gerak seperti sensor PIR yang akan mendeteksi panjang gelombang pancaran sinar
inframerah pasif yang dihasilkan oleh tubuh manusia. Oleh karena itu, penulis mempunyai
ide pemikiran untuk membuat rancang bangun dengan judul yaitu “Alarm Pintar
Berbasis Arduino Uno, dengan Sensor PIR dan Pengontrol Bluetooth Melalui
Aplikasi Saklar Suara”
1.2
Penelitian Sebelumnya
Pada
penelitian ini untuk mendapatkan
hasil penelitian yang optimal,penulis melakukan kajian dari
penelitian-penelitian terdahulu yang linier dengan penelitian ini sehingga bisa dijadikan referensi dalam penelitian.
Ada
beberapa kajian penelitian yang
sudah dilakukan peneliti – peneliti sebelumnya, di
antaranya penelitian yang dilakukan
oleh Doni Karseno (2011) yaitu sistem
pengamanan rumah dengan security password menggunakan remote berbasis
mikrokontroller Arduino. Pada penelitian ini mikrokontroller
yang digunakan adalah Arduino
Mega 128 sebagai pengolah dan pemeroses
data. Dan untuk sistem keamanan pada
penelitian ini menggunakan remote,dan infra merah sebagai penerima (receiver) dan pemancar (transmiter ) serta buzzer sebagai
indikator ouputnya.
Penelitian
berikutnya dilakukan oleh
Tri Rahajoeningroem dan Wahyudin (2013) yaitu tentang sistem keamanan rumah
dengan monitoring menggunakan jaringan telepon
seluler. Pada penelitian ini mikrokontroller
yang digunakan adalah mikrokontroller
Atmega8535 sebagai pengolah
data dan pemerosesan data input dan output pada sistem keamanan. Konsep dari penelitian ini yaitu peneliti
merancang suatu perangkat
pengunci pintu otomatis untuk
indentifikasi keamanan rumah,sehingga dapat mempermudah pemilik rumah melakukan penguncian pintu menggunakan telepon seluler via SMS.
Sandro
Lumban Tobing (2014) melakukan penelitian tentang rancang bangun pengaman pintu menggunakan
sidik jari (fingerprint) dan smartphone android berbasis mikrokontroller Atmega 8.
Padasistem kemanana ini peneliti membuat sistem
keamanan rumah menggunakan sidik jari (fingerprint) sebagai alat akes masuk kerumah serta
menggabungkan solenoid sebagai
pengaman tambahan dan Bluetooth digunakan untuk mengirimkan kondisi dari pintu ketika dalam posisi terbuka dan tertutup.
1.3
Ide Rancangan
Ide rancangan Smart Alarm ini adalah, untuk
menunjukkan bahwa mikrokontroller dan berbagai macam sensor dapat dirangkai
menjadi sebuah sistem keamanan rumah. Dengan munculnya ide rancngan ini,
berharap mampu mengurangi keresahan pemilik rumah akan maraknya terjadinya kasus
pencurian karena ketidak mampuan pemilik rumah untuk mengawasi keadaan rumahnya
selama 24 jam full.
1.4
Tujuan
Laporan ini bertujuan untuk merancang sistem
keamanan rumah dari pencurian serta menyalakan dan mematikan lampu rumah secara
otomatis yang berbasis Arduino Uno.
1.5
Manfaat
Rancang
bangun sistem keamanan rumah menggunakan sensor Passive Infra Red bermanfaat
bagi masyarakat terutama bagi orang – orang yang tidak punya satpam dirumah,
sehingga dengan dibuatnya alat ini mereka tidak perlu khawatir terhadap
keamanan rumah.
BAB II
STUDI LITERATUR
2.1 Data Perancangan
2.1.1
MP3 Module
DFPlayer Mini adalah
module Sound/Music Player yang mendukung beberapa file salah satunya adalah
file .mp3 yang umum kita gunakan sebagai format file.
DFPlayer mini mempunyai 16 pin interface
standar DIP pin header pada kedua sisinya.
Berikut nama dan fungsi masing masing
pin pada module DFPlayer mini:
DFPlayer min dapat bekerja secara standalone atau
pun bekerja dengan mikrokontroler melalui koneksi serial.
2.1.3 Speaker
-
Pengertian & Fungsi Speaker
Perangkat Keras yang berupa Speaker merupakan
piranti dengan kedudukannya hampir tidak bisa dipisahkan lagi dengan komputer.
Karena itu, speaker memiliki peran yang sangat penting dalam mengeluarkan hasil
pemrosesan berupa suara. Tentunya, kebanyakan pengguna komputer menyukai musik
atau video sehingga membutuhkan speaker untuk mendukung keinginan
tadi. Speaker komputer dapat berfungsi sebagaimana mestinya apabila didukung
perangkat keras bernamakan sound card atau pemroses audio/suara. Sementara
untuk modelnya, speaker memiliki beragam bentuk, fitur dan juga ukuran.
-
PENGERTIAN SPEAKER
Speaker
adalah perangkat keras output yang berfungsi mengeluarkan hasil pemrosesan oleh
CPU berupa audio/suara. Speaker juga bisa di sebut alat bantu untuk keluaran
suara yang dihasilkan oleh perangkat musik seperti MP3 Player, DVD Player dan
lain sebagainya.
-
FUNGSI SPEAKER
Dalam konteks komputerisasi, speaker memiliki fungsi sebagai
alat untuk mengubah gelombang listrik yang mulanya dari perangkat penguat
audio/suara menjadi gelombang getaran yaitu berupa suara itu sendiri. Proses
dari perubahan gelombang elektromagnet menuju ke gelombang bunyi tersebut
bermula dari aliran listrik yang ada pada penguat audio/suara kemudian
dialirkan ke dalam kumparan.Dalam kumparan tadi terjadilah pengaruh gaya magnet
pada speaker yang sesuai dengan kuat-lemahnya arus listrik yang diperoleh maka
getaran yang dihasilkan yaitu pada membran akan mengikuti. Dengan demikian,
terjadilah gelombang bunyi yang dalam keseharian dapat kita dengar.
-
BAGIAN-BAGIAN SPEAKER KOMPUTER
·
Sekat rongga (conus). Berfungsi untuk menghasilkan gelombang
tekanan yang diakibatkan oleh gerakan udara di sekitarnya dari pergerakan
kumparan. Gelombang tekanan tersebutlah yang sehari-hari kita dengarkan sebagai
suara.
·
Membran. Berfungsi untuk menerima proses induksi dari magnet
yang kemudian menghasilkan bunyi yang diakibatkan oleh getarannya (induksi).
·
Magnet. Berfungsi melakukan induksi terhadap membran dan juga
untuk menghasilkan medan magnet.
·
Kumparan. Berfungsi mengalirkan energi gerak menuju ke conus
atau sekat rongga. Perubahan yang terjadi dalam medan magnet speaker
menyebabkan geraknya kumparan yang
diakibatkan oleh interaksi antara kumparan dengan medan konstan magnet.
Casing.
Berfungsi untuk melindungi seluruh bagian dalam speaker. Model casing sendiri
cukup beraneka ragam, seperti misalnya berbahan kertas, plastik, logam, ataupun
bahancampuran yang disebut composite.
2.1.4 BreadBoard
Breadboard adalah board yang digunakan
untuk membuat rangkaian elektronik sementara dengan tujuan uji coba atau
prototipe tanpa harus menyolder. Dengan memanfaatkan breadboard,
komponen-komponen elektronik yang dipakai tidak akan rusak dan dapat digunakan
kembali untuk membuat rangkaian yang lain. Breadboard umumnya terbuat dari
plastik dengan banyak lubang-lubang diatasnya. Lubang-lubang pada breadboard
diatur sedemikian rupa membentuk pola sesuai dengan pola jaringan koneksi di
dalamnya.
2.1.5 Kabel Jumper
Jumper pada sebuah komputer sebenarnya adalah
connector (penghubung) sirkuit elektrik yand digunakan untuk menghubungkan atau
memutus hubungan pada suatu sirkuit. Jumper juga digunakan untuk melakukan
setting pada papan Motherboard elektrik seperti motherboard komputer.
Fungsi Jumper ini dalam komputer digunakan untuk menyeting perlengkapan
komputer sesuai dengan keperluan. Pada saat ini penyettingan lewat Jumper sudah
mulai berkurang penggunaannya. Sebab, semua fungsi setting saat ini sudah
menggunakan outo setting sehingga memudahkan pengguna atau perakit komputer
untuk tidak banyak menggunakan Jumper. Jumper pada komputer biasanya digunakan
pada Motherboard, Harddisk dan Optical Disk, dan pada beberapa VGA Card
tertentu.
2.1.6 Kabel Power
Arduino
Kabel Power Arduino
Sebagai Supplay power ke arduino yang mengubah tegangan AC dari 220V PLN menjadi Tegangan DC seperti
baterai, Adaptor ini bisa dipakai untuk keperluan power supply CCTV ataupun
arduino.
2.2 Sensor
Pengertian Sensor
Sensor
adalah perangkat yang digunakan untuk mendeteksi perubahan besaran fisik
seperti tekanan, gaya, besaran listrik, cahaya, gerakan, kelembaban, suhu,
kecepatan dan fenomena-fenomena lingkungan lainnya. Setelah mengamati
terjadinya perubahan, Input yang terdeteksi tersebut akan dikonversi mejadi
Output yang dapat dimengerti oleh manusia baik melalui perangkat sensor itu
sendiri ataupun ditransmisikan secara elektronik melalui jaringan untuk
ditampilkan atau diolah menjadi informasi yang bermanfaat bagi penggunanya.
Sensor
pada dasarnya dapat digolong sebagai Transduser Input karena dapat mengubah
energi fisik seperti cahaya, tekanan, gerakan, suhu atau energi fisik lainnya
menjadi sinyal listrik ataupun resistansi (yang kemudian dikonversikan lagi ke
tegangan atau sinyal listrik).
2.2.1 Sensor PIR
Sensor PIR
(Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya
pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak
memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra merah
dari luar.
Sensor ini biasanya digunkan dalam
perancangan detector gerakan berbasis PIR. Karena semua benda memancarkan
energi radiasi, sebuah gerakan akan terdeteksi ketika sumber infra merah dengan
suhu tertentu melewati sumber infra merah yang lain dengan suhu yang berbeda ,
maka sensor akan membandingkan pancaran infra merah yang diterima setiap satuan
waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada
sensor.
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu
:
1. Fresnel
Lens
Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada
tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu
mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan
mobil, di mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul
parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini,
lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain
polikarbonat. Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya
karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena
intensitas cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.
2. IR
Filter
IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu
menyaring panjang gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer,
sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar
antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor.
Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.
3. Pyroelectric
Sensor
Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh
kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat
pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap
oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR
ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri
dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium
tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus
listrik? Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas.
Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik
karena adanya energi panas yang dibawa oleh infrared pasif tersebut. Prosesnya
hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari
mengenai solar cell.
4. Amplifier
Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan
arus yang masuk pada material pyroelectric.
5. Komparator
Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus
dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.
Cara kerja pembacaan sensor PIR
Pancaran infra merah masuk melalui lensa
Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung
energi panas maka sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Sensor
pyroelektrik terbuat dari bahan galium nitrida (GaN), cesium
nitrat (CsNo3) dan litium tantalate (LiTaO3). Arus
listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh
sensor.
Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh
penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu
(keluaran berupa sinyal 1-bit). Jadi sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika
0 dan 1, 0 saat sensor tidak mendeteksi adanya pancaran infra merah dan 1 saat
sensor mendeteksi infra merah. Sensor PIR didesain dan dirancang hanya
mendeteksi pancaran infra merah dengan panjang gelombang 8-14 mikrometer.
Diluar panjang gelombang tersebut sensor tidak
akan mendeteksinya. Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat
menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10
mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat
terdeteksi oleh sensor PIR. (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk
mendeteksi manusia).
2.3
Aktuator
2.3.1 Motor Servo
Motor servo adalah
sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem
kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di
atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor.
motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear,
rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros
motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo,
sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar
berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.
Penggunaan sistem kontrol loop tertutup
pada motor servo berguna untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir dari poros
motor servo. Penjelasan sederhananya begini, posisi poros output akan di sensor
untuk mengetahui posisi poros sudah tepat seperti yang di inginkan atau belum,
dan jika belum, maka kontrol input akan mengirim sinyal kendali untuk membuat
posisi poros tersebut tepat pada posisi yang diinginkan. Untuk lebih jelasnya
mengenai sistem kontrol loop tertutup, perhatikan contoh sederhana beberapa aplikasi
lain dari sistem kontrol loop tertutup, seperti penyetelan suhu pada AC,
kulkas, setrika dan lain sebagainya.
Motor servo adalah motor yang mampu
bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat
dikendalikan dengan memberikan variasi lebar pulsa (duty cycle) sinyal PWM pada
bagian pin kontrolnya.
Motor servo biasa digunakan dalam
aplikasi-aplikasi di industri, selain itu juga digunakan dalam berbagai
aplikasi lain seperti pada mobil mainan radio kontrol, robot, pesawat, dan lain
sebagainya.
2.3.2 Relay
Relay
merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik yang
dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet
(coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika
ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga
dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang
bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.
Fungsi Relay
Seperti yang telah
dijelaskan tadi bahwa relay memiliki fungsi sebagai saklar elektrik, namun jika
di aplikasikan ke dalam rangkaian, relay memiliki beberapa fungsi yang cukup
unik. Berikut beberapa fungsi saat di aplikasikan ke dalam sebuah rangkaian elektronika.
1.
Mengendalikan
sirkuit tegangan tinggi dengan menggunkan bantuan signal tegangan rendah.
2.
Menjalankan
logic function atau fungsi logika.
3.
Memberikan
time delay function atau fungsi penundaan waktu.
4.
Melindungi
motor atau komponer lainya dari korsleting atau kelebihan tegangan.
Cara Kerja Relay
Setelah
mengetahui pengertian serta fungsi dari relay, anda juga harus mengetahui cara
kerja atau prinsip kerja dari relay. Namun sebelumnya anda perlu mengetahui
bahwa pada sebuah relay terdapat 4 bagian penting yaitu electromagnet (coil),
Armature, Switch Contact Point (saklar) dan spring. Untuk lebih jelasnya
silahkan lihat gambar di bawah ini.
Kontak
point relay terdiri dari 2 jenis yaitu:
1.
Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum
diaktifkan akan selalu berada pada posisi close (tertutup).
2.
Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum
diaktifkan akan selalu berapa pada posisi open (terbuka).
Berdasarkan gambar diatas, iron core(besi)
yang dililitkan oleh kumparan coil berfungsi untuk mengendalikan iron core
tersebut. Ketika kumparan coil di berikan arus listrik, maka akan timbul gaya
elektromagnet sehingga akan menarik Armature berpindah posisi yang awalnya
NC(tertutup) ke posisi NO(terbuka) sehingga menjadi saklar yang dapat
menghantarkan arus listrik di posisi NO. Posisi Armature yang tadinya dalam
kondisi CLOSE akan menjadi OPEN atau terhubung. Armature akan kembali keposisi
CLOSE saat tidak dialiri listrik. Coil yang digunakan untuk menarik Contact
Point ke posisi CLOSE umunnya hanyak membutuhkan arus llistrik yang relatif
kecil.
2.4 Mikrokontroler
2.4.1
Ardunio Uno
Arduino Uno adalah board mikrokontroler
berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital
dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin
input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header,
dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup
hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB
atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC atau baterai untuk menjalankannya.
Uno berbeda dengan
semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-to-serial yaitu menggunakan fitur
Atmega8U2 yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial berbeda dengan board
sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial.
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1
Diagram Blok
3.2
Diagram Skematik
3.3
Diagram Alir Cara Kerja Sistem
3.4
Gambar Skematik Rangkaian
3.5
Pemrograman
Untuk pemrograman pada alatnya kami
menggunakan Arduino Ide sebagai softwarenya dan kabel usb sebagai penghubung
ke-mikrokontroler arduinonya. Dan berikut merupakan kode pemrograman yang kami
buat dan gunakan pada alat tersebut :
#include <SoftwareSerial.h>
#include <DFPlayer_Mini_Mp3.h>
#include <Servo.h>
int relay1 = 5;//mesin
int relay2 = 6;//lampu
Servo myservo;
Servo myservo2;
SoftwareSerial mySerial(8, 9);
SoftwareSerial BT(10, 11);
int pirSensor =4;
String perintah;
void setup() {
// put your
setup code here, to run once:
pinMode(pirSensor, INPUT);
pinMode(relay1, OUTPUT);
pinMode(relay2, OUTPUT);
mySerial.begin (9600);
BT.begin(9600);
Serial.begin(9600);
mp3_set_serial (mySerial);
delay(1);
mp3_set_volume (100);
delay(10);
myservo.attach(2);
myservo2.attach(3);
myservo.write(160);
myservo2.write(25);
digitalWrite(relay1, HIGH);
digitalWrite(relay2,
LOW);
}
void tutup(){
myservo.write(88);
myservo2.write(100);
}
void loop() {
// put your
main code here, to run repeatedly:
Serial.print("nilai sensor : ");
Serial.println(digitalRead(pirSensor));
if(digitalRead(pirSensor) == HIGH){
delay(4000);
tutup();
delay(1500);
digitalWrite(relay2, HIGH);
mp3_play(2);
delay(28000);
}
while(BT.available()) {
delay(10);
char kata =
BT.read();
if (kata ==
'#') {break;}
perintah +=
kata;
}
if(perintah.length()>0){
Serial.println(perintah);
if(perintah
== "matikan mesin"){
myservo.write(160);
myservo2.write(25);
delay(500);
digitalWrite(relay1, LOW);
}else
if(perintah == "Matikan mesin"){
myservo.write(160);
myservo2.write(25);
delay(500);
digitalWrite(relay1, LOW);
}else
if(perintah == "kunci pintu"){
myservo.write(88);
myservo2.write(100);
}
else
if(perintah == "buka kunci pintu"){
myservo.write(160);
myservo2.write(25);
}
else
if(perintah == "Matikan lampu"){
digitalWrite(relay2, LOW);
}
else
if(perintah == "matikan lampu"){
digitalWrite(relay2, LOW);
}
else
if(perintah == "hidupkan lampu"){
digitalWrite(relay2, HIGH);
}
else
if(perintah == "Hidupkan lampu"){
digitalWrite(relay2, HIGH);
}
else
if(perintah == "hidupkan mesin"){
digitalWrite(relay1, HIGH);
digitalWrite(relay2, LOW);
myservo.write(160);
myservo2.write(25);
}
else
if(perintah == "Hidupkan mesin"){
digitalWrite(relay1, HIGH);
digitalWrite(relay2, LOW);
myservo.write(160);
myservo2.write(25);
}
}
perintah="";
}
3.6
Simulasi System
Untuk mesin alarm pintar kami
menggunakan 3 buah ouput dan 1 buah input dimana keseluruhan system kontrolnya
menggunakan Inputan dari aplikasi melalui serial Bluetooth.
Untuk seluruh sensor dan aktuator kami
taruh berjajar. Dimana servo berada tepat didepan pintu bagian dalam, sensor
pir ditempat tepat dibawah depan pintu masuk. Seperti pada gambar dibawah ini :
Sensor
akan menerima sinyal infra merah dari semua sisi ruangan jadi tidak ada sisi
ruangan yang tidak terdeteksi oleh sensor ketika system dihidupkan. mesin tidak
akan merespon apapun yang bergerak didalam ruangan jika belum belum dihidupkan dan cara menghidupkannya
pengguna hanya perlu menghubungkan mesin dengan sebuah aplikasi Saklar Suara
yang sudah tersedia di Google Play Store kemudian lewat
aplikasi tersebut pengguna bisa menghidup dan matikan mesin sesuai
dengan keinginannya. Gambar aplikasinya bisa dilihat pada gambar dibawah.
Sumber gambar aplikasi : Google
Play Store
Lalu ketika ada orang (maling) yang
memasuki rumah maka sensor akan mendeteksinya dan memberikan nilai High
kemudian ada 3 buah output yang akan diberikan oleh mesin kontrolnya
-
Servo akan
bergerak menutup pintu agar orang yang masuk kedalam rumah tadi tidak bisa
keluar. Untuk lebih jelasnya seperti gambar dibawah.
-
-
Relay 2 akan
bernilai High dan menghidupkan lampu secara otomatis setelah pintu terkunci
agar cahaya diruangan lebih terang dan tidak gelap.
-
Kemudian Mp3
player akan memainkan suara alaram dan akan dikeluarkan oeleh Peaker Pasif yang
tersambung. Dan akan membangunkan pemilik rumah. Ketika alaram selesai berbunyi
. servo dan lampu tidak akan otomatis mati . kecuali yang pemilik rumah lah
yang mematikannya lewat aplikasi. Untuk keamanan Bluetooth disini modul
bluetoothnya kami ganti sandi dan passwordnya jadi hanya pemilik mesin
yang bisa terhubung.
BAB IV
UJI COBA
4.1
Pengkalibrasian Sensor-sensor Dan Aktuator
Sebelum
kami menginplementasikan mesin kami terlebih dahulu kami melakukan
pengkalibrasian pada sensor dan aktuatornya dengan beberapa cara agar hasil
kalibrasi yang didapat sesuai dengan keadaan mesin. Dan mesin bisa berjalan
dengan baik .adapun beberapa langkah yang kami lakukan, yaitu :
4.1.1 Pengkalibrasian Sensor
Pengkalibrasian sensor
merupakan uji fungsional untuk mengetahui apakah sensor pada mesin kami
berjalan dengan baik. Disini kami menggunakan sensor pir (gerak) dan cara
pengkalibrasi sensor dengan cara menggerakkan beberapa benda didepan sensor
seperti botol plastic, smartphone, tisu, tangan, kardus, dompet, dan jam tangan . yang dimana nilai sensornya
kami lihat pada serial monitor Arduino Ide.
4.1.2 pengkalibrasian Aktuator
Pada tahan
pengkalibrasian actuator pada mesin kami memiliki atau menggunakan 3 buah
actuator yaitu servo, relay (sebagai mesin menyalakan lampu), dan Mp3 player
(sebagai alarm). Pada peroses pengkalibrasian actuator ini kami menggunakan
aplikasi Saklar Suara yang tersambung melalui Bluetooth dan langsung terhubung
langsung dengan mesin. Pengkalibrasian Servo kami hanya perlu mengucapkan “
Kunci Pintu “ dan “ Buka Kunci Pintu “ maka ketika servo merespon sesuai dengan
perintah maka pengkalibrasian dan fungsional servo bekerja dengan baik,
kemudian untuk relay kami hanya perlu mengucapkan “ Hidupkan Lampu “ dan “
Matikan Lampu “ maka relay akan bekerja menghidup dan matikan lampu yang ada
pada ruang tamu ketika relay merespon dengan baik, kabel yang terhubung ke
lampu tidak terganggu, dan lampu nyalanya bagus maka pengkalibrasian untuk
relay selesai, dan pengkalibrasian untuk mp3 player kami melakukan langsung
gerakan didepan sensor agar nantinya Mp3 secara otomatis akan menyalakan suara
alarm, ketika mp3 player memutar suara dan bekerja dengan baik maka
pengkalibrasiannya pun selesai. Dan mesin bisa langsung digunakan tanpa takut
adanya kesalahan pada saat mesin sedang digunakan.
4.1.3 Data Hasil Pengujian
Berikut merupakan data
hasil pengujian dan pengkalibrasian sensor, actuator, dan fungsional Mesin :
|
No |
Nama Benda |
Respon Sensor
Pir (0/1) |
Respon Servo (Ada/tidak) |
Respon Lampu (nyala/mati) |
Respon Alarm (nyala/tidak) |
Setatus alarm |
Ket: |
|
1 |
Botol plastik |
0 |
tidak |
mati |
mati |
Tidak bekerja |
Gagal |
|
2 |
Smartphone |
1 |
ada |
nyala |
nyala |
Bekerja |
Berhasil |
|
3 |
Tisu |
0 |
tidak |
mati |
mati |
Tidak bekerja |
Gagal |
|
4 |
Tangan |
1 |
ada |
nyala |
nyala |
Bekerja |
Berhasil |
|
5 |
Kardus |
0 |
tidak |
mati |
mati |
Tidak bekerja |
Gagal |
|
6 |
Dompet |
0 |
tidak |
mati |
mati |
Tidak bekerja |
Gagal |
|
7 |
Jam tangan |
1 |
ada |
nyala |
nyala |
Bekerja |
Berhasil |
Dari data diatas kami
mengetahui bahawa system dan semua fungsional mesin bekerja sesuai tugas dan
fungsinya dengan sangat baik. Dan kami tidak takut adanya kesalahan yang akan
dialami oleh mesin Alarm Pintar Berbasis Arduino kami.
4.2
Implementasi System
Setelah
melakukan pengkalibrasian terhadap Sensor, Aktuator, dan Alat pendukung lainnya
kita bisa langsung bisa menerapkan mesin ini di rumah. Dengan cara menaruh
servo yang kuat menahan beban berat atau servo dengan metal gear dan ditaruh
tepat diatas pintu yang memiliki kemungkinan terbanyak untuk dimasuki oleh
pencuri. Kelmudian lampu pada ruangan tersebut langsung dihubungkan ke relay 2
pada mesin.
Dan mesin dipacking atau diberikan kotak
yang bagus bisa dari acrylic hitam dan tinggal ditaruh diatas plafon rumah .
untuk sensor gerak bisa ditaruh berjarak 2 meter didepan pintu , jangan didekat
lampu karna bisa terjadi gangguan radiasi dan gangguan oleh serangga ataupun
nyamuk. Untuk jarak sensor dan mesin bisa berjauhan karan tinggal menggunakan
kabel yang cukup panjang saja, sensor ini ditempelkan pada langit-langit atau
plafon bagian bawah dan sensor ditaruh menghadap bawah.
Untuk module Mp3 dan speaker kita hanya
perlu menyiapkan satu buah memory hp untuk dimasukkan nanti pada modul mp3 yang
didalam memory tersebut sudah ada mp3 alarm dan tinggal diputar saja secara
otomatis oleh mesin. Dan speaker boleh bebas ditaruh dimana saja sesuai dengan
keinginan.
Untuk seluruh alat dan bahan yang
dipakai kami beli seharga Rp.300.000 saja dan mesin yang sudah jadi bisa dijual
dengan harga Rp. 500.000
BAB V
KESIMPULAN
Berdasarkan
perancangan dan pembahasan yang telah diuraikan. Maka kami (penulis) dapat menyimpulkan
bahwa perancangan sistem
keamanan rumah menggunakan teknologi sensor PIR berbasis Arduino Uno dan pengunci pintu
otomatis telah berhasil dibuat. Semua
komponen rangkaian input,
proses dan output berfungsi
dengan baik dan sesuai dengan yang
diharapkan. Dalam keadaan alarm hidup, mikrokontroler akan mengaktifkan Mp3, Servo, Relay, dan
sensor PIR untuk bekerja
mendeteksi pergerakan orang didalam
rumah. Apabila ada
pergerakan orang didalam rumah,
maka sensor PIR akan
mengirimkan sinyal ke mikrokontroler untuk mengeluarkan
bunyi alarm sebagai tanda
bahaya dan pelaku
kejahatan yang masuk
kedalam rumah dan akan terkunci di dalam rumah dan tidak
bisa kabur.
Mesin
ini juga tidak hanya bisa digunakan sebagai alarm pintar namun bisa juga
digunakan sebagai alat menyalakan lampu dan mengunci pintu secara otomatis
melalui perintah suara. Dan sensor PIR hanya bisa mendeteksi pancaran infra
merah dari mahluk hidup dan benda-benda yang memiliki sumber panas, sedangkan
untuk benda mati dan tidak memiliki panas sensor tidak mendeteksi apapun.
Saran-saran yang
terkait dengan penelitian sistem
keamanan rumah ini untuk pengembangan
kedepannya diharapkan menggunakan
teknologi sidik jari
atau sensor retina mata,
penambahan kamera ditiap ruangan
sehingga pelaku kejahatan yang masuk kedalam rumah bisa terekam, penambahan fitur
monitoring menggunakan jaringan internet
of things (IOT) juga sangat membantu agar
pemilik rumah dapat mengontrol
dan memonitoring keamanan rumah dari jarak jauh.
Komentar
Posting Komentar