ISNA_VIRGIAN_A_09_287496_DPA_3227

1

LAPORAN TUGAS AKHIR

PURWARUPA SISTEM KEAMANAN RUMAH BERBASIS RFID

TERINTEGRASI DENGAN SMS GATEWAY

SEBAGAI SISTEM PERINGATAN DINI KEPADA PEMILIK RUMAH

PROTOTYPE OF HOME SECURITY SYSTEM USING RFID

INTEGRATED WITH SMS GATEWAY

AS EARLY WARNING SYSTEM TO HOUSEHOLDER

ISNA VIRGIAN ASTUTI

09/287496/DPA/03227

PROGRAM STUDI D3 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

SEKOLAH VOKASI

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2012

ii

LAPORAN TUGAS AKHIR







Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh derajat Ahli Madya

Elektronika dan Instrumentasi

ISNA VIRGIAN ASTUTI

09/287496/DPA/03227

PROGRAM STUDI D3 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

SEKOLAH VOKASI

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2012

iv

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir ini tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar Ahli Madya di suatu

Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau

pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara

tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 10 Juli 2012

Isna virgian Astuti

v

Karya ini penulis persembahkan kepada kedua orang tua dan kedua adikku serta seluruh keluarga

yang selalu memberikan doa dan motivasi kepada penulis, juga kepada segenap rekan-rekan dan

pembaca sekalian

vi

Tunjukilah kami jalan yang lurus, (yaitu) jalan orang-orang yang telah Engkau anugerahkan

nikmat kepada mereka, bukan (jalan) mereka yang dimurkai dan bukan (pula jalan) mereka yang sesat

(QS. Al Faatihah, 1:6-7)

vii

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala limpahan

rahmat, hidayah dan inayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan laporan

Tugas Akhir ini dengan judul Purwarupa Sistem Keamanan Rumah Berbasis

RFID Terintegrasi Dengan SMS Gateway Sebagai Sistem Peringatan Dini Kepada

Pemilik Rumah. Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu

syarat memperoleh derajat pendidikan Ahli Madya dengan Program Studi

Diploma III Elektronika dan Instrumentasi, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah

Mada, Yogyakarta.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini tetunya juga tidak terlepas dari

bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan segala hormat,

penulis mengucapkan terimakasih besar kepada :

1. Bapak Drs. Panggih Basuki, M.Si, selaku Kepala Program Studi D3

Elektronika dan Instrumentasi

2. Bapak Danang Lelono S.Si.,M.T selaku dosen pembimbing akademik

penulis selama mengikuti perkuliahan di Program Studi D3 Elektronika

dan Instrumentasi, Universitas Gadjah Mada.

3. Bapak Farid Ishartomo S,Si, selaku dosen pembimbing tugas akhir yang

telah banyak memberikan saran, masukan, bimbingan dan pengarahan

dalam proses penyelesaian tugas akhir ini.

4. Dosen dosen penulis selama mengikuti perkuliahan di Program Studi D3

Elektronika dan Instrumentasi yang tidak dapat disebutkan namanya satu

persatu yang telah banyak memberikan ilmu yang sangat bermanfaat.

5. Kedua orang tua dan adik penulis yang telah banyak memberikan doa,

motivasi, nasehat, saran dan bantuan baik moril maupun materiil. Semoga

kita selalu mendapat perlindungan dari Allah SWT.

6. Temanteman seperjuangan penulis di D3 ELINS yang telah banyak

memberikan bantuan, keceriaan, motivasi dan semangat, semoga kita

viii

7. semua dimudahkan jalannya oleh Allah SWT untuk mencapai apa yang

kita cita-citakan.

8. Kepada Yakaria unun Sadewa yang selalu membantu, menyemangati serta

menjawab pertanyaanpertanyaan dari penulis.

9. Kepada teman dan sahabat penulis yang tidak mungkin disebutkan satu

persatu dimana telah banyak memberikan bantuan, semangat, saran,

nasehat dan doa, terimakasih atas segala perhatian dan pertolongannya,

semoga Allah SWT membalas kebaikan Anda semua.

Pada penulisan laporan akhir ini masih banyak kekurangan, untuk itu kritik

dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan untuk pengembangan lebih

lanjut. Akhir kata semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan

bisa memperkaya ilmu pengetahuan, terutama untuk rekan-rekan mahasiswa

Program Studi Elektronika dan Instrumentasi Universitas Gadjah Mada.

Yogyakarta, 10 Juli 2012

Isna Virgian Astuti

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

PERNYATAAN ............................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ........................................................................................... v

PRAKATA ....................................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii

INTISARI ......................................................................................................... xiv

ABSTRACT ..................................................................................................... xv

BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1

1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah ....................................................................... 2 1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................... 3 1.5 Manfaat Penelitian .................................................................... 3

1.6 Metode Penelitian ..................................................................... 3 1.7 Sistematik Penulisan

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 5

BAB III. LANDASAN TEORI ........................................................................ 8

3.1 Teknologi RFID........................................................................ 8

3.1.1 Pengertian RFID .............................................................. 8

3.1.2 Sistem RFID .................................................................... 8

3.1.2.1 Tag RFID ............................................................. 9

3.1.2.2 Reader RFID ....................................................... 11

3.2 ATmega16 ................................................................................ 12

3.2.1 Arsitektur Mikrokontroler ATmega16 ........................... 12 3.2.2 Fitur ATmega16 ............................................................. 13 3.2.3 Konfigurasi Pin ATmega16 ............................................ 14

3.3 Sensor PIR (Passive Infrared Receiver) .................................. 15 3.3.1 Pengertian sensor PIR ................................................ 15 3.3.2 Jarak Pancar Sensor PIR ............................................ 16

3.4 SMS (Short Message Service) .................................................. 17 3.4.1 Pengertian SMS .............................................................. 17

3.4.2 AT command ................................................................... 18

3.4.3 Format PDU .................................................................... 18

3.4.4 Jalur RX TX .................................................................... 22

3.5 Solenoid .................................................................................... 22

3.6 Relay ......................................................................................... 23

3.7 Keypad Matriks 4x4 ................................................................. 24

x

BAB IV. PERANCANGAN SISTEM ............................................................. 25

4.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ............................. 26

4.1.1 Perancangan sistem mikrokontroler ................................ 26

4.1.2 Perancangan RFID........................................................... 27

4.1.3 Perancangan sensor PIR .................................................. 28

4.1.4 Relay dan solenoid ........................................................... 28

4.1.5 Perancangan Hand Phone (HP) gateway ........................ 29

4.2 Perancangan Perangkat Lunak (software) ................................ 30

4.2.1 PDU Converter ............................................................... 30

4.2.2 BASCOM AVR ............................................................... 31

BAB V.IMPLEMENTASI ............................................................................... 35

5.1 Pengujian dan Implementasi komponen perangkat keras ........ 35

5.1.1 Pengujian RFID (Radio Frequency Identification) ......... 35

5.1.2 Pengujian sensor PIR ...................................................... 38

5.1.3 Pengujian HP server........................................................ 39

5.1.4 Pengujian relay dan solenoid........................................... 40

5.1.5 Pengujian keypad ............................................................. 40

5.2 Pengujian dan Implementasi Komponen Perangkat Lunak ...... 41

5.2.1 Pengujian PDU converter ................................................ 41

5.2.2 Pengujian mikrokontroler dengan software AVR Dude . 42

BAB VI.HASIL UJI DAN PEMBAHASAN .................................................. 44

6.1 Pengujian Sistem ...................................................................... 44

6.2 Pembahasan .............................................................................. 47

BAB VII. PENUTUP ....................................................................................... 55

7.1 Kesimpulan ............................................................................... 55

7.2 Saran ......................................................................................... 55

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 57

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram blok sistem kunci pintu ......................................... 5

Gambar 2.2 Blok diagram sistem kendali kases pintu dengan RFID ...... 6

Gambar 2.3 Diagram blok sistem pengaman pintu menggunakan RFID

tag card dan pin berbasis mikrokontroler ATmega 853 ...... 7

Gambar 3.1 Komponen utama sistem RFID .......................................... 9

Gambar 3.2 Tag RFId .............................................................................. 9

Gambar 3.3 RFID ID-20 .......................................................................... 11

Gambar 3.4 Pin out ID-20 ....................................................................... 12

Gambar 3.5 Diagram blok mikrokontroler ATmega16 ........................... 13

Gambar 3.6 Konfigurasi pin Atmega16 .................................................. 14

Gambar 3.7 Bentuk fisik sensor PIR ....................................................... 16

Gambar 3.8 Proses penginderaan sensor PIR .......................................... 16

Gambar 3.9 Jangkauan pembacaan sensor PIR ....................................... 17

Gambar 3.10 DC solenoid ......................................................................... 23

Gambar 3.11 Relay 5 V ............................................................................. 24

Gambar 3.12 Koneksi keypad .................................................................... 24

Gambar 4.1 Diagram blok sistem secara keseluruhan ............................. 25

Gambar 4.2 Perancangan rangkaian mikrokontroler Atmega16 ............. 26

Gambar 4.3 Modul RFID ......................................................................... 28

Gambar 4.4 Relay 5 V ............................................................................. 29

Gambar 4.5 Pengkabelan handphone Siemens C55 ................................ 29

Gambar 4.6 Form PDU converter ........................................................... 30

Gambar 4.7 Diagram alir program secara keseluruhan ........................... 32

Gambar 4.8 Diagram alir program interrupt ............................................ 33

Gambar 4.9 Diagram alir program SMS ................................................. 34

Gambar 5.1 Hasil pembacaan id tag oleh reader .................................... 36

Gambar 5.2 Listing program pengujian tag ............................................. 36

Gambar 5.3 Ilustrasi pengujian RFID reader .......................................... 36

Gambar 5.4 Ilustrasi pengujian tag dengan penghalang .......................... 37

Gambar 5.5a Keadaan PIR menyala .......................................................... 38

Gambar 5.5b Keadaan PIR mati ................................................................ 38

Gambar 5.6a Tegangan ketika PIR menyala ............................................. 38

Gambar 5.6b Tegangan ketika PIR mati ................................................... 38

Gambar 5.7 Fisik handphone Siemens C55 ............................................ 39

Gambar 5.8 Pengujan keypad .................................................................. 41

Gambar 5.9 Listing program konfigurasi keypad .................................... 41

Gambar 5.10 Hasil dari converter PDU .................................................... 42

Gambar 5.11 Tampilan AVR Dude ........................................................... 43

Gambar 6.1 Bentuk fisik sistem secara keseluruhan ............................... 44

Gambar 6.2 LCD TERKUNCI ............................................................. 45 Gambar 6.3 LCD DEKATKAN KARTU ............................................ 45 Gambar 6.4 Tampilan di HP tujuan ......................................................... 45

Gambar 6.5 Tampilan LCD tag dan password yang terdaftar ................ 46

xii

Gambar 6.6 Tampilan LCD password salah ........................................... 46

Gambar 6.7 Tulisan kartu tidak terdaftar ................................................. 46

Gambar 6.8 Tampilan LCD KUNCI TERBUKA ................................ 46 Gambar 6.9 Kondisi solenoid tidak mengunci ........................................ 47

Gambar 6.10 Kondisi saat solenoid mengunci .......................................... 47

Gambar 6.11 Deklarasi mikrokontroler ..................................................... 48

Gambar 6.12 Inisialisasi port ..................................................................... 48

Gambar 6.13 Program utama ..................................................................... 49

Gambar 6.14 Penulisan ID tag dan password ............................................ 51

Gambar 6.15 Pendeklarasian keypad ......................................................... 52

Gambar 6.16 Increament password ........................................................... 53

Gambar 6.17 Penulisan kondisi solenoid .................................................. 54

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Karakteristik umum tag RFID ............................................. 11

Tabel 3.2 Spesifikasi modul RFID reader ID-20 ................................. 12

Tabel 3.3 Nomor SMS center .............................................................. 19

Tabel 3.4 Konversi karaker ke heksadesimal ...................................... 20

Tabel 3.5 Heksadesimal karakter ......................................................... 21

Tabel 5.1 Pengujian jarak pembacaan tag oleh reader ........................ 37

Tabel 5.2 Hasil Pengujian jarak pembacaan PIR ................................. 39

Tabel 5.3 Pengujian keypad ................................................................. 40

xiv

INTISARI




Isna Virgian Astuti

09/287496/DPA/03227

Penggunaan RFID sebagai sistem keamanan pintu rumah sudah banyak

digunakan. Yang membedakan sistem ini yaitu digunakannya sensor PIR dan HP

server untuk mengirim SMS pemberitahuan. Sistem bekerja tanpa terhubung

dengan perangkat komputer lainnya. Kendali utama hanya berada pada

mikrokontroler. Komponenkomponen yang digunakan dalam sistem ini yaitu mikrokontroler, sensor PIR, tag RFID, reader RFID, keypad, handphone, relay,

dan solenoid.

Cara kerja dari sistem keamanan pintu rumah ini diawali dengan

pendeteksian gerakan manusia dengan sensor PIR. Jika terdeteksi, LCD akan

memberikan informasi pada user untuk mendekatkan tag RFID ke reader RFID.

Apabila selama 10 detik tidak ada tag yang dibaca reader, maka secara otomatis

akan ada SMS pemberitahuan ke HP dengan nomor tujuan tertentu. Namun

apabila ada tag yang terbaca dan dianggap tag yang terdaftar maka diharuskan

untuk memasukkan password yang sudah terdaftar pula. Ketika pengamanan dari

tag dan password sudah sesuai maka slot dari solenoid akan menarik dan pintu

bisa dibuka serta tampilan LCD akan tertulis pintu terbuka. Dalam waktu 10 detik

kemudian apabila pintu sudah ditutup maka slot solenoid akan mendorong

kembali dengan maksud mengunci pintu. Relay digunakan dalam sistem ini

sebagai saklar otomatis bagi solenoid untuk membuka dan mengunci slot pintu

serta sebagai penjembatan tegangan antara mikrokontroler dan solenoid.

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, sistem sudah berjalan dengan

baik. Jarak baca tag ke reader yang dilakukan paling efektif yakni dari atas

dengan rata-rata jarak pembacaan 10,15 cm, sedangkan untuk jarak pendeteksian

sensor PIR mencapai 5,5 m. Pengiriman SMS untuk kondisi yang diinginkan

sudah berjalan dengan baik, serta untuk solenoid dan relay bisa digunakan

sebagai pengunci pintu secara otomatis.

Kata kunci : mikrokontroler ATmega16, sensor PIR, RFID, SMS, relay, solenoid

xv

ABSTRACT




Isna Virgian Astuti

09/287496/DPA/03227

The use of rfid as the security system pintu house is much used. What

distinguishes this system is used censorship pear and hp server to text-messaging

notice. A system of working without connected with a device another computer.

The central just be on mikrokontroler. Components-components used in a system

is mikrokontroler, censorship pear, tag rfid, readers rfid, keypad, mobile phone,

relay, and a solenoid.

The working mechanism of the security system pintu this house was

preceded by a detection human movement with sensors of pears. If being detected

lcd will provide information on the user to close tags rfid to readers rfid. If for 10

seconds no tag that is read readers, so automatically there will be sms notification

to the mobile phone number to a specific purpose. But if there is a tag illegible

and considered a tag registered then required to enter password already listed as

well. When security of tags and the password is in accordance and a slot of a

solenoid will attract and pintu can be opened and the appearance of lcd shall be

written the door open. Within 10 seconds later when the door is shut then a slot a

solenoid will renthrone with the intent lock the door. Relay used in this system as

a switch automatic for a solenoid to open and locked to slot a door and as

penjembatan of voltage between mikrokontroler and a solenoid.

From the results of tests had been conducted, the system has been running

well. The distance read tag to readers done the most effective namely from above

with the average distance recitation 10,15 cm, while to a distance detection

censorship pear reached 5 m. sending sms to the condition of being desirable has

been running well as well as for a solenoid and relay can be used as automatically

lock the door.

Key words: microcontroller ATmega16, the sensor PIR, RFID, SMS, relay,

solenoid

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Seiring dengan perkembangan elektronika dan komunikasi, penggunaan

komputer dan handphone semakin memasyarakat, saat ini telah banyak peralatan

elektronika yang dirancang dengan teknologi digital agar dapat diintegrasikan

dengan komputer atau mikrokontroler. Kelebihan utama dari peralatan

elektronika berteknologi digital ini adalah bersifat fleksibel karena dapat

dikendalikan oleh perangkat lunak (software) sehingga memudahkan pengguna

(user) dalam memodifikasi sistemnya.

Rumah yang aman dan nyaman sangat didambakan oleh semua orang.

Untuk keamanan rumah, setiap pemilik rumah sangat memperhatikan dengan

seksama. Semakin maraknya tindak kriminal pencurian di rumah menjadikan

banyak pemilik rumah resah terutama saat berada jauh dari rumah dalam jangka

waktu yang cukup lama.

Untuk sistem keamanan rumah biasanya hanya mengandalkan sebuah

kunci yang digunakan untuk mengunci pintu rumah agar aman. Selain kunci

konvensional, pengaman rumah konvensional lainnya yaitu seperti gembok dan

teralis. Pengaman rumah konvensional tersebut dirasa tidak cukup membuat

pemilik rumah merasa aman karena pencuri disamping profesional juga dapat

bekerja secara tenang dengan waktu yang luang di dalam rumah yang kosong

tanpa menimbulkan kecurigaan dari warga sekitar rumah. Bentuk kunci rumah

yang masih konvensional tersebut sangat mudah untuk digandakan. Terlebih

ketika rumah sedang tidak berpenghuni, pelaku kejahatan bisa dengan mudahnya

membuka pintu dengan kunci yang sudah di gandakan.

Salah satu cara yang bisa digunakan untuk menanggulangi tindak

kejahatan pada rumah menggunakan sistem keaman rumah modern. Yaitu

menggunakan teknologi RFID untuk menggantikan kunci konvensional. Dan juga

memasang sistem informasi dini ketika ada seseorang didepan pintu dan tidak

mempunyai tag RFID. Penggunaan teknologi RFID ini dirasa sangit pas karena

2

pada setiap tag RFID yang menggantikan kunci, mempunyai id unik yang sudah

tertanam didalamnya. Dan untuk setiap tag mempunyai ID yang berbeda-beda,

sehingga tag tersebut tidak bisa digandakan.

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang diatas, didapat suatu rumusan masalah bagaimana

mengimplementasikan system keaman rumah dengan akses pintu menggunakan

RFID, sensor PIR serta SMS pemberitahuan.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah:

1. Rangkaian sistem keamanan rumah menggunakan RFID , sensor PIR, dan

SMS gateway menggunakan HP Siemens C55

2. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega16 sebagai pengendali

keseluruhan sistem yang berjalan.

3. Pengunci pintu menggunakan solenoid dengan tegangan kerja 12 V.

4. Menggunakan bahasa pemrograman basic compiler untuk pengolahan data

pada mikrokontroler dan tampilan pada layar LCD.

5. Sistem hanya berlaku dari luar rumah.

6. SMS gateway hanya akan memberikan SMS pemberitahuan ke satu nomor

tujuan.

7. Pendaftaran id tag dan password dituliskan di dalam program.

8. Format PDU dibuat menggunakan PDU Converter.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari pembuatan tugas akhir mengenai sistem keamanan rumah ini

adalah :

a. Pemanfaatan teknologi RFID sebagai pengganti kunci untuk keamanan

pintu rumah.

b. Menggabungkan sistem yang terdiri dari sensor pendeteksi gerakan, RFID

serta SMS gateway sebagai suatu sistem untuk keamanan rumah.

3

1.5 Manfaat Penelitian

Memberikan alternatif baru mengenai sistem keamanan rumah dengan

pengganti kunci konvensional serta adanya SMS pemberitahuan mengenai

terdeteksinya orang yang tidak mempunyai tag RFID untuk memasuki rumah

1.6 Metode Penelitian

Metode Penelitian yang dilakukan dalam penelitian dan penulisan tugas

akhir ini adalah sebagai berikut:

a. menentukan topik , tujuan, dan batasan masalah yang akan di angkat pada

penelitian ini dengan pengaplikasian sistem otomatisasi pada kunci digital

b. Melakukan kajian dan studi literatur yaitu mempelajari artikel, jurnal,

datasheet, serta buku yang terkait dengan ATmega16, RFID, sensor PIR, SMS

dan solenoid. Studi litelatur juga dilakukan dengan mempelajari bahasa

pemrograman menggunakan Bascom AVR (basic Compiler AVR) untuk

program otomatisasi sistem

c. Membuat perancangan sistem meliputi perancangan minimum sistem

ATmega16, rangkaian RFID, dan perangkat lunak menggunakan bahasa

pemrograman Bascom AVR (Basic Compiler AVR).

d. Melakukan pengujian terhadap alat yang telah dibuat dan memastikan bahwa

alat tersebut telah bekerja dengan baik.

1.7 Sistematik Penulisan

Laporan penelitian tugas akhir ini disusun dengan sistematika sebagai

berikut:

BAB I. PENDAHULUAN

Memuat latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian,

manfaat penelitian, metode penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Memuat Uraian singkat mengenai desain rancangan kunci digital baik

menggunakan RFID maupun SMS yang sudah ada sebelumnya.

4

BAB III. LANDASAN TEORI

Memuat tentang landasan teori setiap komponen yang menunjang dalam

pembuatan dan pembahasan tugas akhir ini.

BAB IV. PERANCANGAN SISTEM

Memuat penjelasan perancangan sistem hardware yang berupa RFID, rangkaian

kunci digital , sensor PIR, HP gateway menggunakan minimum system

ATmega16 yang dilengkapi dengan Keypad dan door lock.

BAB V. IMPLEMENTASI

Memuat tentang pengujian masing-masing alat dan implementasi sistem secara

detail sesuai dengan rancangan dan berdasarkan tools/bahasa pemrograman yang

digunakan.

BAB VI. HASIL UJI DAN PEMBAHASAN

Memuat hasil pengujian dari prototipe sistem secara keseluruhan serta

pembahasan dari sistem.

BAB VII. KESIMPULAN DAN SARAN

Memuat kesimpulan dari perancangan, pengujian dan analisa kerja prototipe

sistem serta berisi saransaran untuk pengembangan lebih lanjut.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Perancangan sistem arsitektur penggantian kunci manual dengan sistem

RFID telah dibuat oleh Astono (2006) berupa sistem kunci berbasis RFID (Radio

Frequency Identification) yang dimanfaatkan penggunaannya sebagai kunci hotel

di mana RFID dianggap memiliki sistem keamanan yang lebih tinggi dibanding

kunci analog (manual). Sistem ini menggunakan mikrokontroler AT89C51 yang

merupakan bagian yang berfungsi sebagai pengendali utama (central processing

unit). Sebagai masukan atau input sistem yaitu RFID reader (pembaca tag RFID)

dan sebuah keypad yang berfungsi sebagai masukan numeris yang dibutuhkan

pada saat mengganti kunci. Keluaran atau output sistem yaitu tampilan Liquid

Crystal Display (LCD) dan sebuah solenoid sebagai kunci. Dari Gambar 2.1 dapat

dilihat beberapa hubungan antarbagian dalam sistem aplikasi Radio Frequency

Identification pada kunci pintu hotel.

Gambar 2. 1. Diagram blok sistem kunci pintu (Astono, 2006)

Swastika (2011) dalam tugas akhirnya juga telah membuat kendali akses

pintu berbasis RFID sebagai pengganti kunci manual. Sistem kendali utama terdiri

dari 2 bagian yaitu hardware dan software. Hardware sistem menggunakan

mikrokontroler ATmega8535. Komunikasi antara RFID reader dan ATmega8535

menggunakan kabel data Serial To USB standar RS-232. Password dimasukkan

6

melalui keypad yang akan digabungkan dengan data dari RFID reader di dalam

mikrokontroler yang akan dibandingkan dengan database pada sistem antarmuka.

Blok diagram sistem secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2. Blok diagram sistem kendali akses pintu dengan RFID

(Swastika, 2011)

Perancangan sistem pengaman pintu menggunakan RFID tag card dan pin

berbasis mikrokontroler ATmega8535 telah dibuat oleh Diredja dkk (2010).

Sistem ini berfungsi memberikan pengamanan 2 tahap pada pengaksesan pintu, di

mana pengamanan tahap pertama akan diberikan oleh sistem RFID dan jika tahap

pertama ini dapat dilalui maka akan memasuki pengamanan tahap kedua yang

akan diberikan oleh sistem mikrokontroler berupa PIN (Personal Identification

Number) 3 digit. Sistem pengaman ini terdiri dari RFID reader, RFID tag card,

LCD, keypad, dan sebuah solenoid. Diagram blok sistem ini ditunjukkan pada

Gambar 2.3.

SLOT KUNCI

RFID Tag RFID

LCD

Keypad

ATmega8535 Sistem

Antarmuka

7

Gambar 2.3. Diagram blok sistem pengaman pintu menggunakan RFID tag card

dan pin berbasis mikrokontroler ATmega8535 (Diredja dkk, 2010)

Berdasarkan tinjauan pustaka di atas, dapat menjadi acuan serta inspirasi

untuk merancang sebuah alat sistem pengamanan pintu rumah menggunakan

RFID dan SMS. Pembuatan tugas akhir yang dilakukan penulis memiliki

perbedaan dari pembuatan tugas akhir sebelumnya. Penulis tidak hanya

menggunakan sistem RFID sebagai pengganti kunci manual, tetapi juga

menggunakan sensor PIR (Passive Infrared Receiver) sebagai pendeteksi gerakan

yang kemudian digunakan utuk mengaktifkan sistem RFID tersebut. Penulis juga

menambahkan SMS gateway sebagai pemberitahuan kepada pemilik rumah ketika

ada seseorang yang sedang berada di depan pintu namun tidak mempunyai tag

RFID. Keseluruhan sistem tersebut dikendalikan oleh unit pemrosesan utama

berupa mikrokontroler ATmega16.

8

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1 Teknologi RFID

Penggunaan gelombang radio untuk pengiriman data telah banyak

digunakan untuk berbagai jenis aplikasi. Salah satu penggunaan gelombang radio

ini adalah pada Radio Frequency Identification (RFID). RFID ini merupakan

sebuah sistem yang mampu mengirimkan identitas secara otomatis dengan

menggunakan media gelombang radio. RFID ini sendiri merupakan enabling

technology, yang berarti teknologi ini tidak dapat berdiri sendiri untuk dapat

memberikan manfaat bagi perusahaan, tetapi perusahaan dapat membangun

aplikasi yang menggunakan RFID ini untuk mendapatkan manfaat (Islahudin,

2005).

3.1.1 Pengertian RFID

Radio Frequency Identification (RFID) adalah istilah umum yang

digunakan untuk mendeskripsikan sebuah sistem yang mampu mengirimkan

identitas (dalam bentuk nomor yang unik) dari sebuah obyek secara nirkabel

dengan menggunakan gelombang radio (Islahudin, 2005). RFID adalah sebuah

teknologi yang memanfaatkan frekuensi radio untuk identifikasi otomatis terhadap

obyekobyek atau manusia (Supriatna, 2007). Teknologi ini mampu

mengidentifikasi berbagai obyek secara simultan tanpa diperlukan kontak

langsung. RFID adalah sebuah teknologi penangkapan data yang memanfaatkan

frekuensi radio dalam sistem kerjanya yang dapat digunakan secara elektronik

untuk mengidentifikasi, melacak dan menyimpan informasi yang tersimpan dalam

tag RFID.

3.1.2 Sistem RFID

Secara garis besar sebuah sistem RFID terdiri atas dua komponen utama,

yaitu tag, dan reader (Gambar 3.1). Secara ringkas, mekanisme kerja yang terjadi

dalam sebuah sistem RFID adalah bahwa sebuah reader frekuensi radio

9

melakukan scanning terhadap data yang tersimpan dalam tag, kemudian

mengirimkan informasi tersebut ke sebuah basis data yang menyimpan data yang

terkandung dalam tag tersebut.

Gambar 3.1.Komponen Utama Sistem RFID

3.1.2.1 Tag RFID

Sebuah tag RFID atau transponder, terdiri atas sebuah mikro (microchip)

dan sebuah antena seperti yang terlihat pada Gambar 3.2. Chip mikro itu sendiri

dapat berukuran sekecil butiran pasir atau seukuran 0,4 mm. Chip tersebut

menyimpan nomor seri yang unik atau informasi lainnya tergantung kepada tipe

memorinya. Tipe memori itu sendiri dapat read-only, read-write, atau write-once

read-many. Antena yang terpasang pada chip mikro mengirimkan informasi dari

chip ke reader. Biasanya rentang pembacaan diindikasikan dengan besarnya

antena. Antena yang lebih besar mengindikasikan rentang pembacaan yang lebih

jauh. Tag tersebut terpasang atau tertanam dalam obyek yang akan diidentifikasi.

Tag dapat di-scan dengan reader bergerak maupun stasioner menggunakan

gelombang radio.

Gambar 3.2. Tag RFID

10

Tag RFID sangat bervariasi dalam hal bentuk dan ukuran. Tag versi paling

sederhana adalah tag pasif, yaitu tag yang tidak memiliki catu daya sendiri serta

tidak dapat menginisiasi komunikasi dengan reader. Sebagai gantinya, tag

merespon emisi frekuensi radio dan menurunkan dayanya dari gelombang-

gelombang energi yang dipancarkan oleh reader. Sebuah tag pasif minimum

mengandung sebuah identifier unik dari sebuah item yang dipasangi tag tersebut.

Data tambahan dimungkinkan untuk ditambahkan pada tag, tergantung kepada

kapasitas penyimpanannya.

Harga tag pasif lebih murah dibandingkan harga versi lainnya.

Perkembangan tag murah ini telah menciptakan revolusi dalam adopsi RFID dan

memungkinkan penggunaannya dalam skala yang luas baik oleh organisasi-

organisasi pemerintah maupun industri.

Tag semipasif adalah versi tag yang memiliki catu daya sendiri (baterai)

tetapi tidak dapat menginisiasi komunikasi dengan reader. Dalam hal ini baterai

digunakan oleh tag sebagai catu daya untuk melakukan fungsi yang lain seperti

pemantauan keadaan lingkungan dan mencatu bagian elektronik internal tag, serta

untuk memfasilitasi penyimpanan informasi. Tag versi ini tidak secara aktif

memancarkan sinyal ke reader. Tag semi pasif dapat dihubungkan dengan sensor

untuk menyimpan informasi untuk peralatan keamanan kontainer.

Tag aktif adalah tag yang selain memiliki antena dan chip juga memiliki

catu daya dan pemancar serta mengirimkan sinyal kontinyu. Tag versi ini

biasanya memiliki kemampuan baca tulis, dalam hal ini data tag dapat ditulis

ulang dan atau dimodifikasi. Tag aktif dapat menginisiasi komunikasi dan dapat

berkomunikasi pada jarak yang lebih jauh, hingga 750 kaki, tergantung kepada

daya baterainya. Harga tag ini merupakan yang paling mahal dibandingkan

dengan versi lainnya.

Dalam keadaan yang sempurna, sebuah tag dapat dibaca dari jarak sekitar

10 hingga 20 kaki. Tag pasif dapat beroperasi pada frekuensi rendah (low

frequency, LF), frekuensi tinggi (high frequency, HF), frekuensi ultra tinggi

11

(ultrahigh frequency, UHF), atau gelombang mikro (microwave). Untuk lebih

jelasnya dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut.

Tabel 3.1. Karakteristik umum tag RFID

Jenis tag Tag pasif Tag semipasif Tag aktif

Catu daya Eksternal (dari

reader)

Baterai internal Baterai internal

Rentang

baca

Dapat mencapai

20 kaki

Dapat

mencapai 100

kaki

Dapat mencapai 750 kaki

Tipe

memori

Umumnya read-

only

Read-write Read-write

Usia tag Dapat mencapai

20 tahun

2 sampai 7

tahun

5 samapai 10 tahun

3.1.2.2 Reader RFID

RFID reader adalah merupakan penghubung antara software aplikasi

dengan antena yang akan meradiasikan gelombang radio ke RFID tag. Gelombang

radio yangditransmisikan oleh antena berpropagasi pada ruangan di sekitarnya.

Akibatnya data dapat berpindah secara wireless ke tag RFID yang berada

berdekatan dengan antena. ID-20 merupakan reader yang khusus mendeteksi

RFID tag frekuensi 125 kHz. RFID tag yang kompatibel dengan ID-20

diantaranya GK4001 dan EM4001, dengan rentang baca sekitar 16cm. Bentuk

fisik ID-20 yang sering dijumpai diperlihatkan pada gambar 3.3. ID-20 tidak

memiliki kemampuan untuk baca-tulis (Read - Write) pada sebuah tag. Format

data yang dihasilkan oleh ID-20 berupa ASCII dan Wiegand26.

Gambar 3.3. RFID ID-20

12

Tabel 3.2. Spesifikasi modul RFID reader ID-20

Gambar 3.4 berikut merupakan gambar dari pin-out ID-20.

1. GND

2. RES (Reset Bar)

3. ANT (Antenna)

4. ANT (Antenna)

5. CP

6. Future

7. +/- (Format Selector)

8. D1 (Data Pin 1)

9. D0 (Data Pin 0)

10. LED (LED / Beeper)

11.+5V

Gambar 3.4. Pin out ID-20 (Innovation, 2005)

3.2 ATmega16

3.2.1 Arsitektur Mikrokontroler ATmega16

Diagram blok mikrokontroler ATmega16 ditunjukan oleh Gambar 3.5.

Parameter ID-20

Jarak Baca Sampai 16 cm

Dimensi 40 mm x 40 mm x 9 mm

Frekuensi 125kHz

Format Kartu GK4001/EM 4001 atau yang compatible

Encoding Manchaster 64bit, modulus 64

Jenis Catudaya 5VDC pada 30mA nominal

Format data output ASCII, Magnet Emulation, Wiegand 26.

Jangkauan Catudaya +4.6V5.4V

13

Gambar 3.5. Diagram blok mikrokontroler ATmega16 (Atmel, 2010)

3.2.2 Fitur ATmega16

Kapabilitas detail dari ATmega16 adalah sebagai berikut (Anonim,2006):

a. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

b. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM

(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.

c. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.

d. Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

e. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

14

3.2.3 Konfigurasi Pin ATMega16

Gambar 3.6. Konfigurasi pin ATmega16 (Atmel, 2010)

Konfigurasi pin ATmega16 dapat dilihat pada Gambar 3.6. Secara fungsional

konfigurasi pin ATmega16 adalah sebagai berikut (Anonim, 2006):

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

2. GND merupakan pin ground.

3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.

4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu

Timer/Counter, komparator analog, dan SPI.

5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, TWI,

komparator analog, dan Timer Oscillator.

6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin 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. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

15

3.3 Sensor PIR (Passive Infared Receiver)

3.3.1 Pengertian Sensor PIR

Sensor PIR (Passive Infared Receiver) adalah suatu alat elektronik yang

mampu mendeteksi gerakan dengan cara mengukur perubahan level sinar

inframerah yang dipengaruhi sebuah objek benda dalam lingkup wilayah

pemantauan sensor (Anonim, 2011)

PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan

infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari

IR LED dan fototransistor, PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED.

Sesuai dengan namanya Passive, sensor ini hanya merespon energi dari

pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi

olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh

manusia. Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja, karena adanya IR

Filter yang menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif. IR Filter di

modul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah

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. Jadi, ketika seseorang berjalan melewati

sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan

oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga

menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena

adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian

sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian

dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output. (Arjaya, 2011)

Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka

sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh

manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi

panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan

di sekitarnya. Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu

16

akan menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang

yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor

merespon dengan cara menghasilkan arus pada material pyroelectric-nya dengan

besaran yang berbeda. Karena besaran yang berbeda inilah comparator

menghasilkan output besaran yang berbeda.

Jadi sensor PIR tidak akan menghasilkan output apabila sensor ini

dihadapkan dengan benda panas yang tidak memiliki panjang gelombang

inframerah antar 8 sampai 14 mikrometer dan benda yang diam seperti sinar

lampu yang sangat terang yang mampu menghasilkan panas, pantulan objek benda

dari cermin dan suhu panas ketika musim panas. (Anonim, 2009)

Gambar 3.7. Bentuk fisik sensor PIR

3.3.2 Jarak Pancar Sensor PIR

Sensor PIR memiliki jangkauan jarak yang bervariasi, tergantung

karakteristik sensor. Proses penginderaan sensor PIR dapat digambarkan sebagai

berikut:

Gambar 3.8. Proses penginderaan sensor PIR

17

Gambar 3.9. Jangkauan pembacaan sensor PIR

Pada umumnya sensor PIR memiliki jangkauan pembacaan efektif hingga

5 meter, dan sensor ini sangat efektif digunakan sebagai human detector.

(Anonim, 2011)

3.4 SMS (Short Message Service)

3.4.1 Pengertian SMS

SMS adalah fasilitas yang dimiliki oleh jaringan GSM (Global System for

Mobile Communication) yang memungkinkan pelanggan untuk mengirimkan dan

menerima pesan-pesan singkat sepanjang 160 karakter. SMS ditangani oleh

jaringan melalui suatu pusat layanan atau SMS Service Center (SMS SC) yang

berfungsi menyimpan dan meneruskan pesan dari sisi pengirim ke sisi penerima.

Dalam proses pengiriman atau penerimaan pesan pendek (SMS), data yang

dikirim maupun diterima oleh MS (Mobile Station) menggunakan salah satu dari

dua mode yang ada, yaitu mode teks atau mode PDU (Protocol Data Unit)

(Silalahi, 2003). Pada PDU-mode, SMS tersusun atas heksadesimal oktet (8-bit

unit) yang menyusun 160 karakter pada penyandian ASCII 7 bit atau 140 oktet.

Pada format PDU, Service Center Address sebanyak 1-12 oktet, sebuah oktet yang

merepresentasikan tipe PDU, dan sebuah oktet mewakili User Data Length juga

dispesifikasikan, di samping informasi lainnya. (Dzulfikri, 2011)

18

3.4.2 AT Command

Pada beberapa tipe Hand Phone (HP) terdapat sebuah fasilitas command

khusus yang disebut dengan AT Command. Disebut dengan AT Command karena

kode command nya selalu diawali dengan at+ yang diikuti command khusus

sesuai dengan setiap perintah kontrol yang dimilikinya. Mode komunikasi yang

diguakan dalam penggunaan AT Command adalah komunikasi serial. Dengan

komunikasi serial maka HP dapat dihubungkan dengan peralatan lain seperti PC

dan mikrokontroler. Dengan digunakannya komunikasi serial maka HP juga

punya nilai baudrate yang berbeda-beda. Pada HP Siemens C55 bernilai 9600

bps. Nilai baudrate menentukan kecepatan data yang dapat dikirim dan diterima

HP. Untuk mengetahui nilai baudrate masing-masing HP, bisa dilihat dari

datasheet yang dikeluarkan pabrik pembuatnya. Perintah yang bisa ditangani oleh

AT Command sangat beragam seperti membaca SMS, menghapus SMS,

mengirim SMS, mematikan HP dan sebagainya. AT Command tiap-tiap HP bisa

berbeda-beda, tetapi pada dasarnya sama. Beberapa AT Command yang penting

untuk SMS yaitu (Anonim ,2003)

AT+CMGS : untuk mengirim SMS

AT+CMGL : untuk membaca SMS

AT+CMGL=0 : sms baru

AT+CMGL=1 : sms lama (INBOX)

AT+CMGD : untuk menghapus SMS

AT+CMGF=1 : untuk format SMS textmode

AT+CMGF=1 : untuk format SMS textmode

3.4.3 Format PDU

PDU memiliki format dalam pengiriman datanya. Contoh bentuk PDU

yang siap dikirimkan adalah sebagai berikut:

19

Urutannya adalah sebagai berikut:

1) 07 adalah jumlah pasang nomor pusat pesan operator pengirim SMS dalam

heksadesimal. Jika kartu yang digunakan adalah IM3 maka memiliki nomor

pusat: 91-26-58-05-00-00-F0

2) 91 adalah keterangan cara pemakaian nomor internasional yaitu menggunakan

nomor 628xxx, sedangkan jika nasional 81 dengan nomor 08xxx.

nomor operator: 62855000000

dibuat menjadi pasangan-pasangan seperti ini: 62 - 85 - 50 - 00 - 00 - 0F karena

kekurangan 1 angka ditambahkan F untuk melengkapi menjadi 6 pasang.

Kemudian ditukar tempat menjadi: 26 - 58 - 05 - 00 - 00 - F0 dan menjadi 7

pasang ditambah 91, menjadi: 912658050000F0. Tabel 3.3 berikut adalah tabel

nomor SMS center.

Tabel 3.3. Nomor SMS center

3) Tipe SMS yang dipilih (tipe Send atau mengirim)

4) Nomor referensi SMS dibiarkan atau diisi 00.

5) 0D adalah jumlah heksadesimal nomor handphone untuk penerima SMS.

6) Cara yang digunakan adalah International, sehingga diberi tambahan 91.

Nomor yang akan dikirimkan SMS adalah : 6289636213487 berjumlah 13 atau

0D dalam heksadesimal.

Kemudian nomor tersebut dibuat berpasangan: 62 - 89 - 63 - 62 - 13 - 48 - F7,

ditambahkan F karena kekurangan 1 angka untuk melengkapi pasangan.

Kemudian diubah menjadi: 26 - 98 - 36 - 26 - 31 - 84 - 7F.

7) Bentuk yang dikirimkan adalah SMS atau 00. Sedangkan 01 untuk telex dan

02 untuk fax.

20

8) Skema encoding data I/O yang digunakan adalah 7 bit ditandai dengan angka

00.

9) Jangka waktu SMS sebelum expired.

10) Panjang karakter SMS yang dikirimkan dalam heksadesimal.

Pada contoh diatas SMS yang dikirimkan adalah "Hello World", sehingga

panjang karakternya adalah 11 atau 0B dalam heksadesimal.

11) Isi SMS yang diubah menjadi bilangan bilangan heksadesimal.

Cara mengubahnya dapat dilihat pada tabel 3.4 berikut:

Tabel 3.4. Konversi karakter ke heksadesimal

Setiap karakter yang akan dikirimkan diubah menjadi bilangan

heksadesimal, kemudian diubah menjadi data biner 7 bit. Data biner 7 bit tersebut

di mirror dan diurutkan setiap 8 bit sehingga menjadi data biner 8 bit. Kemudian

data biner 8 bit diubah kembali menjadi bilangan heksadesimal, sehingga

berdasarkan hasil konversi tabel diatas, kata "Hello world" diubah menjadi

deretan heksadesimal "C8329BFD065DDF72361900".

21

Tabel 3.5. Heksadesimal karakter:

22

Untuk mengirimkan SMS, perintahnya adalah AT+CMGS = , dengan panjang PDU dihitung berdasarkan jumlah pasangan dari urutan

ke-3 atau angka "11" atau tipe SMS yang dipilih sampai dengan urutan ke-11 atau

isi SMS dalam heksadesimal.

Contoh di atas memiliki panjang 52 karakter atau 26 pasang heksadesimal,

sehingga untuk mengirimkan SMS, ketik AT+CMGS=26, diikuti dengan bentuk

PDU lengkap pada contoh di atas (Rahmaniar, 2011)

3.4.4 Jalur RX TX

Jalur RX dan TX merupakan jalur keluar dan masuknya data yang ada pada

handphone dan khususnya handphone Siemens C55. RX adalah pin di mana data

dapat di-input-kan, dan TX merupakan pin output data, biasanya pin - pin ini

digunakan untuk melakukan flash pada handphone atau penanaman software ke

handphone, misalkan software yang ada pada handphone tersebut terjadi error

(Khang, 2002).

3.5 Solenoid

Solenoid adalah alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik atau linier. Solenoid yang paling umum biasanya menggunakan medan

16. magnet yang dibuat dari arus listrik yang di-trigger sebagai aksi kerja dorong

atau tarik pada sebuah objek sebagai starter, valve, switch dan latches. Jenis

paling sederhana dari solenoid mengandalkan dua aspek utama untuk fungsi

solenoid tersebut, yaitu sebuah kawat (atau ber-enamel) terisolasi yang dibentuk

menjadi gulungan ketat, dan batang yang terbuat dari besi atau baja. Batang besi

atau baja merupakan feromagnetik, sebuah properti yang dapat berfungsi sebagai

elektromagnetik saat diberi arus listrik. Ketika diberi arus listrik, kawat yang

dibentuk menjadi koil menerima arus. Medan magnet yang dihasilkan menarik

besi atau batang baja dengan kuat. Batang yang dihubungkan pada sebuah pegas

bergerak ke kumparan dan akan tetap pada posisinya sampai arus dihentikan,

kondisi pegas saat ini menjadi tertekan. Ketika arus dimatikan, pegas kembali ke

23

posisi semula dan menarik batang besi atau baja pada posisi awalnya. Gambar

3.10 berikut menunjukkan bentuk solenoid yang digunakan.(Irenawati, 2012)

Gambar 3.10. DC Solenoid

3.6 Relay

Relay adalah saklar (switch) elektrik yang bekerja berdasarkan medan

magnet. Relay terdiri dari suatu lilitan dan switch mekanik. Switch mekanik akan

bergerak jika ada arus listrik yang mengalir melalui lilitan. Susunan kontak pada

relay adalah:

1. Normally Open : Relay akan menutup bila dialiri arus listrik.

2. Normally Close : Relay akan membuka bila dialiri arus listrik.

Relay berfungsi untuk menghubungkan atau memutus aliran arus listrik yang

dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus tertentu pada koilnya. Ada 2

macam relay berdasarkan tegangan untuk menggerakkan koilnya yaitu AC dan

DC.

Secara sederhana berikut ini prinsip kerja dari relay : ketika coil mendapat

energi listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnetik yang akan menarik

armature yang berpegas, dan contact akan menutup (Wicaksono, 2002). Relay

terdiri dari inti besi, lilitan, atau saklar. bentuk fisik relay dapat dilihat pada

gambar 3.11 berikut ini :

24

Gambar 3.11. Relay 5V

3.7 Keypad Matriks 4x4

Keypad membran matriks 4x4 adalah sebuah keypad dengan 4 baris dan 4

kolom. Keypad ini biasa digunakan untuk aplikasi dalam bidang sistem keamanan,

menu pilihan, serta entry data untuk embedded system. Cara kerja dari keypad ini

yaitu menggunakan kombinasi dari empat baris dan empat kolom untuk

perangkatnya . Di bawah setiap tombol adalah tombol tekan, dengan satu ujung

terhubung ke satu baris dan ujung lainnya terhubung ke satu kolom. Gambar 3.12

merupakan gambaran dari koneksi keypad matriks tersebut

Gambar 3.12. Koneksi keypad

25

BAB IV

PERANCANGAN SISTEM

Bab ini akan menjelaskan perancangan prototipe sistem keamanan rumah.

Rancangan sistem ini secara keseluruhan mencakup rancangan perangkat keras

(hardware) dan perangkat lunak (software). Rancangan perangkat keras berisi

penjelasan perancangan komponen perangkat keras yang digunakan dalam sistem

ini. Sedangkan perancangan perangkat lunak berisi perancangan program dalam

sistem keamanan rumah. Keterkaitan antar komponen dalam sistem ini

ditunjukkan pada Gambar 4.1.

MASUKAN KELUARAN

Gambar 4.1 Diagram blok sistem secara keseluruhan

Gambar 4.1 menjelaskan mikrokontroler ATmega 16 bertindak sebagai pusat

pengontrol sistem. Mikrokontroler mendapatkan masukan dari sensor PIR, RFID

sistem dan keypad . Ketika sensor PIR mendeteksi suatu gerakan, maka sistem RFID

baru aktif. Setelah aktifnya sistem RFID tersebut, maka mikrokontroler akan

mengolah sistem. Ketika ada tag RFID yang terdeteksi serta password pengguna

SMS

SOLENOID

LCD

PortA.0 Port B PortD.7

SISTEM MINIMUM ATMEGA 16

PortD.1(tx)

portC

PortD.0(rx)

SENSOR PIR

RFID

KEYPAD

26

benar, maka mikrokontroler akan memberikan keluaran berupa terbukanya slot

solenoid pintu secara otomatis. Tetapi jika ketika sistem RFID sudah aktif namun

tidak ada tag yang terdeteksi maka mikrokontroler akan memberikan keluaran berupa

SMS pemberitahuan. Setiap kondisi yang terjadi dari sistem ini juga tertampil pada

display LCD.

4.1. Perancangan Perangkat Keras (hardware)

Perancangan perangkat keras pada sistem keamanan pintu rumah ini

meliputi peracangan modul pintu itu sendiri yang terdiri dari sensor PIR, RFID,

minimum system dari ATmega16, Hand Phone (HP) gateway, solenoid, keypad

dan relay.

4.1.1 Perancangan sistem mikrokontroler

Perancangan rangkaian sistem mikrokontroler ATmega16 ditunjukkan

pada Gambar 4.2 berikut:

Gambar 4.2. Perancaangan rangkaian mikrokontroler ATmega 16

27

Purwarupa sistem keamanan rumah ini menggunakan mikrokontroler AVR

ATmega 16 sebagai pusat pengendali seluruh sistem yang digunakan. Dari

Gambar 4.2 dapat dilihat terdapat beberapa komponen pada mikrokontroler AVR

ATmega16 yang digunakan dalam sistem minimum ini, antara lain:

1. Sistem reset, sistem reset berfungsi untuk me-reset mikrokontroler jika

ingin mengulang proses yang sedang dijalankan mikrokontroler dari awal.

Mikrokontroler AVR ATmega16 memiliki sistem reset internal pada pin

Port C.6/reset. Sistem reset terdiri dari resistor 4,7 K dan kapasitor 100

nF. Untuk me-reset digunakan sebuah push button. Push button tersebut

pada Gambar 4.2 diberi simbol RESET.

2. Regulator tegangan 5 volt. Karena pin Vcc mikrokontroler ATmega16

membutuhkan tegangan 5 volt, maka digunakan IC 7805 sebagai regulator

tegangan dan beberapa komponen pendukung untuk power supply.

3. Pin I/O Sebagian besar port-port pada mikro dapat difungsikan sebagai

input maupun output. Pada perancangan rangkaian, pin ADC0 atau port

A.0 digunakan untuk input data dari sensor PIR, Port B digunakan untuk

keypad ,Port C digunakan untuk LCD, Rx atau port D.0 digunakan untuk

masukan dari reader RFID sedangkan Tx atau D.1 digunakan untuk HP

gateway

4.1.2 Perancangan RFID

RFID dalam sistem ini terdiri dari dua hardware antara lain reader dan

tag. Tag RFID akan terbaca oleh RFID reader yang kemudian akan digabungkan

dengan input dari keypad, kemudian diolah oleh mikrokontroler untuk

menghasilkan keluaran yang sesuai.untuk mendapatkan data ASCII. Rangkaian

yang digunakan seperti pada Gambar 4.3

28

Gambar 4.3. Modul RFID

Dari Gambar 4.3 dapat dijelaskan bahwa kaki 1 dan kaki 7 terhubung ke

ground, kaki 1 merupakan ground reader, sedangkan pemilihan kaki 7

dihubungkan ke ground karena untuk mendapatkan data ASCII, kemudian kaki 2

dan 11 dihubungkan ke Vcc. Kaki 2 yang merupakan reset bar untuk data ASCII

harus dihubungkan ke Vcc, dan kaki 11 ini merupakan power supply untuk reader

sebesar 5v DC, kemudian data pin 0 atau kaki 9 yang berupa Tx dari reader

dihubungkan ke Rx mikrokontroler.

4.1.3 Perancangan sensor PIR

Keluaran dari sensor ini berupa kondisi high dan low, di mana high saat

PIR mendeteksi adanya gerakan dan tegangannya mendekati Vcc, sedangkan

ketika PIR tidak mendeteksi gerakan, kondisinya menjadi low atau tidak ada

tegangan. Sensor PIR ini hanya terdiri dari 3 kaki yaitu vcc, ground, dan output.

4.1.4 Relay dan solenoid

Relay yang digunakan adalah relay 5V, seperti pada Gambar 4.4, yang

digunakan sebagai pengganti saklar otomatis untuk mengontrol solenoid. Solenoid

dalam sistem ini digunakan untuk mengunci pintu. Ketika solenoid terhubung oleh

tegangan, maka solenoid akan mengunci, sedangkan ketika terputus oleh tegangan

maka solenoid akan normally open sehingga pintu bisa dibuka. Untuk rangkaian

relay dan solenoid ini digunakan transistor sebagai driver relay. Saat basis

transistor berlogika 1, atau dialiri arus maka kolektor akan terhubung singkat

dengan emiter, sehingga dapat menghubungkan arus dari kolektor ke emiter yang

29

mengakibatkan relay terhubung dengan ground. Dengan demikian, slot solenoid

akan menarik. Akan tetapi, jika basis berada pada logika 0 atau tidak dialiri arus,

maka tidak ada arus yang mengalir dari kolektor ke emitter. Dengan demikian

relay tidak mendapat ground, maka relay akan tetap dalam keadaan membuka.

Dalam kondisi ini slot solenoid akan mendorong sehingga pintu terkunci.

Gambar 4. 4. Relay 5 V

4.1.5 Perancangan Hand Phone (HP) gateway

Komunikasi dengan handphone server perlu diperhatikan agar dapat

digunakan sebagai rangkaian penerima sekaligus pengolah data menggunakan

SMS, sehingga rangkaian antarmuka handphone Siemens C55 sebagai handphone

penerima dengan mikrokontroler ATmega16 sebagai controller atau pengolah

sinyal perlu diperhatikan pengkabelan pin dari port serial-nya. Port pada kabel

data handphone Siemens C55 bentuknya berupa port serial. Gambar rangkaiannya

dapat dilihat pada Gambar 4.5 sebagai berikut :

Gambar 4.5 Pengkabelan handphone Siemens C55

Mengoperasikan handphone ini dapat dilakukan dengan mengambil pin

kedua sebagai ground dari handphone dan dihubungkan ke ground dari

mikrokontroler. Receive (RX) dari handphone (pin 3) dihubungkan dengan

software UART transmit (TX) mikrokontroler pada Port.D.1 yaitu pin 15.

30

4.2. Perancangan Perangkat Lunak (software)

4.2.1 PDU Converter

PDU Converter merupakan software yang digunakan untuk memudahkan

kita mengkonversi isi SMS, nomor yang dituju, dan kode operator pengirim, serta

perintah yang diinginkan menjadi data PDU, agar dapat dimengerti oleh

mikrokontroler. Dapat dilihat pada Gambar 4.6 yang merupakan gambar form

software PDU Converter yang terdapat operator pengirim sehingga

memungkinkan untuk memilih operator untuk handphone server, di textbox

nomor HP penerima merupakan tempat untuk mengisi nomor handphone yang

ingin dituju dan isi SMS diisi dengan tulisan ada seseorang di depan pintu.

Tombol convert to PDU untuk meng-convert operator pengirim, nomor tujuan, isi

SMS ke Protocol Data Unit yang merupakan format message dalam heksadesimal

yang dapat dimengerti oleh mikrokontroler. Hasil convert tersebut akan muncul

pada textbox di bawah dan akan muncul pula jumlah panjang PDU.

Gambar 4.6. Form PDU converter

31

4.2.2 BASCOM AVR

Perancangan perangkat lunak pada program aplikasi yang menggunakan

software BASCOM AVR yang digunakan untuk mengolah data dari sensor PIR,

modul RFID, keypad dan menampilkannya menggunakan LCD. Data diolah oleh

program BASCOM AVR melalui mikrokontroler. Sistem terdiri dari set dan reset

solenoid untuk penguncian pintu, kemudian data dari sensor PIR ini diolah

mikrokontroler yang berupa data ADC, yang kemudian ditampilkan oleh LCD

berupa pemberitahuan untuk mendekatkan kartu. Kemudian data dari RFID yang

berupa penerimaan sinyal dari tag RFID dikirim ke mikrokontroler.

Mikrokontroler kemudian mengolah data dengan mencocokkan id yang sudah

terdaftar atau belum terdaftar. Begitu juga dengan data dari keypad dicocokkan

oleh mikrokontroler dengan password yang sudah disimpan di program

mikrokontroler. Sedangkan jika sensor PIR mendeteksi gerakan namun tidak ada

sinyal dari tag yang diterima reader maka program melalui mikrokontroler dan

handphone gateway akan mengirim SMS pemberitahuan ke suatu nomor yang

sudah ditentukan di dalam program. Diagram alir program sistem keamanan pintu

rumah ditunjukkan pada Gambar 4.7

32

Gambar 4.7.Diagram alir program secara keseluruhan

Tampilkan Dekatkan

Kartu

ttiiddaakk ADC PIR

= 1023?

Ada

interup? Wait 10 s

yyaa

Inisialisasi

data

Pintu terkunci, pir

mulai bekerja

Baca ADC PIR

Tampilkan Terkunci

Program Interup

ttiiddaakk

yyaa

Program SMS

33

Gambar 4.8. Diagram alir program interrupt

Mulai

Baca ADC PIR

ADC PIR

= 1023?

ID

terdaftar ?

Tampilkan

Masukkan Password

Password

benar ?

Tampilkan Password benar

Kunci terbuka

Return

Tampilkan kartu

tidak terdaftar

Hitung

password

salah

Salah 3

?

Tampilkan Gagal

Tampilkan Coba lagi

Selesai ttiiddaakk

ttiiddaakk

ttiiddaakk

ttiiddaakk

yyaa yyaa

yyaa

yyaa

34

Mulai

Tampilkan SMS

Print AT+CMGS=40

Print PDU

Return

Gambar 4.8. Diagram alir program SMS

35

BAB V

IMPLEMENTASI

Dalam bab ini, implementasi dari rancangan sistem dibagi menjadi dua,

yaitu implementasi rancangan perangkat keras dan implementasi rancangan

perangkat lunak. Dalam melaksanakan serta mewujudkan rancangan ini dilakukan

beberapa tahap, yaitu:

1. Pengujian dan implementasi komponen perangkat keras (hardware).

2. Penyusunan program BASCOM (software).

5.1 Pengujian dan Implementasi Komponen Perangkat Keras

Perangkat keras atau hardware merupakan komponen nyata dari

rancangan sistem ini. Beberapa komponen utama dari perangkat keras dalam

sistem ini adalah:

1. RFID (Radio Frequency Identification)

2. sensor PIR

3. HP gateway

4. relay dan solenoid

5. keypad

Agar dapat diketahui kondisi dan kinerja dari tiap-tiap komponen serta

hubungannya dengan komponen lain, maka diperlukan suatu pengujian. Pengujian

ini bertujuan untuk memastikan setiap komponen dapat bekerja dengan baik

sebelum diimplementasikan ke dalam sistem.

5.1.1 Pengujian RFID (Radio Frequency Identification)

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja dari RFID reader yang

bersangkutan dengan jarak baca reader terhadap tag. Pengujian ini akan dilakukan

dengan mendekatkan tag dengan reader-nya. Pembuktian pembacaan tag dengan

menggunakan program BASCOM yang hasilnya tertampil pada LCD. Gambar 5.1

merupakan gambar hasil pembacaan tag yang tertampil pada LCD tersebut.

Sedangkan listing program yang digunakan terlihat pada Gambar 5.1

36

Gambar 5.1. Hasil pembacaan id tag oleh reader

Gambar 5.2. Listing program pengujian tag

Dalam pengujian ini, dilakukan pengujian dengan mendekatkan tag dari

beberapa arah, yaitu atas, samping, dan dari bawah sensor dengan posisi tag

secara sejajar terhadap sensor. Ilustrasi pengujian alat ini dapat dilihat pada

Gambar 5.3. Jarak baca hasil pengujian terdapat pada Tabel 5.1

Gambar 5. 3. Ilustrasi pengujian RFID reader

1 Do

2 Datain = Inkey()

3 Input Datain Noecho

4 Print Datain

5 Lcd Datain

6 Loop

37

Tabel 5.1. Pengujian jarak pembacaan tag oleh reader

Pengujian ke-

Pengujian

Atas

(cm)

Bawah

(cm)

Samping

I (cm)

Samping

II (cm)

1 10,5 9 4,3 4,1

2 9,8 8,8 4,3 3,9

Rat-rata 10,15 8,9 4,3 4

Dari hasil pengujian, didapat rata-rata jarak tag dari atas adalah 10,15 cm,

dari bawah 8,9 cm, sedangkan dari sampingI 4,3 cm dan dari arah sampingII 4cm.

Selain melakukan pengujian terhadap jarak, pengujian juga dilakukan terhadap

kemampuan dan daya tahan tag. Pengujian pembacaan dengan media penghalang

di antara reader dan tag, media penghalang yang digunakan antara lain buku

dengan ketebalan 1 cm; 2,5 cm dan 4 cm. Pengujian dilakukan dengan

mendekatkan tag dari atas dengan dihalangi oleh buku seperti ilustrasi Gambar

5.3 di bawah ini.

Gambar 5. 4. Ilustrasi pengujian tag dengan penghalang

Langkah awal untuk melakukan pengujian RFID ini yaitu membuat program

untuk pengujian tag seperti pada Gambar 5.2, kemudian program di-download ke

mikrokontroler dan modul RFID dihubungkan ke sistem minimum

mikrokontroler. Selanjutnya dekatkan tag ke reader RFID, maka nomor ID akan

muncul pada LCD.

38

5.1.2 Pengujian sensor PIR

Sensor PIR yang digunakan ini cukup mudah untuk melakukan

pengujiannya. Ketika PIR mendeteksi suatu gerakan maka sensor akan menyala

dan mempunyai tegangan mendekati Vcc, sedangkan ketika tidak mendeteksi

gerakan sensor akan mati dan mempunyai tegangan 0 V. Gambaran ketika sensor

PIR menyala dan mati bisa dilihat pada Gambar 5.5a dan 5.5b serta Gambar 5.6a

dan 5.6b. Tabel 5.2 merupakan hasil dari pengujian jarak PIR yang dilakukan.

(a) (b)

Gambar 5.5a Keadaan pir menyala

Gambar 5.5b Keadaan PIR mati

(a)

(b)

Gambar 5.6a Tegangan ketika pir nyala

Gambar 5.6b Tegangan ketika pir mati

39

Tabel 5.2. Hasil Pengujian jarak pembacaan PIR

Pengujian

Ke-

Jarak

1 m 2 m 3,5 m 5,5 m

1 terdeteksi terdeteksi terdeteksi Tidakterdeteksi

2 terdeteksi terdeteksi Tidak terdeteksi Tidak terdeteksi

3 terdeteksi terdeteksi terdeteksi terdeteksi

Jarak pembacaan sensor PIR yang di hasilkan, sangat dipengaruhi oleh cara

penempatan sensor karena berhubungan dengan proses penginderaannya.

5.1.3 Pengujian HP gateway

Sistem komunikasi serial pengiriman pemberitahuan melalui SMS

menggunakan handphone Siemens C55. Informasi dikirimkan melalui kabel data

yang memiliki kabel RX, TX dan GND. Namun karena sistem hanya

mengirimkan SMS saja dan tidak auto reply maka hanya menggunakan RX

handphone yang dihubungkan dengan TX pada mikrokontroler yaitu portD.1 dan

GND handphone juga dihubungkan dengan GND mikrokontroler.

Pengkabelannya dilakukan dengan penyilangan (crossover) karena saling

mengirim dan menerima. Fisik dari handphone Siemens C55 dapat dilihat pada

Gambar 5.6.

Gambar 5.7. Fisik handphone Siemens C55

40

5.1.4 Pengujian relay dan solenoid

Pengujian terhadap relay dan solenoid dilakukan untuk mengetahui kinerja

bersama dari kedua komponen tersebut. Karena solenoid di sini yang berperan

dalam sistem keamanan pintu rumah sebagai pengunci. Relay yang digunakan

adalah relay 5 V sedangkan solenoid bekerja pada tegangan 12 V. Relay

digunakan sebagi saklar otomatis bagi solenoid. Didalam program, solenoid hanya

di progam set dan reset, serta keluarannya berada di PORTD.7

5.1.5 Pengujian keypad

Pengujian keypad yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 5.8,

dilakukan untuk mengetahui apakah keypad 4x4 dapat bekerja dengan baik dan

alur logika program keypad dapat diterapkan dan terkoneksi dengan

mikrokontroler AVR ATmega16. Listing program yang digunakan tertampil pada

Gambar 5.9. Proses pengujian keypad dilakukan, untuk menampilkan karakter

keypad yang ditekan ke display LCD. Untuk mengetahui tombol keypad dan

urutan konfigurasinya dapat dilihat pada Tabel 5.1

Tabel 5.3. Pengujian keypad

Tombol keypad Urutan konfigurasi Tombol keypad Urutan konfigurasi

1 0 0 7

2 4 * 3

3 8 # 11

4 1 A 12

5 5 B 13

6 9 C 14

7 2 D 15

8 6

9 10

41

Gambar 5.8. Pengujian keypad

Gambar 5.9. Listing program konfigurasi keypad

Setelah program diaplikasikan pada mikrokontroler, rangkaian keypad dan

alur program dapat berjalan dengan baik.

5.2 Pengujian dan Implementasi Komponen Perangkat Lunak

5.2.1 Pengujian PDU converter

Pengujian pada PDU converter ini dilakukan dengan cara mengisi data

sesuai dengan keinginan seperti nomor tujuan, isi SMS, dan operator untuk HP

server, kemudian di-convert dan menghasilkan data PDU. Gambar 5.10

memperlihatkan hasil dari converter tersebut, dan juga tertera panjang PDU nya.

1 Do

2 Datakeypad = Getkbd()

3 Locate 1 , 1

4 Lcd "cek keypad matrx"

5 Locate 2 , 1

6 Cls

7 Lcd "datakeypad:" ; Datakeypad

8 If Datakeypad < 10 Then

9 Locate 2 , 15

10 Lcd " "

11 End If

12 Loop

42

Gambar 5.10. Hasil dari converter PDU

5.2.2 Pengujian mikrokontroler dengan software AVR Dude

Untuk melakukan pengujian mikrokontroler digunakan sebuah program

yang ditulis dengan bahasa Basic dengan software BASCOM. Dari program

tersebut didapatkan sebuah file *.hex yang merupakan hasil kompilasi BASCOM.

Untuk memasukkan program ke dalam mikrokontroler digunakan USBASP

Downloader yang didukung sebuah software yaitu AVR Dude . Gambar 5.11

merupakan tampilan dari software AVR Dude Dengan USBASP, tidak perlu

digunakan port parallel lagi untuk men-download file *.hex ke dalam

mikrokontroler.

43

Gambar 5.11. Tampilan AVR Dude

44

BAB VI

HASIL UJI DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini berisi mengenai hasil dari pengujian terhadap sistem secara

keseluruhan kemudian dilakukan pembahasan. Bila pada bab sebelumnya

dilakukan pengujian terpisah-terpisah terhadap komponen-komponen yang

dipakai, maka pada bab ini pengujian dilakukan secara keseluruhan dengan

mengintegrasi seluruh komponen yang digunakan. Pengujian secara keseluruhan

ini dilakukan untuk mengetahui apakah sistem berjalan sesuai dengan keinginan

atau tidak, dan hasilnya akan dibahas secara keseluruhan pula.

6.1 Pengujian Sistem

Pengujian sistem ini meliputi pengujian keseluruhan sistem yang berupa

mikrokontroler, sistem RFID, sensor PIR, keypad, relay dan solenoid serta SMS

gateway menggunakan HP Siemens C55. Gambar 6.1 merupakan bentuk fisik dari

sistem secara keseluruhan

Gambar 6.1 Bentuk fisik sistem secara keseluruhan

Langkah pertama pengujian yaitu menghubungkan seluruh komponen

yang digunakan, kemudian program yang digunakan di-download ke

45

mikrokontroler. Setelah itu sistem langsung bisa berjalan dengan ditandai tulisan

TERKUNCI pada LCD ketika PIR mati atau tidak mendeteksi gerakan.

Kemudian ketika PIR mendeteksi gerakan, maka akan ada tulisan DEKATKAN

KARTU ANDA pada LCD. Gambar 6.2 dan 6.3 memperlihatkan gambar LCD

dari kedua situasi tersebut. Namun apabila selama 10 detik orang tersebut tidak

mendekatkan tag nya maka HP gateway akan mengirim SMS pemberitahuan. Isi

dari SMS tersebut tertampil pada Gambar 6.4

Gambar 6.2 LCD TERKUNCI

Gambar 6.3 . LCD DEKATKAN KARTU..

Gambar 6.4. Tampilan SMS di HP tujuan

Gambar 6.4 di atas merupakan isi SMS ke nomor HP yang dituju berisi

pemberitahuan ketika terdeteksi gerakan yang diindikasi ada seseorang di depan

pintu namun tidak mendekatkan tag.

Namun apabila user mendekatkan tag yang terdaftar maka user diminta

untuk memasukkan password yang sudah terdaftar pula. Gambar 6.5 merupakan

tampilan LCD ketika tag dan password yang didaftarkan.

46

Gambar 6.5 Tampilan LCD tag dan password yang terdaftar

Selanjutnya untuk ID yang sudah terdaftar tersebut, harus memasukkan

password yang benar yang sesuai pada password yang sudah dituliskan pada

program. User diberi kesempatan 3x untuk memasukkan password, apabila salah

ketika sudah 3x maka program akan kembali ke program utama.

Gambar 6.6. Tampilan LCD password salah

Untuk ID yang tidak terdaftar, maka pada tampilan LCD akan muncul

tulisan KARTU TIDAK TERDAFTAR seperti yang bisa dilihat pada Gambar

6.7.

Gambar 6.7. Tulisan kartu tidak terdaftar

Sistem selanjutnya yaitu apabila user benar memasukkan password-nya

maka program akan berlanjut ke program untuk me-reset solenoid agar pintu bisa

dibuka. Tampilannya pada LCD yaitu tulisan KUNCI TERBUKA sesuai

Gambar 6.8.

Gambar 6.8. Tampilan LCD KUNCI TERBUKA

47

Untuk mengetahui kondisi solenoid ketika menarik slotnya ke dalam,

sehingga pintu bisa dibuka atau tidak terkunci, seperti pada Gambar 6.9,

sedangkan untuk kondisi sebaliknya bisa dilihat pada Gambar 6.10 yaitu kondisi

ketika slot solenoid mendorong keluar sehingga pintu tidak bisa dibuka atau

terkunci.

Gambar 6.9. Kondisi solenoid tidak mengunci

Gambar 6.10. Kondisi solenoid saat mengunci

6.2 Pembahasan

Pembahasan dari keseluruhan sistem ini dilakukan agar mengetahui

bagaimana sistem berjalan sesuai dengan keinginan, serta kendala-kendala yang

ditemui selama sistem ini berjalan. Sistem keamanan pintu rumah yang dibuat ini

merupakan sistem yang berjalan secara stand alone yang artinya tidak

menggunakan atau terhubung dengan PC, sehingga pengendali utama hanya

48

berada di mikrokontroler. Program diawali dengan identifikasi mikrokontroler dan

crystal yang digunakan untuk sistem yang ditunjukkan pada Gambar 6.11.

Gambar 6.11. Deklarasi mikrokontroler

Pada sistem ini digunakan ATmega16. Jenis mikrokontroler ini umum digunakan

pada berbagai perancangan sistem. Kristal yang digunakan adalah 12 Mhz.

Crystal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi

setiap perintah pada program. Baudrate dipilih 9600 yang disesuaikan untuk

pengiriman serta penerimaan data dari RFID.

Gambar 6.12. Inisialisasi port

Gambar 6.12 merupakan program inisialisasi dan konfigurasi port.

Konfigurasi untuk LCD menggunakan portC, konfigurasi untuk keypad

menggunakan portB. Sedangkan pinD.7 digunakan untuk keluaran dari solenoid.

Setelah program deklarasi mikrokontroler dan inisialisasi port tersebut,

sistem keamanan pintu rumah ini akan mulai berjalan ketika sensor PIR

mendeteksi adanya gerakan yang artinya ada seseorang yang berada di depan

pintu rumah. Potongan listing dari program utama sistem ini bisa dilihat pada

Gambar 6.13.

1 $regfile = "m16def.dat"

2 $crystal = 12000000

3 $baud = 9600

1 Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portc.3 , Db5 = Portc.2 ,

2 Db6 = Portc.1 , Db7 = Portc.0 , E = Portc.4 , Rs =

3 Portc.5

4 Config Lcdbus = 4

5 Config Lcd = 16 * 2

6 Cursor Off

7 Config Kbd = Portb , Debounce = 100[ , Delay = 100]

8 Config Portd.7 = Output

49

Gambar 6.13. Program utama

Pemrograman sensor PIR ini ditempatkan pada program utama dan hanya

menggunakan ADC. Karakteristik sensor PIR ini sangat mudah, karena hanya

mempunyai 2 output tegangan yang berbeda. Saat sensor mati mempunyai

tegangan 0 V, maka disetarakan dengan ADC 0, sedangkan ketika sensor menyala

tegangannya hampir mendekati Vcc maka ADC-nya dapat dituliskan 1023 karena

mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega16 yang mempunyai bit ADC 10

bit, sehingga ADC maksimalnya 1024. ADC minimal 0 disetarakan dengan 0 V,

maka ADC maksimal disetarakan dengan kondisi tegangan ketika PIR menyala.

Karena pada program BASCOM penulisan ADC diawali dari 0, maka maksimal

1 Aa:

2 Do

3 Set Selenoid

4 Pir = Getadc(0)

5 If Pir = 1023 Then

6 Disable Interrupts

7 Enable Interrupts

8 Cls

9 Cursor Off

10 Locate 1 , 1

11 Lcd " DEKATKAN "

12 Locate 2 , 1

13 Lcd " KARTU ANDA "

14 Wait 10

15 Cls

16 Cursor Off

17 Locate 1 , 1

18 Lcd " sms "

19 Waitms 100

20 'Wait 10

21 Print "AT+CMGS=40"

22 Waitms 500

23 Print

24 "07912618485400F911000C912698674814050000471C617218342FCFCB

25 6F79D87D0691D32072191E7683E06937BD0E7D" ; Chr(26)

26 Wait 1

27 Elseif Pir = 0 Then

28 Cls

29 Cursor Off

30 Locate 1 , 1

31 Lcd " TERKUNCI "

32 Waitms 100

33 End If

34 Loop

50

ADC-nya yaitu 1023. Ketika sensor PIR mendeteksi gerakan maka program akan

berjalan dengan pendeteksian tag RFID yang didekatkan pada reader. Pendekatan

tag ini harus ketika PIR menyala. Alur sistem berlanjut ketika PIR menyala

selama 10 detik namun tidak ada tag yang terbaca oleh reader RFID, maka sistem

akan mengirim SMS ke nomor tujuan sebagai pemberitahuan. Isi SMS serta

nomor tujuan sudah dituliskan pada program mikrokontroler. Penulisan program

pada BASCOM untuk pengiriman SMS ini dengan menggunakan format PDU,

dengan perintah at+cmgs untuk mengirim SMS, diikuti dengan panjang PDU.

Panjang PDU ini dihitung tiap pasangan dari angka 11 (tipe SMS yang dipilih)

sampai terakhir, sedangkan chr (26) merupakan karakter untuk berfungsi

untuk mengakhiri perintah. SMS ini dikirim ke nomor tujuan dengan operator 3

sedangkan kartu yang digunakan untuk HP gateway adalah XL Axiata. Ketika

proses pengujian, dengan kedua operator yang berbeda tersebut SMS bisa terkirim

dengan lancar, namun kendala dalam pengiriman SMS ini tentu sangat bergantung

pada jaringan dari tiap operator yang digunakan. Terkadang bisa lancar namun

terkadang juga pending. Pengujian sudah dilakukan dengan beberapa operator

namun yang paling lancar yaitu mengunakan kedua operator tersebut.

Apabila selama kurang dari 10 detik sudah ada tag yang terbaca oleh

reader maka harus memasukkan password yang sesuai dengan ID tag tersebut.

Gambar 6.14 menjelaskan program selanjutnya dari sistem ini, yaitu program

mengenai RFID.

51

Gambar 6.14. Penulisan ID tag dan password

1 Urxc_isr:

2 Pir = Getadc(0)

3 If Pir = 1023 Then

4 Datain = Waitkey()

5 'Waitms 10

6 If Datain = "4" Then

7 Stringcommand = ""

8 Hbuf = Waitkey()

9 Stringcommand = Stringcommand + Chr(hbuf)

10 Hbuf = Waitkey()


12 Hbuf = Waitkey()


14

15 Iki = Stringcommand

16

17 If Iki = "100" Then

18 Pwd = "270890"

19 Cls

20 Cursor Off

21 Locate 1 , 1

22 Lcd "MASUKAN PASSWORD"

23 Wait 2

24 Gosub Ff

25 Elseif Iki = "000" Then

26 Pwd = "140290"

27 Cls

28 Cursor Off

29 Locate 1 , 1

30 Lcd "MASUKAN PASSWORD"

31 Wait 2

32 Gosub Ff

33 Else

34 Cls

35 Cursor Off

36 Locate 1 , 1

37 Lcd " KARTU TIDAK "

38 Locate 2 , 1

39 Lcd " TERDAFTAR "

40 Wait 2

41 Gosub Aa

42 End If

52

Pemberian password ini dimaksudkan sebagai pengamanan ganda. Yang

pertama yaitu tag yang benar dan yang kedua yaitu password yang benar. Dalam

program penulisan ID , digunakan perintah urxc. Perintah urxc ini termasuk

perintah interrupt. Digunakannya urxc ini agar program datain ID atau pembacaan

ID yang dilakukan oleh reader bisa dipanggil kapan saja, karena program ini

ditimpa oleh program kirim SMS. Datain hanya dituliskan 1 ID yakni angka 4,

karena semua ID tag diawali oleh angka 4, kemudian menggunakan 3

stringcommand untuk menampung 3 ID selanjutnya. Dijelaskan pada program

bahwa ID yang terdaftar diawali dengan ID 4100 dengan pengaturan password

270890 dan untuk ID yang kedua mempunyai awalan 4000 dengan password

140290, dan selain ID dengan awalan tersebut dianggap ID yang salah.

Selanjutnya untuk bisa memasukkan password yang diinginkan, diatur

terlebih dahulu untuk pengaturan keypad-nya. Program untuk keypad ini

dituliskan pada Gambar 6.15 di bawah ini.

Gambar 6.15. Pendeklarasian keypad

1 Tombol = Getkbd()

2 If Tombol = 0 Then

3 Len_pas = Len(password)

4 If Len_pas < 6 Then

5 Password = Password + "1"

6 End If

7 Elseif Tombol = 4 Then




11 End If





16 End If





26 End If




Password = Password + "7"

End If





39 End If





49 End If



52 If Len_pas > 0 Then

53 Len_pas = Len_pas - 1

54 If Len_pas = 0 Then

55 Password = ""

56 Else

57 Password = Left(password ,

58 Len_pas )

59 End If

60 End If


53

Progam untuk keypad ini terlebih dahulu dituliskan If Tombol = 0

Then , 0 yang merupakan urutan konfigurasinya, kemudian Len_pas =

Len(password)dan If Len_pas < 6 Then untuk password-nya karena

program yang dibuat hanya berlaku untuk password yang karakternya kurangdari

dan sama dengan 6. Pada potongan program Password = Password + "1"

, angka 1 merupakan tombol keypad yang dimaksud, begitu seterusnya sampai

semua tombol keypad terpenuhi.

Untuk pengaturan input-an password digunakan increament sebanyak 3x,

artinya seseorang diberikan kesempatan sebanyak 3x untuk memasukkan

password. Apabila sudah 3x salah memasukkan password, program akan kembali

ke program awal yaitu dengan tampilan LCD TERKUNCI dan jika PIR

menyala akan berubah tampilannya pada LCD. Listing program dari penjelasan di

atas bisa dilihat pada Gambar 6.16.

Gambar 6.16. Increament password

Tetapi apabila password yang dimasukkan benar, maka program akan

berlanjut ke program selanjutnya yaitu reset solenoid dan berlanjut ke program

selanjutnya seperti pada Gambar 6.17.

1 Incr N

2 Password = ""

3 Locate 1 , 1

4 Lcd " PASSWORD SALAH "

5 Wait 1

6 If N = 3 Then

7 Locate 1 , 1

8 Lcd " 3 KALI SALAH "

9 Locate 2 , 1

10 Lcd "**** GAGAL **** "

11 Wait 3

12 N = 0

13 Gosub Aa

54

Gambar 6.17. Penulisan kondisi solenoid

Reset solenoid ini berarti solenoid yang sebelumnya slotnya mendorong

keluar yang menyebabkan pintu tidak bisa dibuka, akan menarik slotnya sehingga

pintu bisa dibuka. Setelah solenoid ini di reset maka program memberikan waktu

5 detik dan kemudian kembali ke sub aa (program utama) yang didalam sub aa

tersebut ada set solenoid yang artinya setelah 5 detik tersebut solenoid akan

kembali mengunci pintu ketika pintu sudah ditutup. Agar set dan reset solenoid

bisa berjalan secara otomatis, digunakan relay yang berfungsi sebagai saklar

otomatisnya. Selain itu relay juga berfungsi sebagai penjembatan tegangan antara

mikrokontroler dan solenoid, karena tegangan input mikrokontroler adalah 5 V

sedangkan tegangan untuk solenoid adalah 12 V. Karena pada program datain

digunakan urxc, maka dibutuhkan interrupt, sehingga didalam program utama

(sub aa) juga terdapat disable dan enable interrupt dengan tujuan agar ketika

program selesai berjalan 1x sampai

ISNA_VIRGIAN_A_09_287496_DPA_3227

Documents

program studi d3 elektronika

bapak danang lelono

bapak farid ishartomo

dosen pembimbing tugas

laporan tugas akhir

penyusunan tugas akhir

dosen dosen penulis

secara tertulis diacu