PROTOTYPE ALAT PENGAMAN PINTU KOS BERBASIS MIKROKONTROLER ...... · 2.1.1 Mikrokontroler ATMega 32 ... Manfaat dari perancangan alat ini adalah memberikan suatu alternatif sistem

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PROTOTYPE ALAT PENGAMAN PINTU KOS BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA 32

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya

Program DIII Teknik Informatika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam

Universitas Sebelas Maret

Disusun oleh :

FRISKA KARTIKA ARDYASARI

NIM. M3209031

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user

ii


commit to user

iii

ABSTRACT

Friska Ardyasari Kartika, 2012. DOOR SAFETY DEVICE

PROTOTYPE BASED ON MIKROKONTROLER ATMEGA32. Diploma III

Program Informatics Faculty of Mathematics and Sciences University eleven

March Surakarta.

High crime rate, especially burglary in the boarding house, encourages the

implementasion of boarding door safety device which can give effective security

dorm room. The purpose of this project is to build a door safety device to improve

security in a boarding room.

This tool was designed as a boarding house door security system with a

sophisticated security system using a microcontroller circuit. The device based on

ATMega microcontroller system and used a DC motor as a lock on the door. Door

safety device was equipped with 16x2 LCD that would display the codes or

passwords to unlock the door automatically. The main system of the device had

two parts, system for outdoors (outside the room) and indoors (inside the room).

For outdoor system, if the password was entered correctly then the door would

open, if the password failed for three times the input device would be disabled.

For indoor system consisted of four buttons, which was to close the door, opened

doors, disabled the front keypad and enabled front keypad. There was a

timer/counter to determine the last time the door opened.

From the result of trial can be obtained a final conclusion that the use of

door safety device using password is very effective in maintaining the room

security that can select person who entered the room.


commit to user

iv

sHALAMAN ABSTRAK

Friska Kartika Ardyasari, 2012. PROTOTYPE ALAT PENGAMAN

PINTU KOS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32. Program

Diploma III Teknik Informatika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Tingkat kriminalitas yang tinggi terutama pencurian pada rumah kos

mendorong adanya pembuatan alat pengaman pintu kos yang mampu memberikan

keamanan kamar kos yang efektif. Tujuan pembuatan alat ini adalah

meningkatkan keamanan kamar kos sehingga sistem keamanan lebih maksimal.

Alat ini dirancang sebagai sistem keamanan pintu kos dengan prinsip kerja

menggunakan rangkaian mikrokontroler ATMEGA32. Alat yang dirancang

mempergunakan sistem motor DC sebagai pengunci pada pintu kos. Alat

pengaman pintu ini dilengkapi dengan LCD 16x2 sebagai antarmukan pengguna

yang akan menampilkan kode-kode atau password untuk membuka pintu kamar

kos secara otomatis. Dalam alat yang dirancang terdapat dua modul, yaitu modul

untuk di luar ruangan dan modul untuk di dalam ruangan. Untuk bagian luar

ruangan, apabila password yang dimasukan benar maka pintu akan terbuka,

apabila tiga kali memasukan password salah maka keypad untuk input akan di-

disable. Bagian dalam terdapat empat tombol yaitu untuk menutup pintu,

membuka pintu, disable keypad depan dan enable keypad depan. Terdapat

timer/counter untuk mengetahui terakhir kalinya pintu dibuka.

Dari hasil pengamatan uji coba dapat disimpulkan bahwa penggunaan alat

pengaman pintu kos menggunakan password sangat efektif dalam menjaga

keamanan ruangan yang dapat menyeleksi orang yang masuk kamar.

Kata Kunci : ATMega 32, password, alat pengaman pintu


commit to user

v

HALAMAN MOTTO

‘’You’ll never know till you have tried’’


commit to user

vi

HALAMAN PERSEMBAHAN

Tugas Akhir ini saya persembahkan untuk :

� Allah SWT

� Papa mamaku tercinta

� Seseorang yang senantiasa mengingatkan dan mensupport saya

� Dosen pembimbing saya bapak Nanang Maulana, S.Si

� Teman-teman MATIC’2009

� Teman-teman DESTROYER , bunga, andien, dhevi, tyas, fitri


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur alhamdulillah penulis panjatkan atas kehadiran Allah SWT,

atas limpahan karunia, rahmat, dan hidayahnya, sehingga dapat menyelesaikan

tugas akhir dengan judul “PROTOTYPE ALAT PENGAMAN PINTU KOS

BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 35” dengan sebaik-baiknya.

Laporan tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat mencapai gelar

Ahli Madya Program Diploma III Teknik Informatika Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuian Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Ucapan

terimakasih penulis sampaikan kepada pihak yang telah membantu dalam

penyelesaian tugas akhir, antara lain :

1. Nanang Maulana, S. Si, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas arahan

dan bimbingannya

2. Papa dan Mama tercinta

3. Teman – teman D3 Teknik Informatika

4. Semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan dan penyusunan

laporan Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi

semua pihak terutama mahasiswa Diploma III Teknik Informatika Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Surakarta, 2012

Penulis.


commit to user

viii

DAFTAR ISI

Halaman

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

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ ii

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

HALAMAN ABSTACT .................................................................................. iv

HALAMAN ABSTRAK ................................................................................. v

HALAMAN MOTTO ...................................................................................... vi

HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... vii

KATA PENGANTAR .................................................................................... viii

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

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiii

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

1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................ 1

1.2 Perumusan Masalah ....................................................................... 1

1.3 Batasan Masalah............................................................................. 1

1.4 Tujuan ........................................................................................... 1

1.5 Manfaat ......................................................................................... 3

1.6 Metodologi Penelitian ................................................................... 3

1.7 Sistematika Penulisan .................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI .......................................................................... 5

2.1 Perangkat Keras ............................................................................ 5

2.1.1 Mikrokontroler ATMega 32 ................................................. 5

2.1.2 LCD ( Liquid Crystal Display )............................................ 8

2.1.3 Relay..................................................................................... 10

2.1.4 Keypad 4x4 .......................................................................... 11

2.1.5 Motor DC ............................................................................. 11

2.2 Perangkat Lunak............................................................................ 12

2.2.1 BASCOM ............................................................................. 12


commit to user

ix

BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN SISTEM ..................................... 13

3.1 Analisa Kebutuhan ...................................................................... 13

3.1.1 Perangkat Keras (Hardware) .............................................. 13

3.1.1.1 Rangkain Power Supply .................................................. 13

3.1.1.2 Rangkaian Mikrokontroler .............................................. 13

3.1.1.3 Rangkaian Keypad .......................................................... 14

3.1.1.4 Rangkaian LCD .............................................................. 14

3.1.1.5 Rangkaian Motor DC ...................................................... 15

3.1.2 Perangkat Lunak (Software) .............................................. 16

3.1.3 Perangkat Pendukung ......................................................... 16

3.2 Perancangan Sistem .................................................................... 17

3.2.1Diagram Blok ...................................................................... 17

3.2.2 Skematik Keseluruhan Rangkaian ..................................... 18

3.3 Algoritma Program ...................................................................... 18

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA ................................................. 23

4.1 Blok Rangkaian ........................................................................... 23

4.1.1 Blok Masukan .................................................................... 23

4.1.2 Blok Mikrokontroler Atmega 32 ........................................ 24

4.1.3 Blok User Interface ............................................................ 24

4.2 Rangkaian Keseluruhan ............................................................... 25

4.3 Pegujian Rangkaian ..................................................................... 25

4.3.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega 32 ........... 25

4.3.2 Pengujian Keypad dan LCD .............................................. 27

4.4 Proses Kerja Pengaman Pintu Kos ATMega 32 ......................... 29

4.5 Pegujian Sistem ........................................................................... 29

4.6 Realisasi Prototype...................................................................... 31

BAB V PENUTUP .......................................................................................... 32

5.1 Kesimpulan ................................................................................. 32

5.2 Saran ........................................................................................... 32

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 34

LAMPIRAN ..................................................................................................... 35


commit to user

x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD 16x2 ............................................................. 10

Tabel 4.1 Pegujian Mikrokontroller ATMega 32 ............................................ 26

Tabel 4.2 Konfigurasi Pin LCD dengan Mikrokontroler ................................. 27

Tabel 4.3 Pengujian keypad dan LCD ............................................................. 28

Tabel 4.4 Tabel fungsi tombol keypad ............................................................. 30


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Atmega 32 .................................................................................... 5

Gambar 2.2 Pin ATMega 32 ............................................................................ 6

Gambar 2.3 LCD 16x2 ..................................................................................... 8

Gambar 2.4 Pin LCD ....................................................................................... 9

Gambar 2.5 Relay............................................................................................. 10

Gambar 2.6 Keypad 4x4 .................................................................................. 11

Gambar 2.7 Motor DC sederhana .................................................................... 12

Gambar 3.1 Rangkaian Power Supply ............................................................. 13

Gambar 3.2 Rangkaian mikrokontroler............................................................ 14

Gambar 3.3 Rangkaian Keypad ....................................................................... 14

Gambar 3.4 Rangkaian LCD ............................................................................ 15

Gambar 3.5 Rangkaian Motor DC ................................................................... 16

Gambar 3.6 Diagram Blok ............................................................................... 17

Gambar 3.7 Rangkain Keseluruhan ................................................................. 18

Gambar 3.8 Flowchart Utama .......................................................................... 19

Gambar 3.9 Flowchart Buka Pintu ................................................................... 20

Gambar 3.10 Flowchart Ganti Password ......................................................... 21

Gambar 3.11 Flowchart Tombol Dalam .......................................................... 22

Gambar 4.1 Blok Masukan Keypad 4x4 ......................................................... 23

Gambar 4.2 Blok Mikrokontroler ATMega 32 ............................................... 24

Gambar 4.3 Blok User Interface ..................................................................... 24

Gambar 4.4 Gambar rangkaian keseluruhan tampak depan............................ 25

Gambar 4.5 Skema Pengujian Mikrokontroller pada Port A .......................... 26


commit to user

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 ...................................................................................................... 36

Lampiran 2 ....................................................................................................... 37

Lampiran 3 ....................................................................................................... 39

Lampiran 4 ....................................................................................................... 41


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Adanya Universitas Sebelas Maret di Solo yang merupakan salah

satu perguruan tinggi negeri yang mengundang banyak pelajar dari

penjuru Indonesia untuk menimba ilmu disana. Banyak mahasiswa yang

bertempat tinggal jauh dari kampus memutuskan untuk kos di sekitar

kampus. Hal ini dimanfaatkan oleh penduduk sekitar kampus untuk

mendirikan bisnis kos mahasiswa. Selain kampus UNS terdapat pula

universitas swasta di sekitar UNS sehingga di daerah UNS menjadi daerah

pelajar dan juga daerah bisnis rumah kos.

Tak sedikit keluh kesah penghuni kos yang kerap mengalami

pencurian di kamar kos. Kejadian pencurian di rumah kos bukanlah hal

yang jarang terdengar. Hal ini membuat resah penghuni kos atas keamanan

kamar kos. Meskipun sudah terkunci terkadang masih dibobol tanpa

sepengetahuan pemiliknya.

Mengingat pentingnya keamanan kamar kos maka diperlukan

pengamanan sesuai dengan perkembangan teknologi yang bekerja secara

efektif dan efisien untuk mengamankan kamar kos sehingga dapat

mengamankan barang-barang yang ada di ruangan. Untuk mengatasi

permasalahan tersebut, maka dibuat suatu prototype alat pengaman pada

pintu kamar kos berbasis mikrokontroller ATMega 32 sebagai

hardwarenya yang didukung dengan LCD sebagai tampilan password

sesuai dengan angka yang dimasukkan. Dengan adanya rancangan

peralatan ini diharapkan orang-orang yang dapat masuk kamar kos lebih

selektif dan benda-benda yang ada didalamnya tetap aman.


commit to user

2

1.2 Perumusan Masalah

Dari latar belakang tersebut maka dicari suatu perumusan masalah

yaitu bagaimana membuat protoype pengamanan pintu dengan

menggunakan mikrokontroler ATMega 32.

1.3 Batasan Masalah

Ruang lingkup alat pengaman pintu dibatasi pada:

1. Pembuatan prototype alat pengaman pintu menggunakan ATMega 32.

2. Menu utama yaitu enter password dan ganti password.

3. Terdapat tombol pendukung untuk membuka pintu, menutup pintu,

disable keypad depan dan enable keypad depan.

4. Terdapat timer/counter untuk mengetahui waktu terakhir kali pintu

dibuka.

5. Software yang digunakan yaitu Basic Compiler (BASCOM) AVR.

1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian

1.4.1 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang sebuah sistem

pengaman pintu kos berbasis mikrokontroler ATMega 32 adalah sebagai

salah satu alternatif cara yang efektif dalam memberikan pengamanan

terhadap kamar kos.


commit to user

3

1.4.2 Manfaat Penelitian

Manfaat dari perancangan alat ini adalah memberikan suatu

alternatif sistem pengamanan kepada kamar kos untuk lebih memberikan

rasa aman kepada pemilik kamar kos, selain itu peneliti ingin menambah

kemampuan dibidang mikrokontroler, serta merupakan sarana untuk

mengaplikasikan dan menerapkan ilmu pengetahuan yang telah dipelajari

di d3-teknik informatika UNS.

1.5 Metodologi Penelitian

Metode yang dipakai dalam penulisan tugas akhir ini yaitu :

1.5.1 Studi kepustakaan.

Metode ini dilakukan untuk mendapatkan landasan dan referensi teori

dengan membaca buku dan artikel lainnya sebagai literatur sumber teori

dasar guna mendukung dalam perancangan alat dan pembuatan naskah

1.5.2 Metode Observasi

Metode ini dilaksanakan dengan mengadakan pengamatan, perancangan

dan pembuatan alat yang telah direncanakan.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan tugas akhir sebagai berikut:

1. BAB I Pendahuluan

Bab ini memuat tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan

masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metode penelitian dan sistematika

laporan.

2. BAB II Landasan Teori

Bab ini memuat tentang referensi penunjang yang menjelaskan tentang

fungsi dari perangkat-perangkat yang digunakan dalam pembuatan tugas

akhir ini. Dalam hal ini perangkat yang digunakan adalah mikrokontroler

ATMega16, LCD dan komponen pendukung lainnya.


commit to user

4

3. BAB III Analisa dan Perancangan

Bab ini memuat tentang penjelasan mengenai perancangan dari perangkat

yang akan dibuat.

4. BAB IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini memuat tentang hasil pengujian dari perangkat yang dibuat beserta

pembahasannya.

5. BAB V Penutup

Bab ini memuat tentang kesimpulan dan saran dari pembuatan tugas akhir

ini.


commit to user

5

BAB II

LANDASAN TEORI

Prototype alat pengaman pintu kos merupakan alat yang

berfungsi untuk mengamankan ruangan agar barang-barang yang ada di ruangan

tersebut dalam kondisi aman, serta untuk menyeleksi orang yang berhak

menggunakan ruangan tersebut. Peralatan pengaman pintu kos secara garis

besar terdiri dari 2 perangkat yaitu perangkat keras (hardware) dan perangkat

lunak (software). Pada perangkat keras terdiri dari mikrokontroler ATMega32,

LCD 16x2, relay, motor DC dan keypad 3x4. Sedangkan perangkat lunak

menggunakan BASCOM untuk pemrogaman mikrokontrolernya.

2.1 Perangkat Keras

2.1.1 Mikrokontroler ATMega 32

Menurut Winoto ( 2008), Mikrokontrol AVR (Alf and Vegard’s Risc

processor) standar memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi

dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam

satu siklus clock. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set

Computing). AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu

keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.

Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori,

peripheral dan fungsinya.

Gambar 2.1. Atmega 32


commit to user

6

2.1.1.1 Feature ATMega 32

ATMega32 adalah mikrokontroler keluarga AVR produksi Atmel dengan

fitur sebagai berikut.

a. Mikrokontroler AVR 8 bit yang memiliki kemampuan tinggi dengan

daya rendah

b. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi

16 MHz

c. Memiliki kapasitas Flash memori 32 Kbyte , EEPROM 1Kbyte, dan

SRAM 2 Kbyte

d. Saluran I/O sebanyak 32 buah yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D

e. CPU yang terdiri dari 32 buah register

f. Unit interupsi internal dan eksternal

g. Tiga buah timer/counter dengan kemampuan pembandingan

h. Real time counter dengan oscillator tersendiri

i. 4 channel PWM

j. 8 channel 10 bit ADC

2.1.1.2 Konfigurasi Pin ATMega32

Gambar 2.2 merupakan kaki standart 40 pin DIP mikrokontroler AVR

ATmega 32. Berikut penjelasan umum susunan kaki Atmega 32.

Gambar 2.2. Pin ATMega 32


commit to user

7

a. VCC merupakan pin masukan positif catu daya. Setiap peralatan

elektronika digital tentunya butuh sumber catu daya yang umumnya

sebesar 5V, itulah sebabnya PCB kit mikrokontroler selalu ada IC

regulator 7805.

b. GND merupakan pin ground

c. Port A (PA0 – PA7) merupakan pin I/O dua arah dan dapat

diprogram sebagai pin masukan ADC.

d. Port B (PB0 – PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi

khusus yaitu, timer/counter, analog comparator, SPI.

e. Port C (PC0 – PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi

khusus, yaitu TWI, analog comparator, Timer Oscilator.

f. Port D (PD0 – PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi

khusus yaitu analog comparator, interupsi eksternal, komunikasi

serial.

g. RESET merupakan pin untuk me-reset mikrokontroler

h. XTAL1 & XTAL2 merupakan pin untuk clock eksternal. Suatu

mikrokontroller membutuhkan sumber detak (clock) agar dapat

mengeksekusi instruksi yang ada di memori. Semakin tin ggi nilai

kristalnya, maka semaik cepat mikrokontroller tersebut.

i. VCC merupakan pin input tegangan ADC

j. AREF merupakan pin input tegangan referensi

2.1.1.3 Memory ATMega

memory terbagi menjadi 3, yaitu :

a. Memory Flash

Adalah memory ROM tempat kode-kode program berada. Kata flash

menunjukkan jenis ROM yang dapat ditulis dan dihapus secara elektrik.

b. Memory Data

Adalah memory RAM yang digunakan untuk keperluan program


commit to user

8

c. EEPROM

Adalah memory data yang dapat mengendap ketika chip mati (off ),

digunakan untuk keperluan penyimpanan data yang tahan terhadap

gangguan catu daya.

2.1.2 LCD ( Liquid Crystal Display )

Menurut Putra (2008), LCD adalah susunan kristal cair halus, rapi

dan teratur yang berupa titik cahaya. Sumber cahaya dalam susunan

perangkat LCD adalah lampu neon berwarna putih`yang terletak di bagian

belakang susunan kristal cair. Jumlah cahaya atau pixel pada LCD bisa

mencapai puluhan ribu bahkan jutaan. Pixel inilah yang membentuk

tampilan citra. Kutub kristal cair yang dilewati oleh arus listrik akan

berubah karena pengaruh polarisasi medan elektromagnetik yang timbul.

Gambar 2.3. LCD 16x2

Menurut Roosseno (2008), LCD dibagi menjadi dua bagian yaitu

bagian depan panel LCD yang terdiri dari banyak dot atau titik LCD dan

mikrokontroler yang menempel pada bagian belakang panel LCD yang

berfungsi untuk mengatur titik-titik LCD sehingga dapat menampilkan

huruf, angka, dan simbol khusus yang dapat terbaca. Data yang

ditampilkan pada LCD merupakan data ASCII( American Standart Code

Internasional Interchange), data ini telah mengkodekan nilai alphabet dan

numerik menjadi data digital. Konfigurasi pin LCD ASCII diterima dan


commit to user

9

diolah LCD menjadi titik-titik LCD yang terbaca sebagai huruf, angka, dan

simbol khusus.

LCD 16x2 adalah tipe LCD yang terdiri dari dua baris dan dapat

menampilkan 16 karakter untuk tiap barisnya, satu karakter ditampilkan

pada dot matriks 5x8 pada LCD dengan demikian LCD 16x2 terdiri dari

32 buah dot matriks 5x8. LCD 16x2 ini terdapat 16 pin yang memiliki

fungsi yang berbeda-beda yaitu sebagai Vss, Vcc, V kontras, Rs, R/W, En,

D0..D7, V+ BL, dan V-BL.

Gambar 2.4 Pin LCD

Berikut adalah tabel konfigurasi pin LCD 16x2.

PIN NUMBER SYMBOL FUNCTION

1 Vss Ground

2 Vdd +3V or +5V

3 Vo Contrast Adjustment

4 Rs H/L Register Select Signal

5 R/W H/L Read and Write Signal

6 E H -> L Enable Signal

7 DB0 H/L Data Bus Line






commit to user

10

PIN NUMBER SYMBOL FUNCTION




15 A/Vee +4.2V for LED/Negative Voltage Output

16 K Power Supply for B/L (0V)

Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD 16x2

(http://reehokstyle.blogspot.com/2010/03/akses-lcd-16x2.html, 2012)

2.1.3 Relay

Menurut Budiharjo (2007), relay merupakan komponen

elektromekanikal yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak.

Relay berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik

yang dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus tertentu pada

koilnya.

Sebuah relay tersusun atas kumparan, pegas, saklar (terhubung

pada pegas) dan 2 kontak elektronik (normally close dan normally open)

a. Normally close (NC) : saklar terhubung dengan kontak ini saat relay

tidak aktif atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi terbuka.

b. Normally open (NO) : saklar terhubung dengan kontak ini saat relay

aktif atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi tertutup.

Gambar 2.5 Relay

(http://ivanclinton.blogspot.com/2011/05/relay.html, 2012)

http://reehokstyle.blogspot.com/2010/03/akses-lcd-16x2.html

http://ivanclinton.blogspot.com/2011/05/relay.html


commit to user

11

2.1.4 Keypad 4x4

Menurut Sulistyanto (2008), Keypad yang sering digunakan

dalam sistem mikrokontroler adalah keypad matriks. Keypad terdiri dari

tombol-tombol, konektor-konektor baris dan onektor kolom. Keypad

terdiri dari rangkaian tombol yang berfungsi untuk memberi sinyal pada

suatu rangkaian dengan menghubungkan jalur-jalur tertentu. Keypad

terdiri dari beberapa macam berdasarkan jumlah tombol dan fungsinya.

Keypad 4x4 merupakan tombol push-button yang disusun secara matriks

yang terdiri dari 4 kolom dan 4 baris. Pada umunya, interfacing keypad

4x4 menggunakan pola scanning. Bentuk fisik dari keypad ditunjukkan

pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.6 Keypad 4x4

2.5 Motor DC

Menurut Bintoro (2000), Mesin Listrik yang mampu mengubah

energi listrik arus searah menjadi tenaga mekanik adalah motor DC.

Tenaga mekanik yang diperoleh dari sebuah motor listrik berupa tenaga

putar atau rotasi pada rotor. Torsi yang dihasilkan oleh motor DC dapat

digunakan untuk tenaga penggerak pada starter motor atau mbil, conveyor,

elevator dan mainan anak-anak. Prinsip kerja dari arus searah adalah


commit to user

12

membalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif

dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah

dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk

motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar

bebas di antara kutub-kutub magnet permanen.

Gambar 2.7 Motor D.C Sederhana

2.2 Perangkat Lunak

2.2.1 BASCOM

Menurut Malik (2003), BASCOM-AVR adalah salah satu tool

untuk pengembangan/pembuatan program untuk kemudian ditanamkan

dan dijalankan pada microcontroller terutama microcontroller keluarga

AVR . BASCOM-AVR juga bisa disebut sebagai IDE (Integrated

Development Environment) yaitu lingkungan kerja yang terintegrasi,

karena disamping tugas utamanya (meng-compile kode program menjadi

file HEX / bahasa mesin). Sesuai dengan namanya BASCOM (Basic

Compiler) bahasa yang digunakan adalah bahasa BASIC. BASCOM-AVR

juga memiliki kemampuan / fitur lain yang berguna sekali, contoh :

- Terminal (monitoring komunikasi serial)

- Programmer (untuk menanamkan program yang sudah di-compile ke

microcontroller).

http://id.wikipedia.org/wiki/Atmel_AVR


commit to user

13

BAB III

DESAIN DAN PERANCANGAN SISTEM

3.1 Analisa Kebutuhan

Dalam pembuatan Prototype Alat Pengaman Pintu Kos ini

membutuhkan beberapa perangkat keras ( hardware ), perangkat lunak (

software ) dan alat-alat pendukung antara lain:

3.1.1 Perangkat Keras (Hardware)

3.1.1.1 Rangkaian Power Supply

Rangkaian ini terdiri dari tansformator yang berfungsi

mengubah tegangan dari AC ke DC. Rangkaian dioda D1 dan D2

berfungsi untuk menyearahkan gelombang AC ke DC sebagai penyetabil

tegangan digunakan regulator 7805.

Gambar 3.1 Rangkaian Power Supply

3.1.1.2 Rangkaian Mikrokontroler

Mikrokontroler ATmega 32 digunakan sebagai komponen utama

pada rangkaian kendali. Mikrokontroller menjadi otak dari perancangan

alat, yang selanjutnya siap dihubungkan ke rangkaian input maupun

output, Pada Gambar 3.2 ditunjukkan rangkaian minimum sistem dari

mikrokontroler ATMega32. Pada rangkaian minimum terdapat rangkaian


commit to user

14

pembangkit osilator dengan Kristal 11095200 Hz serta dua buah kapasitor

22 pF. Terdapat juga rangkaian reset yang digunakan untuk mereset

mikrokontroler.

Gambar 3.2 Rangkaian mikrokontroler

3.1.1.3 Rangkaian Keypad

Prototype alat pengaman pintu kos dilengkapi dengan modul

keypad matriks 4x4 sebagai tombol input data masukan. Untuk keypad

yang akan digunakan, tombol A untuk menu enter password, tombol B

untuk menu ganti password, tombol C untuk log last visit dan sebagai

masukan data password user. Pada keypad 4x4 dihubungkan dengan port

A pada ATMega 32 yaitu dari kaki A0 sampai A7.

Gambar 3.3 Rangkaian Keypad

Atmega 32


commit to user

15

3.1.1.4 Rangkaian LCD

LCD digunakan sebagai antarmuka pengguna dengan alat dan

menampilkan tampilan aksi yang dilakukan user seperti input password,

ganti password, disable keypad dan enable keypad. Pada perancangannya

LCD menggunakan ukuran 16x2, 16 kolom dan 2 baris matriks karakter.

Mikrokontroler mengendalikan LCD menggunakan port C dengan 6 jalur

data, antara lain 4 pin terhubung ke DB4-DB7 dan 2 pin terhubung ke Rs

dan En.

Gambar 3.4 Rangkaian LCD

3.1.1.5 Rangkaian Motor DC

Untuk keluaran motor DC ditambahkan IC ULN sebagai alat serba

guna yang sangat bermanfaat untuk mengendalikan beban pada motor dc

dan relay. Motor DC digunakan untuk mengubah energi listrik ke energi

gerak untuk menggerakkan slot pintu sehingga pintu dapat tertutup atau

terbuka. R1 atau relay 1 digunakan untuk mengaktifkan dan

menonaktifkan motor. R2 atau relay 2 digunakan untuk maju mundurnya

pintu.


commit to user

16

Gambar 3.5 Rangkaian Motor DC

3.1.2 Perangkat Lunak (Software)

a. Bascom-AVR

Aplikasi ini digunakan untuk menuliskan program yang akan

disimpan dalam ekstensi *.BAS. Kemudian di-compile menjadi ekstensi

*.hex.

b. Khazama AVR Programmer.

Aplikasi ini digunakan untuk mendownload program ke dalam

mikrokontroler ATMega 32.

3.1.3 Peralatan Pendukung

a. Solder

Alat pendukung yang digunakan untuk memanaskan dan

menyambung komponen-komponen elektronika.

b. Cutter

Alat yang digunakan untuk memotong aklirik.

c. Bor

Alat yang digunakan untuk membuat lubang pada papan.

R2 R1


commit to user

17

3.2 Perancangan Sistem

3.2.1 Diagram Blok

Blok diagram alat Pengaman pintu kos ditunjukkan pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Diagram Blok

Gambar 3.6 menunjukkan prinsip kerja keseluruhan dari rangkaian

yang dibuat. Berikut penjelasan dari tiap blok:

a. Blok Power Supply

Menyuplai tegangan ke sistem, antara lain ke mikrokontroller, LCD,

Motor DC dan Keypad

b. Blok Keypad

Tombol input data masukan berupa pemilihan menu dan pengaturan

password alat.

c. Blok Mikrokontroler Atmega 32

Memproses data yang diperoleh dari input-an keypad dan

mengaktifkan LCD, Motor DC, dan juga relay.

d. Blok LCD

Sebagai antarmuka pengguna dengan alat.

e. Relay

Mengatur beban yang masuk ke motor DC.

f. Motor DC

Mengubah energi listrik ke gerak.

Power Supply

Relay

Motor DC

ATMega 32

Keypad

Matrix

LCD 16x2


commit to user

18

3.2.2 Skematik Keseluruhan Rangkaian

Berikut adalah skematik rangkaian keseluruhan dari pengaman pintu :

Gambar 3.7 Rangkain Keseluruhan

3.3 Algoritma Program

Sebelum masuk ke tahapan pemrograman, perlu dilakukan

pembuatan flowchart terlebih dahulu untuk memudahkan pebuatan

program dan memberikan gambaran tentang kerja sistem. Berikut

flowchart yang telah dibuat adalah sebagai berikut.


commit to user

19

mulai

Apakah tombol

A ditekan?

Prosedur buka

pintu

ya

Tombol

B ditekantidak

end

Prosedure

ganti password

inisialisasi

Gambar 3.8 Flowchart utama


commit to user

20

start

inisialisasi

Cek keypad

Apakah tombol

A ditekan?

masukkan

password

tidak

Apakah

password

benar?

Buka pintu

ya

T2 ditekan?

Tutup pintu

tidak

Index i + 1tidak i = 3 ?

Block keypad

ya

Reset default

tidak

end

Gambar 3.9 Flowchart Buka Pintu


commit to user

21

start

inisialisasi

Cek keypad

Apakah tombol

B ditekan?

masukkan

password

lama

tidak

Apakah

password

benar?

ya

Index i + 1tidak i = 3 ?

Block pintu

ya

Reset default

tidak

end

Masukkan

password

baru

Simpan password

Gambar 3.10 Flowchart Ganti Password


commit to user

22

mulai

T1 T2 T3 T4

Buka pintu Tutup pintu Disable keypad Enable keypad

end

inisialisasi

Gambar 3.11 Flowchart Tombol Dalam

Pada flowchart diatas memiliki keterangan sebagai berikut :

T1 alias tombol buka pintu

T2 alias tombol tutup pintu

T3 alias tombol disable keypad

T3 alias tombol enable keypad

Setelah flowchart dibuat, tahapan selanjutnya adalah

menuliskan program. Adapun tahapannya adalah menuliskan program dan

meng – compile pada software Bascom-AVR. dan men – download – kan

ke dalam mikrokontroler ATMega 32 dengan menggunakan software

Khazama AVR Programmer


commit to user

23

BAB IV

IMPLEMENTASI DAN ANALISA

Tugas akhir ini menghasilkan dua bagian, yang pertama adalah

perangkat keras (hardware) yang berupa hasil susunan dari beberapa komponen

elektronika yang membentuk alat pengaman pintu kos. Dalam rangkaian

elektronik terdapat mainboard. Dalam Mainboard terdapat rangkaian

mikrokontroler dan komponen-komponen elektronik lainnya yang mendukung

rangkaian untuk dijadikan fungsi sebagai otak atau pengendali utama pada alat.

Mikrokontrolernya terdapat beberapa PIN yang dijadikan input output. Rangkaian

Mikrokontroler ini dibagi menjadi beberapa blok, yaitu blok masukan, blok

mikrokontroler, blok user interface. Bagian kedua adalah perangkat lunak

(software) yang berupa program yang digunakan untuk menjalankan alat.

4.1 Blok Rangkaian

4.1.1 Blok Masukan

Blok masukan dari rangkaian ini yaitu keypad 4x4 dan empat t

ombol dalam yang dihubungkan dengan Atmega 32.

Gambar 4.1 Blok Masukan Keypad 4x4

Blok

Masukan


commit to user

24

4.1.2 Blok Mikrokontroler ATMega 32

Blok mikrokontroler Atmega 32 terdiri dari rangkaian ATMega 32.

Pada ATMega 32 terdapat beberapa PIN yang berfungsi sebagai input –

output. 8 Analog Input pin keypad depan yaitu A0-A7 dan 4 Analog Input

pin tombol belakang yaitu D0-D3. 6 analog output pin LCD yaitu C2-C7

dan 2 analog output pin motor DC yang telah dihubungkan ke uln yaitu

D6-D7.

Gambar 4.2 Blok Mikrokontroler ATMega 32

4.1.3 Blok User Interface

Blok user interface terdiri dari LCD (Liquid Crystal Disolay). LCD

disini digunakan untuk menampilkan karakter tulisan berupa perintah

memasukkan password dan notifikasi bila password salah. LCD juga

sebagai penghubung antarmuka antara pengguna dengan alat. LCD

terhubung dengan ATMEGA 32 melalui pin C2, C3, C4, C5, C6, C7.

Gambar 4.3 Blok User Interface

Blok

mikrokontroller

ATMega 32


commit to user

25

4.2 Rangkaian Keseluruhan

Pada bagian ini menampilkan keseluruhan dari rancangan

rangkaian yang dibuat. Dari rangkaian masukan, rangkaian mikrokontroler

dan rangkaian user interface. Pada rangkaian ATMega 32 membutuhkan

aliran tegangan sebesar 5 volt. Pada rangkaian ATMega 32 terdiri dari

beberapa modul yang digunakan sebagai input dan output sebagai

pengendali utama atau proses yang akan digunakan untuk mengendalikan

alat. Sebagai pengendali input mikrokontroler ATMega 32 dihubungkan

dengan keypad. Sedangkan pada output, ATMega 32 dihubungkan dengan

LCD.

Gambar 4.4 Gambar rangkaian keseluruhan tampak depan

4.3 Pengujian Rangkaian

4.3.1 Pengujian mikrokontroller ATMega 32

Pengujian pada mikrokontroler ATMega 32 ini dilakukan dengan

menghubungkan rangkaian minimum mikrokontroler ATMega 32 dengan

8 buah LED. Pengujian dilakukan pada setiap port ATMega 32 dari kaki 0

sampai 7.


commit to user

26

Program bertujuan untuk menyalakan dan mematikan LED secara

bergantian selama 2 detik secara berulang. Setelah program di –download

– kan pada mikrokontroler dan diadakan pengujian, mikrokontroler dapat

berjalan sesuai dengan program yang telah diisikan. Maka rangkaian

minimum mikrokontroler ATMega 32 tersebut telah bekerja dengan baik.

Gambar 4.5 skema pengujian mikrokontroller pada port A

Port A Port B Port C Port D

Input Output input Output input output input output

1 0000 0001 5 0000 0101 255 1111 1111 3 0000 0011

4 0000 0100 7 0000 0111 45 0010 1101 65 0100 0001

32 0010 0000 43 0010 1011 57 0011 1001 123 0111 1011

132 1000 0100 211 1101 0011 233 1110 1001 122 0111 1010

Tabel 4.1 Pegujian Mikrokontroller ATMega 32


commit to user

27

4.3.2 Pengujian Keypad dan LCD

Pengujian pada keypad 4x4 dan LCD ini dilakukan dengan

menghubungkan rangkaian keypad pada mikrokontroler ATMega 32 di

port A.0 – A.7 dan rangkaian LCD pada port C yaitu D4-D7 masuk ke

port C4-C7 ATMega 32, Rs masuk ke port C2 dan enable masuk ke port

C3.

No Pin LCD Pin Mikrokontroller

1 RS PORTC.2

2 Enable PORTC.3

3 DB4 PORTC.4

4 DB5 PORTC.5

5 DB6 PORTC.6

6 DB7 PORTC.7

Tabel 4.2 Konfigurasi Pin LCD dengan Mikrokontroler

Setelah program di –download – kan pada mikrokontroler dan

diadakan pengujian, LCD dan keypad dapat berjalan sesuai dengan

program yang telah diisikan. Maka rangkaian keypad dan LCD tersebut

telah bekerja dengan baik.


commit to user

28

Input Output Gambar

1 1

2 2

A Enter Password

D Log terakhir

pintu dibuka

Tabel 4.3 Pengujian keypad dan LCD


commit to user

29

4.4 Proses Kerja Pengaman Pintu ATMega 32

a. Alat akan aktif apabila dihubungkan dengan power supply dengan

status alat dalam keadaan terkunci atau “lock”.

b. Jika pengguna menekan tombol A pada keypad maka program akan

menuju ke perintah “enter password” untuk membuka pintu.

c. Jika password yang dimasukkan salah sampai 3x maka alat akan

terblok dan tidak dapat bekerja. Untuk mengaktifkannya kembali

harus di-reset ke pengaturan default.

d. Jika pengguna menekan tombol B pada keypad maka program akan

menuju ke menu ganti password untuk mengganti password.

e. Terdapat empat tombol yang dipasang pada belakang alat yaitu

tombol buka pintu, tutup pintu, disable keypad depan dan enable

keypad depan.

f. Untuk melihat log last visit maka dengan menekan tombol # maka

akan terlihat waktu terakhir pintu dibuka.

4.5 Pengujian Sistem

Pengujian ini bertujuan untuk memastikan bahwa seluruh sistem

alat baik hardware maupun software dapat bekerja dengan baik,

pengujian ini dapat disebut juga sebagai pengujian untuk menyinkronkan

antara hardware dan software tersebut. Hardware dari alat ini terdiri dari

mikrokontroler sebagai prosessor untuk mengendalikan motor pengunci

pintu, mikrokontroler mendapat input keypad matriks 4x4 dan motor

pengunci dihubungkan dengan PORTD 6 dan 7 sedangkan PORTA

Mikrokontroler ATMega 32 dihubungkan dengan keypad. Saat pertama

alat ini dihidupkan status alat dalam keadaan mengunci serta LCD

dipasang pada PORTC.

Untuk menguji kerja sistem secara keseluruhan, dilakukan

simulasi sistem bedasarkan alur kerja alat, yaitu terdiri dari :


commit to user

30

a. User mengubah password.

Secara fungsional pada alat ini terdapat dua menu yaitu menu buka

pintu dan menu ganti password, pada pengujian selanjutnya dilakukan

penggantian kode atau password jadi untuk mengubah password perlu

dimasukkan password lama setelah itu baru dimasukkan password

baru. Untuk mengubah kode password kita harus memilih menu ganti

password dengan menekan tombol ’’ B’’, setelah itu dimasukkan

password lama dan diganti dengan password baru, selama 2000ms

maka password baru akan tersimpan.

b. User masuk ke dalam

Untuk masuk ke dalam, user harus memasukkan password melalui

keypad.

Berikut merupakan tabel fungsi tombol dari keypad :

Tombol Fungsi

A Enter password buka pintu

B Ganti password

C Tutup pintu

D Melihat last visit

1-0 Digit kombinasi password

Tabel 4.4 Tabel fungsi tombol keypad

Untuk masuk kedalam kamar maka harus masuk ke menu enter

password terlebih dulu dengan menekan tombol ‘’A’’, setelah

memasukkan password dan benar maka pintu akan terbuka. Jika salah

maka akan ada notifikasi “password salah”. Dalam meng-input

password diberi kesempatan sampai tiga kali input-an, jika salah maka

alat akan ter-block. Password yang dimasukkan adalah 4 digit dari

kombinasi angka 0-9, jika kode benar pintu akan terbuka kemudian


commit to user

31

lampu indikator berwarna hijau akan menyala sedangkan jika kode

salah maka pengunci pintu akan tetap berada pada posisi lock

(mengunci).

c. User keluar

Setelah password benar dan pintu terbuka, user dapat masuk ke dalam

kamar. User dapat mengendalikan pintu dari empat tombol didalam

yang tersedia. Yaitu tombol untuk menutup pintu, membuka pintu,

men-disable keypad depan dan meng-enable-nya kembali. Jika user

akan keluar kamar tidak perlu memasukkan password, cukup menekan

tombol buka pintu kemudian untuk menutupnya kembali yaitu dengan

menekan tombol “C” pada keypad. Jika pintu akan menutup maka

lampu indikator berwarna biru. Untuk mengetahui log last visit yaitu

terakhir kali pintu dibuka dengan menekan tombol “D” pada keypad.

4.6 Realisasi Prototype

Pembuatan alat pengaman pintu kos yang direalisasikan maka

untuk CD room dapat diganti dengan pintu kayu atau pintu apapun.

Berikut rincian alat yang digunakan dan harganya :

-Mikrokontroller (atmega 256) = Rp. 200.000

-Mikro Board = Rp. 200.000

-Display + keypad = Rp. 100.000

-Power supply = Rp. 200.000

-UPS = Rp. 500.000

-Servo High = Rp. 300.000

-Box + Case = Rp. 500.000

-Rangka Alumunium = Rp. 200.000


commit to user

32

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan sistem, dapat ditarik kesimpulan yaitu telah

berhasil dibuat prototype sistem pengaman pintu kos dengan keunggulan

sebagai berikut.

a. Sistem pengaman pintu kos ini dapat bekerja dengan baik apabila

pengguna memasukkan password dengan benar sehingga dapat membuka

kunci pintu, sedangkan bila password yang dimasukkan salah sampai tiga

kali maka sistem pengaman akan terblock.

b. Pengguna dapat mengubah password sesuai dengan keinginan, apabila

password lama dirasa kurang aman atau telah diketahui orang lain maka

pengguna dapat mengubah kode dengan menekan tombol “B”. Selanjutnya

password baru secara otomatis akan tersimpan pada memory

mikrokontroller ATmega 32.

c. Pengguna dapat mengetahui log waktu terakhir kalinya pintu dibuka.

5.2 Saran

Dari hasil perancangan sistem, maka disarankan :

a. Untuk menyempurnakan sistem alat maka diperlukan hardware tambahan

yaitu RTC sehingga jam pada alat akan berjalan meskipun alat mati dan

mengganti Atmega32 dengan Atmega64 yang memory nya lebih besar

sehingga segala instruksi dapat berjalan lancar.

b. Sistem pengaman ini dapat diaplikasikan dalam bentuk lain yaitu

menggunakan sistem buka tutup pintu seperti ruang rahasia(pribadi),

pintu garasi, pintu gerbang, pintu penyimpanan uang di Bank, dan lain-

lainnya.


commit to user

33

c. Untuk pengembangan pengaman ruangan menggunakan sistem

mikrokontroller ATmega 32 dapat menggunakan input infrared, RF-ID,

laser, sidik jari, dan remote kontrol.

PROTOTYPE ALAT PENGAMAN PINTU KOS BERBASIS MIKROKONTROLER ...... · 2.1.1 Mikrokontroler ATMega 32 ... Manfaat dari perancangan alat ini adalah memberikan suatu alternatif sistem

Documents