PROPOSAL PROYEK TUGAS AKHIR PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM KEAMANAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega 8535 MENGGUNAKAN WEBCAM DAN PENGIRIMAN SMS

PROPOSAL PROYEK TUGAS AKHIR

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM KEAMANAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega 8535 MENGGUNAKAN WEBCAM DAN PENGIRIMAN SMS

Disusun Oleh :

Agustinus Risanta (40111398)

Iyan Sofi Ansori (43111766)

Martin Cipta Yogi Manurung (48111992)

UNIVERSITAS GUNADARMA

DIREKTORAT PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNOLOGI INFORMASI

PROGRAM STUDI TEKNIK KOMPUTER

2013

Abstraksi

Agustinus Risanta. 40111398, Iyan Sofi Ansori. 43111766, Martin Cipta Yogi Manurung. 48111992.

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM KEAMANAN BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega 8535 MENGGUNAKAN WEBCAM DAN PENGIRIMAN SMS.

Penulisan Ilmiah. Teknik Komputer. Direktorat Program Diploma Tiga Teknologi Informasi. Universitas Gunadarma. 2013.

Kata Kunci : Mikrokontroler, SMS, Webcam, Keamanan Rumah.

Sistem Keamanan rumah ini menerapkan teknologi  SMS (Short Message Service) sebagai bentuk informasi yang digunakan untuk tanda bahaya. Sistem ini juga menggunakan webcam guna menangkap gambar objek atau penyusup. Hasil tangkapan gambar ini dapat dilihat dari halaman website. Sensor yang digunakan pada sistem keamanan rumah ini adalah sensor gerak. Ketika ada pergerakan yang terdeteksi oleh sensor, maka sistem kemanan ini akan mengirimkan sms dan mengambil gambar pelaku serta menyimpan gambar tersebut pada webserver. Isi sms yang dikirim berupa informasi bahwa informasi sensor mendeteksi pergerakan dan pertanda si pemilik rumah harus segera mengecek website untuk mengetahui objek yang dimaksud sensor. Bila sensor tidak mendeteksi pergerakan apapun  maka sistem ini keamanan ini dalam dalam kondisi standby. Sistem keamanan rumah ini digunakan untuk sistem keamanan rumah, agar dimana pun si pemilik rumah, dapat rumah terus mengetahui informasi tentang keamanan rumah guna mewaspadai adanya penyusup.

(Daftar Pustaka 2012)

A.    LATAR BELAKANG

Seiring kemajuan teknologi serta tingkat penganguran yang cukup tinggi, maka rata-rata tindak kejahatan semakin meningkat, khususnya tindakan pencurian maupun perampokan yang dilakukan di perumahan ataupun perkantoran. Juga tingkat kesibukan masyarakat akan pekerjaan yang menyebabkan kurangnya perhatian terhadap keamanan rumah ataupun perkantoran dari bahaya tindakan kriminal pencurian atau kebakaran.

Perampokan atau pencurian yang terjadi di rumah-rumah atau gedung-gedung perkantoran kerap kali terjadi saat pemilik sedang lengah atau tidak berada di rumah atau kantor mereka, sehingga ada perasaan khawatir saat akan meninggalkan rumah atau kantor baik dalam waktu yang lama maupun waktu yang relatif sebentar.

Alternatif yang diambil adalah menyewa security atau private guard untuk menjaga keamanan. Namun langkah ini harus ditebus dengan harga yang mahal, karena harus mengeluarkan biaya yang cukup mahal dan tidak efektif karena kemampuan security sangat terbatas.

Pada saat ini Handphone atau sering disebut telpon genggam merupakan barang yang digunakan sebagai media komunikasi. Salah satu fitur yang telah disediakan oleh  ponsel dan paling banyak digunakan yaitu SMS (Short Message Service). Hal ini dikarenakan biaya yang murah dan penyampaian informasi yang cepat, sehingga banyak jasa ataupun pelayanan yang menggunakan SMS, diantaranya sms banking pada bidang perbankan yang digunakan untuk memberikan service kepada para nasabahnya, seperti mengetahui saldo tabungan dan lain sebagainya.

Oleh karena itu dirancanglah sebuah alat simulasi berbasis komputer yang mengatur penerimaan dan pengiriman SMS berupa informasi keadaan rumah dengan bantuan Mikrokontroler sebagai simulator pintu atau jendela. Dengan alat ini maka perasaan khawatir tentang keamanan yang sangat mahal dapat dihilangkan dan proteksi terhadap property lebih terjamin. Baik itu menghindarkan dari penyusup atau pun dari bahaya kebakaran ketika rumah ditinggalkan oleh pemiliknya.

        Dari latar belakang di atas, penulis merancang suatu alat yang dapat mempermudah pengamanan rumah maupun kantor dengan menggunakan mikrokontroler. Mikrokontroler yang akan digunakan adalah tipe mikrokontroler 8535. Atas dasar tersebut, penulis mengambil judul Tugas Akhir “PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM KEAMANAN RUMAH BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMega 8535 Menggunakan Webcam dan PENGIRIMAN SMS”

B. BATASAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang masalah yang sebagaimana telah diuraikan sebelumnya, maka penulis akan membatasi hal-hal yang berkaitan dengan perancangan dan pembuatan sistem keamanan rumah menggunakan webcam dan pengiriman SMS (mobile phone system), dimana keamanan rumah yang digunakan kemudian dirangkai dengan alarm sebuah webcam yang terkoneksi dengan PC.

Rangkaian ini membutuhkan satu buah webcam untuk mengambil video dan satu buah PC yang digunakan software video sekaligus tempat penyimpan data atau video serta seluler untuk pengiriman data. Rangkaian ini juga menggunakan satu buah mikrokontroler Atmega8535 sebagai otak yang mengatur kinerja alat dari sistem keamanan rumah yang menggunakan Webcam dan pengiriman SMS.

C. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan sistem keamanan rumah menggunakan mobile phone. Sistem keamanan ini meliputi alarm ketika ada pergerakan orang tidak dikenal di dalam rumah.

Manfaat  dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1.      Memberikan rasa aman dan nyaman bagi pemilik rumah.

2.      Menghasilkan produk baru yang berupa barang inovatif.

3.      Menjadikan sistem keamanan berbasis mikrokontroller dan monitoring terintergrasi yang bekerja 24 jam

4.      Untuk memperluas dan mempermudah pengetahuan terutama mengenai mikrikontroller dan sensor, khususnya dalam penggunaan alat tersebut.

5.      Sebagai alat bantu untuk mencegah tindak kejahatan pada instansi yang membutuhkan

D.   METODOLOGI PENELELITIAN

Untuk dapat merealisasikan penelitian ini maka metode yang akan digunakan adalah sebagai beriktu  :

1.  Mencari sumber informasi/literatur

Studi kepustakaan yang mencakup literatur-literatur mengenai datasheet Atmega 8535, sensor-sensor yang dibutuhkan.

2. Perancangan dan pembuatan alarm rumah menggunakan sensor.

3. Perancangan pembuatan sistem pengiriman SMS dengan Atmega8535.

Tahap ini meliputi pembuatan software dan hardware. Perancangan sistem minimum mikrokontroler Atmega sebagai hardware yang dilakukan terlebih dahulu. Selanjutnya, tahap pembuatan program pengiriman SMS menggunakan bahasa pemrograman C. Setelah itu program akan didownload ke IC Atmega 8535 menggunakan software Code Vision AVR.

4. Pengujian sistem alarm dan kendali keamanan menggunakan mobile phone sebelum instalasi.

Komunikasi dari kedua perangkat ini yaitu mobile phone dan mikrokontroler akan diuji dengan melakukan pengiriman informasi dari mobile phone berupa SMS ke mikrokontroler. Mikrokontroler ini diharapakan mampu menjalankan komunikasi sistem secara keseluruhan yaitu meliputi pengiriman data dan pengoperasian alat pengendali awal keamanan rumah.

5. Instalasi sistem alarm

Pada tahap ini dilakuakan modifikasi sistem pada rumah yaitu berupa pemasangan sensor dan peragkat keras menggunakan webcam dan sms.

6. Pengujian alat dan analisa sistem pada rumah setelah instalisasi.

Pengujian program mikrokontroler, mobile phone, bertujuan untuk mengetahui apakah sistem yang telah direalisasikan dapat bekerja sesuai dengan spesifikasi perencanaan yang telah ditetapkan. Selain itu, juga dilakuakan pengambilan data berupa kesesuaian perintah sms terhadap keamanan rumah.

E.    SISTEMATIKA PENULISAN

        Keseluruhan penulisan peneltian ini akan dibagi menjadi lima bab bahasan dengan lampiran dan daftar istilah yang diperlukan yaitu:

BAB I      :   PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, perumusan  masalah, batasan masalah, maksud dan tujuan penulisan, dan manfaat penulisan.

BAB II     :   DASAR TEORI

Bab ini menjelaskan tentang teori dasar yang menunjang tugas akhir, seperti tentang Mikrokontroler Atmega8535, infra merah, dan teori lainnya yang menunjang Tugas Akhir.

BAB III   :   PERANCANGAN PENELITIAN

Bab ini berisi tentang perancangan pembuatan alat yang akan digunakan dalam proses pembuatan tugas akhir.

BAB IV   :   HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN HASIL

Bab ini berisi tentang analisa dan hasil pengujian dari tiap-tiap blok diagram alat yang akan dirancang mengenai kekurangan dan kelebihannya.

BAB V     :   PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan akhir dari hasil pengamatan dan saran dari penelelitian ini..

F. KOMPONEN-KOMPONEN YANG DIGUNAKAN

            Komponen-komponen yang digunakan dalam proyek ini antara lain adalah:

1.      Mikrokontroler AVR ATMega 8535

2.      Handphone dan kartu chip operator seluler

3.      Webcam

4.      Sensor Infra Red

5.      Keypad untuk memasukkan kode pembuka keamanan

6.      Alarm

7.      Rangkaian elektronik pendukung

G. CARA KERJA

            Peralatan ini terhubung kepada sensor-sensor yang dipasang didaerah-daerah yang kemungkinan besar dibobol oleh orang yang tidak kita kehendaki. Masukan selain dari sensor Infrared yang dipasang dipintu, jendela atau bahkan atap juga dengan keypad yang dipergunakan untuk menonaktifkan sistem pengamanan, sehingga saat orang-orang yang memegang password untuk masuk, dapat masuk tanpa menyalakan sensor.

            Saat sensor dalam keadaan aktif, dan ada penerobos masuk, maka sistem akan mentrigger webcam dan handphone untuk mengirimkan pesan ke nomor yang sudah disetting. Penerima pesan singkat dapat membuka website untuk memantau tayangan webcam yang terpasang dirumah dan yang sudah terkoneksi dengan internet, untuk memantau keadaan rumah.

            Dengan mengirimkan sms dengan menggunakan format tertentu, maka handphone yang terpasang dirumah dapat mengirimkan sinyal kepada mikrokontroller untuk mengaktifkan alarm.

H.       KAJIAN PUSTAKA

1. Mikrokontroller AVR ATMega 8535

Mikrokontroller adalah pusat kerja dari suatu sistem elektronika seperti halnya mikroprosesor sebagai otak komputer. Adapun nilai plus bagi mikrokontroller adalah terdapatnya memori dan port input/output dalam suatu kemasan IC. Kemampuannya yang programmable, fitur yang lengkap seperti ADC internal, EEPROM internal, port I/O, komunikasi serial.

Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit dan sebagian besar instruksi dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Hal ini terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan AT86RFxx.

Pada dasarnya, yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan sama.Piranti dapat diprogram secara in-system programming (ISP) dan dapat diprogram berulang-ulang selama 10.000 kali baca/tulis didalam sistem.

a.    Konfigurasi Pin ATMega8535

       Secara fungsional konfgurasi ATMega8535 sebagai berikut;

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 catu 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, yaitu 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 mikrokontroller.

8)    XTAL1 danXTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9)    AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10)  AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

b.  Arsitektur ATMega8535

ATMega8535 memilii bagian struktur bagian sebagai berikut :

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

2)    ADC 10 bit sebanyak 8 saluran

3)   Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan.

4)   CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5)   Watchdog Timer dengan osilator internal.

6)   SRAM sebesar 512 byte.

7)   Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.

8)   Unit interupsi internal dan eksternal.

9)   Port antarmuka SPI

10) EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

11) Antarmuka komparator analog.

12) Port USART untuk komunikasi serial

c.       Fitur-Fitur ATMega8535

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

2)    Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable read Only Memory) sebesar 512 byte.

3)    ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel.

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

5)    Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

6)    Berperformen tinggi dan dengan konsumsi daya rendah (low power)

7)    Fitur Peripheral

       Ø  Dua Timer/Counter 8-bit dengan Separate Prescaler (sumber clock yang dapat diatur) dan Mode pembanding

       Ø  Satu Timer/Counter 16-bit dengan Separate Prescaler, Mode pembanding dan Capture Mode

       Ø  Real Time Counter dengan sumber osilator terpisah

       Ø  Terdapat delapan saluran ADC dengan resolusi sepuluh bit ADC

       Ø  Empat saluran Pulse Width Modulation (PWM)

       Ø  Terdapat Two Serial Interface

       Ø  Programmable serial USART

       Ø  Master/Serial SPI Serial Interface

       Ø  Programmable Watchdog Timer dengan On-Chip Oscillator

       Ø  On-Chip Analog Comparator

8)    I/O dan kemasan

       Ø  32 programmable saluran I/O

       Ø  40 pin PDIP, 44 pin TQFP, 44 PIN PLCC dan 44 pin MLF

9)    Tegangan Kerja

       Ø  2,7 – 5,5V untuk ATmega8535L

       Ø  4,5 – 5,5V untuk ATmega8535

10)  Kelas Kecepatan

       Ø  0 – 8 Mhz untuk ATmega8535L

       Ø  ·0 – 16 Mhz untuk ATmega8535

2. Pengenalan SMS (Short Message Service)

SMS merupakan salah satu fitur pengiriman dan penerimaan pesan dalam bentuk teks ke dan dari suatu ponsel. Fitur ini dikembangkan dan distandarisasi oleh standar ETSI pada dokumentasi GSM 03.40 dan GSM 03.38. Pada saat sekarang ini fitur ini merupakan salah satu media komunikasi yang paling banyak digunakan, meskipun telah banyak pula fitur atau layanan dari GSM seperti EMS,MMS, dan GPRSdikarenakan murah dan prosesnya cepat dibandingkan jika kita langsung menelpon langsung ke ponsel ataupun mengirim surat melalui jasa pelayan kantor pos. Keberadaan jasa dan industri yang menggunakan SMS khususnya semakin lama semakin banyak dijumpai. Hal ini berkat dukungan dari peramgkat yang senakin lama semakin terjangkau.

Adapun jasa atau ervice yang menggunakan SMS antara lain adalah seperti SMS banking. Kita hanya tinggal mengirim SMS utuk mengetahui saldo pada tabungan kita.  Dalam bidang indutri SMS digunakan sebagai pembangkit atau peringatan dari mesin pabrik bila sewaktu-waktu menagalami kerusakan. Pada bidang industri , memanfaatkan SMS sebagai alerting program dari mesin bila sewaktu-waktu mengalami kerusakan. Serta masih banyak lagi jasa dari indsutri yang menggunakan SMS sebagai media komunikasi ini.

3. Webcam

Webcam (singkatan dari web camera) adalah nama lain bagi kamera real-time (keadaan pada saat ini juga) yang gambar atau video bisa diakses atau dilihat melelaui World Wide Web. Program instan messaging atau aplikasi video call. Istilah webcam juga merujuk pada jenis kamera yang sering digunakan untuk keperluan tertentu. Pada umumnya webcam memiliki resolusi 352x288 / 640x288 piksel. Namun saat ini webcam kualitasnya sudahh mencapai hingga 1 Megapiksel.

Bagian-bagian web cam terdiri dari sebuah lensa standar yang terpasang pada sebuah papan sirkuit untuk menangkap sinyal gambar; casing(cover), ternasuk casing depan dan casing samping untuk menutupi lensa standar dan memiliki sebuah lensa di casing depan yang berguna untuk memasukkan gambar atau video; kabel support yang terbuat dari bahan fleksibel, dimana salah satu ujungnya dihubungkan dengan papan sirkuit dan yang satunya lagi memiliki connector, kabel ini dikonrtrol untuk menyesuaikan ketinggian, arah dan sudut pandang web camera.

Sensor yang biasanya digunakan dalam sebuah webcam adalah sensor CMOS.  Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, adalah jenis utama dari rangkaian yang terintergrasi. Teknologi CMOS digunakan di mikroprosesor, pengontrol mikro, RAM Statis, dan sirkuit logika digital lainnya. Teknologi CMOS juga digunakan dalam banyak sirkuit analog, seperti sensor gambar, pengubah data, dan sebagainya. Untuk mengubah gambar ke dalam bentuk file JPEG dan mengupload ke web server dapat menggunakan file transfer protocol (FTP).

4.  Handphone Receiver

            Handphone Receiver yang digunakan harus mendukung full AT-Commnad seperti Siemens M25, Siemens M35, Siemens M45, Siemens M55, Siemens M65, Siemens C35, Siemens C55, Sony Ericssson K 508i dan lain-lain.

            AT-Command adalah perintah yang dapat diebrikan kepada handphone atau GSM/CDMA modem untuk melakukan sesuatu hal, termasuk untuk mengirim dan menerima SMS (Short Messeging Service  denga  memprogram pemberian perintah ke dalam komputer maka perangkat atau device kita dapat melakukan pengiriman dan penerimaan SMS secara otomatis. Komputer atau mikrokontroler dapat memberikan perintah AT-Command melalui hubungan kabel data serial ataupun bluetooth. AT-Command merupakan pengembangan dari perintah yang dapatm diberikan kepada modem Hayes yang sudah ada sejak dulu. Dinamakan AT-Command karena semua perintah diawalli dengan karakter A dan T. Antar perangkat handphone baik GSM/CDMA modem bisa memiliki AT-Command yang berbeda-beda namun biasanya mirip antara satu perngkat dengan perangkat lain. Untuk mengetahui secara persis maka kita harus mendapatkan dokumentasi teknis dari produsen pembuat handphone atau GSM/CDMA.

I.      PERANCANGAN

1.      Tujuan perancangan

Pada tahap perancangan, harus ditentukan hal-hal apa saja yang mejadi pertimbangan dalam membangun sebuah sistem. Perancangan sistem yang akan disusun tersebut akan direlisasikan ke dalam subjek yang akan dirancang. Hal ini sangat penting untuk memudahkan perancang pada tahap penyelesaian subjek tersebut. Sehingga hasil yang diperoleh maksimal, tepat dan jelas. Adapun pelaksanaan dalam tugas akhir ini, tujuan utama dari perancangan ialah memudahkan dalam pembuatan blok-blok rangkaian yang saling menunjang operasi sistem secara optimal. Perancangan yang berhubungan dengan pembuatan sistem keamanan berbasis mikrokontroller menggunakan webcam dan sms ini dibagi atas dua tahap yaitu:

2.      Rencana Rancangan

Pembuatan blok diagram bagian transmitter sistem keamanan, bertujuan untuk mempermudah realisasi sistem deskripsi sistem deskripsi sebagai basis security dan proteksi komunikasi  menggunakan mikrokontroler AVR khususnya pada daerah kerja sistem transmitter.

a.    Perancangan bagian Elektronik bagian transmitter sistem keamanan

Pada bagian ini semua tahap pekerjaan yang berhubungan dengan rangkaian transmitter, diantaranya ialah

Ø Menentukan komponen yang digunakan untuk membuat rangkaian elektronik transmitter.

Ø Merangkai dan uji coba rangkaian transmitter.

Ø Menggabungkan rangkaian dari setiap blok diagram di project board.

Ø Melakukan uji coba rangkaian sistem.

b.    Perancangan bagian Mekanik.(miniatur) untuk transmitter.

Pembuatan program;

1)    Membuat Program Bahasa C yang berbasiskan pada bahasa MCS-51 pada jendela list program khususnya bagian transmitter.

2)    Melakukan Compile program. Hal ini bertujuan agar Mengkonversi list program yang dibuat kedalam kode biner/hexadecimal

3)    Mendownload (Hasil Compile) ke IC mikrokontroller AVR seri ATMega8535

J.    RENCANA PENGERJAAN

Adapun jadwal pengerjaan untuk penyusunan Tugas Akhir ini disusun sebagai berikut :

No	Kegiatan	Februari	Maret	April	Mei	Juni	Juli	Agustus
1	Penyusunan Proposal
2	Pengerjaan Tugas Akhir
3	Seminar Proposal
4	Penyusunan Laporan Tugas Akhir
5	Sidang Tugas Akhir

K.     PENUTUP       

Demikian proposal ini dibuat sebagai persyaratan dalam pengambilan judul tugas akhir.

Depok,      Desember 2013

Penulis

                      Pembimbing I                                           Pembimbing II

              ___________________                                  _________________