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
___________________ _________________