“DRA-LE SECURITY v1.0”

BY “DRA-LE ® TECH”

FINAL REPORT EMBEDDED SYSTEM

OLEH

FRANSISCA ANGGRAINI - 20412018

ANTHONY ANCI - 20413009

KEVIN JOSAL - 20413011

MAHENDRA SUARDANA P. O. W - 20413020

UNIVERSITAS CIPUTRA

SURABAYA

2015

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii

BAB I Pendahuluan ................................................................................................. 3

1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 3

1.2. Tujuan ....................................................................................................... 4

1.3. Rumusan Masalah .................................................................................... 4

BAB II Dasar Teori ................................................................................................. 5

2.1. Arduino ..................................................................................................... 5

2.2. Sensor Cahaya .......................................................................................... 6

2.3. Perangkat Lunak (Arduino IDE) .............................................................. 6

2.4. Otomatis Software Reset .......................................................................... 6

2.5. Sensor Infra Red (Infra Merah) ................................................................ 7

2.6. Resistor ..................................................................................................... 8

2.7. Teori Konsep Penggabungan Sensor dan Pembuat Program ................... 8

2.8. Buzzer ....................................................................................................... 9

BAB III Perancangan ............................................................................................ 10

3.1. Diagram Alur Sistem Kerja Alat ............................................................ 10

BAB IV Pengujian ................................................................................................ 12

BAB V Penutup ..................................................................................................... 13

5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 13

5.2. Saran ....................................................................................................... 13

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Dewasa ini perkembangan kehidupan dan teknologi dirasakan semakin

cepat dan menuntut adanya perubahan di berbagai sektor. Penguasaan IPTEK

mutlak dibutuhkan guna menunjang perubahan dan pengembangan teknologi

tersebut. Dampak tersebut secara otomatis berimbas kepada dunia usaha maupun

dunia industri. Penguasaan teknologi industri yang lebih maju dibutuhkan agar

dapat menciptakan produk dan kualitas yang lebih baik. Sumber daya manusia

(SDM) sebagai tenaga yang menguasai peralatan teknologi juga dituntut untuk

semakin handal dalam menjalankan segala macam teknologi yang lebih maju.

Dunia elektronika saat ini diramaikan dengan proyek-proyek membuat

robot mulai dari robot mainan, sampai pada robot yang serius seperti robot

pemadam api, robot produksi, robot keamanan, dan sebagainya. Seorang

penggemar elektronika yang berangkat dari mengoprek radio dan amplifier, besar

kemungkinan akan merasa repot kalau ingin mengembangkan hobby ke arah

robotika atau peralatan elektronika yang dapat berhubungan dengan komputer

misalnya karena dunia elektronik sekarang sudah sangat jarang menggunakan

komponen linear seperti dulu, tetapi sudah menggunakan mikrokontroler. Arduino

merupakan program mikrokontroler yang sedang naik daun dalam dunia

pemrograman elektro. Arduino lebih mudah diterima karena kesederhanaan

tampilan program dan penulisan source code yang sederhana sehingga

pemograman dengan Arduino sangat mudah dipelajari oleh pemula. Kegunaan

Arduino sangat beragam yaitu dapat digunakan untuk mengembangkan obyek

interaktif, mengambil masukan dari berbagai switch atau sensor, dan

mengendalikan berbagai lampu, motor, dan output fisik lainnya.

Berdasarkan uraian tersebut, peneliti ingin membuat suatu alat sensor

keamanan menggunakan kombinasi antara mikrokontroler dan bahan lainnya. Dan

sensor keamanan tersebut akan di presentasikan dalam bentuk yang menarik

4

dengan menggunakan mikrokontroler Arduino Uno dipadukan dengan mainan

anak-anak yaitu Lego yang sangat populer sejak beberapa tahun lalu karena

bentuknya yang unik dan dapat dibuat custom sesuai dengan keinginan kita dan

bahan kita yang ada.

1.2.Tujuan

Tujuan pembuatan proyek ini adalah sebagai berikut :

1. Sebagai alat atau perangkat sistem keamanan untuk menjaga, atau

mengamankan barang, benda, ataupun tempat.

1.3.Rumusan Masalah

Rumusan masalah proyek ini adalah sebagai berikut :

Bagaimana cara efektif untuk meningkatkan sistem keamanan untuk menjaga,

mengamankan barang, benda, ataupun tempat?

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1.Arduino

Uno Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328

.Board ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan

sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack

listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung

mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber

tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya.

Board Arduino Uno memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut :

● 1,0 pinout: tambah SDA dan SCL pin yang dekat ke pin aref dan dua pin

baru lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan IO REF yang

memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang

disediakan dari board sistem. Pengembangannya, sistem akan lebih

kompatibel dengan Prosesor yang menggunakan AVR, yang beroperasi

dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan 3.3V.

Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan

pengembangannya.

Deskripsi Arduino UNO:

Mikrokontroller Atmega328

Operasi Voltage 5V

Input Voltage 7-12V (Rekomendasi)

Input Voltage 6-20 (limits)

I/O 14 pin (6 pin untuk PWM)

Arus 50 mA

Flash Memory 32KB

Bootloader SRAM 2 KB

6

EEPROM 1 KB

Kecepatan 16 Mhz

2.2.Sensor Cahaya

Rangkaian LDR atau Light Dependent Resistor adalah salah satu

komponen elektronika yang masih bisa di bilang sebagai resistor yang besar

resistasi nilai tahanannya bergantung pada intensitas cahaya yang menutupi

permukaan,dimana LDR yang digunakan dalam perancangan sistem ini adalah

yang memiliki nilai rsesistansi sebesar 100 ohm dari pengukuran menggunakan

perangkat Avo Meter.

Rangkaian LDR biasanya di kenal dengan nama foto resistor, foto

konduktor, sel foto konduktif atau komponen lain yang sering di gunakan dalam

literatur suatu rangkaian.

Itu sebabnya makin kuat intensitas cahaya maka makin kecil nilai

tahanannya dan makin lemah intensitas cahaya maka makin besar nilai

tahanannya. Komponen LDR di buat dari Cadmium Sulphide (CdS). Pada

umumnya, Rangkaian LDR di gunakan sebagai sensor cahaya. Cara kerjanya

adalah LDR akan padam pada saat LDR mendapat cahaya cukup terang, apabila

LDR tidak mendapat cahaya makan komponen ini akan menyala.

2.3.Perangkat Lunak (Arduino IDE)

Lingkungan open-source Arduino memudahkan untuk menulis kode dan

meng-upload ke board Arduino. Ini berjalan pada Windows, Mac OS X, dan

Linux. Berdasarkan Pengolahan, avr-gcc, dan perangkat lunak sumber terbuka

lainnya.

2.4.Otomatis Software Reset

Tombol reset Arduino Uno dirancang untuk menjalankan program yang

tersimpan didalam mikrokontroller dari awal. Tombol reset terhubung ke

Atmega328 melalui kapasitor 100nf. Setelah tombol reset ditekan cukup lama

7

untuk me-reset chip, software IDE Arduino dapat juga berfungsi untuk meng-

upload program dengan hanya menekan tombol upload di software IDE Arduino.

2.5.Sensor Infra Red (Infra Merah)

Cahaya infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat

dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan terlihat pada

spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang

cahaya merah. Radiasi inframerah memiliki panjang gelombang antara 700 nm

sampai 1 mm dan berada pada spektrum berwarna merah. Dengan panjang

gelombang ini maka cahaya infra merah tidak akan terlihat oleh mata namun

radiasi panas yang ditimbulkannya masih dapat dirasakan/dideteksi.

Pada dasarnya komponen yang menghasilkan panas juga menghasilkan

radiasi infra merah termasuk tubuh manusia maupun tubuh binatang. Cahaya infra

merah, walaupun mempunyai panjang gelombang yang sangat panjang tetap tidak

dapat menembus bahan-bahan yang tidak dapat melewatkan cahaya yang nampak

sehingga cahaya infra merah tetap mempunyai karakteristik seperti halnya cahaya

yang nampak oleh mata.

Pada pembuatan komponen yang dikhususkan untuk penerima infra

merah, lubang untuk menerima cahaya (window) sudah dibuat khusus sehingga

dapat Universitas Sumatera Utara mengurangi interferensi dari cahaya non-infra

merah. Oleh sebab itu sensor infra merah yang baik biasanya memiliki jendela

(pelapis yang terbuat dari silikon) berwarna biru tua keungu-unguan. Sensor ini

biasanya digunakan untuk aplikasi infra merah yang digunakan diluar rumah

(outdoor).

Sinar infra merah yang dipancarkan oleh pemancar infra merah tentunya

mempunyai aturan tertentu agar data yang dipancarkan dapat diterima dengan baik

pada penerima. Oleh karena itu baik di pengirim infra merah maupun penerima

infra merah harus mempunyai aturan yang sama dalam mentransmisikan (bagian

pengirim) dan menerima sinyal tersebut kemudian mendekodekannya kembali

menjadi data biner (bagian penerima). Komponen yang dapat menerima infra

merah ini merupakan komponen yang peka cahaya yang dapat berupa dioda

(photodioda) atau transistor (phototransistor). Komponen ini akan merubah energi

8

cahaya, dalam hal ini energi cahaya infra merah, menjadi pulsa-pulsa sinyal

listrik. Komponen ini harus mampu mengumpulkan sinyal infra merah sebanyak

mungkin sehingga pulsa-pulsa sinyal listrik yang dihasilkan kualitasnya cukup

baik.

2.6.Resistor

Sebuah resistor sering disebut werstan, tahanan atau penghambat, adalah

suatu komponen elektronik yang dapat menghambat gerak lajunya arus listrik.

Resistor disingkat dengan huruf "R" (huruf R besar). Satuan resistor adalah Ohm,

yang menemukan adalah George Ohm (1787-1854), seorang ahli Fisika bangsa

Jerman. Tahanan bagian dalam ini dinamai Konduktansi. Satuan konduktansi

ditulis dengan kebalikan dari Ohm yaitu mho.

Kemampuan resistor untuk menghambat disebut juga resistensi atau

hambatan listrik. Besarnya diekspresikan dalam satuan Ohm. Suatu resistor

dikatakan memiliki hambatan 1 Ohm apabila resistor tersebut menjembatani beda

tegangan sebesar 1 Volt dan arus listrik yang timbul akibat tegangan tersebut

adalah sebesar 1 ampere, atau sama dengan sebanyak 6.241506 × 1018 elektron 1

per detik mengalir menghadap arah yang berlawanan dari arus.

2.7.Teori Konsep Penggabungan Sensor dan Pembuat Program

Pada tahapan ini teori mengacu kepada pembelajaran untuk mencari solusi

untuk menggabungkan dan menyatukan kumpulan komponenkomponen tersebut

agar dapat bekerja bersamaan/parallel, dimana perancng menemukan solusi dan

mencoba memecahkan masalah ini dengan konsep kerja yang menggunakan

sistem penyatuan rangkaian dengan menggunakan konsep ”Multi-channel Data

Logger”, yang dihubungkan ke arduino uno yang merupakan pusat pengolahan

data analog sebagai masukan (Input) yang akan diproses melalui proses konversi

data menjadi data digital dengan menggunakan ADC (Analog to Digital

Converter) yang merupakan hasil untuk (Output) yang ditampilkan pada display

yaitu LCD 16x2, Output serial pada program arduino v1.0.4 dan program

9

multichannel data logger yang dibuat oleh perancang dengan menggunakan

program Visual basic/vbnet.

2.8.Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk

mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja

buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan

yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus

sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau

keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan

dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan

diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan

menghasilkan suara.

10

BAB III

PERANCANGAN

3.1.Diagram Alur Sistem Kerja Alat

Pointer/ laser ditembakkan ke arah sensor cahaya

Jika pembacaan

sensor cahaya

berkurang / lebih kecil

dari batasan

ya

Buzzer dinyalakan dengan frekuensi yang telah ditentukan (alarm berbunyi)

Lampu led juga dinyalakan

tidak

mulai

sensor cahaya membaca input

11

Aktivitas percobaan membunyikan buzzer dengan menggunakan Arduino IDE.

Aktifitas percobaan membaca

input sensor cahaya terhadap

laser/pointer (1)

Aktifitas percobaan membaca

input sensor cahaya terhadap

laser/pointer (2)

12

BAB IV

PENGUJIAN

Ket: Aktivitas pengujian finalisasi (normal state - keadaan Awal)

Ket: Aktivitas pengujian finalisasi (ketika sensor disentuh maka alarm akan

berbunyi dan lampu led merah akan kedap-kedip menandakan adanya ancaman

atau orang yang melanggar

13

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Jadi, setelah mengerjakan projek “DRA-LE SECURITY v1.0” ini maka

kami dapat belajar lebih jauh dan lebih dalam lagi mengenai Arduino Uno serta

bagaimana cara melakukan programming Arduino Uno dan juga belajar mengenai

rancangan untuk alat atau perangkat yang menggunakan Arduino Uno sebagai

mikrokontrolernya. Selain itu, kami belajar juga mengenai komponen-komponen

lainnya seperti sensor cahaya, buzzer, led, motor, breadboard dan komponen-

komponen pendukung lainnya seperti resistor dan jumper yang dapat mendukung

rancangan sederhana yang kami buat sebagai proyek Ujian Akhir Semester kami

ini.

Selain manfaat bagi kami setelah mengerjakan proyek ini terkandung pula

manfaat yang dihasilkan dari proyek kami yaitu sistem keamanan yang istilahnya

“keren” bagi orang awam ini dapat dibuat dengan rancangan yang cukup

sederhana dan juga bisa dibuat dengan harga yang tidak terlalu mahal, cukup

memiliki beberapa komponen yang dibutuhkan saja maka sistem keamanan ini

sudah dapat dimiliki oleh sebuah perusahaan atau organisasi tertentu.

5.2. Saran

Untuk pengembangan lebih lanjutnya maka kami sebagai pengembang

proyek menyarankan yaitu:

● Perlunya penambahan atau pemutakhiran (upgrade) komponen untuk

mendukung kinerja dan sistem keamanan dari DRA-LE SECURITY v1.0

ini misalnya saja dengan mengganti buzzer dengan buzzer yang ukurannya

lebih besar sehingga suaranya bisa lebih nyaring terdengar.

● Susunan rancangan kabel dan resistor pada breadboard dapat lebih

dirapikan lagi untuk kerapian dan tampilan yang lebih baik.

● Pointer Infra Merahnya juga dapat diganti dengan sensor infra merah yang

sebenarnya dan ini perlu penambahan pada biaya.