SISTEM PENGAMANAN RUMAH DENGAN SECURITY PASSWORD

MENGGUNAKAN REMOTE BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO

Naskah Publikasi

diajukan oleh

Doni Karseno

07.11.1681

Kepada

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER

AMIKOM

YOGYAKARTA

2011

SYSTEM SECURITY HOME WITH THE SECURITY PASSWORD USED

REMOTE BASED MICROCONTROLLER ARDUINO

SISTEM PENGAMANAN RUMAH DENGAN SECURITY PASSWORD

MENGGUNAKAN REMOTE BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO

Doni Karseno

Jurusan Teknik Informatika

STIMIK AMIKOM YOGYAKARTA

ABSTRACT

Action criminality thieves at this time often happen. For it required a utilization and optimization tools that can provide a good level of security, including the ease and convenience in its use.

A tool into a new form of alternative security key code electronics use passwords with defined and controlled using a remote control. Is the right solution for a home security, because the use of passwords as an automatic door opener, with the form and use of practical. Home security system works using the remote control as a means of password input and ARDUINO microcontroller as controller of the system as well as supporting multiple electronics components.

This tool is intended to make opening and locking automatically based on the type the password via the remote control. Opening and locking system is automatically controlled by the ARDUINO microcontroller with a password as a condition to enter or exit the house. And when typing the wrong password then the alarm will sound. This requires programming using the C programming language to program the ARDUINO microcontroller.

Keyword : ARDUINO, remote control

1. Pendahuluan

Keamanan adalah salah satu hal yang sangat penting. Banyak hal yang

akan dilakukan untuk menciptakan kemanan. Salah satunya adalah rumah.

Setiap orang selalu merasa resah saat meninggalkan rumah dalam keadaan

kosong. Hal ini adalah suatu kewajaran karena rumah adalah tempat

menyimpan barang barang berharga dan mungkin sangat pribadi.

Perasaan resah disebabkan ada kemungkinan terjadinya pencurian

terhadap barang barang berharga yang ada didalam rumah. Bila rumah

dalam keadaan kosong maka rumah tidak bisa di awasi secara tepat. Tetapi

kalau pemilik rumah dapat lebih cepat mengetahui kejadian yang terjadi pada

rumah, pasti keadaan akan berbeda. Misalnya bila pemilik mengetahui

adanya usaha pencurian terhadap rumah yang di tinggalkan,secara otomatis

sebuah peringatan akan berbunyi bahwa keadaan rumah sedang berbahaya.

Untuk itu di perlukan sebuah alat yang dapat mengetahui jika ada

orang yang masuk rumah tanpa seizin pemilik saat rumah dalam keadaan

kosong. Dengan demikian tetangga yang ada di sekeliling rumah akan

merespon suara peringatan berbahaya yang terjadi pada rumah,dan

kemudian dapat mengambil tindakan lebih cepat untuk mengatasinya.

2. Landasan Teori

Mikrokontroller merupakan system computer yang seluruh atau sebagian

besar elemennya dikemas dalam satu chip IC sehingga sering juga disebut

single chip microcomputer. Disini penulis menggunakan mikrokontroler

arduino1 dengan tipe Arduino Duemilanove.

1 http://arduino.cc/

Arduino Duemilanove adalah kit mikrokontroller yang terdiri dari dua bagian

utama, yaitu :

1. Arduino Mega

2. Arduino IDE

A. Arduino Mega

merupakan salah satu jenis mikrokontroler2 single-board yang bersifat

open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan

penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki

prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri.

Hardware yang diprogram menggunakan bahasa berbasis Wiring (sintaks +

perpustakaan), mirip dengan C++ dengan beberapa penyederhanaan dan

modifikasi, dan pengolahan berbasis IDE.

Gambar 2. 1 Arduino Mega

2 Andrianto.Heri,2008”Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMega16”, Penerbit INFORMATIKA Bandung, Halaman 1-2

Spesifikasi Arduino MEGA1283 :

Tegangan input : 7 - 12 Volt

Digital I/O Pin : 54 pin (termasuk 14 pin PWM)

Analog Input Pin : 16 pin

Arus tiap I/O Pin : 40 mA

Flash Memory : 128 KB

Bootloader : 4 KB

SRAM : 8 KB

EPROM : 4 KB

Clock Speed : 16MHz

Gambar 2. 2 Arduino Mega

Dari gambar diatas akan dijelaskan komponen dan fungsi dari masing

masing pin yang terdapat dari arduino board tersebut

3 http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardADK

B. ATMEGA128

AT MEGA1284 merupakan salah satu mikrokontroller yang memiliki port

yang lebih banyak daripada seri ATMEL versi sebelumya, (seperti AT

MEGA16, AT MEGA32, AT MEGA 8535). Sehingga dalam penanganan

kontrol yang memerlukan I/O yang banyak, membuat komponen menjadi

lebih hemat baik dari segi sisi biaya dan desain hardware yang dibutuhkan.

Fitur yang dimiliki ATMEGA128

1. Memiliki internal EPROM, sehingga tidak perlu lagi memakai baterai

untuk mem-backup isi RAM.

2. Memiliki 8 channel ADC 10 bit.

3. Ram internal 4kb (bandingkan 8535 yang hanya 2Kbyte).

4. 4KB EEPROM untuk program.

5. Internal watch dog. Nah ini penting, sehingga bisa mencegah sistem

hang.

6. Real Time Counter with Separate Oscillator.

7. Brown-out detector, juga mencegah hang.

8. In-system programming, tidak perlu programmer khusus.

9. 6 PWM Saluran dengan Programmable Resolusi 2-16 Bits.

10. 8-channel, 10-bit ADC :

a) 8 Single-ended Channels

4 Winoto.Andi, 2010 “Mikrokontroller AVR ATmega8/16/32/8535.hal 18

b) 7 Differential Channels in TQFP Package Only

c) 2 Differential Channels with Programmable Gain at 1x, 10x, or 200x

11. Byte-oriented Two-wire Serial Interface

12. Programmable Serial USART

13. Master/Slave SPI Serial Interface

14. Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator

15. Internal kalibrasi RC Oscillator

C. Receiver ir sensor + remote

Receiver ir sensor + remote adalah serangkaian alat untuk memancarakan

dan menerima sinyal infra merah. Dimana Receiver ir sensor + remote ini ada

beberapa bagian, diantaranya

A. Infra Merah

B. Penerima infra merah (receiver)

C. Pemancar infra merah (Transmistter)

Gambar 2. 3 IR Kit for ARDUINO

D. Infra Merah

Cahaya infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat

dengan dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan

tampak pada spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang di atas

panjang gelombang cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka

cahaya infra merah ini akan tidak tampak oleh mata namun radiasi panas

yang ditimbulkannya masih terasa/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 mengurangi interferensi dari cahaya non-infra merah. Oleh

sebab itu sensor infra merah yang baik biasanya jendelanya (pelapis yang

terbuat dari silikon) berwarna biru tua keungu-unguan. Sensor ini biasanya

digunakan untuk aplikasi infra merah yang digunakan diluar rumah (outdoor).

E. Pemancar Infra Merah (Transmitter)

Infra merah dapat digunakan baik untuk memancarkan data maupun

sinyal suara. Keduanya membutuhkan sinyal carrier untuk membawa sinyal

data maupun sinyal suara tersebut hingga sampai pada receiver. Untuk

transmisi sinyal suara biasanya digunakan rangkaian voltage to frequency

converter yang berfungsi untuk mengubah tegangan sinyal suara menjadi

frekuensi. Untuk transmisi data biasanya sinyal ditransmisikan dalam bentuk

pulsa-pulsa. Ketika sebuah tombol ditekan pada remote control, maka

transmiter infra merah akan mentransmitkan sebuah sinyal yang akan

dideteksi sebagai urutan data biner.

F. Penerima Infra Merah (Receiver)

Komponen yang dapat menerima infra merah ini merupakan komponen

peka cahaya yang dapat berupa dioda (photodioda) atau transistor

(phototransistor). Komponen ini akan merubah energi cahaya, dalam hal ini

energi cahaya infra merah sebanyak mungkin sehingga pulsa sinyal listrik

yang dihasilkan kualitasnya cukup baik. Pada prakteknya sinyal infra merah

yang diterima intensitasnya sangat kecil sehingga perlu dikuatkan.

Dalam penerimaan infra merah, sinyal ini merupakan sinyal infra merah

yang termodulasi. Pemodulasian sinyal data dengan sinyal carrier dengan

frekuensi tertentu akan dapat memperjauh transmisi data sinyal infra merah.

Sebuah receiver infra merah dilengkapi dengan lensa cembung yang

mempunyai sifat mengumpulkan cahaya. Lensa tersebut juga merupakan

filter cahaya, lebih dikenal sebagai optical filter, yang hanya melewatkan

cahaya infra.

merah saja. Walaupun demikian cahaya yang nampakpun masih bisa

mengganggu kerja dari receiver infra merah karena tidak semua cahaya

nampak bisa difilter dengan baik. Oleh karena itu harus difilter pada frekeunsi

sinyal carrier yaitu pada 30 KHz sampai 40 KHz. Selanjutnya baik

photodioda maupun phototransistor disebut sebagai photodetector.

Konfigurasi photodetector yang umum dipakai adalah mode bias terbalik,

dimana photodetector dibias dengan tegangan eksternal yang sesuai

dengan karakteristik photodetector yang digunakan.

Ketika photodetector ini mendapat cahaya, dalam hal ini cahaya infra

merah maka terdapat arus bocor yang relatif kecil. Besar-kecilnya arus bocor

ini tergantung dari intensitas cahaya infra merah yang mengenai

photodetector tersebut.

Sebuah photodioda, biasanya mempunyai karakteristik yang lebih baik

dari pada phototransistor dalam responnya terhadap cahaya infra merah.

Biasanya photodioda mempunyai respon 100 kali lebih cepat dari pada

phototransistor. Oleh sebab itulah para designer cenderung menggunakan

photodioda daripada menggunakan phototransistor. Tetapi sebuah

phototransistor tetap mempunyai keunggulan yaitu mempunyai kemampuan

untuk menguatkan arus bocor menjadi ratusan kali jika dibandingkan dengan

photodiode.

Faktor yang berpengaruh pada kemampuan penerima infra merah adalah

‘active area’ dan ‘respond time’. Semakin besar area penerimaan suatu dioda

infra merah maka semakin besar pula intensitas cahaya yang

dikumpulkannya sehingga arus bocor yang diharapkan pada teknik bias

terbalik semakin besar. Selain itu semakin besar area penerimaan maka

sudut penerimaannya juga semakin besar. Kelemahan area penerimaan

yang semakin besar ini adalah noise yang dihasilkan juga semakin besar

pula. Begitu juga dengan respon terhadap frekuensi, semakin besar area

penerimaannya maka respon frekuansinya turun dan sebaliknya jika area

penerimaannya kecil maka respon terhadap sinyal frekuensi tinggi cukup

baik.

Respond time dari suatu dioda infra merah (penerima) mempunyai waktu

respon yang biasanya dalam satuan nano detik. Respond time ini

mendefinisikan lama agar dioda penerima infra merah merespon cahaya infra

merah yang datang pada area penerima. Sebuah dioda penerima infra merah

yang baik paling tidak mempunyai respond time sebesar 500 nano detik atau

kurang. Jika respond time terlalu besar maka dioda infra merah ini tidak

dapat merespon sinyal cahaya yang dimodulasi dengan sinyal carrier

frekuensi tinggi dengan baik. Hal ini akan mengakibatkan adanya data loss.

3. Perancangan Sistem

3.1 Perancangan Sistem

Dalam merancang SISTEM PENGAMAN RUMAH DENGAN

SECURITY PASSWORD MENGGUNAKAN REMOTE KONTROL BERBASIS

MIKROKONTROLLER ARDUINO baik untuk akuisisi maupun kendali gerak,

harus digambarkan terlebih dahulu menggunakan blok diagram tentang

konfigurasi dan pengkawatan yang akan diterapkan . hal ini akan sangat

membantu dalam mengetahui kesalahan serta kelamahan jika terjadi

kegagalan dalam perancangan sistem tersebut. Selain itu blok diagram juga

akan membantu untuk memahami perancangan sistem yang akan dilakukan.

Terdapat berbagai metode antarmuka untuk beberapa perangkat, baik

receiver sensor maupun actuator menuju ke pengendali utama berupa

mikrokontroller arduino, dan yang perlu diperhatikan adalah masalah

penjadwalan (waktu) dalam melakukan antarmuka pada tiap tiap perangkat

oleh mikrokontroller arduino agar tidak terjadi kesalahan dalam pembacaan

atau pengendalian perangkat. Pengendali utama berfungsi sebagai inisiator

antarmuka, sehingga untuk pembacaan sensor dilibatkan hanya di awal dari

proses dari kerja sensor. Khusus untuk aktuator pengendalian servo ,

dilakukan hanya saat terjadi inputan sinyal infra merah yang benar sesuai

yang telah terprogram dan antar muka dilakukan secara kontinyu.

Gambar 3. 1 Block Diagram Sistem

3.2 Perancangan Perangkat Lunak

Untuk perancangan perangkat lunak ini dibuat dengan menggunakan

bahasa C untuk memprogram mikrokontroller arduino. Software yang

digunakan adalah ARDUINO untuk membuat serta mengkompile kode

program ke dalam board arduino. Untuk mengetahui proses kerja dari sistem

ini, akan dapat lebih dipahami melalui diagram alur berikut ini.

Gambar 3. 2 Flowchart Sistem Keamanan Rumah

Dari gambar 3.8 dapat dipahami ada beberapa proses didalam sistem

keamanan ini. Yang pertama proses Switch ON pada posisi ini komponen

servo, IR Receiver, Buzzer akan berstatus siaga, untuk menerima inputan

dan output yang akan di hasilkan oleh pemancar infra merah. Pada status ini

kita tidak bisa mengganti atau melakukan pergantian password, yang bisa

dilakukan hanya menutup dan membuka kunci, serta dapat mendeteksi

getaran yang ada di area pintu. Ketika tombol lock di tekan maka pintu dalam

kondisi terkunci, maka selain tombol unlock di tekan maka alarm akan

berbunyi. Dan ketika tombol unlock ditekan pengguna, disini proses untuk

memasukkan passoword, apabila password yang di inputkan salah maka

alarm akan berbunyi, ketika input password benar maka servo akan

menggerakkan pengunci pintu.

Proses yang ke dua adalah dimana posisi ketika Switch OFF pada

posisi ini system tidak bias melakukan penguncian pintu, dalam posisi ini

motor servo dan Buzzer tidak berfungsi karna pada posisi ini pintu dalam

keadaaan terbuka. Dalam posisi ini user hanya bisa mengganti password.

4. Pembahasan

4.1 Bagian Mekanis

Kontruksi bagian mekanis dari sistem keamanan rumah ini dibentuk

segi empat yang layaknya sebuh pintu . Bahan yang digunakan untuk rangka

luar dan pintu adalah kayu jati. Gambar kerangka dan pintu dapat dilihat di

bawah ini.

Gambar 4. 1 Mekanis Kerangka dan Pintu

4.2 Pemrograman

Untuk membuat program Sistem Keamanan Rumah Dengan Security

Password Menggunakan Remote Kontrol Berbasis Mikrokontroller Arduino ini

disini saya menggunakan Software yang telah disediakan oleh

www.arduino.cc yaitu arduino versi 0022, untuk mengendalikan serta untuk

pembacaan sensor ir receiver. Untuk membuat sistem ini dibuat beberapa

bagian :

Pembuatan Program Menggunakan Arduino 0022

1. Pemrograman Hardware

2. Mendownload Program dari Arduino 0022 ke Hardware

5. Penutup

5.1 Kesimpulan

Dari tahap perancangan,pembuatan dan pengujian yang telah di lakukan

dapat di ambil kesimpulan antara lain :

1. Mekanik sistem keamanan dapat bekerja lebih baik sesuai fungsinya

tanpa ada kendala, dari mekanik yang berdimensi tinggi 60 cm, lebar

40 cm dan tebal 4 cm dapat menata semua komponen seperti : IR

Receiver, Motor servo, kunci pintu, board utama, engsel pintu.

2. Mikrokontroler dan elektronika yang berada pada sistem keamanan ini

dengan desain yang sangat sederhana ini bekerja normal dapat

menerima data dari transmitter remote kontrol

3. Pemrograman hardware yang digunakaan menggunakan bahasa

pemrograman C dengan seoftware Arduino 0022 yang mudah

digunakan serta dapat di pahami bahasa pemrogramannya. Dan

mikrokontroller dapat menghasilkan output yang penulis inginkan.

4. Dari keseluruhan sistem dan penerimaan dari IR Receiver dapat di

pengaruhi oleh beberapa hal :

a. IR Receiver tidak dapat menerima data jika sinyal yang

dipancarkan oleh transmitter terhalang oleh benda padat yang

tidak tembus oleh cahaya dengan ketentuan yang telah

tersedia di tabel 4.2.

b. IR Receiver haya dapat menerima data denganm kurang lebih

jarak kurang lebih 15 meter

5. Password yang digunakan tidak boleh ada yang sama

5.2 Saran

dalam pembuatan system keamanan ini penulis memberikan saran

untuk pengembangan lebih lanjut untuk mendapatkan system pengamanan

yang sempurna :

1. Modul IR Receiver dapat di kembangkan lagi atau diganti

menggunakan sinyal radio yang di control menggunakan remot yang

jarak jangkauanya lebih luas.

2. Untuk tombol,penulis menyarankan menggunakan keypad agar lebih

lebih akurat dalam penekananya.

3. Untuk pengembangan password penulis selanjutnya bisa

menggabungkan atau menduplikat password dengan tombol yang

sama.

Sistem ini dapat di aplikasikan pada pintu pintu yang lain atau yang

lebih rahasia.

DAFTAR PUSTAKA

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega1280: diakses tanggal 16 mei

2011

Winoto.Andi, 2010 “Mikrokontroller AVR ATmega8/16/32/8535 dan Pemogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR”, Penerbit Informatika, Bandung

Andrianto.Heri,2008”Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMega16”, Penerbit INFORMATIKA Bandung