sistem keamanan rumah sederhana dengan pir

7/25/2019 Sistem Keamanan rumah sederhana dengan PIR

1/97

SISTEM KEAMANAN RUMAH SEDERHANA

BERBASISKAN MIKROKONTROLLER PIC16F877A

SkripsiSebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Sains

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Oleh

AFHAM RAMADHAN104097003105

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI

SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

2013 M/1434 H


2/97

SISTEM KEAMANAN RUMAH SEDERHANA

BERBASISKAN MIKROKONTROLLER PIC16F877A

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Sains

Fakultas Sains dan TeknologiUniversitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

AFHAM RAMADHAN

104097003105

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI

SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

2013 M/1434 H


3/97


4/97


5/97

PERNYATAAN

DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR HASIL

KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI SKRIPSI

ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU LEMBAGA

MANAPUN.

Jakarta , 29 April 2013

Afham Ramadhan 104097003105


6/97

i

ABSTRAK

Pada tugas akhir ini dibuat sistem keamanan rumah yang sangat sederhana

dengan menggunakan perangkat yang mudah didapat yaitu mikrokontroller dan

beberapa sensor. Mikrokontroller yang digunakan adalah PIC16F877A dan sensor

yang digunakan adalah infra merah dan switch. Sistem menggunakan sensor sebagai

input untuk mikrokontroller dan lampu LED sebagai output-nya. Sistem keamanan

rumah sederhana ini diharapkan bisa menjadi salah satu cara untuk meningkatkan

keamanan rumah di masyarakat pada umumnya

Kata kunci : Mikrokontroller PIC16F877A, Sensor Infra Merah, Sensor Passive Infra

Red, Sistem Keamanan Rumah.


7/97

ii

ABSTRACT

This paper presents about home security sistem which very simple to make with

devices that easy to get which are microcontroller and few sensors. On this papers

microcontroller that be used is PIC16F877A and the sensors are infra red modul and

switch component. The system uses sensors as input to microcontroller and LED

lamp as output. The simple home security system is expected to be one of ways

which can improve home security at society.

Keywords : PIC16F877A Microcontroller, Infra red Sensor, Passive Infra Red

Sensor, Home Security System.


8/97

iii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah segala puji serta syukur penulis ucapkan pada Allah SWT,

karena berkat Maha Pengasih dan Maha Penyayang-Nya Ia masih memberi nikmat

berupa keimanan, kesehatan dan kesempatan hingga penulis mampu menyelesaikan

Tugas Akhir ini. Shalawat serta salam dihaturkan pada Nabi Muhammad SAW,

karena berkat perantara dan perjuangannya nikmat iman dan islam dapat dirasakan

hingga saat ini.

Pada kesempatan kali ini dengan tulus penulis mengucapkan banyak terima

kasih pada semua yang telah banyak membantu dan mendukung hingga skripsi ini

berhasil diselesaikan dengan baik, di antaranya:

Orang tua tercinta yaitu Ayah, Ibu, Bapak, dan Mama atas segala dukungan

curahan tulus kasih dan sayang tak terbalas.

Istri tercinta, Eka Yuliana, yang selalu mendampingi dan menemani.

Semua Om dan tante serta maknek dan yang lainnya yang turut membantu

dan menyumbang sehingga skripsi ini bisa dilanjutkan.

Bpk Edi Sanjaya, MSi selaku pembimbing I tugas akhir ini, atas segala ilmu

yang diberikan dan banyak waktu yang telah diluangkan.

Bpk Ambran Hartono, MSi selaku pembimbing II tugas akhir ini atas segala

masukan, dukungan serta kepercayaan yang telah banyak diberikan.


9/97

iv

Bpk Priyambodo, SSi selaku laboran Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta, atas banyak ilmu baru dan segala kesabaran yang telah

banyak diberikan dalam menuntun penulis.

Dan seluruh pihak-pihak baik secara langsung maupun tak langsung telah

banyak membantu dalam penulisan tugas akhir ini. Terma kasih.

Jakarta, 7 Mei 2013

Afham Ramadhan


10/97

v

DAFTAR ISI

ABSTRAK ..................................................................................................... i

KATA PENGANTAR .................................................................................. iii

DAFTAR ISI ................................................................................................. v

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ........................................................................................ x

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

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

1.2 Rumusan Masalah................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian.................................................................................... 2

1.4

Manfaat Penelitian.................................................................................. 3

1.5 Pembatasan Masalah.............................................................................. 3

1.6 Metode Penelitian.................................................................................... 3

1.7 Sistematika Penulisan............................................................................. 4

BAB II DASAR TEORI................................................................................ 6

2.1. Sensor..................................................................................................... 7

2.1.1. Sensor Cahaya..................................................................... 8

2.1.2. Sensor Suara......................................................................... 11

2.1.3. Sensor Suhu........................................................................... 13

2.1.4. Sensor Gaya........................................................................... 15


11/97

vi

2.2 Mikrokontroller....................................................................................... 19

2.2.1. Spesifikasi Mikrokontroller.................................................. 21

2.2.2. Struktural Memori dan CPU................................................ 21

2.2.3. Konfigurasi PIN input danoutput.........................................23

2.2.4. Instruksi Pada Mikrokontroller PIC................................... 27

2.2.5 Algoritma Dan Flow Chart................................................... 35

2.3 . Program Aplikasi................................................................................... 37

2.3.1. MikroC................................................................................... 37

2.3.2. WinPIC800............................................................................. 41

2.3.3. Proteus.................................................................................... 42

2.4. Penggunaan Mikrokontroller............................................................... 47

BAB III PERANCANGAN PERANGKAT................................................. 49

3.1. Waktu Dan Tempat Penelitian.............................................................. 49

3.2. Cara Kerja Sistem.................................................................................. 49

3.3. Perancangan perangkat lunak (software)............................................. 51

3.3.1. Program Simulasi................................................................... 51

3.3.2. Pemograman Mikrokontroller.............................................. 54

3.4. Perancangan Perangkat Keras.............................................................. 56

3.4.1. Sistem Minimum Mikrokontroller PIC16F877A............... 56

3.4.2. Sensor Passive Infra Red....................................................... 59

3.4.3. Sensor Infra Merah............................................................... 60


12/97

vii

3.4.3.1. Pemancar Infra Merah (Infra Red Transmitter) 60

3.4.3.2. Penerima Infra Merah (Infra Red Receiver) 63

3.4.4. Switch...................................................................................... 65

3.4.5. Lampu LED........................................................................... 66

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN....................................................... 69

4.1. Pengujian Sensor Pada Program Simulasi............................................ 69

4.2. Pengujian Sensor Pada Prototipe.......................................................... 69

4.2.1. Sensor Infra merah................................................... 72

4.2.2. Sensor Passive Infra Red.......................................... 75

4.2.3. Sensor Switch............................................................. 77

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN......................................................... 79

5.1. Kesimpulan.............................................................................................. 79

5.2. Saran........................................................................................................ 79

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... 81


13/97

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 LDR....................................................................................................... 9

Gambar 2.2 Phototransistor....................................................................................... 9

Gambar 2.3 Skema Phototransistor........................................................................... 10

Gambar 2.4 Photodioda............................................................................................. 10

Gambar 2.5 Skema Photodioda................................................................................. 10

Gambar 2.6 Rangkaian sensor suara.......................................................................... 12

Gambar 2.7 Thermocouple .......................................................................................13

Gambar 2.8 (a) Detektor suhu tahanan (b) Simbol RTD........................................... 14

Gambar 2.9 Thermistor.............................................................................................. 15

Gambar 2.10 Sensor suhu IC..................................................................................... 15

Gambar 2.11 Strain gauge.........................................................................................16

Gambar 2.12 Penggunaan Sensor Tekan pada Pengukur Regangan Kawat............ 18

Gambar 2.13 Alur program memori......................................................................... 22

Gambar 2.14 Karakteristik CMOS............................................................................24

Gambar 2.15 Port ADC di mikrokontroller...............................................................26

Gambar 2.16 Contoh penerapan algoritma................................................................ 36

Gambar 2.17 Ikon MikroC........................................................................................ 38

Gambar 2.18 Mengawali Pemakaian MikroC........................................................... 38

Gambar 2.19 Membuat Project program.................................................................. 39


14/97

ix

Gambar 2.20 Window editor..................................................................................... 40

Gambar 2.21 Meng-Compile program..................................................................... 40

Gambar 2.22 Tampilan WinPic................................................................................ 41

Gambar 2.23 Ikon untuk menghapus program di WinPIC800.................................. 42

Gambar 2.24 Ikon downloadprogram ke mikrokontroller........................................ 42

Gambar 2.25 ikon untuk mencari komponen di Proteus........................................... 43

Gambar 2.26 Mencari komponen dengan keyword................................................... 44

Gambar 2.27 Hasil pencarian dengan keyword....................................................... 44

Gambar 2.28 Penyelesaian pencarian komponen....................................................... 45

Gambar 2.29 Hasil pencarian dengan komponen................................................... 45

Gambar 2.30 Memasukanfile hex ke mikrokontroller simulasi................................ 46

Gambar 2.31 Powerdan ground simulasi ................................................................. 46

Gambar 2.32 Menjalankan simulasi.......................................................................... 47

Gambar 3.1 Langkah dasar sistem keamanan............................................................ 49

Gambar 3.2 Mikrokontroller simulasi di Proteus....................................................... 51

Gambar 3.3 Mikrokontroller PIC16F877A di Aplikasi Proteus................................ 52

Gambar 3.4 Desain simulasi sistem keamanan.......................................................... 53

Gambar 3.5 Sistem minimum mikrokontroller.......................................................... 56

Gambar 3.6Development board EMP-877................................................................ 57

Gambar 3.7 Modul PIR (Passive Infra Red).............................................................. 58

Gambar 3.8 Skema infra red transmitter................................................................... 61


15/97

x

Gambar 3.9 Modul pemancar infra merah............................................................... 61

Gambar 3.10 Skema modul receiver.......................................................................... 63

Gambar 3.11 Modul receiver infra red...................................................................... 63

Gambar 3.12 Sensor switch........................................................................................ 65

Gambar 3.13 Lampu LED.......................................................................................... 65

Gambar 3.14 Skema desain sistem keamanan rumah................................................ 66

Gambar 3.16 Simulasi skema desain penelitian......................................................... 67

Gambar 4.1 Simulasi cara kerja sensor 1................................................................... 68



Gambar 4.4 Kondisi Awal Sistem ............................................................................. 70

Gambar 4.5 Detail Sistem.......................................................................................... 71

Gambar 4.6 Letak Jumper.......................................................................................... 72

Gambar 4.7 Tes Sensor Infra red............................................................................... 73

Gambar 4.8 Tes Sensor Passive Infra Red(PIR)....................................................... 77

Gambar 4.9 Tes Sensor switch................................................................................ 77


16/97

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Konversi bilangan ........................................................................... 36

Tabel 2.2 Contoh penggunaan bilangan ......................................................... 36

Tabel 4.1 Konfigurasi jumper......................................................................... 75

Tabel 4.2 Logika sensor infra red.................................................................... 75


17/97

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Pada masa kini semakin banyak penelitian tentang IR (infra red) atau infra

merah yang dilakukan. Cahaya infra merah memiliki karakteristik panjang

gelombang yang tidak bisa dilihat oleh mata akan tetapi dapat dideteksi. Oleh

karena itu, karakteristik cahaya infra merah ini banyak digunakan untuk berbagai

macam aplikasi. Cahaya infra merah juga kerap kali digunakan sebagai sensor.

Sensor yang menggunakan cahaya infra merah ini sangat murah dan mudah

digunakan dalam berbagai bidang dan alat, terutama dalam pembuatan sistem

robot [1].

Dengan demikian maka sistem keamanan bisa juga didesain dengan

menggunakan infra merah sebagai sensor. Banyak perangkat keamanan yang telah

dibuat dengan spesifikasi yang berbeda-beda. Ada sistem keamanan yang

memasang sensor di jendela rumah atau juga ada yang menggunakan kamera

pengintai yang telah diberi kemampuan algoritama untuk membaca pergerakan di

daerah yang diamati. Di antara sistem-sistem tersebut ada yang aktivatornya

menggunakan alarm dan ada juga yang menggunakan sistem on line dengan

menggunakan koneksi jaringan atau telepon genggam.


18/97

2

Sistem keamanan yang bersifat on line memungkinkan sistem untuk selalu

menjaga rumah baik dalam kondisi sedang ada penghuni atau ketika sedang tidak

ada penghuni. Sistem tersebut memberi info adanya gangguan di rumah langsung

ke penghuni dengan menggunakan telepon genggam atau terhubung langsung ke

unit keamanan yang terdekat dengan rumah yang bisa berupa pos keamanan atau

kantor aparat keamanan terdekat berdasarkan sistem yang telah terkoneksi.

Di antara banyak macam sensor terdapat sensor yang dapat digunakan untuk

sistem keamanan rumah yaitu sensor passive infra red. Sensor tersebut memiliki

kelebihan di antara sensor lain yaitu murah dan memiliki fungsi yang sangat cocok

sebagai sensor sistem keamanan rumah. Karena sensor mampu mendeteksi

pergerakan di wilayah yang diamati. Untuk membuktikan hipotesa ini akan

dilakukan penelitian dengan judul seperti tersebut di atas.

1.2. RUMUSAN MASALAH

Bagaimana membuat sistem keamanan rumah yang murah dan kredibel ?

Bagaimana membuat sistem keamanan rumah yang kosong atau ditinggal

penghuni ?

1.3.TUJUAN PENELITIAN

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah :

Membuat sistem keamanan rumah dengan menggunakan sensor.

Membuat simulasi sistem keamanan rumah yang dikendalikan oleh

mikrokontroller sesuai dengan instruksi useratau penghuni.


19/97

3

1.4. MANFAAT PENELITIAN

Penelitian ini mempunyai manfaat supaya bisa diaplikasikan pada sistem

rumah. Sehingga membantu penghuni rumah dalam meningkatkan keamanan

rumah dengan sistem otomatis yang sederhana dengan dikendalikan oleh

mikrokontroller yang mudah didapatkan di pasar.

1.5. PEMBATASAN MASALAH

Dalam tugas akhir ini ruang lingkup pembahasan masalah dibatasi pada :

a.Sistem keamanan sederhana hanya menggunakan beberapa sensor berupa

switch, pemancar dengan penerima infra merah danpassive infra red.

b.Sistem keamanan sederhana berupa prototipe.

c.Sistem keamanan sederhana yang akan dibuat adalah bersifat simulasi.

d.Sistem keamanan tidak menggunakan sistem on line sebagai aktivator seperti

koneksi internet atau telepon genggam.

1.6. METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap, yang terdiri dari :

Studi literatur dan diskusi

Tahap ini dilakukan untuk mengumpulkan informasi mengenai teori secara

keseluruhan, metodologi, dan komponen terkait yang dibutuhkan selama

penelitian ini. Tahapan ini dilakukan dari awal hingga akhir penelitian.

Penelitian


20/97

4

Penelitian dalam pembuatan sistem lampu otomatis diawali dengan

menggunakan software simulasi untuk membuat simulasi rangkaian. Lalu

dengan software compiler untuk memprogram mikrokontroller.

Pembuatan prototipe

Setelah berhasi dengan simulasi maka akan dilanjutan dengan membuat

prototipe dengan komponen yang sesuai dengan rancangan dan diuji melalui

program simulasi.

1.7. SISTEMATIKA PENULISAN

Bab I : Pendahuluan

Pada bab ini dijelaskan mengenai latar belakang, tujuan penelitian,

pembatasan masalah, metode penelitian, dan sistematika penulisan.

Bab II : Dasar Teori

Pada bab ini dijelaskan mengenai teori komponen-komponen

elektronik dan pemograman yang digunakan untuk membuat sistem

keamanan sederhana.

Bab III : Perancangan Perangkat Sistem

Pada bab ini dijelaskan tentang membuat sistem keamanan

sederhana yang terdiri dari perancangan software yang berupa

pemograman untuk mikrokontroller dan hardware yang menjadi

perangkat prototipe dari sistem tersebut.

Bab IV : Hasil Pengujian sistem dan Pembahasan


21/97

5

Pada bab ini akan dijelaskan tentang hasil perancangan dan

pembuatan sistem. Selain itu juga akan diberikan pembahasan

pengujian sistem yang telah dibuat.

Bab V : Kesimpulan dan saran

Bab ini berisi kesimpulan dan saran tentang penelitian ini.


22/97

6

BAB II

DASAR TEORI

Sistem yang akan dikembangkan adalah berupa prototipe dari sistem rumah

otomatis terintegrasi. Sistem ini terbentuk dari dua sistem yaitu perangkat lunak

(software) dan perangkat keras (hardware). Perangkat lunak meliputi program yang

akan menjalankan eksekusi dari perintah-perintah yang telah ditulis dalam bahasa

pemograman lalu hasil eksekusi tersebut akan diteruskan oleh perangkat keras dengan

melakukan sesuai dengan perintah yang ditulis di program.

Langkah-langkah dasar sistem otomatis adalah bahwa perangkat keras yang

terdiri dari komponen-komponen elektronik terdiri dari perangkat sensor dan

perangkat yang berfungsi untuk membaca data dari sensor lalu mengolah untuk bisa

mengirimkan perintah yang telah diproses ke bagian komponen aktivator yang akan

melakukan perintah tersebut.

Komponen yang berfungsi sebagai sensor berupa LDR (light dependent

Resistor) atau resistor yang bergantung pada intensitas cahaya, komponen sensor

lainnya bisa juga berupa switch. Sedangkan komponen yang berfungsi untuk

membaca data dari sensor dan mengolahnya untuk bisa dieksekusi adalah

mikrokontroller. Komponen aktivatornya bisa berupa alarm, lampu, dan servo.

Pada bagian selanjutnya dari sub bab ini akan dibahas secara lebih rinci

mengenai tahap-tahap yang akan dilakukan dalam tugas akhir ini.


23/97

7

2.1.

SENSOR

Sensor adalah device atau komponen elektronika yang digunakan untuk

merubah besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga bisa dianalisa dengan

menggunakan rangkaian listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian

pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.

Jenis sensor secara garis besar bisa dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

Sensor fisika

Sensor fisika adalah sensor yang mendeteksi suatu besaran berdasarkan

hukum-hukum fisika. Yang termasuk kedalam jenis sensor fisika yaitu :

Sensor cahaya

Sensor suara

Sensor suhu

Sensor gaya

Sensor percepatan

Sensor kimia

Sensor kimia adalah sensor yang mendeteksi jumlah suatu zat kimia

dengan cara mengubah besaran kimi menjadi besaran listrik. Biasanya ini

melibatkan beberapa reaksi kimia. Yang termasuk kedalam jenis sensor kimia

yaitu :

Sensor PH

Sensor Gas


24/97

8

Sensor oksigen

Sensor Ledakan

dll

untuk selanjutnya pembahsan kita akan lebih difokuskan pada jenis Sensor Fisika

dan implementasinya dalam rangkaian elektronika sederhana

2.1.1. SENSOR CAHAYA

Sensor cahaya adalah komponen sensor yang dapat mendeteksi adanya

cahaya dan kemudian mengubahnya menjadi energi atau sinyal listrik untuk

dipakai pada suatu rangkaian yang memakai cahaya sebagai

pemicunya.Komponen sensor cahaya yang biasa dipakai ada beberapa jenis

seperti LDR (light dependent resistor), photo transistor, dan dioda photo

atauphotodiode.

Komponen-komponen sensor ini sering dipakai pada rangkaian

elektronika. Untuk penjelasan lebih rinci tentang komponen-komponen sensor

cahaya dapat dilihat pada penjelasan di bawah ini :

LDR (LIGHT DEPENDENT RESISTOR)

LDR yang disebut juga photoresistor pada prinsipnya yaitu sebuah

resistor yang nilai resistansinya bergantung pada seberapa banyak cahaya

yang jatuh pada permukaan sensornya. Prinsip kerja LDR itu sendiri adalah

nilai resistansinya akan bertambah besar apabila tidak terkena cahaya (malam


25/97

9

hari ) dan akan berkurang nilai resistansinya apabila terkena cahaya ( siang

hari).

Gambar 2.1 LDR

LDR ini umumnya digabungkan dengan beberapa transistor untuk

membentuk rangkaian lampu otomatis atau rangkaian lainnya. Kelebihannya

tak ada kode spesial untuk membaca nilai resistasi pada LDR ini.

PHOTOTRANSISTOR

Gambar 2.2 Phototransistor

Transistor photo atau phototransistor secara sederhana adalah sebuah

transistor bipolar yang memakai kontak (junction) base-collector yang

menjadi permukaan agar dapat menerima cahaya sehingga dapat digunakan

menjadi sensor cahaya.

Phototransistor mempunyai kemampuan kepekaan yang lebih baik

dibanding dengan diodafoto, Ini disebabkan elektron yang dihasilkan oleh


26/97

10

foton cahaya pada kaki junction di-injeksikan dibagian base transistor tersebut

yang kemudian diperkuat di kaki c atau kolektornya.

Gambar 2.3 Skema Phototransistor

Kekurangannya adalah respon dari sensor cahaya phototransistor ini akan

lebih lambat dibanding dengan diode foto.

PHOTODIODA

Gambar 2.4 Photodioda [2]

Dioda photo atau biasa disebut photodioda yaitu sejenis komponen dioda yang

dapat mendeteksi cahaya. Layaknya dioda biasa, komponen ini juga

mempunyai p-n, hanya saja dibuat peka terhadap cahaya.

Gambar 2.5 Skema Photodioda [2]

Tipe cahaya yang bisa mempengaruhi diode photo ini yakni sinar matahari,

sinar infra merah, sinar ultra ungusampai dengan sinar-x. pemakaian diode


27/97

11

photo sangat beragam, diantaranya yaitu sebagai penghitung otomatis jumlah

kendaraan yang lewat di jalur tol, sebagai pengukur intensitas cahaya pada

kamera digital serta juga digunakan sebagai komponen sensor cahaya pada

peralatan medis.

2.1.2. SENSOR SUARA

Sensor suara adalah sebuah alat yang mampu mengubah gelombang

Sinusiuda suara menjadi gelombang sinus energi listrik (Alternating Sinusioda

Electric Curret). Sensor suara bekerja berdasarkan besar/kecilnya kekuatan

gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan

bergeraknya membran sensor yang juga terdapat sebuah kumparan kecil

dibalik membran tadi naik dan turun.

Kecepatan gerak kumparan menentukan kuat-lemahnya gelombang

listrik yang dihasilkannya. Komponen yang termasuk dalam Sensor suara

yaitu microphone. Micropone adalah komponen elektronika dimana cara

kerjanya yaitu membran yang digetarkan oleh gelobang suara akan

menghasilkan sinyal listrik.

Suara dapat dideteksi dengan mikrofon seperti komponen mikrofon

kapasitor. Untuk efisiensi, umumnya sensor suara yang digunakan ialah

microphone insert, sebuah isi mikrofon tanpa badan dan kaki penyangga.

Piranti ini merupakan dasar dari mikrofon, memiliki 2 kaki sambungan

dibagian belakang. Salah satu jenis dari mikrofon insert yakni mikrofon kristal

mampu menghasilkan sinyal output tanpa memerlukan catu daya.[3]


28/97

12

Komponen-Komponen Pembuatan Sensor Suara :

Resistor

Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk

menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara

kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya, berdasarkan

hukum Ohm

Condensator

Trimpot

Dioda

Integrated Circuit (IC)

Condensator Mic

LED

PCB Matriks

Potensio Meter 100 k

Gambar 2.6 rangkaian sensor suara[3]


29/97

13

2.1.3.

SENSOR SUHU

Ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan :

a)Thermocouple

Thermocouple pada pokoknya terdiri dari sepasang penghantar

yang berbeda disambung las dilebur bersama satu sisi membentuk hot

atau sambungan pengukuran yang ada ujung-ujung bebasnya untuk

hubungan dengan sambungan referensi. Perbedaan suhu antara

sambungan pengukuran dengan sambungan referensi harus muncul untuk

alat ini sehingga berfungsi sebagai thermocouple. Thermocouple pada

prinsipnya menggunakan perbedaan suhu antar sambungan penghantar

menyebabkan terbangkitnya tegangan DC yang kecil

Gambar 2.7 Thermocouple [4]

b)Detektor Suhu Tahanan

Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu dengan

detektor suhu tahanan (resistant temperature detector = RTD) adalah


30/97

14

tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu.

Kesebandingan variasi ini adalah presisi dan dapat diulang lagi sehingga

memungkinkan pengukuran suhu yang konsisten melalui pendeteksian

tahanan. Bahan yang sering digunakan RTD adalah platina karena

kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.

(a)

(b)

Gambar 2.8 (a) Detektor suhu tahanan (b) Simbol RTD [4]

c)Thermistor

Thermistor adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya

mempunyai koefisien suhu negatif. Karena suhu meningkat, tahanan

menurun dan sebaliknya. Thermistor sangat peka (perubahan tahanan

sebesar 5 % per0C) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil

di dalam suhu.


31/97

15

Gambar 2.9 Thermistor

d)SensorSuhuRangkaian Terpadu (IC)

Sensor suhu dengan IC ini menggunakan chip silikon untuk elemen

yang merasakan (sensor). Memiliki konfigurasi output tegangan dan arus.

Meskipun terbatas dalam rentang suhu (dibawah 2000C), tetapi

menghasilkan outputyang sangat linear di atas rentang kerja.

Gambar 2.10 Sensor suhu IC

2.1.4.SENSOR GAYA

Sensor gaya adalah sensor yang membaca nilai dari gaya yang diterima

dari sensor tersebut. Sensor gaya ada beberapa jenis, di antaranya:

a. Strain Gauge

Sensor gaya yang sering digunakan adalah Strain Gauge, yang

prinsip kerjanya didasarkan pada efek piezoresistive dari bahan

semikonduktor, seperti silikon dan germanium. Sensor ini secara fisik

bentuknya dibuat kecil. Sensor ini mempunyai keluaran yang sensitip

terhadap perubahan temperatur, dan perubahan tahanannya sangat sensitif

tetapi tidak linier. Perubahan tahanan dinyatakan dengan Gauge Faktor


32/97

16

(GF) yaitu perbandingan perubahan tahanan dan perubahan panjang

(akibat terjadi regangan).

Strain gauge adalah komponen elektronika yang dipakai untuk mengukur

regangan. Strain gauge menghasilkan perubahan nilai tahanan yang

proporsional dengan perubahan panjang atau jarak (length).

Gambar 2.11 Strain gauge

Komponen bernama strain gauge (pengukur tekanan mekanis) sangat

peka terhadap perubahan gaya mekanik. Alat ini tersusun atas selembar

kertas foil logam tipis, yang dibentuk sedemikian rupa menjadi benang-

benang yang sangat halus. Lapisan film plastik membungkus keseluruhan

kertas ini.

b.

Sensor Tekanan

Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah mengubah tegangan

mekanis menjadi sinyal listrik. kurang ketegangan didasarkan pada

prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas

penampang. Daya yang diberikan pada kawat menyebabkan kawat


33/97

17

bengkok sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah

tahanannya, Aplikasi umum pengukuran tekanan balok seperti terlihat

pada gambar di bawah ini

Gambar 2.12 Penggunaan Sensor Tekan pada Pengukur Regangan Kawat

Pengukur regangan kawat bekerja pada prinsipnya bahwa tahanan

penghantar berubah dengan panjang dan luas penampang.

c. Sensor sentuh (TOUCH SENSOR)

Sensor sentuh biasanya digunakan pada pada layar sentuh

(Touchsreen). Touchsreen merupakan perangkat output berupa penampil

informa grafikal dan visual. Tetapi, yang memedakannya dengan monitor

biasa adalah user bisa langsung berinteraksi pada layar penampil secara

langsung. Caranya hanya dengan menyentuh layar dengan jari

atau pen yang biasa disebut dengan stylus. Sehingga dapat dikatakan

bahwa touchsreen merupakan layar monitor yang sensitif terhadap

sentuhan maupun tekanan.


34/97

18

Touchscreen sendiri memiliki tiga komponen utama yang

terdapat didalamnya, yaitu touch sensor, controller, dan software. Ketiga

komponen tersebut akan bekerja sequensial, mulai proses input sampai

output.Sentuhan yang terjadi pada monitor dapat diterjemahkan sebagai

input oleh touchscreen karena adanya sensor ini.

Jika dilihat dari jenisnya maka sensor sentuh dibagi menjadi

tiga jenis umum yang digunakan yaitu resitive sensor, capacitive sensor,

danwave sensor. ketiganya menggunakan prinsip yang berbeda, namun

pada dasarnya memiliki tujuan yang sama, yaitu menangkap setiap

perubahan gejala listrik yang terjadi akibat sentuhan. Sensor ini juga

disebut sebagai transducerkarena mampu menerjemahkan gaya luar

menjadi besaran listrik, seperti arus dan tegangan. Sinyal listrik tersebut

diteruskan menuju ke komponen selanjutnya, yaitu controller.

Sensor terletak dekat dengan sumber sentuh, yaitu pada area

pandang monitor tersebut. Layar output terlihat menembus sensor ini

sehingga tepat berada di bawah sensor. Setiap aktivits sentuhan (merujuk

pada prinsip jenis sensor) yang ada pada permukaan yang ditujukan pada

monitor akan diterjemahkan sebgai perintah yang sesuai pada tampilan

monitor tersebut. Hal ini memerlukan titik koordinat tertentu yang diatur

oleh dua komponen lain, controllerdan software.


35/97

19

2.2.

MIKROKONTROLLER

Mikrokontroller atau dalam bahasa indonesia yang berarti pengendali mikro

adalah salah satu komponen elektronik yang memiliki fungsi dan sifat seperti

komputer yaitu CPU (Central Processing Unit) atau unit pemrosesan terpusat, kode

memori, data memori, I/O (port untuk input dan output). Sesuai namanya yaitu

mikrokontroller bentuk komponen ini sangat kecil jika dibandingkan dengan PC

(personal computer) atau yang kita kenal dengan komputer desktop.

Mikrokontroller bisa diprogram sesuai dengan kebutuhan dan keinginan

pengguna. Oleh karena itu, didukung dengan bentuknya yang sangat kecil karena

mikrokontroller ini berupa IC (integrated circuit) dan dapat diprogram sesuai

keperluan sehingga mikrokontroller digunakan pada banyak alat elektronik terkini

yang hampir kebanyakan memiliki sistem otomatis.

Mikrokontroler sering digunakan dalam beberapa peralatan otomatik seperti

pengontrol mesin di mobil, pengontrol jarak jauh, mesin cuci otomatis,

pengkondisian udara (AC) peralatan perkantoran dll. Keuntungan dari penggunaan

mikrokontroler yaitu memperkecil ukuran peralatan, mengurangi biaya dan konsumsi

listrik.

Ada banyak jenis mikrokontroller yang terdapat di pasaran. Setiap merek dari

mikrokontroller pun memiliki varian jenis yang berbeda pula. Di antara merk

mikrokontroller yang umumnya banyak digunakan adalah :

a.Motorola

Motorola memiliki jenis seri diantaranya : 6HC05, 6HC08, 6HCC11, 6HC12


36/97

20

b.Atmel

Atmel memiliki nama jenis diantaranya :

AT-Tiny (Tini 11, Tini 12)

ATmega (ATmega 8, ATmega8535)

AT90SXXXX (AT90S1200, AT90S2313)

c.Zilog

Zilog memiliki varian yang diantaranya : Z8GP, eZ80, Z80P

d.Intel

Intel memiliki jenis mikrokontroller yang diantaranya adalah 8051 dan 8052

e.Mikrochip

Mikrochip memiliki varian dan jenis yang berbeda, diantaranya :

Kinerja Rendah (Low End) (12 bit) :

12C508, 12C508, 12CR509A

Kinerja Menengah (Mid End) (14 bit) :

16C61, 16CR84, 16CE624, 16F628

Kinerja Tinggi (High End) (16 bit) :

18C242, 18F242, 18F8525

Masing-masing mikrokontroller memiliki kekurangan dan kelebihan dan pengguna

kadang memiliki kecenderungan untuk lebih memilih pada salah satu mikrokontroller

pada merk tertentu.


37/97

21

2.2.1.

SPESIFIKASI MIKROKONTROLLER

Pada umumnya mikrokontroller memiliki spesifikasi yang mirip, hanya saja ada

beberapa fitur dan letak urut pin input dan outputyang berbeda. Selain itu juga ada

perbedaan kapasitas memori RAM, data EEPROM dan hal yang lainnya. Pada

pembahasan ini hanya akan dijelaskan salah satu dari mikrokontroller dari sekian

banyak mikrokontroller yaitu Mikrokontroller PIC jenis PIC16F877A.

Mikrokontroller ini memiliki spesifikasi diantaranya sebagai berikut :

Memiliki mode pengaturan daya.

Kemampuan mengeksekusi instruksi dalam waktu 200 nanosecond.

Mudah untuk diprogram karena hanya memiliki 35 instruksi.

Memiliki CMOS Flash-based 8 bit.

PIC16F88 memiliki fitur osilator internal 8 MHz.

256 bytes data memori EEPROM.

Terdapat sebuah capture/compare/PWM.

Memiliki fitur USART yang bisa diatur addres-nya.

Memiliki 40 pin.

8 channels 10 bit konverter Analog ke Digital (A/D).

2 komparator.

2.2.2. STRUKTURAL MEMORI DAN CPU

Memori mikrokontroller PIC16F877A terdiri dari dua bagian, yaitu memori

program dan memori data. Lalu memori data dibagi menjadi dua bagian yaitu general


38/97

22

purpose RAM dan special function registers(SFR). Special Function Registersadalah

register yang digunakan oleh CPU dan modul perangkat untuk mengendalikan

pengoperasian perangkat yang diinginkan. SFR mempunyai fungsi untuk mengatur

modul yang akan digunakan.

Gambar 2.13 Alur program memori

Pada data memori juga terdapat data memori EEPROM (Electrically Erasable

Programmable Read Only Memory). Memori data EEPROM tidak dipetakan secara

langsung ke dalam memori data, memori data EEPROM dipetakan ke dalam memori

data melalui special function register. EEPROM ini dugunakan untuk menyimpan

sejumlah kecil parameter yang dapat berubah dari waktu ke waktu. Jenis memori ini

bekerja relatif pelan, dan kemampuan untuk dihapus/tulis nya juga terbatas.

Data memori EEPROM adalah data memori yang perlu disimpan ketika tidak

ada suplai daya. Hal ini biasanya digunakan untuk menyimpan data penting yang

tidak boleh hilang jika listrik tiba-tiba berhenti. Sebagai contoh, salah satu data

tersebut berupa suhu yang ditugaskan di pengatur suhu. Jika kehilangan power supply


39/97

23

data ini akan hilang, maka kita harus membuat penyesuaian sekali lagi pada saat

powerkembali menyala.

Program ditulis pada memori program yaitu flash memory. Memori flash ini

memungkinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem (in-system

programming) atau dengan menggunakan programmer non-volatile memory

konvensional. Dengan sifatnya yang non-volatile maka program yang sudah ditulis di

memori flash akan tetap ada walau daya listrik sudah tidak tersambung atau mati.

2.2.3. KONFIGURASI PININPUT DAN OUTPUT

PIC adalah komponen semikonduktor yang termasuk golongan CMOS,

Complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) yaitu alat yang memiliki

struktur fisika dari Field Effect Transistor (Transistor yang dipengaruhi Medan)

dimana transistor ini memiliki gerbang elektroda yang diletakkan di atas isolator

oksida semikonduktor yang menyusunnya.

Karena PIC termasuk CMOS transistor maka karekteristik tegangan inputdan

out akan mengikuti gambar 2.4. Dimana pada PIC PORT akan mendeteksi input

sebagai 0 (LOWatau 0V) jika tegangan sinyal yang masuk adalah dari 0 - 1.5 V. Lalu

akan mendeteksi input sebagai 1 (HIGH atau 5V) jika tegangan sinyal yang masuk

adalah 3.5-5V.

Untuk tegangan antara 1.5-3.5 V adalah tegangan yang tidak diperhatikan ini

tergantung kepada tegangan sebelumnya. Untuk Output, PIC PORT akan

memberikan output sebagai 0 (LOW atau 0V) dimana tegangan yang dikeluarannya


40/97

24

0-0,05 V. Dan akan memberikan output sebagai 1 (HIGH atau 5V) dimana tegangan

yang dikeluarannya mendekati 4.95 - 5 V.

Gambar 2.14 Karakteristik CMOS [6]

Mikrokontroller PIC16F877A memiliki 40 pin yang sebagian dari pin-pin

tersebut bisa berfungsi sebagai input dan output, diantaranya :

1. MCLR untuk me-resetPIC

2. RA0 port A pin 0

3. RA1 port A pin 1

4. RA2 port A pin 2

5. RA3 port A pin 3

6. RA4 port A pin 4

7. RA5 port A pin 5

8. RE0 port E pin 0

9. RE1 - port E pin 1

10. RE2 port E pin 2

11. VDD power supply

12. VSS ground


41/97

25

13. OSC1 untuk koneksi dengan osillator

14. OSC2 untuk koneksi dengan osillator

15. RC0 port C pin 0




19. RD0 - port D pin 0




23. RC4 - port C pin 4








31. VSS - ground

32. VDD power supply

33. RB0 - port B pin 0



42/97

26







PIC16F877A memiliki port yang bisa menerima sinyal analog yaitu PORT

AN0 AN7 atau PORT A1-A3, A5, E0, E1, E2, jika sinyal yang diterima oleh port

ini berupa analog, maka oleh PIC sinyal ini dokonversi menjadi nilai digital untuk

diolah dalam proses selanjutnya. Sinyal analog yang dapat diterima oleh PIC harus

dalam jangkauan tegangan 0-5 V, apabila sinyal tegangan dari sensor berada di luar

jangkauan ini, maka harus dibuat rangkaian pengkondisian sinyal agar dapat berada

pada 0 5 V

Gambar 2.15 Port ADC di mikrokontroller [6]


43/97

27

Membaca data dari sensor, mirip kita melakukan akusisi data menggunakan

mikrokontrler. PIC16F887A dapat digunakan sebagai IC untuk melakukan akusisi

data karena memiliki Analog Digital Converter Port, ada 8 analog input yaitu pada

PORT AN0 hingga AN5 (Kecuali A4) dan E0- E2.

2.2.4. INSTRUKSI PADA MIKROKONTROLLER PIC

Untuk memprogram mikrokontroller PIC bisa menggunakan beberapa bahasa

pemograman. Diantaranya bahasa pemograman C, Assembler, dan bahasa Basic.

Pada umumnya bahasa pemograman C lebih sering digunakan daripada bahasa yang

lain, karena bahasa C lebih mudah daripada bahasa yang lain. Tidak semua perintah

bahasa C yang akan kita gunakan untuk memprogram PIC, beberapa hal yang penting

adalah :

2.2.4.1. Deklarasi Variabel

Bentuk umum pendeklarasian suatu variable adalah :

Nama_tipe nama_variabel;

Contoh :

int x; // Deklarasi x bertipe integer

char y, huruf, nim[10]; // Deklarasi variable bertipe char

float nilai; // Deklarasi variable bertipe float

double beta; // Deklarasi variable bertipe double

int array[5][4]; // Deklarasi array bertipe integer

char *p; // Deklarasi pointer p bertipe char


44/97

28

2.2.4.2.

Operator Penugasan

Operator Penugasan (Assignment operator) dalam bahasa C berupa

tanda sama dengan (=). Contoh :

nilai = 80;

A = x * y;

Artinya : variable nilai diisi dengan 80 dan variable A diisi dengan hasil

perkalian antara x dan y.

2.2.4.3. Operator Aritmatika

Bahasa C menyediakan lima operator aritmatika, yaitu :

* : untuk perkalian

/ : untuk pembagian

+ : untuk pertambahan

- : untuk pengurangan

2.2.4.4. Operator Hubungan (Perbandingan)

Operator Hubungan digunakan untuk membandingkan hubungan

antara dua buah operand (sebuah nilai atau variable). Operator hubungan

dalam bahasa C diantaranya adalah :

i. Operator Arti

Contoh :

< Kurang dari x < y // x kurang dari y

y // x lebih dari y


45/97

29

>= Lebih dari sama dengan x >= y // x lebih dari sama dengan y

== Sama dengan x == y // x sama dengan y

!= Tidak sama dengan x != y // x tidak sama dengan y

ii. Operator Logika

Jika operator hubungan membandingkan hubungan antara dua buah

operand, maka operator logika digunakan untuk membandingkan logika

hasil dari operator-operator hubungan. Operator logika ada tiga macam,

yaitu :

&& Logika AND (DAN)

|| Logika OR (ATAU)

! Logika NOT (INGKARAN)

2.2.4.5.

Pemilihan Pernyataan

1. Struktur Kondisi if. dan if..else

Dalam struktur kondisi if.....else minimal terdapat dua pernyataan.

Jika kondisi yang diperiksa bernilai benar atau terpenuhi maka pernyataan

pertama yang dilaksanakan dan jika kondisi yang diperiksa bernilai salah

maka pernyataan yang kedua yang dilaksanakan. Bentuk umumnya

adalah sebagai berikut :

if(kondisi) {..}

if(kondisi){pernyataan-1}

else {pernyataan-2 }

Contoh:


46/97

30

if (m == 1) {x = x + 20} else {y = y 10}; // jika m=1 maka harga

x baru=x+20, jika tidak maka harga y yang baru = y-10.

2. Perulangan while

Banyak digunakan pada program yang terstruktur, perulangan ini

banyak digunakan bila jumlah perulangannya belum diketahui. Proses

perulangan akan terus berlanjut selama kondisinya bernilai benar (true)

atau 1 dan akan berhenti bila kondisinya bernilai salah.

Bentuk umum dari pengulangan while ini adalah :

while(kondisi){ pernyataan};

Contoh:

int s, i;

s = i = 0;

while (i < 6) {

s = s + 2;

i = i + 1;

}

Kode ini akan menambah bilangan 2 untuk variabel s sebanyak 6 kali dan

di akhir program s akan menjadi 12.

3. Pengulangando..while

Pada dasarnya struktur perulangan do....while sama saja dengan

struktur while, hanya saja pada proses perulangan dengan while, seleksi

berada di while yang letaknya di atas sementara pada perulangan


47/97

31

do....while, seleksi while berada di bawah batas perulangan. Jadi dengan

menggunakan struktur do...while sekurangkurangnya akan terjadi satu

kali perulangan.

Bentuk umum:

do {pernyataan} while(kondisi);

Contoh:

int s, i;

s = i = 0;

do {

s = s + 2;

i = i + 1;

}

while (i < 7);

Kode ini akan menambah bilangan 2 untuk variabel s sebanyak 7 kali dan

di akhir program s akan menjadi 14.

2.2.4.6. Perintah-perintah Penting untuk Mikrokontroler

Menentukan suatu PORT sebagai Input atau Output :

PORTB sebagai Output

TRISB = 0 ;

PORTB sebagai Input

TRISB = 1;


48/97

32

PIN B1 sebagai output saja

TRISB.F1 = 0;

Menentukan nilai output suatu PORT :

Nilai semua PORTB = 0 V (Keadaan 0)

PORTB = 0 ;

Nilai semua PORTB = 5 V (Keadaan 1)

PORTB = 255; (Karena 255= 1111 1111 di binary)

Nilai awal PIN B1 = 5 V saja

PORTB.F1 = 1;

Membuat pernyataan

Pernyataan tidak akan diproses oleh komputer hanya membantu

untuk pembuat dan pembaca program. Menggunakan tanda // untuk satu

baris pernyataan atau /*...pernyataan........*/ untuk satu paragraf . contoh :

PORTB = 0; //Membuat nilai semua PORTB = 0

Struktur Program

Untuk setiap program perlu pernyatan memulai dengan pernyataan:

void main()

Loop (Pengulangan)

Agar program kita diulang terus menerus oleh mikrokontroler maka

perlu perintah:

Do //awal loop


49/97

33

{

.

.

}

while(1) ; //akhir loop

Mengecek Nilai digital input

Nilai digital input yang masuk (0V atau 5 V) dapat dicek dengan

perintah

If (pernyataan) {maka.}

Contoh jika nilai Port RA1 = 5 V maka Output pada Port RB1 akan 5 V.

Contoh :

If (PORTA.F1 == 1) {PORTB.F1=1}

Waktu Tunda (pause)

Waktu Tunda (pause) yaitu membuat program sebelumnya bekerja

dalam jangka waktu tertentu. Untuk menunggu 1 detik (1000 ms) maka

perintahnya :

Delay_ms(1000)

Mengatur Konversi Analog ke Digital

Untuk menggunakan agar Input Analog pada mikrokontroler aktif

maka dengan mengesetnya menggunakan perintah ADCON0.

fungsi ADC aktif, maka perintahnya:


50/97

34

ADCON0 = 1;

fungsi ADC tidak aktif, maka perintahnya:

ADCON0 = 0;

2.2.4.7. Bilangan Desimal, Binari dan Hexadesimal

Dalam Pemograman PIC MIkrokontroller ada beberapa cara penulisan

bilangan :

1. Binari, yaitu bilangan yang terdiri dari 0 dan 1.

2. Desimal, yaitu bilangan yang terdiri dari bilangan 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

3. Bilangan Hexadesimal yang terdiri dari bilangan 0-9, A, B, C, D, E, F

Tabel 2.1 Konversi bilangan

Tabel 2.2 Contoh penggunaan bilangan

Bilangan Operator Contoh Arti

Binari 0b PORTB=0b00111111; Nilai PORT B0=1, B1=1,


51/97

35

B2=1, B3=1, B4=1, B5=1,

B6=0, B7=0

Hexadesimal 0x PORTB=0x0F ; 0F setara dengan 00001111,

jadi nilai PORT B B0=1,

B1=1,

B2=1,B3=1,B4=0,B5=0,

B6=0, B7=0

Desimal PORTB=12 ; Nilai 12 setara dengan

00001100 dalam binari,

maka nilai PORT B

B0=0,B1=0, B2=1, B3=1,

B4=0,B5=0, B6=0, B7=0

Dalam pemograman kita bisa menentukan nilai suatu port dengan perintah

sebagai berikut :

Perintah-perintah di atas berfungsi mendefinisikan nilai suatu port

secara sekaligus. Selain itu nilai suatu port bisa didefinisikan secara masing-

masing dengan menggunakan perintah :

PORTB.F2=1 ; Yang artinya yaitu nilai PORT B2=1.

2.2.5. ALGORITMA DAN FLOW CHART

Algoritma adalah urutan logis yang disusun secara sistematis untuk

memecahkan masalah. Penulisannya bisa menggunakan Flow Chart atau dengan


52/97

36

urutan biasa. Sedangkan Flow chart adalah pemaparan algoritma dalam bentuk gambar,

yaitu diagram alir dari algoritma yang ada dengan menggunakaan symbol-simbol yang

saling terhubung dan membentuk urutan penyelesaian masalah. Biasanya dengan flow

chart proses pemograman akan mudah dimengerti.

Sebagai contoh bisa diterapkan sebagai berikut :

1. Pada satu detik pertama semua LED (Ada 6) yang ada di PORT B (RB0 hingga RB5)

hidup semua.

2. Lalu satu detik berikutnya yang hidup hanya LED pada PORT B0, B2, B4. Atau LED

Merah-Hijau-Kuning.

3. Kemudian satu detik berikutnya yang hidup hanya LED pada PORT B1, B3 dan B5

Atau LED Kuning-Hijau-Merah.

4. Proses in berulang ke No. 1

Gambar 2.16 contoh penerapan algoritma


53/97

37

Untuk persoalan di atas algoritmanya yaitu :

1. Mendefinisikan port yang akan dipakai sebagai output.

2. Menentukan nilai awal untuk PORT yang akan dipakai.

3. Memulai Program.

4. Membuat outputHIGH (1) untuk pin di port B0-B5.

5. Tunggu satu detik atau 1000 ms.

6. Membuat Output HIGH untuk port B0, B2, B4. Sedangkan port lainnya

LOW.

7. Tunggu 1000 ms.

8. Membuat OutputHIGH untuk port B1, B3, dan B5.

9. Tunggu 1000 ms.

10.Mengulang lagi ke no.3

2.3. PROGRAM APLIKASI

Dalam penelitian mikrokontroller ada beberapa software aplikasi yang bisa

dijadikan alat untuk memprogram mikrokontroller tersebut atau bisa juga sebagai alat

bantu sebelum kita membuat aplikasi mikrokontroller yang sebenarnya yang bersifat

simulasi. Di antara software yang berguna untuk memprogram dan mensimulasikan

mikrokontroller adalah sbb :

2.3.1.MikroC

MikroC adalah program aplikasi untuk menulis program yang akan di-

downloadatau di-inputke mikrokontroller dalam bahasa C. Program mikroC

banyak digunakan untuk berbagai mikrokontroller. Sedangkan untuk


54/97

38

mikrokontroller PIC jenis program mikroC yang digunakan adalah MikroC

for PIC.

Adapun langkah-langkah penggunaan MikroC adalah sbb :

1.Meng-klik dobel dari ikon MikroC di desktop.

Gambar 2.17 Ikon MikroC

2.Setelah itu program MikroC akan keluar. Dilanjutkan dengan Project

Wizard dari Menu: Project

Gambar 2.18 Mengawali Pemakaian MikroC

3.Lalu memilihNew Project, maka akan tampil :


55/97

39

Gambar 2.19 Membuat Project program

Pada Project Name: Tulislah nama project seperti :

PROYEK_PERTAMAKU

Project Path, yaitu tempat/folder mana proyek itu akan disimpan

Description, adalah penjelasan dan kolom ini hanya sebuah

opsional dan bisa tidak diisi.

Device, kolom untuk memilih jenis Mikrokontroller.

Pada kolom Clockdituliskan 20.000000 (20 MHz)

Meng-klik default untuk menggunakan konfigurasi default.

Lalu meng-klik OK untuk melanjutkan.


56/97

40

4.Selanjutnya MikroC compiler akan menyiapkan satu proyek file dan source

file yang masih kosong. Lalu anda bisa menulis program pada window

editor.

Gambar 2.20 Window editor

5.Setelah menulis program di window editor, lalu meng-klik ikon saveatau

dari menu Filepilih save. Setelah itu meng-klik ikon Compile atau build

projectatau menekan Ctrl+F9 atau dari menu Project > Build

Gambar 2.21 Meng-Compile program


57/97

41

Maka MikroC akan mengkompilasi program tersebut, meng-compile

artinya membuat program assembler, debugger dan hex file. Hex file yang

akan digunakan oleh PIC.

2.3.2. WinPIC800

WinPIC800 adalah program aplikasi untuk men-download program

yang telah ditulis ke dalam mikrokontroller. Menstransfer Hex file ke PIC

dikenal juga dengan men-download program ke PIC, caranya dengan harus

memilikiprogrammer hardwaredan WinPIC800 software. Langkah pertama

adalah membuka program WinPIC800 lalu menghubungkan kabel antara

Serial PortCOM (RS232) di komputer dengan rangkaianprogrammer.

Gambar 2.22 Tampilan WinPic

Memilih jenis PIC padapull down selection lalu memeriksa PIC dan

juga kabel antara computer dan programmer. Setelah itu meng-klik ikon


58/97

42

Gambar 2.23 Ikon untuk menghapus program di WinPIC800

untuk menghapus semua program yang terdahulu dalam PIC. Setelah itu

meng-klik open File untuk memilih file hex yang akan dipindahkan ke PIC.

Lalu meng-klik

Gambar 2.24 Ikon downloadprogram ke mikrokontroller

untuk menulis/menstransfer semua program hex ke PIC. Setelah All Program

selesai maka proses downloadhex file ke PIC sudah selesai.

2.3.3. PROTEUS

Proteus adalah program aplikasi untuk membuat simulasi rangkaian

elektronik. Program ini bisa dikategorikan program simulasi yang lengkap,

karena hampir semua komponen elektronik tersedia di aplikasi ini bahkan

komponen-komponen tersebut tersedia berdasarkan jenis dan merk dari

produk tertentu. Begitu pun berbagai mikrokontroller juga tersedia di aplikasi

ini seperti mikrokontroller buatan Motorola, Atmel, Zilog, Intel, dan

Mikrochip.

Cara membuat simulasi mikrokontroller menggunakan Proteus sama

saja antara mikrokontroller yang satu dengan mikrokontroller jenis lain dari


59/97

43

merk lain. Berikut ini adalah langkah-langkah cara penggunaan aplikasi

Proteus untuk membuat simulasi mikrokontroller dengan menggunakan

mikrokontroller AVR.

A.Mencari komponen yang akan digunakan pada aplikasi Proteus.

Di Proteus ada berbagai macam simulasi komponen seperti

mikrokontroller, resistor, led, relay, transistor, servo, rtc, mmc, sensor suhu,

baterai. Dan untuk mencari komponen tersebut ada beberapa cara diantaranya

adalah :

Mencari komponen pada aplikasi Proteus bisa dengan meng-klik ikon

seperti di bawah ini.

Gambar 2.25 ikon untuk mencari komponen di Proteus


60/97

44

Dan kita bisa mencari dengan menggunakan keywords

Gambar 2.26 Mencari komponen dengan keyword

Gambar 2.27 Hasil pencarian dengan keyword


61/97

45

Gambar 2.28 Penyelesaian pencarian komponen

Gambar 2.29 hasil pencarian komponen


62/97


63/97

47

D.Menjalankan simulasi

Gambar 2.32 Menjalankan simulasi

2.2.1. PENGGUNAAN MIKROKONTROLLER

Pada awal pembelian mikrokontroller kita akan mendapatkan

mikrokontroller yang kosong dari program. Oleh karena itu sebelum kita

mengisi program ke mikrokontroller atau biasa disebut download program ke

mikrokontroller kita harus membuat program sesuai keperluan kita dengan

program compiler. Setelah kita membuat program lalu program tersebut kita

compile dengan program compiler untuk mendapatkan fileberekstensi .hex .

Setelah mendapatkan file berekstensi .hex file tersebut kita download

dengan menggunakan downloader. Biasanya downloader dihubungkan

dengan port serial atau port parallel. Setelah itu mikrokontroller yang telah

di-download tersebut digunakan pada alat elektronik yang hendak digunakan

yang compatibledengan mikrokontroller yang telah diprogram tersebut.


64/97

48

BAB III

PERANCANGAN PERANGKAT

Pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan perangkat yang masih berupa

prototipe.

3.1.

WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di laboratorium Terpadu Universitas Islam Negeri

Syarif Hidayatullah dan juga dilakukan di rumah kediaman penulis. Lama

penelitian dilaksanakan selama tiga bulan sejak bulan Februari 2013 hingga April

2013.

3.2.CARA KERJA SISTEM

Sistem yang akan dibuat ini adalah sistem keamanan sederhana yang terdiri

dari seperangkat :

Development board microcontroller yang telah dipasang mikrokontroller

PIC16877A

Sensor infra merah danpassive infra red.

Lampu LED.

Switch

Baterai

Kabel


65/97

49

Pembuatan sistem ini terdiri dari dua modul utama yaitu : pemograman

mikrokontroller dan pembuatan perangkat kerasnya (hardware).

Sistem ini memiliki cara kerja yang sederhana yaitu jika sensor yang

digunakan terkena gangguan atau mendeteksi sesuatu yang bergerak di dalam

jangkauannya, maka sensor tersebut akan mengirimkan sinyal ke

mikrokontroller. Sinyal yang dikirim oleh sensor dan diterima oleh

mikrokontroller diterima oleh port yang berfungsi sebagai ADC (Analog to

Digital Converter) untuk mengkonversikan sinyal analog dari sensor ke dalam

bentuk digital supaya bisa diproses oleh mikrokontroller.

Lalu mikrokontroller akan mengirimkan sinyal untuk mengaktifkan

aktuator yaitu lampu LED sebagai tanda adanya gangguan atau distorsi pada

sensor sistem keamanan. Lampu LED ada tiga buah yang menunjukkan aktivasi

dari sensor yang berbeda pula. Dalam penelitian ini dianggap bahwa lampu LED

menunjukkan sensor yang dipasang di tempat yang berbeda. Lampu LED sebagai

indikator posisi rumah sbb :

SENSOR MIKROKONTROLLER LAMPU LED

Gambar 3.1 Langkah dasar sistem keamanan


66/97

50

Lampu 1 sebagai indikator sensor yang dipasang di halaman depan rumah.

Lampu 2 sebagai indikator sensor yang dipasang di halaman belakang rumah.

Lampu 3 sebagai indikator sensor yang dipasang di pintu rumah.

Sensor yang digunakan adalah infra merah danpassive infra red. Sensor ini

akan bekerja jika sensor infra merah yang terdiri dari transmitteratau pemancar

infra merah dan receiver infra merah mengalami gangguan di antara keduanya

ketika sensor infra merah diaktifkan. Yang dimaksud gangguan di sini adalah

ketika sinar infra merah yang dipancarkan menuju receiver-nya terhalangi

sesuatu sehingga menyebabkan receivertidak menerima sinar infra merah, maka

kondisi itu akan mengaktifkan sinyal kondisi aktif atau bernilai 1 yang lalu akan

dibaca oleh mikrokontroller.

3.3. PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK (SOFTWARE)

Mikrokontroller yang akan digunakan akan diisi dengan program yang

sesuai dengan sistem yang akan dibuat. Pemograman disesuaikan dengan desain

sistem yang akan dibuat. Oleh karena itu, sebelum memprogram mikrokontroller

akan dibuat terlebih dahulu desain sistem dengan menggunakan software

simulasi.

3.3.1.PROGRAM SIMULASI

Desain sistem dibuat dengan menggunakan softwareProteus. Proteus

menyediakan berbagai macam simulasi komponen elektronik untuk

penelitian ini. Simulasi sistem keamanan sederhana ini dibuat berdasarkan


67/97

51

komponen yang diperlukan sebenarnya, maka dalam pembuatan simulasi ini

pun digunakan komponen yang sama.

Langkah awal adalah menampilkan komponen mikrokontroller pada

aplikasi Proteus. Penelitian ini menggunakan Mikrokontroller PIC16F877A.

Gambar 3.2 mikrokontroller simulasi di Proteus

Apabila diperbesar gambarnya adalah sebagai berikut


68/97

52

Gambar 3.3 mikrokontroller PIC16F877A di Aplikasi Proteus

Adapun komponen selanjutnya bisa ditampilkan dengan cara yang sama

dengan cara menampilkan mikrokontroller di atas.

Pada desain sistem di penelitian ini ada beberapa komponen yang

tidak ditampilkan seperti sensor infra merah dan passive infra red. Karena

untuk memudahkan penelitian. Sensor-sensor tersebut digantikan dengan

komponen switchyang memiliki cara kerja yang berbeda tapi memiliki fungsi

yang sama yaitu sebagai sensor yang memberikan nilai 0 atau 1 ke

mikrokontroller, yang lalu nilai tersebut untuk mengaktifkan lampu LED.

Berikut ini adalah gambar desain simulasi sistem keamanan tersebut.


69/97

53

Gambar 3.4 desain simulasi sistem keamanan

Setelah mendesain sistem keamanan dengan menggunakan Aplikasi

Proteus, lalu membuat program untuk mikrokontroller sesuai dengan desain

yang telah dibuat. Sehingga diharapkan pada perancangan hardware untuk

sistem ini bisa dilakukan dengan baik karena telah mendapatkan gambaran

dari simulasi desain yang telah dibuat.

3.3.2.PEMOGRAMAN MIKROKONTROLLER

Dalam memprogram mikrokontroller yang harus diperhatikan adalah

letak pin input dan output mikrokontroller tersebut. Terutama letak pin yang

digunakan sebagai input sensor dan pin yang digunakan sebagai output

aktuator.

Dalam penelitian ini sensor dihubungkan dengan pin pada Port A yang

berfungsi sebagai ADC (Analog to Digital Converter). Sedangkan aktuator

dihubungkan dengan pin pada Port B. Di bagian port lain dihubungkan


70/97

54

dengan oscillator, grounddan sumber daya 5V.Untuk perincian pemasangan

komponen nya sebagai berikut :

Port A0/AN0 dihubungkan dengan sensor 1.



Port B0 dihubungkan dengan lampu LED 1.



Port OSC1/CLKIN dihubungkan dengan oscillator.

Port OSC2/CLKOUT dihubungkan dengan oscillator.

Port MCLR/Vpp/THV dihubungkan dengan sumber daya.

Setelah mengetahui masing-masing Port yang akan digunakan lalu

algoritma dibuat untuk selanjutnya dibuat pemograman yang akan di-

download ke dalam mikrokontroller. sebelum membuat pemograman dibuat

terlebih dahulu algoritma untuk sistem tersebut. Berikut ini adalah algoritma

pemograman untuk sistem yang diteliti :

11.Mendefinisikan port yang akan dipakai sebagai output.

12.Menentukan PORT A0, A1, dan A2 sebagai pembaca input digital.

13.Menentukan nilai awal untuk PORT yang akan kita pakai.

14.Memulai Program.

15.Mengatur di saat kondisi normal lampu LED tidak menyala.


71/97

55

16.Ketika salah satu sensor mengalami gangguan maka lampu LED akan

hidup sesuai dengan posisi sensor yang terkena gangguan.

a. Jika sensor 1 yang terkena gangguan, maka lampu LED 1 yang

akan menyala.

b. Jika sensor 2 yang terkena gangguan, maka lampu LED 2 yang

akan menyala.

c. Jika sensor 3 yang terkena gangguan, maka lampu LED 3 yang

akan menyala.

17.Kembali ke kondisi normal.

3.4.PERANCANGAN PERANGKAT KERAS

Komponen yang akan digunakan dalam perancangan ini dipilih atas dasar

beberapa hal, diantaranya adalah:

Ringkas dan mudah dalam hal perancangan sistem dan pemakaiannya.

Cukup mudah dan murah didapatkan.

Mudah diprogram.

3.4.1.SISTEM MINIMUM MIKROKONTROLLER PIC16F877A

Untuk dapat mengoperasikan mikrokontroller PIC16F877A

diperlukan minimal beberapa komponen. Diantaranya :

Oscillator

Tombol reset

Sumber daya 5V


72/97

56

Gambar 3.5 sistem minimum mikrokontroller

Mikrokontroller yang digunakan sudah terpasang pada development

board.Development board ini adalah circuit board yang telah terpasang

sistem minimum mikrokontroller bersama dengan mikrokontrollernya.

Pada penelitian ini digunakan development board EMP-877. development

board EMP-877 ini telah memiliki sistem minimum yang diperlukan untuk

mengoperasikan mikrokontroller PIC16877A


73/97

57

Gambar 3.6Development board EMP-877

Sumber daya berfungsi sebagai penyuplai tenaga untuk

mikrokontroller, biasanya untuk sumber daya digunakan baterai. Sumber

daya diperlukan setiap kali pengoperasian mikrokontroller. Tapi untuk

development board ini mikrokontroller bisa dioperasikan suatu waktu tanpa

sumber daya ketika development board ini terkoneksi dengan PC atau

leptop.

Ketika terkoneksi dengan komputer development board ini sudah

mendapatkan sumber tegangan dari komputer sehingga development board

ini tidak lagi memerlukan sumber daya tambahan. Tidak seperti

development board yang lain atau mikrokontroller lain yang tanpa

terpasang di development board, ketika sedang men-download program ke

dalam mikrokontroller tetap membutuhkan sumber daya tambahan.

Oscilator berfungsi seperti mirip jantung manusia yaitu men-trigger

atau memompa pulsa yang konstan untuk menjalankan program di


74/97

58

mikrokontroller. development board ini oscillator sudah tersedia dan

terhubung dengan mikrokontroller PIC16F877A.

Mikrokontroller PIC16F877A yang sudah terdapat di development

board ini yang akan mengatur semua komponen yang terhubung

dengannya. Hasil dari pembacaan sensor setelah diproses akan diteruskan

oleh mikrokontroller untuk mengaktifkan lampu LED.

3.4.2.SENSORPASSIVE INFRA RED

PIR (Passive Infra Red) adalah modul pendeteksi gerakan yang

bekerja dengan cara mendeteksi adanya perbedaan/perubahan suhu

sekarang dan sebelumnya. Sensor gerak dengan modul pir sangat sederhana

dan mudah diaplikasikan karena Modul PIR membutuhkan tegangan input

DC 5V cukup efektif untuk mendeteksi gerakan hingga jarak 5 meter.

Ketika tidak mendeteksi gerakan, keluaran modul adalah LOW.

Dan ketika mendeteksi adanya gerakan, maka keluaran akan berubah

menjadi HIGH. Adapun lebar pulsa HIGH adalah 0,5 detik. Sensitifitas

Modul PIR yang mampu mendeteksi adanya gerakan pada jarak 5 meter

memungkinkan kita membuat suatu alat pendeteksi gerak dengan

keberhasilan lebih besar.

Gambar 3.7 Modul PIR (Passive Infra Red)


75/97

59

Dengan nilai output yang hanya memberikan 2 logika High dan

Lowini kita dapat membuat aplikasi sensor gerak. Modul sensor gerak PIR

memiliki output yang langsung bisa dihubungkan dengan mikrokontroller

dan juga dengan komponen digital TTL atau.

Adapun sensorpassive infra red(PIR) atau infra merah pasif yang

memiliki sedikit perbedaan dengan sensor infra merah biasa bekerja tanpa

menggunakan receiver. Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi

panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki

setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia

yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan

suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan.

Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh

Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga

menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium

nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. arus listrik dihasilkan

karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas, sistem

ini mirip dengan solar cell. Sehingga ketika terdeteksi gerakan di depannya

sensor PIR ini akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroller.

3.4.3 SENSOR INFRA MERAH

Sensor ini menggunakan infra merah dengan yang terdiri dua modul

yang berupa modul pemancar (transmitter) dan penerima (receiver).

3.4.3.1.PEMANCAR INFRA MERAH (Infra Red Transmitter)


76/97

60

Infra Red Transmitter merupakan suatu modul pengirim data

melalui gelombang infra merah dengan frekuensi carrier sebesar 38

kHz. Modul ini dapat difungsikan sebagai output dalam aplikasi

transmisi data nirkabel seperti robotik, sistem pengamanan, datalogger,

absensi, dan sebagainya.

Dalam penelitian ini modul pemancar infra merah tidak sebagai

input atau output dalam sistem keamanan ini. Modul Pemancar infra

merah dalam sistem ini hanya sebagai pemancar saja yang terhubung

dengan sumber daya.

Modul ini memiliki Spesifikasi Hardware sebagai berikut :

1. Tegangan kerja : +5 VDC.

2. Frekuensi carrier penerima infra merah: 38 kHz.

3. Panjang gelombang puncak 940 nm.

4. Sudut pancaran 17o.

5. Jarak maksimum yang teruji pada sudut 0o: 16 m. Jarak

6. maksimum sesuai datasheet: 35 m

7. Memiliki input yang kompatibel dengan level tegangan TTL,

8. CMOS dan RS-232.

9. Terdapat 2 mode output: non-invertingdan inverting.

10.Kompatibel penuh dengan DT-51Minimum System

(MinSys) ver 3.0, DT-51 PetraFuz, DT-BASIC Series, DT-

51Low Cost Series, DT-AVRLow Cost Series, dan lain-lain.


77/97

61

Gambar 3.8 Skema infra red transmitter

Gambar 3.9 Modul pemancar infra merah

Berikut ini adalah prosedur pemakaian modul pemancar infra merah :

1. Hubungkan sumber tegangan +5 VDC ke modul Infra Red

Transmitter.

2. Pindah semua jumper ke posisi 1-2.

3. Hubungkan pin INPUT dengan ground.


78/97

62

4. Jika menggunakan DT-I/O Infra Red Receiver, lepas jumper

pada Infra Red Receiver dan arahkan pemancar ke penerima

(berjarak < 30 cm). Pin OUT DT-I/O Infra Red Receiver akan

berlogika 0 (TTL/CMOS).

3.4.3.2 PENERIMA INFRA MERAH (INFRA RED RECEIVER)

Infra Red Receiver merupakan suatu modul penerima data

melalui gelombang infra merah dengan frekuensi carrier sebesar 38

kHz. Modul ini dapat difungsikan sebagai input dalam aplikasi

transmisi data nirkabel seperti robotik, sistem pengaman, datalogger,

absensi, dan sebagainya.

Dalam penelitian ini modul receiver ini sebagai input yang

memberikan data ke mikrokontroller berdasarkan infra merah yang

diterima dari modul pemancar infra merah (infra red receiver). Modul

ini memiliki Spesifikasi Hardware sebagai berikut :

1.Tegangan kerja: +5 VDC.

2.Frekuensi carrier penerima infra merah: 38 kHz.

3.Panjang gelombang puncak 950 nm.

4.Sudut penerimaan 45o.

5.Memiliki 2 output: non-inverting (OUT) dan inverting (OUT).

Keduanya kompatibel dengan level tegangan TTL, CMOS, dan

RS-232.


79/97

63

Gambar 3.10 Skema modul receiver

Gambar 3.11 Modul receiver infra red

Berikut ini adalah prosedur pemakaian modul penerima infra merah :

1.Hubungkan sumber tegangan +5 VDC ke modul Infra Red

Receiver.

2.Lepas jumper J2.

3.Ukur tegangan pada pin OUT dengan voltmeter. Nilainya akan

berada pada logika 1 ( sekitar 5 V).

4.Pasang jumper J2.


80/97

64


berada pada logika 0 (sekitar 0 V).

6.Beri sinyal infra merah 38 kHz (dengan modul Infra Red

Transmitter berjarak < 30 cm) secara terus menerus.

7.Lepas jumper J2.


berada pada logika 0 ( sekitar 0 V).

9.Pasang jumper J2.


berada pada logika 1 (sekitar 5 V).

3.4.4. SWITCH

Switch adalah tombol seperti saklar yang berfungsi untuk memutuskan

atau menyambung arus listrik. Switch dalam penelitian ini digunakan sebagai

sensor untuk mengaktifkan lampu LED. Switchini terhubung dengan sumber

daya 5V dan mikrokontroller, pada mikrokontroller switch ini berfungsi

sebagai inputmikrokontroller.

Switchini difungsikan sebagai sensor tekan yang berarti jika switchini

tertekan maka akan dianggap telah mengalami gangguan atau distorsi yang

kemudian mengaktifkan lampu LED. Pada penelitian ini sensor switch ini

diasumsikan sebagai sensor yang disembunyikan di lantai, dibalik karpet,

atau bisa juga di keset pintu rumah.


81/97

65

Gambar 3.12 Sensor switch

3.4.5. LAMPU LED

Lampu LED digunakan sebagai aktuator yang memberikan tanda

bahwa sensor telah mengalami gangguan. Lampu ini terhubung langsung

dengan mikrokontroller. Lampu ini akan menyala sesuai dengan program

yang di-download ke dalam mikrokontroller. Ketika mikrokontroller akan

mengaktifkan lampu ini maka mikrokontroller akan mengirimkan tegangan

sebesar 5V.

Gambar 3.13 Lampu LED


82/97

66

Sistem dirangkai sesuai dengan desain dan bentuk rumah atau bangunan

pada umumnya. Oleh karena itu pada prototipe sistem keamanan ini sensor

dipasang sesuai dengan kondisi rumah atau bangunan pada umumnya. Biasanya

sisi rumah terdiri dari sisi depan, sisi belakang, sisi samping kanan dan kiri.

Seperti gambar di bawah ini.

Gambar 3.14 Skema desain sistem keamanan rumah

Dengan skema desain di atas maka sistem keamanan disimulasikan sbb :


83/97

67

Gambar 3.16 Simulasi skema desain penelitian


84/97

68

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini akan menjelaskan hasil pengujian sensor baik berdasarkan simulasi dan

prototipe. Hasil-hasil tersebut akan dijelaskan lebih detail pada sub bab di bawah ini .

4.1.

PENGUJIAN SENSOR PADA PROGRAM SIMULASI

Desain prototipe sistem keamanan yang digunakan dalam penelitian ini

adalah sensor infra merah yang terdiri dari modul pemancar infra merah dan

penerima infra merah, sensor passive infra red, dan dua buah sensor berupa

switchyang dianggap sebagai sensor tekan.

Perancangan sistem keamanan ini, sensor digantikan dengan switch yang

memiliki fungsi yang sama dengan komponen-komponen sensor sebenarnya.

Ketika switchditekan maka switchakan mengirimkan sinyal dan tegangan sesuai

daya yang digunakan tersebut sebagai inputke mikrokontroller.

Gambar 4.1 Simulasi cara kerja sensor 1


85/97

69

Pada simulasi ini daya yang digunakan adalah sebesar 5V. Daya sebesar

5V sesuai dengan kemampuan mikrokontroller sebenarnya. Dan sumber daya

tersebut terhubung dengan port MCLR/Vpp/THV. Sedangkan Oscillator

terhubung dengan port OSC1/CLKIN dan port OSC2/CLKOUT. Untuk setiap

sensor terhubung dengan port RA0/AN0, RA1/AN1, RA2/AN2. Pada port RB0,

RB1, dan RB2 terhubung dengan lampu LED.

Mikrokontroller dapat menerima besar tegangan input sebesar 5V. Sinyal

input yang berbentuk analog ini selanjutnya akan dikonversikan ke sinyal digital.

Seperti yang telah diuji pada program simulasi maka bisa terlihat bahwa secara

simulasi system keamanan telah berjalan dengan baik.


Keberhasilan simulasi sistem keamanan ini ditandai dengan ketika switch

ditekan maka terlihat lampu indikator menyala, begitupun dengan semua switch

yang lain.


86/97

70


4.2.PENGUJIAN SENSOR PADA PROTOTIPE

Pada pengujian sensor di prototipe ini dilakukan hal yang dapat membuat

sensor menjadi aktif mengirimkan sinyal ke mikrokontroller. Sensor akan

mengirimkan sinyal jika mengalami gangguan pada sensor tersebut. Oleh karena

itu akan dibahas hasil pengujian sensor sesuai dengan masing-masing cara

kerjanya yang berbeda.

Gambar 4.4 Kondisi awal Sistem


87/97

71

Gambar 4.5 Detail Sistem

4.2.1.SENSOR INFRA MERAH

Sensor ini terdiri dua modul, yaitu modul penerima infra merah ( infra

red receiver) dan pemancar infra merah (infra red transmitter). Pemancar

infra merah hanya terhubung dengan sumber daya 5V, sedangkan penerima

infra merah terhubung dengan mikrokontroller. Penerima infra merah

mendapat daya dari mikrokontroller.

Antara penerima infra merah dan pemancar infra merah diberi

jarak sekitar 3-5 meter. Lalu sensor tersebut diuji dengan cara diberi

gangguan yang dapat menghalangi receiver infra merah menerima infra

merah dari transmitter. Setelah sensor tersebut mengalami gangguan lalu

terlihat salah satu lampu LED menyala, lampu itu yang menunjukkan


88/97

72

sensor infra merah tersebut yang diletakkan di bagian sisi kanan mengalami

gangguan.

Receiver infra merah memiliki pengaturan jumper untuk pin

output-nya,jumpertersebut untuk menentukan nilai output-nya.

Gambar 4.6 LetakJumper

pengaturanjumper-nya sebagai berikut :

Tabel 4.1 Konfigurasijumper

Dengan pengaturan di atas maka akan membuat receiver memiliki pola

nilai logika sebagai berikut :


89/97

73

Tabel 4.2 Logika sensor Infra red

Pada penelitian ini jumper tidak dipasang supaya pin OUT dapat

digunakan. Dengan menggunakan pin OUT maka akan memudahkan

dalam menyesuaikan dengan program mikrokontroller.

Gambar 4.7 Tes sensor infra red

Ketika receiver infra merah menerima infra merah dari

transmitter maka pin OUT yang berfungsi sebagai output dari modul

receiver infra merah akan bernilai 0 yang berarti memiliki nilai 0 V. tapi

ketika diuji dengan membuat gangguan yang membuat receiver sinar infra

merah terhalang menerima infra merah, pin OUT receiver infra merah


90/97

74

mengeluarkan nilai 1 yang berarti 5V. kondisi ini yang menyebabkan

lampu indikator menyala.

4.2.2.SENSORPASSIVE INFRA RED

Sensor passive infra red ini dihubungkan dengan sumber tegangan

sebesar 5V. tapi pada penelitian ini sensor passive infra red ini

dihubungkan dengan mikrokontroller sehingga sensor ini mendapat sumber

daya dari sumber daya yang terhubung dengan mikrokontroller

sebelumnya.

Sensor ini diuji dengan cara melintas di depan sensor ini dengan

sambil melihat reaksi lampu indikator. Setiap kali ada pergerakan di depan

sensor ini atau di sekitar wilayah yang menjadi jangkauan yang dapat

dideteksi sensor ini lampu indikator selalu menyala. Akan tetapi setiap kali

setelah bergerak lalu terdiam walau objek masih di dalam wilayah

jangkauan sensor lampu indikator ternyata tidak menyala. Tapi setelah kita

diam di wilayah jangakauan sensor lalu kita bergerak lagi lampu indikator

akan menyala.


91/97

75

Gambar 4.8 Tes sensor Passive Infra Red(PIR)

Pada gambar di atas lampu menyala yang sebelah kanan menjadi

tanda bahwa sensor passive infra red mengalami gangguan. Sedangkan

lampu yang menyala sebelah kiri adalah lampu yang menjadi tanda sensor

infra merah mengalami gangguan, dan lampu tersebut masih menyala

karena masih dalam rentang waktu setelah sensor tersebut mengalami

gangguan, sehingga terlihat lampu aktivator sensor PIR dan sensor infra

merah menyala.

Sensor ini memiliki batas waktu dalam memberikan nilai 1 kepada

mikrokontroller. Yang berarti adalah ketika sensor mendeteksi pergerakan

di dalam wilayah jangkauan deteksi sensor tersebut maka sensor akan

mengirimkan nilai 1 kepada mikrokontroller dalam waktu beberapa detik


92/97

76

yang cukup lama. Sehingga lampu indikator pun akan menyala dalam

waktu beberapa detik.

Sensor passive infra red ini sangat sederhana dalam susunan pin

koneksinya. Sensor ini hanya terdiri dari pin output dan pin yang

menghubungkan dengan sumber daya

sistem keamanan rumah sederhana dengan pir

Documents