Aplikasi Atmega8535 Sebagai Driver Selenoid Untuk Membuka Kunci Kontak Dengan Sistem Pengkodean Melalui Ponsel
LAMPIRAN A PROGRAM
Program yang diisikan ke dalam mikrokontroler ATmega8535 adalah sebagai berikut:
Chip type : ATmega8535
Program type : Application Clock frequency : 11,059200 MHz
(2)
Memory model : Small External SRAM size : 0 Data Stack size : 128
*****************************************************/ #include <mega8535.h>
#asm
.equ __lcd_port=0x15 ;PORTC #endasm
#include <lcd.h>
int ps[74], indikator2, ind1, kunci, ind2, ind3; unsigned char data1[16];
#define RXB8 1 #define TXB8 0 #define UPE 2 #define OVR 3 #define FE 4 #define UDRE 5 #define RXC 7
#define FRAMING_ERROR (1<<FE) #define PARITY_ERROR (1<<UPE) #define DATA_OVERRUN (1<<OVR)
(3)
#define RX_COMPLETE (1<<RXC)
#define RX_BUFFER_SIZE 8 char rx_buffer[RX_BUFFER_SIZE];
#if RX_BUFFER_SIZE<256
unsigned char rx_wr_index,rx_rd_index,rx_counter; #else
unsigned int rx_wr_index,rx_rd_index,rx_counter; #endif
bit rx_buffer_overflow;
interrupt [USART_RXC] void usart_rx_isr(void) {
char status,data; status=UCSRA; data=UDR;
if ((status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0)
{
rx_buffer[rx_wr_index]=data;
if (++rx_wr_index == RX_BUFFER_SIZE) rx_wr_index=0; if (++rx_counter == RX_BUFFER_SIZE)
(4)
rx_counter=0;
rx_buffer_overflow=1; };
if (indikator2==72) {ps[73]=data; indikator2=73; } if (indikator2==71) {ps[72]=data; indikator2=72; } if (indikator2==70) {ps[71]=data; indikator2=71; } if (indikator2==69) {ps[70]=data; indikator2=70; } if (indikator2==68) {ps[69]=data; indikator2=69; } if (indikator2==67) {ps[68]=data; indikator2=68; } if (indikator2==66) {ps[67]=data; indikator2=67; } if (indikator2==65) {ps[66]=data; indikator2=66; } if (indikator2==64) {ps[65]=data; indikator2=65; } if (indikator2==63) {ps[64]=data; indikator2=64; } if (indikator2==62) {ps[63]=data; indikator2=63; } if (indikator2==61) {ps[62]=data; indikator2=62; } if (indikator2==60) {ps[61]=data; indikator2=61; } if (indikator2==59) {ps[60]=data; indikator2=60; } if (indikator2==58) {ps[59]=data; indikator2=59; } if (indikator2==57) {ps[58]=data; indikator2=58; } if (indikator2==56) {ps[57]=data; indikator2=57; } if (indikator2==55) {ps[56]=data; indikator2=56; } if (indikator2==54) {ps[55]=data; indikator2=55; } if (indikator2==53) {ps[54]=data; indikator2=54; } if (indikator2==52) {ps[53]=data; indikator2=53; }
(5)
if (indikator2==51) {ps[52]=data; indikator2=52; } if (indikator2==50) {ps[51]=data; indikator2=51; } if (indikator2==49) {ps[50]=data; indikator2=50; } if (indikator2==48) {ps[49]=data; indikator2=49; } if (indikator2==47) {ps[48]=data; indikator2=48; } if (indikator2==46) {ps[47]=data; indikator2=47; } if (indikator2==45) {ps[46]=data; indikator2=46; } if (indikator2==44) {ps[45]=data; indikator2=45; } if (indikator2==43) {ps[44]=data; indikator2=44; } if (indikator2==42) {ps[43]=data; indikator2=43; } if (indikator2==41) {ps[42]=data; indikator2=42; } if (indikator2==40) {ps[41]=data; indikator2=41; } if (indikator2==39) {ps[40]=data; indikator2=40; } if (indikator2==38) {ps[39]=data; indikator2=39; } if (indikator2==37) {ps[38]=data; indikator2=38; } if (indikator2==36) {ps[37]=data; indikator2=37; } if (indikator2==35) {ps[36]=data; indikator2=36; } if (indikator2==34) {ps[35]=data; indikator2=35; } if (indikator2==33) {ps[34]=data; indikator2=34; } if (indikator2==32) {ps[33]=data; indikator2=33; } if (indikator2==31) {ps[32]=data; indikator2=32; } if (indikator2==30) {ps[31]=data; indikator2=31; } if (indikator2==29) {ps[30]=data; indikator2=30; } if (indikator2==28) {ps[29]=data; indikator2=29; }
(6)
if (indikator2==27) {ps[28]=data; indikator2=28; } if (indikator2==26) {ps[27]=data; indikator2=27; } if (indikator2==25) {ps[26]=data; indikator2=26; } if (indikator2==24) {ps[25]=data; indikator2=25; } if (indikator2==23) {ps[24]=data; indikator2=24; } if (indikator2==22) {ps[23]=data; indikator2=23; } if (indikator2==21) {ps[22]=data; indikator2=22; } if (indikator2==20) {ps[21]=data; indikator2=21; } if (indikator2==19) {ps[20]=data; indikator2=20; } if (indikator2==18) {ps[19]=data; indikator2=19; } if (indikator2==17) {ps[18]=data; indikator2=18; } if (indikator2==16) {ps[17]=data; indikator2=17; } if (indikator2==15) {ps[16]=data; indikator2=16; } if (indikator2==14) {ps[15]=data; indikator2=15; } if (indikator2==13) {ps[14]=data; indikator2=14; } if (indikator2==12) {ps[13]=data; indikator2=13; } if (indikator2==11) {ps[12]=data; indikator2=12; } if (indikator2==10) {ps[11]=data; indikator2=11; } if (indikator2==9) {ps[10]=data; indikator2=10; } if (indikator2==8) {ps[9]=data; indikator2=9; } if (indikator2==7) {ps[8]=data; indikator2=8; } if (indikator2==6) {ps[7]=data; indikator2=7; } if (indikator2==5) {ps[6]=data; indikator2=6; } if (indikator2==4) {ps[5]=data; indikator2=5; }
(7)
if (indikator2==3) {ps[4]=data; indikator2=4; } if (indikator2==2) {ps[3]=data; indikator2=3; } if (indikator2==1) {ps[2]=data; indikator2=2; } if (indikator2==0) {ps[1]=data; indikator2=1; } ps[11]=data;
}; }
#ifndef _DEBUG_TERMINAL_IO_
#define _ALTERNATE_GETCHAR_ #pragma used+
char getchar(void) {
char data;
while (rx_counter==0); data=rx_buffer[rx_rd_index];
if (++rx_rd_index == RX_BUFFER_SIZE) rx_rd_index=0; #asm("cli")
--rx_counter; #asm("sei") return data; }
#pragma used- #endif
(8)
#include <stdio.h> #include <delay.h>
void kirim_sms() {
printf("AT+CMGS=081264323293"); delay_ms(1000);
putchar(13); delay_ms(1000);
printf("Mobil Sedang Diganggu"); delay_ms(1000);
putchar(26); putchar(13); delay_ms(1000); delay_ms(1000);
printf("AT+CMGS=081264323293"); delay_ms(1000);
putchar(13); delay_ms(1000);
printf("Mobil Sedang Diganggu"); delay_ms(1000);
putchar(26); putchar(13);
(9)
delay_ms(1000); delay_ms(1000); }
void main(void) {
PORTA=0x00; DDRA=0x00; PORTB=0xE0; DDRB=0x1F;
PORTC=0x00; DDRC=0x00;
PORTD=0x00; DDRD=0x00;
TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00;
TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00;
(10)
ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;
MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;
TIMSK=0x00;
UCSRA=0x00; UCSRB=0x98; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x05;
ACSR=0x80; SFIOR=0x00;
(11)
lcd_init(16);
#asm("sei") kunci=1; ind2=0; ind3=0; while (1) {
// Place your code here if (ps[4]==67)
{
delay_ms(500); printf("at+cmgr=1"); delay_ms(500); putchar(13); delay_ms(500); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putchar(ps[33]); lcd_gotoxy(1,0); lcd_putchar(ps[34]); lcd_gotoxy(2,0); lcd_putchar(ps[35]); lcd_gotoxy(3,0);
(12)
lcd_putchar(ps[36]); lcd_gotoxy(4,0); lcd_putchar(ps[37]); lcd_gotoxy(5,0); lcd_putchar(ps[38]); lcd_gotoxy(6,0); lcd_putchar(ps[39]); lcd_gotoxy(7,0); lcd_putchar(ps[40]); lcd_gotoxy(8,0); lcd_putchar(ps[41]); lcd_gotoxy(9,0); lcd_putchar(ps[42]); lcd_gotoxy(10,0); lcd_putchar(ps[43]); lcd_gotoxy(11,0); lcd_putchar(ps[44]); lcd_gotoxy(12,0); lcd_putchar(ps[45]); lcd_gotoxy(13,0); lcd_putchar(ps[46]); lcd_gotoxy(14,0); lcd_putchar(ps[47]); lcd_gotoxy(15,0);
(13)
lcd_putchar(ps[48]); ps[34]=ps[34]-48; ps[35]=ps[35]-48; ps[36]=ps[36]-48; ps[37]=ps[37]-48; ps[38]=ps[38]-48; ps[39]=ps[39]-48; ps[40]=ps[40]-48; ps[41]=ps[41]-48; ps[42]=ps[42]-48; ps[43]=ps[43]-48;
sprintf(data1,"%d",ps[34]); lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[35]); lcd_gotoxy(1,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[36]); lcd_gotoxy(2,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[37]); lcd_gotoxy(3,1);
lcd_puts(data1);
(14)
lcd_gotoxy(4,1); lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[39]); lcd_gotoxy(5,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[40]); lcd_gotoxy(6,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[41]); lcd_gotoxy(7,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[42]); lcd_gotoxy(8,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[43]); lcd_gotoxy(9,1);
lcd_puts(data1);
if (ps[34]==1 && ps[35]==2 && ps[36]==6 && ps[37]==4 && ps[38]==3 && ps[39]==2 && ps[40]==3 && ps[41]==2 && ps[42]==9 && ps[43]==3)
{ ind1=1;} else { ind1=0;}
(15)
lcd_clear(); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putchar(ps[65]); lcd_gotoxy(1,0); lcd_putchar(ps[66]); lcd_gotoxy(2,0); lcd_putchar(ps[67]); lcd_gotoxy(3,0); lcd_putchar(ps[68]); lcd_gotoxy(4,0); lcd_putchar(ps[69]); lcd_gotoxy(5,0); lcd_putchar(ps[70]); lcd_gotoxy(6,0); lcd_putchar(ps[71]); lcd_gotoxy(7,0); lcd_putchar(ps[72]); lcd_gotoxy(8,0); lcd_putchar(ps[73]);
sprintf(data1,"%d",ps[67]); lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[68]); lcd_gotoxy(3,1);
(16)
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[69]); lcd_gotoxy(6,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[70]); lcd_gotoxy(9,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[71]); lcd_gotoxy(12,1);
lcd_puts(data1);
if (ind1==1 && ps[67]==66 && ps[68]==117 && ps[69]==107 && ps[70]==97) {PORTB.1=1; delay_ms(200); kunci=0; PORTB.2=0;}
delay_ms(1000); lcd_clear(); indikator2=0;
ind2=ind2+1; if (ind2==2) {
delay_ms(500); printf("at+cmgd=1"); delay_ms(500);
(17)
putchar(13); delay_ms(500); ind2=0;
} } else {
lcd_gotoxy(0,0); lcd_putchar(ps[1]); lcd_gotoxy(1,0); lcd_putchar(ps[2]); lcd_gotoxy(2,0); lcd_putchar(ps[3]); lcd_gotoxy(3,0); lcd_putchar(ps[4]); lcd_gotoxy(4,0); lcd_putchar(ps[5]); lcd_gotoxy(5,0); lcd_putchar(ps[6]); lcd_gotoxy(6,0); lcd_putchar(ps[7]); lcd_gotoxy(7,0); lcd_putchar(ps[8]); lcd_gotoxy(8,0);
(18)
lcd_putchar(ps[9]); lcd_gotoxy(9,0); lcd_putchar(ps[10]); lcd_gotoxy(10,0); lcd_putchar(ps[11]); lcd_gotoxy(11,0); lcd_putchar(ps[12]); lcd_gotoxy(12,0); lcd_putchar(ps[13]); indikator2=0;
sprintf(data1,"%d",ps[4]); lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[5]); lcd_gotoxy(6,1);
lcd_puts(data1);
sprintf(data1,"%d",ps[6]); lcd_gotoxy(11,1);
lcd_puts(data1); delay_ms(500); PORTB.0=1; delay_ms(500); PORTB.0=0;
(19)
{PORTB.2=1; delay_ms(200); PORTB.2=0; delay_ms(200); PORTB.2=1; kirim_sms(); delay_ms(7000);}
if (PINB.7==1 && kunci==0) {ind3=1;}
if (PINB.7==0 && ind3==1) {PORTB.1=0; delay_ms(200); kunci=1; PORTB.2=0; ind3=0;}
lcd_clear(); }
}; }
LAMPIRAN B TABEL
Dari hasil pengujian power supplay yang dilakukan, maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Tegangan Masukan/ V1 (Volt)
Tegangan Keluaran Power Supplay / V2 (Volt)
12 5,02
6 5,02
3 2,85
(20)
Arus Masukan / I1 (Ampere)
Arus Keluaran Power Supplay / I2 (Ampere)
1,89 1,67
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Arus pada Rangkaian Power Supplay
Dari hasil pengujian solenoid yang dilakukan, maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Keadaan Power Supplay Dengan Rangkaian Relay
Keadaan Kontak Relay
Tegangan di Kaki Emiter
Arus di Kaki Emiter
Terhubung Tertutup 12,18 Volt 1,82 Ampere
Terputus Terbuka 0 Volt 0 Ampere
Tabel 4.10. Hasil Pengujian Rangkaian Relay
Dari hasil pengujian solenoid yang dilakukan, maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Keadaan Selenoid Dengan Baterai Aki
Keadaan Daerah Kunci Kontak Terhubung Tidak terhalang Tidak terhubung Terhalang
Tabel 4.11. Hasil pengujian Selenoid
Dari hasil pengujian rangkaian sensor yang dilakukan, maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Keadaan Cahaya Inframerah
Keadaan Led
Indikator Logika
Vout (Volt)
Terdeteksi Photodioda Bercahaya 1 4,97
Tidak terdeteksi Photodioda Tidak bercahaya 0 0,01 Tabel 4.12. Hasil Pengujian Rangkaian Sensor
Berikut ini adalah beberapa perintah lainnya yang telah dieksekusi melalui
hyper terminal untuk menguji komunikasi modem wavecom yang
(21)
NO PENGUJIAN PERINTAH KETERANGAN
1. Membaca SMS AT+CMGR=1 Berhasil menunjukkan isi SMS alamat 1 yang tersimpan dalam kartu ponsel 2. Mengirim
SMS
AT+CMGS= nomor tujuan
isi SMS
Berhasil mengirimkan SMS ke nomor yang dituju
3. Menghapus SMS
AT+CMGD=1 Berhasil menghapus SMS alamat 1 yang tersimpan dalam kartu ponsel Tabel 4.13. Perintah Pengujian pada Wavecom
Dari hasil pengujian diperoleh data yang harus dikirimkan ke port serial untuk menampilkan angka desimal adalah sebagai berikut :
Angka Data yang dikirim
1 0EDH
2 19H
3 89H
4 0C5H
5 83H
6 03H
7 0E9H
8 01H
9 81H
0 21H
Tabel 4.14. Hasil Pengujian LCD LAMPIRAN C
GAMBAR SELURUH RANGKAIAN PENGUJIAN
PENGUJIAN SECARA KESELURUHAN
Pengujian alat secara keseluruhan perlu dilakukan untuk mengetahui baik atau tidaknya kinerja alat dalam merespon setiap keadaan yang telah rancangkan dan diprogramkan dalam alat tersebut.
(22)
Kondisi mobil dan daerah kunci kontak yang terhalang oleh solenoid
Kondisi seluruh rangkaian saat sistem keamanan aktif
Kondisi mikrokontroler dengan LED indikator yang berkedap-kedip yang menandakan mikrokontroler dalam keadaan baik
(23)
Kondisi LED indikator pada penguat sensor dalam keadaan tidak adanya gangguan (tidak ada penghalang) adalah menyala
Kondisi kontak Relay dalam keadaan terbuka (tidak terhubung)
Kondisi LED indikator pada wavecom yang bekedap-kedip menandakan wavecom dalam keadaan baik dan tidak adanya proses pengiriman atau penerimaan SMS
(24)
KEADAAN 2 : Saat Sistem Keamanan dalam Keadaan Diganggu Kondisi daerah kunci kontak yang diganggu
Kondisi LED indikator pada penguat sensor yang tidak menyala saat daerah kunci kontak diganggu
(25)
Kondisi LED indikator pada mikrokontroler yang tidak menyala sejenak untuk memerintahakan wavecom mengirim SMS ke nomor ponsel pemilik kendaraan
Kondisi LED indikator wavecom yang tidak menyala sejenak untuk mengirimkan SMS ke nomor ponsel pemilik kendaraan
(26)
SMS akan langsung dihapus setelah SMS dikirimkan
(27)
KEADAAN 3 : Saat Sistem Keamanan akan Dinon-aktifkan
Pengiriman SMS untuk menon-aktifkan sistem keamanan dengan kode
“Buka”
Kondisi LED indikator pada wavecom tidak menyala saat menerima SMS yang masuk
Kondisi LED indikator pada mikrokontroler yang tidak menyala saat menerima SMS yang disampaikan wavecom untuk dieksekusi
(28)
SMS akan langsung dihapus setelah SMS dibaca
Kondisi kontak relay yang tertutup (terhubung) saat kode yang dikirimkan tepat dan berasal dari nomor ponsel pemilik kendaraan yang telah diprogramkan
(29)
Kondisi daerah kunci kontak yang tidak terhalang oleh solenoid
Kondisi LED indikator pada penguat sensor menjadi tidak sensitif terhadap gangguan
(30)
KEADAAN 4 :Saat Sistem Keamanan akan Diaktifkan Kembali secara Otomatis
Kondisi kunci kontak yang masih berada pada daerah kunci kontak
Kondisi kunci kontak yang dicabut
Kondisi kontak relay yang kembali terbuka (tidak terhubung) saat kunci kontak dicabut
(31)
Kondisi daerah kunci kontak yang kembali terhalang oleh solenoid akibat kontak relay kembali terbuka (tidak terhubung)
Kondisi penguat sensor yang kembali sensitif terhadap gangguan
KEADAAN 5 : Saat Sistem Keamanan akan Dinon-aktifkan dengan Kode yang Berbeda dan Bukan dari Nomor Ponsel Pemilik Kendaraan
Kondisi LED indikator pada wavecom yang tidak menyala saat menerima SMS yang masuk
(32)
Kondisi LED indikator pada mikrokontroler yang tidak menyala saat menerima SMS yang masuk
Kondisi LCD saat SMS yang masuk tidak berasal dari nomor pemilik kendaraan
(33)
SMS yang bukan berasal dari nomor ponsel pemilik kendaraan yang diprogramkan akan langsung dihapus sekalipun kode yang dikirimkan tepat
(34)
SMS yang bukan merupakan kode yang tepat akan langsung dihapus sekalipun berasal dari nomor ponsel pemilik kendaraan yang telah diprogramkan
Tidak terjadi respon apapun terhadap kontak relay dan sistem keamanaan tetap dalam keadaan aktif
(35)
b. Sebaiknya digunakan solenoid yang membutuhkan arus lebih rendah untuk dapat bekerja agar alat ini dapat digunakan pada kendaraan yang memiliki baterai aki dengan arus rendah.
c. Untuk kedepannya penulis mengharapkan agar penelitian ini dapat diaplikasikan dan dikembangkan langsung ke lapangan, agar masyarakat dapat meningkatkan keamanan kendaraan dan terhindar dari gangguan saat memarkirkan kendaraan.
DAFTAR PUSTAKA
Andi Oratomo, 2004, ”Panduan Praktis Pemograman AVR Mikrokontroler
AT90S2313”, Andi Offset, Yogyakarta.
Coolen Roddy, 1993, “Komunikasi Elektronika”, Erlangga, Jakarta.
Diani, Sihar, Mohammad, 2012, “Sistem Pendeteksi Keamanan Ruangan dengan Mikrokontroler ATmega16 Berbasis Layanan SMS Gateway”, Tugas
(36)
Eko Agfianto, 2002, “Teknik Antarmuka Komputer: Konsep dan Aplikasi”, Graha Ilmu, Yogyakarta.
Frans, Nur Sultan, 2011, “Sistem Pengendali Robot melalui SMS”, Tugas Akhir
Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Universitas Gunadarma, Depok.
http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf.html
Ita Rusmala, 2012, “Tele Alarm and Multilevel Security System on a Car On Arduino Microkontroller”, Tugas Akhir Sistem Komputer, Universitas
Gunadarma, Depok.
Johannes, 2007, “Perancangan dan Penggunaan Photodioda sebagai Sensor
Penghindar Dinding pada Forklift”, Tugas Akhir Fisika FMIPA, USU,
Medan.
Lingga Wardhana, 2006, ”Mikrokontroler AVR Seri Atmega 8535 Simulasi, Hardware, dan aplikasi”, Andi Offset, Yogyakarta.
Petruzella Frank, 1996, “Elektronika industri”, Edisi II, Andi, Yogyakarta.
Ricky, Simamora, Marlindia, 2011, “Implementasi Mikrokontroler ATmega8535 Berbasis Sensor Ultrasonik untuk Proteksi Keamanan Terpadu”, Tugas
Akhir Teknik Komputer, Politeknik Telkom Bandung, Bandung.
Riny, Dedi, 2012, “Perancangan Prototype Sistem Kontrol dan Monitoring
Pembatasan Daya Listrik Berbasis Mikrokontroler”, Tugas Akhir Teknik
Elektro Fakultas Teknik Industri, Institut Adhi Surabaya, Surabaya.
Tooley Mike, 2002, ”Rangkaian Elektronika, prinsip dan aplikasi”, Edisi II,
(37)
BAB III
PERANCANGAN ALAT DAN DIAGRAM ALIR
3.1. Blok Diagram Sistem
Untuk memudahkan dalam mempelajari dan memahami cara kerja dari alat ini, maka perancangan dibuat berdasarkan diagram blok dimana tiap blok mempunyai fungsi dan kerja tertentu. Antara blok yang satu dengan yang lainnya saling berhubungan dan mendukung, hingga terbentuklah suatu sistem yang mempunyai fungsi dan kerja khusus. Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.1. berikut ini.
PENGUAT Photodioda
LED Inframerah
MIKROKONTROLER
MODUL GSM
PONSEL RS-232 RELAY
KUNCI KONTAK
BUZZER
LED Indikator
LCD
Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian
Berikut ini adalah prinsip kerja blok diagram yaitu ketika ponsel pemilik kendaraan mengirimkan kode untuk menon-aktifkan pengamanan kunci kontak maka modul GSM akan menerima SMS tersebut. Kemudian SMS tersebut akan diteruskan ke driver untuk mengubah level tegangan TTL yang berasal dari modul
(38)
GSM sehingga isi SMS dapat diterjemahkan oleh mikrokontroler. Jika kode yang dikirimkan benar, maka mikrokontroler akan mengaktifkan relay untuk tertutup sehingga pengamanan kunci kontak dan sensor menjadi non-aktif dan pemilik dapat memasukkan kunci kontak dan menggunakan kendaraan tersebut. Tetapi jika tidak ada pengiriman kode dari ponsel pemilik kendaraan untuk menon-aktifkan pengamanan kunci kontak namun ada sesuatu yang mencoba menghalangi cahaya yang dipancarkan LED inframerah ke Photodioda sehingga Photodioda kehilangan sinyal yang dipancarkan oleh LED inframerah (terjadi gangguan pada daerah kunci kontak kendaraan) maka sinyal gangguan tersebut akan diperkuat oleh penguat sinyal dan diteruskan ke mikrokontroler untuk diterjemahkan sebagai sinyal gangguan dan mengeluarkan bunyi alarm melalui buzzer sebagai efek gangguan dan mengirimkan informasi ke pemilik kendaraan bahwa kendaraannya sedang diganggu melalui driver untuk diubah terlebih dahulu level tegangan TTLnya dan diteruskan ke modul GSM untuk dikirimkan ke ponsel pemilik kendaraan. LCD digunakan untuk menampilkan bentuk SMS yang masuk ke rangkaian dan SMS yang dikirimkan oleh alat dan LED indikator digunakan untuk mengetahui apakah alat masih berfungsi dengan baik sehingga pemilik kendaraan tahu apakah sistem keamanan sedang dalam keadaan yang siap digunakan atau tidak.
3.2. Rangkaian Power Supplay
Semua jenis kunci kontak dapat diamankan dengan alat ini karena alat ini dapat digunakan pada semua jenis kunci kontak. Namun karena kunci kontak yang digunakan dalam alat ini adalah kunci kontak pada mobil maka sumber tegangan yang digunakan dalam alat ini adalah baterai AKI 12 Volt. Tetapi jika
(39)
alat ini hendak digunakan di rumah tangga misalkan pada kunci kontak rumah ataupun berangkas maka sumber tegangan yang berasal dari PLN dapat disearahkan terlebih dahulu dan diturunkan hingga 12 Volt dengan menggunakan Adaptor ataupun Power Supplay DC.
Namum selain tegangan DC 12 volt, dalam rangkaian ini juga memerlukan tegangan DC 5 volt. Sehingga perlu dibuat rangkaian Power Supplay DC sebesar 5 Volt juga. Dan Berikut adalah rangkaian skematik power supply dengan tegangan DC 5 volt.
12V
5V IC Reg
7805
LED
GND
3300 µF
330 Ω
Gambar 3.2. Rangkaian Skematik Power Supply
Rangkaian power supply ini berfungsi untuk mensuplay arus dan tegangan ke rangkaian penguat sensor dan ke rangkaian mikrokontroler. Dalam rangkaian ini, IC regulator 7805 digunakan untuk menurunkan tegangan 12 volt yang berasal dari baterai aki. Tegangan dan arus dari baterai aki akan masuk ke IC regulator 7805 untuk diturunkan tegangannya menjadi 5 volt. Kemudian diberi LED dikaki output IC regulator sebagai indikator atau penanda bahwa tegangan telah mengalir
sebagai output dan diberi resistor 330Ω sebagai tahanan arus sebelum menuju ke
(40)
regulator saat terjadi panas berlebihan akibat rangkaian membutuhkan arus yang cukup besar.
12V
5V IC Reg
7805
GND
3300 µF
330 Ω
I
II
Gambar 3.3. Skematik Aliran Arus pada Power Supplay
Pada rangkaian ini tidak digunakan baterai AKI pada mobil karena tidak begitu efesien dalam penggunaannya disebabkan ukurannya yang cukup besar dan cukup berat. Namun dalam rangkaian ini tetap menggunkan baterai AKI sebagai sumber tegangannya yaitu baterai AKI pada sepeda motor. Baterai AKI pada mobil memiliki kesamaan dengan baterai AKI pada sepeda motor yaitu memiliki tegangan keluaran 12 Volt tetapi memiliki keluaran arus yang sangat berbeda, yaitu ±50 Ampere pada baterai AKI mobil dan ±1,7 Ampere pada baterai sepeda motor. Meskipun sangat berbeda dari segi Arus, penggunaan baterai AKI pada sepeda motor dalam rancangan ini tidak menjadi masalah sebab rangkaian ini membutuhkan tegangan maksimal 12 Volt dan Arus maksimal 1,5 Ampere. Sehingga arus yang masuk yang kita gunakan dalam perhitungan ini adalah arus dari baterai AKI sepeda motor. Arus yang masuk dari baterai AKI adalah 1,7 A. Arus tersebut kemudian masuk ke percabangan loop I dan loop II. Sesuai dengan hukum Kirchoff yaitu :
(41)
Maka,
Pada loop 1 terdapat kapasitor maka secara otomatis tidak ada arus yang masuk ke loop 1. Hal ini disebabkan oleh arus yang masuk adalah arus searah (AC) sedangkan kapasitor hanya melewatkan arus bolak balik (DC).
Sehingga,
Akan tetapi, pada rangkaian ini terdapat IC regulator antara loop I dan loop II sehingga arus akan melewati IC regulator terlebih dahulu sebelum masuk ke loop II. Pada dasarnya IC regulator hanya mengeluarkan arus maksimal sebesar 1,5 A sehingga arus 1,7A yang masuk ke loop II adalah sebesar 1,5A
Maka,
3.3. Rangkaian Mikrokontroler ATmega8535
Pada rangkaian ini digunakan digunakan Mikrokontroler ATmega8535 sebagai kontrol keseluruhan sistem pengendali. Adapun rangkaian mikrokontroler ATmega8535 ditunjukkan dalam gambar 3.3. berikut ini :
(42)
LED LED 330Ω 10KΩ XTAL 0,1µF 10µF
ATmega8535
2 2 p F 22pF PB0 (XCK/T0) PB1 (T1) PB2 (INT2/AIN0) PB3 (OC0/AIN1) PB4 (SS) PB5 (MOSI) PB6 (MISO) PB7 (SCK) RESET VCC GND XTAL 2 XTAL 1 PD0 (RXD) PD1 (TXD) PD2 (INT0) PD3 (INT1) PD4 (OC1B) PD5 (OC1A) PD6 (ICP1) (ADC0) PA0 (ADC1) PA1 (ADC2) PA2 (ADC3) PA3 (ADC4) PA4 (ADC5) PA5 (ADC6) PA6 (ADC7) PA7 AREF AVCC PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2 (SDA) PC1 (SCL) PC0 (OC2) PD7 GND 5VGambar 3.4. Rangkaian Mikrokontroller ATmega8535
Pada pin 1 mikrokontroler ini yaitu port B0 dihubungkan sebuah LED yang fungsinya sebagai indikator berjalan atau tidaknya perintah yang telah diprogramkan di dalam mikrokontroler atau dengan kata lain sebagai penanda apakah sistem siap bekerja atau tidak. Jika saat seluruh rangkaian sudah dihubungkan satu dengan yang lain dan telah dihubungkan ke sumber tegangan dan LED memberi respon kedap-kedip maka sistem telah dalam keadaan siap. Namun jika semua telah dihubungkan namun LED tidak hidup, itu berarti sistem sedang dalam keadaan yang belum siap untuk bekerja. Kemudian Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset mikrokontroler ini.Kemudian pada pin 12 dan pin 13 dihubungkan ke
(43)
kristal 11,059200 MHz sebagai sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi setiap perintah yang diprogramkan. Namun pada masing-masing kaki kristal dihubungkan kapasitor 22pF yang fungsinya adalah juga untuk menambah kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi setiap perintah yang diprogramkan dengan kata lain kristal bersama-sama dengan kapasitor membantu mempercepat proses pengeksekusian perintah yang diprogramkan dalam mikrokontroler. Dalam rangkaian digunakan yang nilainya sangat kecil karena semakin kecil nilai kapasitor yang terhubung ke kristal maka akan semakin mempercepat proses penegapasitor setiap program yang diprogramkan. Pin 33 sampai 40 adalah Port A, pin 1 sampai 8 adalah port B, pin 22 sampai 29 adalah port C dan pin 14 sampai 21 adalah port D. komponen resistor, kapasitor dan LED yang dihubungkan ke pin 9, pin 30 dan ke pin31 merupakan rangkaian masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset mikrokontroler ini. Pin 11 dan 31 merupakan ground sehingga harus dihubungkan ke ground power suplay atau ke ground baterai aki. Pin 10 dan 30 merupakan sumber tegangan positif sehingga harus dihungkan ke + 5 volt dari power supplay.
Mikrokontroler ATmega8535 dalam rangkaian ini diprogramkan untuk mendeteksi apakah SMS yang masuk ke rangkaian merupakan kode menon-aktifkan pengamanan kunci kontak atau tidak, untuk mendeteksi apakah SMS yang masuk berasal dari nomor ponsel yang telah diprogramkan (nomor ponsel pemilik kendaraan) atau tidak, untuk menghapus SMS yang masuk jika SMS itu bukan berisi kode yang tepat dan bukan berasal dari nomor ponsel yang diprogramkan (nomor ponsel pemilik kendaraan), untuk memerintahkan buzzer
(44)
berbunyi ketika terdeteksi gangguan pada daerah kunci kontak oleh photodioda dan LED inframerah, untuk menghubungkan relay saat kode yang dikirimkan ke rangkaian tepat dan berasal dari nomor yang diprogramkan (nomor pemilik kendaraan), untuk mengaktifkan kembali pengamanan kunci kontak secara langsung dengan memutuskan kontak relay saat kunci kontak dicabut dari daerah kunci kontak kendaraaan dan untuk memerintahkan mengirimkan SMS ke ponsel pemilik kendaraan melalui wavecom saat kendaraan diganggu dan dalam perintah untuk mengirimkan SMS ke ponsel pemilik saat kendaraan diganngu dibuat berulang sebanyak dua kali berturut-turut untuk menghindari masalah jaringan yang kadang membuat SMS tidak sampai ke nomor tujuan. Pengiriman SMS saat kendaraan diganggu akan terus dikirimkan dengan waktu delay pengiriman lama 5 menit sampai pemilik kendaraan memastikan kendaraannya sudah dalam keadaan aman kembali kemudian menon-aktifkan sistem keamanan dan mengaktifkannya kembali.
3.4. Rangkaian Penguat Sensor Cahaya
Rangkaian sensor ini berfungsi untuk mendeteksi adanya gangguan pada daerah kunci kontak kendaraan dengan model pencahayaan untuk memonitoring keadaan kunci kontak. Sensor yang digunakan dalam rangkaian ini adalah photodioda dengan LED inframerah sebagai pemancar cahaya.
Photodioda adalah sebuah dioda semikonduktor yang berfungsi sebagai sensor cahaya. Photodioda memiliki hambatan yang sangat tinggi pada saat dibias mundur. Hambatan ini akan berkurang ketika photodioda disinari cahaya dengan panjang gelombang yang tepat. Sehingga photodioda dapat digunakan sebagai
(45)
detektor cahaya dengan memonitor keadaan kunci kontak.
LED Inframerah adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang dari cahaya yang dapat dilihat, tetapi lebih pendek dari gelombang radio apabila LED inframerah tersebut dialiri arus. LED digunakan untuk memantulkan cahaya antara cahaya cerah dan gelap ke fotodioda. Adapun skematik rangkaian sensor yang digunakan, ditunjukkan dalam gambar 3.4. berikut ini.
LM358N 100KΩ
33KΩ
20KΩ 100Ω
4K7Ω 4K7Ω 1KΩ Port A7 mikrokontroler 0 ,1 µ F LED Inframerah P h o to d io d a Vcc 5V 1KΩ C945 + -+
-Gambar 3.5. Rangkaian Sensor Cahaya
Rangkaian ini menggunakan IC LM 358 sebagai penguat tegangan yang dihasilkan photodioda. Satu buah IC memiliki dua penguat operasional (OP-AMP). Pada rangkaian ini kedua op-amp tersebut digunakan sehingga sinyal dari photodioda mengalami dua kali penguaan. Pada rangkaian ini juga terdapat dua buah trimpot, beberapa resistor dan sebuah kapasitor pada masing-masing kaki
(46)
masukan OP-AMP yang terdapat dalam IC LM 358 yang berfungsi sebagai penahan arus yang masuk agar tidak tertarik masuk ke dalam OP-AMP sehingga impedansi masukan menjadi tak terhingga yang akhirnya OP-AMP dalam
keadaan ideal. Selain itu, terdapat juga resistor 33KΩ dan kapasitor 0,1µF pada kaki 3, resistor 1KΩ pada kaki 4 dan resistor 4K7Ω pada kaki 8 IC LM358 berfungsi untuk menstabilkan kecepatan sinyal masukan. Selain itu, rangkaian ini
pun dilengkapi oleh sebuah resistor 4K7Ω pada kaki basis transistor yang
berfungsi sebagai penahan arus keluaran dari IC regulator LM358 yang akan masuk ke transistor, sebuah photodiode dan LED inframerah sebagai pemancar dan penerima sinar inframerah, serta sebuah LED sebagai indikator tegangan yang
dihubungkan ke kaki kolektor transistor melalui sebuah resistor 1KΩ yang
berfungsi sebagai tahanan arus ke LED.
Pada rangkaian diatas digunakan sebuah LED inframerah yang dihubungkan
dengan sebuah resistor 100Ω sehingga arus yang mengalir pada LED inframerah
adalah sebesar:
Dengan besarnya arus yang mengalir ke LED inframerah, maka intensitas pancaran inframerah akan semakin kuat sehingga membuat pancaran inframerah akan tetap kuat sekalipun jarak cukup jauh.
Sinar inframerah yang dipancarkan akan diterima oleh photodioda, kemudian diolah oleh rangkaian penerima agar menghasilkan data biner, dimana jika photodioda menerima pancaran inframerah maka output dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika high (1), namun jika photodioda tidak menerima pantulan sinar inframerah, maka output dari rangkaian akan
(47)
menegluarkan logika low (0). Dan output yang dihasilkan oleh rangkaian ini akan diteruskan ke rangkaian mikrokontroler untuk dijadikan sebagai input.
Sesuai dengan gambar rangkaian, maka besar penguatan op-amp tergantung pada besarnya tahanan variabel yang digunakan. Pada prakteknya, tahanan
variabel tersebut diterima pada kisaran 45,4 KΩ, sehingga besar penguatan op -amp adalah:
Para rangkaian ini, digunakan sebuah photodioda sebagai penerima cahaya yang dipancarkan oleh LED inframerah yang nantinya berfungsi sebagai sensor.
Sebuah photodioda memiliki nilai tahanan sekitar 80 s.d 330 KΩ jika terkena
sinar inframerah, tergantung dari intensitas sinar inframerah yang diterimanya. Dengan demikian, besar tegangan yang masuk ke OP-AMP adalah: Saat terkena sinar inframerah
Saat tidak terkena sinar inframerah
Tegangan tersebut diumpankan pada op-amp dengan faktor penguatan 4,54 kali, sehingga tegangan keluarannya pada saat terkena sinar inframerah sekitar 2,04 Volt, sedangkan saat tidak terkena sinar inframerah sekitar 0,04 Volt. Namun, tegangan ini masih diumpankan lagi pada OP-AMP yang kedua. Dengan faktor penguatan yang berbeda-beda saat terkena sinar matahari, di dapat tegangan keluaran saat terkena sinar inframerah sekitar 3,67 Volt yang artinya terjadi penguatan sekitar 8,15 kali dan saat tidak terkena inframerah sekitar 0,07
(48)
Volt yang artinya terjadi 7 kali penguatan. Tegangan inilah yang selanjutnya diumpankan ke basis transistor C954. Transistor akan aktif ketika tegangan basisnya lebih besar dari 0,7 Volt. Maka, ketika basisnya mendapat tegangan 2,04 Volt (saat photodioda terkena sinar inframerah), maka transistor aktif. Aktifnya transistor ini akan menyebabkan mikrokontroler mendapat logika high (1) dan LED indikator akan hidup. Dan sebaliknya, ketika photodioda tidak mendapatkan sinar inframerah maka transistor tidak akan aktif sehingga mikrokontroler mendapat logika low (0) dan LED indikator akan mati.
3.5. Rangkaian Buzzer dan LCD
Jika gelombang yang dipancarkan LED inframerah tidak sampai ke photodioda akibat adanya penghalang gelombang tersebut maka buzzer akan berbunyi. Dan berikut ini adalah bentuk rangkaian buzzer yang telah dihubungkan ke mikrokontroler: LED LED 330Ω 10KΩ XTAL
0,1µF 10µF
22p F 22pF PB0 (XCK/T0) PB1 (T1) PB2 (INT2/AIN0) PB3 (OC0/AIN1) PB4 (SS) PB5 (MOSI) PB6 (MISO) PB7 (SCK) RESET VCC GND XTAL 2 XTAL 1 PD0 (RXD) PD1 (TXD) PD2 (INT0) PD3 (INT1) PD4 (OC1B) PD5 (OC1A) PD6 (ICP1) (ADC0) PA0 (ADC1) PA1 (ADC2) PA2 (ADC3) PA3 (ADC4) PA4 (ADC5) PA5 (ADC6) PA6 (ADC7) PA7 AREF AVCC PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2 (SDA) PC1 (SCL) PC0 (OC2) PD7 GND 5V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
L
C
D
(GND) (VCC) (VLCD) (RS) (R/W) (E) (DB0) (DB1) (DB2) (DB3) (DB4) (DB5) (DB6) (DB7) (BL1) (BL2) 330Ω 2 0 K Ω Buzzer(49)
Pada rangkaian ini, alarm yang digunakan adalah buzzer yang difungsikan sebagai alarm ketika adanya gangguan di daerah kunci kontak sensor sedang dalam keadaan aktif. Buzzer ini akan berbunyi jika positifnya dihubungkan ke summber tegangan positif dan negatifnya negatifnya dihubungkan ke ground. Dan dalam rangkaian ini, positif buzzer tersebut dihubungkan ke kaki 3 mikrokontroler yaitu Port B2 dan kaki negatifnya dihubungkan ke kaki 11 mikrokontroler yaitu kaki ground mikro.
Pada alat ini, buzzer berfungsi sebagai output. Dimana buzzer mendapatkan inputdari pin output IC ATmega8535, yang memberikan logika low (0) apabila photodioda masih menerima gelombang inframerah yang dipancarkan oleh LED inframerah saat sensor cahaya diaktifkan dan apabila photodioda dalam keadaan tidak menerima gelombang inframerah yang dipancarkan oleh LED inframerah pada saat sensor cahaya dalam keadaan aktif maka IC ATmega8535 akan memberikan logika high (1) sehingga buzzer akan aktif atau berbunyi. Dan buzzer itu akan berhenti berbunyi jika IC ATmega8535 mengirimkan kembali logika low (0) yaitu saat ponsel pemilik kendaraan mengirimkan kode yang tepat ke mikokontroler melalui modul GSM sebagai perintah menonaktifkan sistem keamanan. Saat logika (1) diaktifkan maka tegangan yang masuk menuju buzzer adalah 5 volt dan saat logika (0) diberikan maka tegangan yang massuk menuju buzzer adalah 0 volt.
Untuk mengetahui apakah modem wavecom GSM fastrack M1306B bekerja sesuai fungsinya yaitu mengirim SMS sesuai perintah mikrokontroler atau menerima SMS yang ditujukan ke rangkaian dan untuk mengetahui apakah
(50)
mikrokontroler mengeksekusi perintah yang telah diprogramkan, maka diperlukan LCD untuk menampilkan semua proses tersebut agar ketika kesalahan atau kerusakan terjadi dapat cepat diatasi. Saat modem menerima SMS dan mikrokontroler memproses data SMS yang diterima maka LCD akan menampilkan proses tersebut pada layar LCD dan begitu juga saat rangkaian akan mengirimkan SMS ke ponsel pemilik melalui modem wavecom GSM fastrack M1306B. Data yang ditampilkan akan sesuai dengan kode perintah SMS yang telah diprogramkan dalam mikrokontroler. Sebagai contoh, LCD akan menampilkan
jika daerah kunci kontak sedang diganggu pada saat sistem keamanan sedang dalam keadaan aktif.
LCD yang digunakan dalam rangkaian ini adalah LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel. LCD matrix ini dihubungkan ke Port C mikrokontroler yang berfungsi untuk menampilkan proses pengiriman pesan dari alat ke ponsel pemilik kendaraan dan proses penerimaan pesan yang diterima
oleh alat dan dihubungkan pula dengan sebuah resistor 330Ω dan sebuah trimpot 20KΩ untuk mengatur kecerahan (brightness) pada LCD.
3.6. Rangkaian RS-232
Untuk menghubungkan mikrokontroler dengan modul GSM diperlukan driver. Dan driver yang digunakan pada rangkaian ini adalah RS-232. Driver ini
(51)
berfungsi untuk mensinkronisasi tegangan antara mikrokontroler dengan modul GSM baik dari serial menjadi digital atau sebaliknya, dari serial menjadi USB dan sebaliknya bahkan dari serial menjadi HDMI dan sebaliknya. Namun dalam rangkaian ini, rangkaian driver digunakan untuk mensinkronisasi tegangan antara mikrokontroler dengan modul GSM, baik dari serial menjadi digital atau sebaliknya yaitu dari digital menjadi serial.
Pada perancangan ini menggunakan port serial sebagai jalur komunikasinya. Salah satu standart komunikasi serial yang sering digunakan adalah RS-232. Untuk melakukan komunikasi serial dengan standar RS-232 diperlukan IC max232 sebagai sebagai driver, yang akan mengkonversi tegangan atau kondisi logika TTL dari hardware agar sesuai dengan tegangan pada komputer atau mikrokontroler ataupun sebaliknya sehingga data dapat dibaca. Komunikasi serial yang digunakan untuk menghubungkan modem wavecom M1306B ke IC max232 adalah konektor DB15 dan DB9. Dimana konektor DB15 yang tersambung ke modul GSM dan DB9 tersambung ke IC max232. Adapun rangkaian RS-232 yang dihubungkan dengan konektor RS-232 dan mikrokontroler yang ditunjukkan pada gambar berikut.
C1+ V+ C1-C2+ C2- V-T2out R2in VCC GND T1out R1out R1in T1in T2in R2out 0,1µF
10 µF/16V
10 µF/16V
10 µF/16V
10 µF/16V
PD0 PD1 Konektor RS232 (SUB-D9) ATmega8535 5V 1 2 3 4 5 6 7 8 9
(52)
Gambar 3.7. Rangkaian RS-232
Rangkaian driver RS-232 ini terdiri dari sebuah IC max232 dan 4 buah elektrolit kapasitor 10µF/16V dan sebuah kapasitor kertas 0,1µF. IC max232 ini mempunyai 16 pin dan memiliki fungsi untuk pengubah level tegangan TTL yang berasal dari RS-232 Modul GSM. Beberapa pin IC Max232 ini dikonekasikan dengan modul GSM dan mikrokontroler. Pin T1out IC Max232 dihubungkan ke pin 3 konektor RS-232 (pin TX modul GSM). Pin R1in IC max232 dihubungkan ke pin 4 konektor RS-232 (pin RX modul GSM). Sedangkan untuk pin R1out dan pin T1in pada IC max232 dihubungkan pada Pin Port D0 dan Port D1 mikrokontroler.
Rangkaian ini berfungsi mengubah logika high +3 volt s/d +18 volt pada DB9 menjadi logika high 5 volt pada keluarannya, juga mengubah logika low -3 volt s/d -18 volt pada DB9 menjadi logika low 0 volt pada keluarannya. Dan sebaliknya yaitu mengubah logika high 5 volt menjadi +3 volt s/d +18 volt pada keluarannya dan mengubah logika low 0 volt menjadi logika low -3 volt s/d 18 volt. Sehingga modul GSM dapat berinteraksi dengan mikrokontroler melalui rangkaian IC max232 ini.
3.7. Modul GSM
Modul GSM yang digunakan dalam pembuatan alat ini adalah modul GSM Wavecom Factrack M1306B. Wavecom ini dirancang sebagai bagian dari penerimaan data SMS dari ponsel serta berfungsi juga untuk pengiriman data dan
(53)
menerima data dari dan ke mikrokontroler. Modul GSM ini digunakan karena dapat diakses menggunakan komunikasi data serial dengan baudrate yang dapat disesuaikan mulai dari 9600 sampai dengan 115200. Selain itu, modul GSM ini menggunakan daya DC 12 Volt sehingga dapat dengan mudah dihubungkan secara langsung ke aki kendaraan yang juga besarnya 12 Volt sebagai sumber tegangan dan tidak memerlukan tombol ON untuk mengaktifkannya, sehingga sangat cocok digunakan pada sistem yang berjalan terus menerus. Adapun gambar skematik modem wavecom GSM Fastrack M1306B yang dihubungkan dengan rangkaian RS-232 adalah sebagai berikut:
C1+ V+ C1-C2+ C2- V-T2out R2in VCC GND T1out R1out R1in T1in T2in R2out 0,1µF
10 µF/16V
10 µF/16V
10 µF/16V
10 µF/16V
PD0 PD1 ATmega8535 5V 12V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 5 6 1 0 1 1 1 5 R S -2 3 2 C O N SUB-D9p SUB-D15p R S -2 3 2 C O N
Gambar 3.8. Wavecom Skematik GSM Fastrack M1306B
Prinsip kerja modem wavecom M1306B fastrack sama dengan modul GSM biasanya yaitu untuk mengirim pesan singkat (SMS) pada umumnya, yaitu pesan tidak langsung dikirim ke ponsel tujuan, akan tetapi dikirim terlebih dahulu ke SMS Center (SMSC) yang biasanya berada di kantor operator telepon, kemudian pesan tersebut diteruskan ke ponsel tujuan. Dengan adanya SMSC, dapat diketahui status pesan SMS yang telah dikirim, apakah telah sampai atau gagal dikirimkan.
Modem wavecom M1306B fastrack ini menggunakan konektor DB15. Dan konektor inilah yang nantinya akan menghungkan modem wavecom dengan rangkaian RS-232 melalui konektor DB9 yang ada pada rangkaian RS-232. Dan
(54)
Nama kaki Keterangan DB9 Male IC Max232 Kaki 3 (TD) Pin13 (R1 IN)
Keluaran data dari
mikrokontroler melalui IC max232 menjadi masukan untuk DB9. Kaki 2
(RD)
Pin 14 (T1 OUT)
Keluaran data dari
modem melalui DB9 menjadi masukan untuk IC
berikut ini adalah tabel pin masing-masing konektor yang akan dihubungkan.
Tabel 3.9. Hubungan kaki konektor DB9 pada RS-232 dengan kaki konektor DB15 pada modem wavecom.
Pada perancangan ini modem wavecom M1306B fastrack dihubungkan ke mikrokontroler sebagai pengganti komputer yang memberikan perintah untuk mengirimkan SMS. Mikrokontroler akan mengirim data berupa isi SMS dan nomor tujuan SMS ke modem wavecom GSM fastrack M1306B melalui RS Max232 ketika terjadi gangguan pada daerah kunci kontak kendaraan saat sistem keamanan sedang dalam keadaan aktif. Kemudian modem akan mengirimkan data yang telah berubah menjadi informasi tersebut ke SMS center dan kemudian SMS tersebut akan disampaikan ke nomor tujuan yaitu ke ponsel pemilik kendaraan dan begitu juga sebaliknya yaitu pemilik kendaraan ingin menon-aktifkan sistem keamanan kunci kontak maka pemilik ponsel akan mengirimkan kode dalam bentuk SMS ke nomor telepon yang terdapat di dalam wavecom kemudian SMS yang dikirimkan tersebut akan diteruskan ke SMS center dan SMS center akan menyampaikan SMS tersebut ke modem wavecom melalui kartu yang terdapat didalamnya kemudian modem wavecom akan meneruskannya ke mikrokontroler melalui rangkaian RS-232 untuk diterjemahkan sebagai perintah menon-aktifkan
(55)
sistem keamanan kunci kontak.
3.8. Rangkaian Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi di dekatnya. Ketika tuas besi dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada tuas besi sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, sehingga tuas besi akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Berdasarkan prinsip kerja inilah, maka relay digunakan sebagai saklar otomatis untuk aplikasi penguncian (bloking) otomatis pada daerah kunci kontak kendaraan. Adapun rangkaian relay yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.9. berikut ini.
12V
4K7
NO NC
Selenoid Rangkaian
Mikro Atmega 8535
IN 4002
Kunci Kontak Kendaraan
C945
Gambar 3.10. Rangkaian relay yang dihubungkan dengan solenoid dan kunci kontak
(56)
Dalam rangkaian relay ini digunakan sebuah resistor 4K7Ω yang berfungsi sebagai tahanan arus yang masuk ke relay, sebuah dioda IN4001 yang berfungsi untuk memisahkan tegangan 12 volt yang masuk ke transistor dengan sinyal yang masuk dari mikrokontroler agar tidak saling mengganggu, sebuah transistor yang berfungsi sebagai saklar supaya tegangan 12 volt mendapat ground sehingga koil pada relay mendapat arus dan akhirnya menjadi terhubung atau relay dalam keadaan tertutup.
Pada alat ini, relay berfungsi sebagai output, dimana relay mendapatkan input dari pin 2 yaitu Port B1 IC ATmega8535, yang memberikan logika high (1) apabila kode yang dikirimkan melalui ponsel diterjemahkan oleh mikrokontroler sebagai kode yang tepat dan berasal dari nomor ponsel yang tepat sesuai dengan kode ASCII yang telah diprogramkan dalam Mikrokontroler ATmega 8535 sebagai kode yang tepat sehingga kontak CO (Change Over) pada relay berada pada posisi NC (Normaly Close) yang kemudian mengakibatkan solenoid terdorong ke dalam dan kunci kontak dalam keadaan terbuka sehingga bebas memasukkan kunci kontak tanpa tersensor oleh photodioda dan LED inframerah karena daerah kunci kontak sudah tidak terhalang lagi dan sensor tidak dalam keadaan aktif atau dengan kata lain sistem pengamanan sedang dalam keadaan non-aktif. Dan input dari pin B1 IC ATmega8535, akan memberikan logika low (0) apabila tidak ada kode yang dikirimkan ke alat melalui modem wavecom dan apabila nomor ponsel yang mengirimkan SMS bukan nomor ponsel pemilik kendaraan serta apabila kode yang dikirimkan tidak tepat. Sehingga kontak CO (Change Over) pada relay berada pada posisi NO (Normaly Open) yang kemudian mengakibatkan
(57)
solenoid terdorong ke luar dan kunci kontak dalam keadaan terhalang oleh solenoid dan sensor dalam keadaan aktif atau dengan kata lain sistem pengamanan kunci kontak masih dalam keadaan aktif.
(58)
Mulai
Baca SMS
Ada SMS?
Nomor= 081264323293?
Isi=”Buka”?
Relay Aktif Alarm mati
Baca sensor
Sensor=0?
Relay Non-aktif
Selesai LED berkedip Baca sensor
Alarm berbunyi
Kirim SMS Sensor=1?
Hapus SMS Ya
Ya
Ya
Ya
Ya Tidak
Tidak
Tidak
Tidak Tidak
(59)
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay
Pengujian pada rangkaian power suplay ini dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran pada rangkaian power supplay. Rangkaian ini dikatakan dapat bekerja dengan baik apabila tegangan keluaran yang dihasilkan adalah sebesar 5 volt saat tegangan yang diberikan 5 volt. Dan dalam pengujian ini digunakan potensiometer dan resistor untuk memvariasikan tegangan baterai aki untuk lebih memastikan apakah rangkaian power supllay bekerja dengan baik.
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan voltmeter saat baterai aki dan rangkaian power supplay ini terhubung dengan memisalkan tegangan masukan kerangkaian dari baterai AKI sebagai V1 dan keluaran pada rangkaian power supplay sebagai V2 seperti gambar berikut. Arus mmasukan ke rangkaian dari baterai AKI sebagai I1 dan Arus keluaran dari rangkaian sebagai I2.
IC Reg 7805
V2
V1 I1 I2
(60)
Hasil pengujian dapat dilihat dari tabel 4.8. dan 4.9. Dari hasil pengujian tersebut dapat diketahui bahwa saat baterai penuh atau mendekati penuh yaitu ± 12 volt maka didapatkan tegangan keluaran dari rangkaian power supplay sebesar ± 5 volt sedangkan saat tegangan dibawah 5 volt maka tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian power supplay ini 5 volt yang artinya rangkaian power supplay ini bekerja dengan baik. Dan dari hasil pengujian ini juga didapati arus yang diberikan oleh AKI sebesar 1,89 Ampere dan arus yang keluar dari rangkaian power supplay sebesar 1,67 Ampere dan ini menunjukkan bahwa baterai AKI dan rangkaian power supplay dalam keadaan baik.
Namun apabila secara nyata baterai aki tidak mensupplay tegangan sebesar 12 volt dan memberi tegangan 1,7 Ampere, maka sistem keamanan tidak dapat bekerja karena dibutuhkan tegangan 12 volt dan arus sebesar 1,7 Ampere untuk mensupplay tegangan ke selenoid melalui rangkaian relay dan apabila tegangan yang diberikan juga tidak mencapai 5 volt maka rangkaian mikrokontroler, penguat sensor serta rangkaian relay tidak dapat bekerja. Ini berarti sistem pengamanan tidak dapat aktif apabila baterai aki dalam keadaan tidak dapat memberikan tegangan DC sebesar 12 volt. Namun kendala diatas tidak akan terjadi karena tegangan pada baterai aki kendaraan yang sedang berjalan bahkan bahkan saat sedang menstater sekalipun, tidak akan mungkin dapat turun hingga dibawah 5 Volt kecuali baterai tersebut dalam keadaan rusak sehingga sumber tegangan tidak akan mengganggu sistem pengamanan kendaraan saat sedang diaktifkan.
Pada pengujian ini juga ditemukan ketidakseimbangan antara perhitungan secara teori dengan pengukuran secara langsung. Ini disebabkan oleh persen ralat
(61)
kesalahan alat ukur yang digunakan dan saat pengukuran. Adapun persen ralat kesalahan pengukuran adalah sebagai berikut:
a. Pada pengukuran tegangan keluaran power supplay
Saat
Saat
Saat
b. Pada pengukuran arus keluaran power supplay
Saat
Saat
(62)
4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroller Atmega8535
Pengujian pada bagian ini dilakukan untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller telah berjalan baik atau tidak. Pengujian ini dilakukan dengan menghubungkan PA.3 dengan LED sebagai indikator , dimana anoda LED dihubungkan ke resistor kemudian dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt dan katoda LED dihubungkan ke PA.3. seperti gambar berikut ini.
LED
ATmega8535
PB0 (XCK/T0) PB1 (T1) PB2 (INT2/AIN0) PB3 (OC0/AIN1) PB4 (SS) PB5 (MOSI) PB6 (MISO) PB7 (SCK) RESET VCC GND XTAL 2 XTAL 1 PD0 (RXD) PD1 (TXD) PD2 (INT0) PD3 (INT1) PD4 (OC1B) PD5 (OC1A) PD6 (ICP1) (ADC0) PA0 (ADC1) PA1 (ADC2) PA2 (ADC3) PA3 (ADC4) PA4 (ADC5) PA5 (ADC6) PA6 (ADC7) PA7 AREF AVCC PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2 (SDA) PC1 (SCL) PC0 (OC2) PD7 GND 5V330 Ω
Gambar 4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler
Langkah selanjutnya adalah dengan memberikan program sederhana ke mikrokontroller. Programnya sebagai berikut:
(63)
Perintah di atas akan memberikan logika high (1) ke PA.3. dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada PA.3 sebesar 5,2 volt dan LED dalam keadaan mati. Instruksi berikutnya adalah:
Clr PA.3
Perintah di atas akan memberikan logika low (0) ke PA.3. dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada PA.3 sebesar 0,1 volt dan LED dalam keadaan nyala. Dengan demikian, maka rangkaian mikrokontroller telah berjalan dengan baik.
4.3. Pengujian Rangkaian RS-232
Pengujian pada rangkaian RS-232 dilakukan dengan cara menghubungkan kaki 3 konektor RS-232 sebagai kaki pengirim (TX) dan kaki 2 konektor RS-232 sebagai kaki penerima (RX) agar IC max232 dapat bekerja secara null modem. Setelah itu, kirim data serial melalui komputer dengan menggunakan hyper
terminal yang terdapat pada windows XP. Jika pengiriman data sama dengan di hyper terminal maka RS-232 dapat berfungsi dengan baik.
C1+ V+ C1-C2+ C2- V-T2out R2in VCC GND T1out R1out R1in T1in T2in R2out 0,1µF
10 µF/16V
10 µF/16V
10 µF/16V
10 µF/16V
PD0 PD1 Konektor RS232 (SUB-D9) 5V Rx Tx Tx
Rx 12
3 4 5 6 7 8 9 1 5 6 1 0 11 15 Konektor SUB DB15
(64)
Karena komunikasi RS-232 full duplex jadi jalur pengirim (Tx) dan penerima (Rx) terpisah, setelah jalur pengirim dan penerima pada output TTL RS-232 digabungkan selanjutnya komputer memberi data ASCII “A” atau 41 hexadesimal, melalui hyper terminal dan data yang dikirim dapat diterima kembali pada hyper terminal komputer berupa data ASCII “A” juga. Cara pengujian ini sama dengan cara pengujian DB9 dengan konsep null modem. Setelah pengujian dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa rangkaian RS-232 berfungsi dengan baik.
4.4. Pengujian Rangkaian Relay
Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Berdasarkan prinsip inilah, pengujian dilakukan.
Dalam rangkaian relay ini digunakan sebuah resistor 4K7Ω yang berfungsi sebagai tahanan arus yang masuk ke relay, sebuah dioda IN4001 yang berfungsi untuk memisahkan tegangan 12 volt yang masuk ke transistor dengan sinyal yang masuk dari mikrokontroler agar tidak saling mengganggu, sebuah transistor yang berfungsi sebagai saklar supaya tegangan 12 volt mendapat ground sehingga koil pada relay mendapat arus dan akhirnya menjadi terhubung atau relay dalam keadaan tertutup.
(65)
tegangan +5 volt melalui resistor 4K7Ω menuju transistor C945 yang berfungsi
sebagai saklar untuk mengaktifkan relay. Bila relay bekerja (kontak relay tertutup) saat resistor diberi tegangan sebesar 5 volt dan sebaliknya jika relay tidak bekerja
(kontak relay terbuka) saat resistor tidak diberi tegangan sama sekali maka rangkaian relay berfungsi dengan baik. Berikut ini adalah gambar pengujian
rangkaian relay.
4K7
NO NC
IN 4002
C945
5V
12 Volt
Gambar 4.4. Pengujian rangkaian relay
Secara teori ketika tegangan sebesar 5 volt masuk melalui resistor dan menuju transistor maka akan terjadi bias maju pada transistor sehingga kaki colektor dan emitter pada transistor akan terhubung. Ketika tegangan 12 Volt diberikan ke relay maka kontak relay akan tertutup (terhubung) dan karena kaki colektor dan emitter transistor juga terhubung maka tegangan 12 volt yang disampaikan melalui relay akan sampai ke kaki emitter begitu juga dengan arus 1,7 Volt yang disampaikan bersamaan dengan tegangan yang berasal dari baterai. Tegangan dan arus inilah yang nantinya akan digunakan solenoid untuk tidak menghalkangi atau menghalangi daerah kunci kontak. Hasil pengujian rangkaian relay diperlihatkan dalam table 4.10.
(66)
a. Pada pengukuran tegangan
Saat Relay terbuka
Saat Relay tertutup
b. Pada pengukuran arus keluaran
Saat relay terbuka
Saat relay tertutup
Karena pengujian telah sesuai dengan analisa secara teori maka rangkaian relay dinyatakan dapat berfungsi dengan baik. Dalam rangkaian sistem pengaman kunci kontak ini, diperlukan rangkaian relay yang dapat bekerja dengan cepat untuk menutup dan membuka kontak saklar agar solenoid pun dapat cepat bekerja
(67)
untuk menghalangi ataupun membuka penghalang pada daerah kunci kontak. Dan agar proses itu dapat cepat terjadi, maka perlu diprogramkan waktu delay yang sangat kecil pada IC mikro yang digunakan.
4.5. Pengujian Selenoid
Pengujian juga dilakukan terhadap solenoid yang telah digabungkan dengan daerah kunci kontak kendaraan. Pengujian dilakukan dengan cara menghubungkan kabel solenoid ke ground baterai aki dan badan solenoid ke positif 12 volt baterai aki.
Ketika kunci kontak dapat masuk dan berputar bebas pada daerah kunci
kontak saat kunci diputar kearah kontak “ON” ataupun “Starter” karena
penghalang solenoid telah mundur akibat tegangan yang mengalir, maka solenoid tersebut sudah berfungsi dengan baik dan telah terhubung dengan daerah kunci kontak dengan baik. Berikut adalah gambar pengujian solenoid yang telah dihubungkan dengan kunci kontak kendaraan bermesin.
Selenoid
Kunci Kontak Kendaraan 12V
(68)
Hasil pengujian selenoid diperlihatkan dalam tabel 4.11. Dari hasil pengujian tersebut, dapat disimpulkan bahwa selenoid yang telah dihungkan ke daerah kunci kontak dalam keadaan baik.
4.6. Pengujian Rangkaian Sensor
Untuk menguji rangkaian sensor ini, maka rangkaian ini harus dihubungkan terlebih dahulu dengan sumber tegangan DC sebesar 5 volt. Rangkaian ini dikatakan dalam keadaan baik jika LED indikator dalam keadaan menyala saat photodioda menerima cahaya inframerah dari LED inframerah dan jika diukur tegangan keluarannya adalah 5 volt. Demikian sebaliknya,ketika LED indikator pada rangkaian dalam keadaan tidak menyala karena cahaya yang diberikan LED inframerah tidak sampai ke photodioda karena terhalang sesuatu dan tegangan keluarannya jika diukur adalah 0 volt. Hasil pengujian rangkaian sensor ini, diperlihatkan dalam tabel 4.12. Dan dari hasil pengujian diatas, dapat disimpulkan bahwa rangkaian sensor dalam keadaan baik dan siap untuk digunakan.
4.7. Pengujian Modul GSM
Pengujian modul GSM wavecom dilakukan dengan menggunakan windows
hyper terminal. Windows Hyper Terminal adalah software bawaan Windows XP
yang berupa aplikasi yang digunakan untuk komunikasi data melalui komunikasi port serial dalam mengases peripheral luar, misalnya menguji modem, router, ataupun access point. Sambungan ini dapat dimanfaatkan untuk mengirim data dan file dari satu sistem ke yang lainnya, tanpa perlu menyimpan data untuk beberapa jenis perangkat luar dan kemudian memuat data secara manual ke sistem
(69)
lainnya. Software ini sangat bermanfaat sekali untuk melakukan troubleshoot koneksi dengan modem wavecom, karena dapat melewatkan perintah
AT-command ke modem.
Pengujian modem wavecom dilakukan dengan tujuan memastikan bahwa modem wavecom dapat berkomunikasi dengan baik dan dalam pengujian ini komunikasi diuji dengan memberikan beberapa perintah melalui windows
hyperterminal yaitu berupa perintah mengirimkan SMS, perintah menghapus
SMS, perintah membaca SMS pada suatu lokasi tertentu yang tersimpan dalam di kartu ataupun perintah pemeriksaan pulsa kartu yang terdapat pada modem wavecom tersebut. Pengujian modem wavecom ini dilakukan untuk memastikan bahwa aliran data yang dihasilkan modem wavecom sesuai dengan protokol AT-Command. Pengujian dilakukan dengan menghubungkan modem wavecom langsung dengan komputer melalui jalur data serial seperti gambar berikut:
Gambar 4.6. Pengkoneksian Modem dengan PC Langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut:
Pengujian diawali dengan membuka menu “Start” => “All program” =>
Accesoris => Comunication => Hyper Terminal.
Setelah itu akan muncul dialog untuk mengisikan Conection Name seperti dibawah ini.
(70)
Setelah itu, nama koneksi yaitu ”Wavecom” dituliskan dalam permintaan “Name”. Kemudian diklik “OK”.
Selanjutnya akan muncul dialog “Connect To”, pada bagian “Connet using”
dipilih port com dimana modem terhubung dengan PC yaitu “COM4”.
(71)
kemudian diisikan Bit Per Second 115200 yaitu Baudrate yang dipakai modem.
Selanjutnya muncul layar putih seperti berikut ini untuk pengetest maka diketik perintah AT-command yaitu “AT” bila respon yang dihasilkan pada
layar adalah “OK”, berarti hyper terminal telah siap mengeksekusi perintah.
Kemudian pemeriksaan komunikasi sudah dapat dilakukan. Pengujian yang dilakukan adalah dengan mengirimkan perintah untuk memeriksa isi pulsa yang terdapat dalam kartu yang digunakan oleh modem wavecom. Perintah
yang dikirimkan adalah “AT+CUSD=1” jika muncul respon “OK” dan setelah
beberapa saat muncul jumlah pulsa pada kartu yang digunakan, maka komunikasi dalam keadaan baik dan modem siap digunakan.
Hasil pengujian wavecom ini diperlihatkan dalam tabel 4.13. Dan dari tabel tersebut, dapat dilihat pengujian perintah AT-command pada modem GSM berhasil
(72)
dilakukan. Perintah diatas merupakan perintah AT-command yang digunakan dalam sistem keamanan kunci kontak kendaraan via SMS.
4.8. Pengujian Waktu Respon Saat Suatu Keadaan Terjadi dengan Memvariasi Kartu pada Modul GSM
Berikut ini adalah tabel waktu proses pengiriman SMS dan pengeksekusian isi SMS pada relay saat menon-aktifkan sistem keamanan serta tabel waktu penerimaan SMS oleh pemilik kendaraan dan waktu alarm berbunyi saat terjadi gangguan dengan menggunakan variasi kartu ponsel pada wavecom sebagai waktu respon terhadap suatu keadaan.
4.8.1. Pada Kartu IM3
Saat menon-aktifkan sistem keamanan
PERCOBAAN
WAKTU setelah SMS dikirim (detik) SMS Masuk ke
wavecom
Kontak relay tertutup
I 6,07 8,19
II 5,78 8,62
III 5,80 8,41
IV 5,23 7,10
V 5,08 7,11
Waktu Rata-rata
5,592 7,886
Saat terjadi gangguan
PERCOBAAN
WAKTU setelah terjadi gangguan (detik)
SMS Masuk ke ponsel
(73)
I 14,57 0,01
II 13,64 0,01
III 9,90 0,01
IV 9,31 0,01
V 9,82 0,01
Waktu Rata-rata
11,448 0,01
4.8.2. Kartu Simpati
Saat menon-aktifkan sistem keamanan
PERCOBAAN
WAKTU setelah SMS dikirim (detik) SMS Masuk ke
wavecom
Kontak relay tertutup
I 4,52 6,93
II 5,01 6,90
III 4,13 6,80
IV 4,42 6,82
V 4,01 7,13
Waktu Rata-rata
4,418 6,916
Saat terjadi gangguan
PERCOBAAN
WAKTU setelah terjadi gangguan (detik) SMS Masuk ke
ponsel
Buzzer berbunyi
I 9,75 0,01
II 9.36 0,01
III 8,50 0,01
IV 8,23 0,01
V 8,84 0,01
Waktu Rata-rata
8,936 0,01
4.8.3. Kartu XL
Saat menon-aktifkan sistem keamanan
PERCOBAAN
WAKTU setelah SMS dikirim (detik) SMS Masuk ke
Wavecom
(74)
I 6,32 8,63
II 6,32 9,01
III 5,54 8,17
IV 6,00 8,94
V 5,03 8,50
Waktu Rata-rata
5,842 8,650
Saat terjadi gangguan
PERCOBAAN
WAKTU setelah terjadi gangguan (detik) SMS Masuk ke
Ponsel
Buzzer berbunyi
I 16,78 0,01
II 17,56 0,01
III 12,75 0,01
IV 10,09 0,01
V 10,06 0,01
Waktu Rata-rata
13,448 0,01
JENIS KARTU PONSEL
WAKTU RESPON RATA-RATA (detik) SMS MASUK KE PONSEL SMS MASUK KE WAVECOM KONTAK RELAY TERTUTUP KONTAK RELAY TERBUKA BUZZER BERBUNYI IM3
11,448 5,592 7,886 0,01 0,01
SIMPATI 8,936 4,418 6,916 0,01 0,01
XL 13,448 5,842 8,650 0,01 0,01
Tabel 4.14. Rata-Rata Waktu Respon dalam Mengeksekusi Perintah Sesuai Jenis Kartu yang digunakan
(75)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil rancangan, pengujian serta analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Alat ini bekerja sesuai dengan yang dirancangkan dan diprogramkan, dapat mengeksekusi SMS menjadi sebuah perintah menon-aktifkan sistem
(76)
keseluruhan sistem kerja alat yang diinginkan, skematik dari masing-masing rangkaian, cara kerja dari masing-masing rangkaian dan diagram alur dari program yang diisikan ke mikrokontroler Atmega8535.
BAB IV. PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
Bab ini membahas tentang pengujian dan hasil analisa dari seluruh rangkaian.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan serta saran untuk rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya dengan metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
BAB II
(77)
Di era globalisasi sekarang ini, sistem pengendali jarak jauh telah banyak dikembangkan di berbagai negara. Hal ini disebabkan karena sistem pengendali jarak jauh sangat berperan penting dalam membantu kerja manusia di tengah-tengah padatnya aktivifitas penting yang menuntuk segala sesuatu harus dikerjakan dengan cepat dan tanpa hambatan. Misalnya saja, menggunakan sistem pengendali jarak jauh untuk mengendalikan alat elektronika tanpa harus menyentuh alat tersebut baik dengan menggunakan ponsel, pengendali jarak jauh untuk mengendalikan sepeda motor dari jarak jauh dengan menggunakan ponsel dan masih banyak lagi. Semua itu dapat dilakukan dengan tidak dibatasi oleh jarak selama disekitar alat pengendali dan perangkat yang dikendalikan terdapat sinyal GSM. Kelebihan itulah yang digunakan penulis untuk merancang sistem keamanan pada kendaraan bermesin. Dan dalam bab ini dijelaskan mengenai teori-teori perangkat keras dan perangkat lunak tentang pengkodean kunci kontak kendaraan bermesin dalam peningkatan keamanan kendaraan melalui SMS. 2.1. Jaringan Telepon Secara Umum
Jaringan telepon dibangun oleh pelanggan melalui jaringan dan sentral telepon, dimana sambungan ini dapat terlaksana apabila suatu pelanggan mengalamatkan (mengirim nomor tertentu) dalam hal ini nomor pelanggan yang dituju melalui sentral telepon. Kemudian melalui switching sentral alamat tertentu akan diteruskan kepada lawan yang dipanggil sehingga terbentuklah suatu sambungan (hubungan).
Jaringan telepon yang dibangun oleh pelanggan melalui jaringan dan sentral telepon inilah yang dapat menghubungkan antara pelanggan yang satu dengan
(78)
kedua pemakai tersebut dapat saling bertukar informasi (dengan cara berbicara, menulis, menggambar atau mengetik) pada saat ini juga. Jaringan telekomunikasi terdiri dari tiga bagian utama, yakni peralatan transmisi, peralatan penyambungan dan terminal.
Gambar 2.1. Jaringan Telekomunikasi secara Umum
Peralatan transmisi menyampaikan informasi dari suatu tempat ke tempat yang lain. Media transmisi bisa berupa kabel, serat optik maupun udara, tergantung jarak dari tempat-tempat yang akan dihubungkan serta tergantung pada beberapa banyak tempat yang akan saling dihubungkan. Perangkat penyambungan bertugas agar pemakai dapat menghubungi pemakai lain sesuai dengan yang diinginkan. Terminal adalah peralatan yang bertugas merubah sinyal informasi asli (suara manusia atau lainnya) menjadi sinyal elektrik atau elektromagnetik (untuk di lewatkan melalui udara) atau menjadi sinyal cahaya (untuk dilewatkan serat optik). Jaringan penghubung biasanya berupa jaringan radio komunikasi satelit atau kabel serat optik. Peralatan penyambungan disebut juga sebagai sentral karena jenis komunikasi paling awal yang dilayani sentral adalah komunikasi telepon.
GSM (Global System for Mobile communication) adalah sebuah standar global untuk komunikasi bergerak digital. GSM adalah nama dari sebuah group standarisasi telepon bergerak selular di Eropa yang beroperasi pada daerah
(79)
frekunensi 900 MHz. GSM saat ini banyak digunakan di negara-negara di dunia. 2.2. SMS (Short Message Service)
SMS pertama kali hadir di Eropa pada tahun 1991 dengan adanya standardisasi dalam bidang wireless digital yang disebut GSM (Global System for Mobile
Communication). GSM adalah sistem pelopor seluler yang dikembangkan secara
universal oleh ETSI (European Telecomunication Standards Institute) dan dengan GSM inilah aplikasi SMS dapat dijalankan.
SMS (Short Message Service) adalah sebuah layanan yang banyak diaplikasikan pada sistem komunikasi tanpa kabel (wireless), yang memungkinkan kita untuk melakukan pengiriman pesan dalam bentuk alphanumerik antara terminal pelanggan dengan sistem eksternal seperti e-mail, paging, voice mail, dan lain-lain. Dan SMS (Short Message Service) ini pun merupakan layanan pesan singkat atau surat massa yang biasa disingkat sebuah layanan yang dilaksanakan dengan sebuah ponsel untuk mengirim atau menerima pesan pendek. SMS adalah sebuah teknologi yang memungkinkan untuk mengirim maupun menerima pesan antar telepon bergerak (ponsel).
Mekanisme dalam sistem SMS adalah melakukan pengiriman short
message dari terminal pelanggan ke terminal lain. Layanan SMS merupakan
sebuah layanan yang bersifat nonreal time dimana sebuah SMS dapat di-submit ke suatu tujuan, tidak peduli apakah tujuan tersebut aktif atau tidak. Bila dideteksi bahwa tujuan tidak aktif, maka sistem akan menunda pengiriman ke tujuan hingga tujuan aktif kembali.
Prinsip dasar sistem SMS akan menjamin delivery dari SMS hingga sampai tujuan. Kegagalan pengiriman yang bersifat sementara seperti tujuan tidak aktif
(80)
akan selalu teridentifikasi sehingga pengiriman ulang SMS akan selalu dilakukan kecuali bila aturan bahwa SMS yang telah melampaui batas waktu tertentu harus dihapus dan dinyatakan gagal dikirim.
Karakteristik utama SMS adalah SMS merupakan sebuah sistem pengiriman data dalam paket yang bersifat out-of-band dengan bandwidth yang kecil. Dengan karakteristik ini, pengiriman dengan suatu bus data yang pendek dapat dilakukan dengan efesiensi yang sangat tinggi.
Implementasi layanan SMS, operator menyediakan apa yang disebut sebagai SMS Center (SMSC). Secara fisik SMSC dapat berwujud sebuah PC biasa yang mempunyai interkoneksivitas dengan jaringan GSM. SMSC inilah yang akan melakukan manajemen pesan SMS, baik untuk pengiriman, pengaturan, antrian SMS, penerimaan SMS.
Saat mengirim pesan dari ponsel, pesan tersebut dikirim ke SMSC baru diteruskan ke nomor ponsel tujuan. Konsumen dapat mengetahui status dari pesan. Jika ponsel tujuan akan mengirimkan pesan konfirmasi ke SMSC yang menyatakan bahwa telah diterima, kemudian SMSC mengirim kembali status tersebut kepada ponsel pengirim. Jika ponsel mati atau tidak aktif, pesan yang akan dikirim akan disimpan pada SMSC sampai batas waktu pengiriman (period
validity) terpenuhi. period validity terlewati maka pesan yang akan dikirim
akan dihapus dari SMSC dan SMSC akan mengirimkan informasi ke nomor pengirim bahwa SMS yang dikirim belum atau gagal diterima.
(1)
3. Kepada Bapak Drs. Aditia Warman M.Si selaku Dosen PA penulis yang telah mengarahkan dan membantu penulis dalam proses perkuliahan.
4. Kepada Bapak Dr. Mester Sitepu, M.Sc, M. Phill selaku dosen pembimbing penulis yang telah banyak sekali berjuang membantu penulis dalam menyelesaiakan skripsi ini, selalu terbuka dalam memberikan bimbingan, selalu memiliki waktu untuk membimbing penulis, banyak memberi saran yang sangat baik, yang membangun dan sangat sangat tepat untuk diaplikasikan dalam skripsi ini untuk membuat skripsi ini semakin baik serta kepada dosen-dosen penguji penulis, Bapak Dr. Kerista Tarigan, M. Eng. Sc, Drs. Kurnia Brahmana M.Si dan Dr. Marhaposan Situmorang.
5. Kepada Kepala Laboratorium Elekronika Dasar, Bapak Dr. Kerista Tarigan, M. Eng. Sc selaku kepala laboratorium tempat penulis menjadi asisten, yang telah banyak mengajari penulis saat menjadi Asisten di Laboratorium tersebut sehingga pembelajaran itu menjadi modal yang besar bagi penulis dalam mengerjakan alat untuk penyelesaian skripsi ini serta kepada rekan-rekan
sesama asisten di Laboratorium Elektronika Dasar yaitu B‟Doddi, B‟Hugaini, B‟Manonggor, Roni, Baginda, Wiharja, Sarah, Juli dan Lasmini yang telah banyak mengajari penulis serta rekan-rekan asisten lainnya.
6. Kepada Bapak/Ibu dosen Departemen FISIKA USU, mulai dari Bapak Dr. Marhaposan sebagai ketua departemen FISIKA USU dan Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc sebagai sekertaris jurusan beserta seluruh staff pegawai di kantor Departement FISIKA USU yang senantiasa membantu penulis dalam melengkapi administrasi.
7. Kepada teman-teman terbaik penulis di FISKOLA (FISIKA ‟08) yaitu: Albert, Andes, Asman, Bheng an, Bora, Donal, Elizabeth, Eben, Elda, Hiras, Indra, Mangara, Metar, Martin, Nyta, Nia, Putri, Perdana, Roni, Rolas, Theresia, Yosephin, Zulkar dan seluruh senior serta junior penulis yang juga banyak mendukung penulis menyelesaikan skripsi ini.
8. Kepada Putra Julian Tampubolon selaku saudara penulis serta tweety‟nya yang begitu luar biasa membantu saya dalam menyelesaikan skripsi ini baik lewat semangat, bantuan tenaga dan ilmu.
(2)
vi
9. Kepada Kelompok kecil yang terkasih “Gloria In Excelsis” yaitu K‟Sondang,
B‟Eko, Hanna, dan Rolas, trimakasih buat dukungan doa, semngat, bantuan, dan bimbingan rohaninya yang sangat menguatkan dan membangkitkan semangat penulis.
10. Kepada adik-adik rohani yang penulis kasihi di “Cloves for Elsadai” yaitu Arya, Aron, Daud dan Jesica yang terus menyemangati penulis, menghibur, menguatkan dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
11. Kepada teman-teman sepelayanan penulis di KMKS terkhusus di Koordinasi KMKS periode XXIV yaitu Agustina, Berto, Vera, Asni, Dinadio, Everson,
B‟Franky, Frans, Grace, Hanna, Irza, Lenggem, Linggom, Plani, Polmer, Randy, Renal, Rianto, Riris, Riswan, Ruth, Sabam, Selfi dan Simson yang telah banyak sekali mendukung penulis baik lewat dukungan semangat dan doa serta kepada seluruh teman-teman KMKS yang telah membantu penulis. 12. Kepada sahabat-sahabat doa penulis yaitu Irza Kaban, Ruth Tobing, Everson
Nainggolan, Fenny Samosir, Sari Panjaitan, Nya Malau trimakasih banyak untuk dukungan doa, semangat dan bantuan tenaga yang sangat berharga 13. Kepada sobat terbaik penulis “EVREL” yaitu Ester, Vita, Rani dan Lisna,
trimakasih banyak atas segala dukungan semangat,kebersamaan, motivasi dan sifat saling mendukung satu sama lain yang telah diberikan.
14. Dan terimakasih banyak kepada setiap orang yang tidak dapat penulis sebutkan namanya namun telah banyak membantu, penulis ucapkan banyak terima kasih.
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena banyak kekurangan di dalamnya, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat saya harapkan sebagai penulis untuk menyempurnakan karya-karya saya selanjutnya.
Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan para pembaca dan terutama kepada mereka yang ingin melanjutkan penelitian ini.
Syalom, Tuhan Allah memberkati
Medan, 12 April 2014 Penulis
(3)
APLIKASI ATMEGA8535 SEBAGAI DRIVER SELENOID UNTUK MEMBUKA KUNCI KONTAK DENGAN SISTEM PENGKODEAN
MELALUI PONSEL
ABSTRAK
Aplikasi Atmega8535 sebagai driver selenoid untuk membuka kunci kontak dengan sistem pengkodean melalui ponsel, merupakan sebuah alat pengaman kunci kontak baik kunci kontak pada pintu rumah , pada kontak kendaraan, pada berangkas dan lain-lain menggunakan alarm untuk jarak dekat dan memanfaatkan sistem SMS (Short Message Service) untuk jarak jauh dan sistem pengkodean, menggunakan selenoid untuk menghalangi kunci kontak, memanfaatkan penutupan penghalang daerah kunci kontak secara otomatis. Pada alat ini digunakan rangkaian mikrokontroler Atmega8535, rangkaian power suplay, rangkaian relay, rangkaian penguat sensor, photodioda, sensor inframerah, rangkaian RS-232, buzzer, modul GSM, LCD dan baterai AKI mobil karena kunci kontak yang dipakai dalam pengujian alat ini adalah kunci kontak kendaraan mobil. Berdasarkan hasil pengujian alat ini terhadap kunci kontak mobil dengan menggunakan 5 provider yang telah dilakukan, alat ini dapat merespon upaya tindakan ilegal terhadap mobil dengan baik. Dengan waktu respon gangguan terhadap alarm adalah 0,01 sekon dan waktu respon tercepat terhadap SMS adalah 04.01 sekon serta waktu respon terlama 06.32 sekon. Waktu respon tercepat alat terhadap SMS yang dikirimkan adalah 08.23 sekon dan waktu respon terlama 17.56 sekon.
(4)
viii
ATMEGA8535 APPLICATION TO OPEN AS A KEY DRIVER SOLENOID CONTACT WITH CODING SYSTEM THROUGH PHONE
ABSTRACT
Application Atmega8535 a solenoid to unlock the driver contacts the coding system via mobile phone , is a good safety device contacts the ignition key to the door of the house , the vehicle contact , the berangkas and others use the alarm for a short distance and take advantage of the system of SMS ( Short Message service ) to remotely and coding system , using a solenoid to preclude ignition , utilizing a barrier closing the ignition area automatically. This tool is used on ATmega8535 microcontroller circuit , power supply circuit , relay circuit , amplifier circuit sensors , photodiode , infrared sensors , RS - 232 circuit , buzzer , GSM module , LCD and battery because the car ignition AKI used in testing is a key tool contact vehicle car . Based on the results of testing the tool against ignition using a 5 provider that has been done , the tool is able to respond to the efforts of an illegal act against the car well . With the disruption of the alarm response time is 0.01 second and the fastest response time to SMS is 4.01 second and 6.32 second longest response time . Fastest response time tool to SMS sent is 08.23 second and the second longest response time 17.56 second .
(5)
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan i
Pernyataan ii
Penghargaan iii
Abstrak vi
Abstract vii
Daftar Isi viii
Bab 1 Pendahuluan
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Rumusan Masalah 2
1.3. Batasan Masalah 3
1.4. Tujuan penelitian 3
1.5. Manfaat Penelitian 4
1.6. Metode Pengumpulan Data 4
1.7. Sistematika Penulisan 5
Bab 2 Landasan Teori
2.1. Jaringan Telepon secara Umum 7
2.2. SMS (Short Message Service) 9
2.3. Modul GSM 12
2.4. Driver RS-232 14
2.5. AT-Command 17
2.6. Kode ASCII 19
2.7. Arsitektur Mikrokontroler Atmega8535 20
2.8. Bahasa Pemogramam C 24
2.9. Relay 24
2.10. Selenoid 25
2.11. Sensor 26
2.12. Buzzer 26
2.13. LCD (Liquid Crystal Display) 27
Bab 3 Perancangan Alat Dan Diagram Alir
3.1. Blok Diagram Sistem 28
3.2. Rangkaian Power Supplay 29
3.3. Rangkaian Mikrokontroler Atmega8535 32
3.4. Rangkaian Penguat Sensor Cahaya 34
3.5. Rangkaian Buzzer 38
3.6. Rangkaian RS-232 40
(6)
x
3.8. Rangkaian Relay 44
3.9. Diagram Alir Pemograman 46
3.10. Rangkaian Keseluruhan 47
Bab 4 Pengujian dan Analisa Sistem
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay 48 4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega8535 51
4.3. Pengujian Rangkaian RS-232 53
4.4. Pengujian Rangkaian Relay 53
4.5. Pengujian Selenoid 56
4.6. Pengujian Rangkaian Sensor 57
4.7. Pengujian Modul GSM 58
4.8. Pengujian LCD (Liquid Crystal Display) 62 4.9. Pengujian Waktu Respon Saat Suatu Keadaan Terjadi
dengan Memvariasikan Kartu pada Modul GSM 65
4.9.1. Pada Kartu IM3 65
4.9.2. Pada Kartu Simpati 66
4.9.3. Pada Kartu XL 67
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan 67
5.2. Saran 69
DAFTAR PUSTAKA 70
LAMPIRAN A : Program 71
LAMPIRAN B : Tabel 89
LAMPIRAN C : Gambar Seluruh Rangkaian Pengujian 91