Batasan Masalah Diagram Rangkaian Perangkat Keras

Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009.

1.4 Batasan Masalah

Pembahasan masalah dalam laporan proyek ini hanya mencakup masalah-masalah sebagai berikut: 1. Sistem pengamanan menggunakan mikrokontroler ATMega8535. 2. Sistem pengamanan ini menggunakan sensor fotodioda sebagi pendeteksi infra merah dan LM35 sebagai sensor suhu. 3. Bahasa pemrograman menggunakan BASCOM AVR. 4. Pembahasan hanya sebatas pemrograman mikrokontroler dan perangkat keras sistem pengaman, interfacing untuk pemrograman dari komputer ke mikrokontroler tidak dibahas. Blok Diagram Sistem DIAGRAM ALIR Gambar 1.1 Blok Diagram Sistem Sensor Pintu Sensor Suhu Sensor Jendela uC ATmega8535 RS 232 level converter Sirene Personal Computer Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009.

1.5 Diagram Rangkaian

Start Inisialisasi sistem Cek sensor suhu dan pintu Suhu ambang dan pintu jendela terbuka Alarm Kirim ke PC Suhu ≤ ambang dan pintujendela terbuka Suhu ambang dan pintujendela tertutup Suhu ≤ ambang dan pintujendela tertutup Alarm Alarm Kirim ke PC Kirim ke PC Kirim ke PC tidak tidak ya ya ya ya tidak Gambar 1.2 Diagram Rangkaian Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari sistem pengaman dengan system informasi berbasis PC. BAB 1 PENDAHULUAN Dalam hal ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler Atmega8535 hardware dan software, bahasa program yang dipergunakan, serta cara kerja dari sistem pengaman ini dan komponen pendukung. BAB 3 RANCANGAN SISTEM Analisa rangkaian dan sistem kerja, dalam bab ini dibahas tentang sistem kerja perblok diagram. Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN Pembahasan rangkaian dan program yang dijalankan serta pengujian rangkaian. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari laporan proyek ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama. Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009.

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1 Perangkat Keras

2.1.1 Pengamanan Rumah Berbasis MC ATMega 8535 Dengan System Informasi Menggunaka PC

Rumah adalah bangunan yang berfungsi sebagai tempat tinggal atau hubungan dan sarana Pembina keluarga. Saat ini banyak orang yang ragu untuk meninggalkan rumah dalam waktu yang cukup lama di karenakan situasi yang tidak aman. Tapi di zaman teknologi saat ini banyak orang menciptakan berbagai macam tegnologi guna untuk mempermudah manusia dalam melakukan pekerjaannya. Salah satu teknologi yang berkembang ialah teknologi dibidang pengamanan, teknologi ini berkembang pesat dari yang sederhana berupa alaram yang menandakan bahwasanya ada seseorang yang melewati suatu ruangan terlarang sehingga sebuah system keamanan yang terintegrasi menggunakan kamera CCTV, sensor suhu tubuh, inframerah, dan menggunakan system informasi menggunakan monitor, serene dan dapat pula dipantau jarak jauh dengan menggunakan jaringan internet. Sering kita mendengar kata – kata alaram yang biasa dipakai sebagai fungsi peringatan, baik sebagai tanda peringatan waktu sampai dengan peringatan tanda bahaya seperti : peringatan kebakaran, gempa dan lainnya. Pada umumnya alarm hanya akan menakuti pencuri atau memberi tanda pada penghuni untuk siap – siap atau tetangga bahwa kejahatan sedang terjadi. Jadi yang dimaksud dengan alarm anti pencuri ini adalah sebuah system yang dapat membantu untuk memberikan peringatan yang berupa suara dan indicator apa bila terjadi sesuatu diluar kebiasaan, contohnya jika ada yang membuka secara paksa pada pintu atau jendela, sehingga pada saat bersamaan alaram Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. berbunyi dan indicator menyala dengan begitu akan menggundang perhatian orang – orang yang ada disekitar lokasi, dan sudah pasti orang yang berniat untuk mencuri akan pergi. Alarm dibuat agar dapat membantu kita dalam menjaga atau mengamankan rumah yang kita tinggalkan dalam waktu yang cukup lama. Alarm juga system yang merupakan indicator suara yang sensitive alarm biasanya diletakan pada pintu rumah, alarm menggunakan energi listrik namun tidak banyak mengunakan energi listrik. Energi listrik sebagai sumber energinya, karena hampir semua komponen pendukung pada alaram anti pencuri ini menggunakan system elektronik yang membutuhkan sumber listrik yang setabil, sehingga system untuk pengaturan powerlistrik sangat dibutuhkan dalam penerapan system alaram anti pencuri. Namun alarm ini juga dapat menggunakan energi batre, batre sebagai cadangan yang dimaksud di sini yaitu merupakan pasokan listrik cadangan yang siap dipakai apa bila terjuadi gangguan pada pasokan listrik utama, baik yang di timbulkan oleh padamnya pasokan listrik maupun rusaknya salah satu komponen pasokan listrik utama, sehingga system alaram anti pencuri masih tetap dapat bekerja walaupun pasokan listrik utama dari PLN padam. Batre ini bekerja secara otomatis, sehingga apabila terjadi gangguan pada pasokan listrik utama maka secara otomatis system pengamanan anti pencuri di backup oleh batre ini, dengan begitu system alaram anti pencuri masih tetap dapat bekerja. Cara kerja alat ini yaitu disetiap celah akses masuk atau keluar dan juga bagian – bagian yang ada kemungkinan dibobol oleh orang yang tidak bertanggung jawab seperti pada pintu dan jendela yang sudah terpasang sensor, sehingga apa bila ada seseorang yang membuka salah satu dari celah masuk tersebut tanpa mempunyai akses masuk atau memindahkan switch ke posisi silence, maka sensor yang terpasang tersebut akan memberikan sinyal ke microcontroller mengeluarkan out put yang sudah terhubung dengan buzzer dan lampu indicator, sehingga buzzer berbunyi dan lampu indicator menyala. Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009.

2.1.2 MicroController ATMega 8535

MicroController adalah suatu keping IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program ROM Read Only Memory serta memori serbaguna RAM Random Access Memory,bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PLL, EEPROM dalam satu kemasan. Penggunaan MicroController dalam bidang kontrol sangat luas dan populer. Ada beberapa vendor yang membuat MicroController diantaranya Intel, Microchip, Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain - lain. Dari beberapa vendor tersebut, yang paling populer digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel. MicroController AVR Alf and Vegard’s Risc prosesor memiliki arsitektur. RISC 8 bit, di mana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit 16- bits word dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 satu siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS 51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu terjadi karena kedua jenis MicroController tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC Reduced Instruction Set Computing, sedangkan seri MCS 51 berteknologi CISC Complex Instruction Set Computing. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing – masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATMega 8535. Selain mudah didapatkan dan lebih murah ATMega 8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap.Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT Tiny, AVR klasik, AT Mega. Perbedaannya hanya pada fasilitas dan IO yang tersedia serta fasilitas lain seperti ADC, EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah AT Mega 8535. Memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat ATMega 8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS 51.Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega 8535 Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. sebagaimikrokontroler yang powerfull. Adapun blok diagramnya adalah sebagai berikut. Gambar2.1 Blok Diagram ATMega 8535 www.atmel.com Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa ATMega8535 memiliki bagian sebagai berikut: 1. ADC 10 bit sebanyak8 saluran. 2. Tiga buah TimerCounter dengan kemampuan pembandingan. 3. CPU yang terdiri atas 32 buah register. 4. Watchdog Timer dengan osilator internal. 5. SRAM Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Potr A, Port B, Port C,dan Port D. 6. sebesar 512 byte. Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. 7. Memory flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write. 8. Unit interupsi internal dan eksternal. 9. Port antar muka SPI. 10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat di program saat operasi. 11. Antarmuka Komperator Analog. 12. Port USART untuk komunikasi serial fitur ATMega 8535 Kapabilitas detail dari ATMega 8535 adalah sebagai berikut: 1. System mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHZ. 2. Kapasitas memory flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM Electrically Erasable Prrogammable Read Only Memory sebesar 512 byte. 3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 channel. 4. Portal komunikasi serial USART dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. 5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik.

2.1.3 Konfigurasi Pin ATMega 8535:

Konfigurasi pin ATMega 8535 bisa dilihat pada gambar 2 dibawah ini .Dari gambar tersebut dapat dijelaskan secara fungsional konfigurasi pin ATMega 8535 sebagai berikut: 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya. 2. GND merupakan pin ground. 3. Port A PA0…PA7 merupakan pin IO dua arah dan pin mmasukan ADC. 4. Port BPB0…PB7 merupakan pin IO dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Timer Counter, Komperator analog,dan SPI. Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. 5. Port CPC0…PC7 merupakan pin IO dua arah dan pin khusus yaitu TWI, Komperator Analog dan Timer Oscillator. 6. Port D PD0…PD7 merupakan pin IO dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komperator analog, intrupsi eksternal, dan komunikasi serial. 7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset microcontroller. 8. XTL1 Dan XTAL2 merupakan pin masukan clock ekstenal. 9. AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC. 10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC. Gambar 2.2 Pin ATMega 8535 Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki. 1. PORT A Merupakan 8-bit directional port IO. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port A dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A DDRA harus disetting terlebih dahulu sebelum port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi AD coverter. 2. PORT B Merupakan 8 bit directional port IO. setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port B dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port B DDRB harus disetting terlebih dahulu sebelum port B digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin- pin port B yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Pin-pin port B juga memiliki untuk fungsi\fungsi alternatif khusus seperti yang terlihat pada tabel berikut . Tabel 2.1. Konfigurasi Pin Port B ATMega 8535 PORT PIN FUNGSI KHUSUS PB0 T0 = timer counter 0 external counterinput PB1 T1 = timercounter 0 external counter input PB2 AINO = analog comparator positive input Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. PB3 AINI =analog comparator negative input PB4 SS = SPI slave select input PB5 MOSI = SPI bus master outputslave input PB6 MISO = SPI bus master inputslave output PB7 SCK = SPI bus serial clock 3. PORT C Merupakan 8-bit directional port IO. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port C dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C DDRC harus disetting terlebih dahulu sebelum port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin- pin port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, DUA pin port C PC6 dan PC7 juga memiliki fungsi alternatif sebagai oscilator untuk timercounter 2.

4. PORT D

Merupakan 8-bit directional port IO. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor dapat diatur per bit. Output buffer Port D dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port D DDRD harus disetting terlebih dahulu sebelum port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki untuk fungsi\fungsi alternatif khusus. 5. RESET Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset. 6. XTAL1 XTAL1 adalah masukan ke inverting oscilator amplifier dan input ke internal clock operating circuit. 7. XTAL2 XTAL2 adalah output dari inverting oscilator amplifier. 8. Avcc Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi AD Converter. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter. 9. AREF AREF adalah kaki masukan referensi bagi AD Converter. Untuk operasional ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus diberikan ka kaki ini. 10. AGND AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki analog ground yang terpisah.

2.1.4 Peta Memori

AVR ATMega8535 memilii ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register umum, 64 buah register IO, dan 512 byte SRAM Interanal. Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. Register keperluan umum menempati space data pada alamt terbawah, yaitu 00 sampai 1F. Sementara itu, register khusus untuk menangani IO dan control terhadapmikrokontroler menempati 64 alamat berikutnya, yaitu mulai dari 20 hingga 5F. Register tersebut merupakan register yang khusus digunakan mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroller, seperti contoh register, timercounter, fungsi-fungsi IO, dan sebagainya. Register khusus alamat memori secara lengkap dapat dilihat tabel ini. Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi 60 sampai dengan 25F. Konfigurasi memori data ditunjukkan pada gambar dibawah ini . Gambar 2.3 Konfigurasi Memori Data AVR ATMega 8535 Memori program yang terletak dalam flash PEROM tersususn dalam word atau 2 byte karena setiap instruksi memiliki lebar 16-bit atau 32-bit, AVR ATMega8535 memiliki KByte 12-bit program Counter PC sehingga mampu mengalamati isi flash. Selain itu AVR ATMega8535 juga memiliki memori data berupa EEPROM 8-bit sebanyak 512 byte. Alamat EEPROM dimulai dari 000 sampai 1FF. Dibawah ini adalah gambar memori program AVR ATMega8535. Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009.

2.1.5 Status Register SREG

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan, ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler. Gambar 2.4 Status Register ATMega 8535 1. Bit 7-I: Global Interrupt Enable Bit harus diset untuk meng-enable interupsi. Setelah itu, dapat kita aktifkan interupsi mana yang akan digunakan dengan cara meng- enable bit kontrol register yang bersangkutan secara individu. Bit akan di-clear apabila terjadi suatu interupsi yang dipicu oleh hardware, dan bit tidak akan mengizinkan terjadinya interupsi, serta akan diset kembali oleh instruksi RETI. 2. Bit 6-T:Bit Copy Storage Instruksi BLD dan BST menggunakan bit-T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit-T Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. dapat disalin kembali ke suatu bit dalam register GPR menggunakan instruksi BLD. 3. Bit 5-H: Half Carry Flag. 4. Bit 4-S: Sign Bit Bit-S merupakan hasil operasi EOR antara flag-N negative dan flag V komplemen dua overflow. 5. Bit 3-V: Two’s Complement Overflow Flag Bit berguna untuk mendukung operasi aritmatika. 6. Bit 2-N: Negative Flag Apabila suatu operasi menghasilkan bilangan negatif, maka flag-N akan diset. 7. Bit 1-Z: Zero Flag Bit akan diset bila hasil operasi yang diperoleh adalah nol. 8. Bit 0-C: Carry Flag Apabila suatu operasi menghasilkan carry, maka bit akan diset. Port IO pada mikrokontroller ATmega8535 dapat difungsikan sebagai input dan juga sebagai output dengan keluaran high atau low.Untuk mengatur fungsi port IO sebagai input ataupun output, perlu dilakukan setting pada DDR dan port. Logika port IO dapat diubah-ubah dalam program secara byte atau hanya bit tertentu. Mengubah sebuah keluaran bit IO dapat dilakukan menggunakan perintah cbi clear bit IOuntuk menghasilkan output low atau perintah sbi set bit IOuntuk menghasilkan output high. Pengubahan secara byte dilakukan dengan perintah in atau out yang menggunakan register bantu. Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. Data yang dipakai dalam mikrokontroller ATmega8535 dipresentasikan dalam sistem bilangan biner, desimal, dan bilangan heksadesimal. Data yang terdapat di mikrokontroller dapat diolah dengan berbagai operasi aritmatik penjumlahan, pengurangan, dan perkalianmaupun operasi nalar AND, OR, dan EOR eksklusif OR. AVR ATmega8535 memiliki tiga buah timer, yaitu: 1. Timercounter 0 8 bit 2. Timer counter 1 16 bit 3. Timercounter 2 8 bit Karena ATmega8535 memiliki 8 saluran ADC maka untuk keperluan konversi sinyal analog menjadi data digital yang berasal dari sensor dapat langsung dilakukan prosesor utama. Beberapa karakteristik ADC internal ATmega8535 adalah 1. Mudah dalam pengoperasian. 2. Resolusi 10 bit. 3. Memiliki 8 masukan analog. 4. Konversi pada saat CPU sleep. 5. Interrupt waktu konversi selesai. 2.2 Sensor Suhu LM35 Sensor LM35 memiliki tegangan kerja 5 Volt namun outputnya hanya antara 0,01V sampai 1,00V mengingat LM35 yang digunakan adalah dari seri DZ sehingga range pengukuran hanya berkisar antara 0-100C dengan perubahan sebesar 10mV per 1C. Dengan ketelitian yang dimiliki maka sensor tersebut dapat Wahyu Nurdila Riantiningsih : Pengamanan Rumah Berbasis Microcontroller Atmega 8535 Dengan Sistem Informasi Dengan Menggunakan PC, 2009. diterapkan langsung dengan MicroController ATMega8535 yang memiliki ADC internal 10 bit. Gambar 2.5 Koneksi LM35 Pada gambar diatas output dari LM35 dapat langsung dikoneksikan ke ADC internal MicroController ATMega 8535.

2.3 Perangkat Lunak