Perancangan Sistem Multi Locker Dengan Penyandian Berbasis Mikrokontroler Atmega 8 Menggunakan Android Phone

1

PERANCANGAN SISTEM MULTI LOCKER DENGAN PENYANDIAN
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega 8 MENGGUNAKAN
ANDROID PHONE

SKRIPSI

ROI SUGARA SIANIPAR
120801001

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

2


PERANCANGAN SISTEM MULTI LOCKER DENGAN PENYANDIAN
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega 8 MENGGUNAKAN
ANDROID PHONE

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

ROI SUGARA SIANIPAR
120801001

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara


i

PERSETUJUAN

Judul

: Perancangan Sistem Multi Locker Dengan
Penyandian Berbasis Mikrokontroler
Atmega 8 Menggunakan Android Phone

Kategori

: Skripsi

Nama

: Roi Sugara Sianipar

Nomor Induk Mahsiswa


: 120801001

Program Studi

: Sarjana (S1) Fisika

Departemen

: FISIKA

Fakultas

: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Disetujui di
Medan, Juni 2016

Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,


Pembimbing 1,

(Drs. Takdir Tamba, M.Eng, Sc)

(Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng, Sc)

NIP. 196006031986011002

NIP. 195609181985031002

Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,

(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP. 195510301980031003

Universitas Sumatera Utara


ii

PERNYATAAN

PERANCANGAN SISTEM MULTI LOCKER DENGAN PENYANDIAN
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega 8 MENGGUNAKAN
ANDROID PHONE

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2016

ROI SUGARA SIANIPAR
120801001

Universitas Sumatera Utara


iii

PENGHARGAAN

Segala Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah Bapa atas segala berkat, kasih
karunia dan penyertaan-Nya selama penulis melaksanakan studi hingga
menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. Selama
kuliah sampai penyelesaian tugas akhir ini, penulis mendapatkan banyak bantuan
dalam moril, materi, dorongan, serta bimbingan dari berbagai pihak oleh karena
itu dengan sepenuh hati, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesarbesarnya:
1. Kepada Bapak Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng. Sc dan Bapak Drs. Takdir
Tamba, M.Eng. Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah meluangkan waktu
untuk

membimbing, mengarahkan dan memberikan kepercayaan kepada

penulis dalam melaksanakan penelitian hingga penyelesaian penulisan skripsi
ini.
2. Kepada Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika,
dan Drs. Syahrul Humaidi, M,Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika

FMIPA USU, Bang Johaidin, Kak Tini dan Kak Yuspa selakui staff
Departemen Fisika, seluruh dosen, staff dan pegawai Departemen Fisika
FMIPA USU yang telah membantu dan membimbing dalam menyelesaikan
skripsi ini. Dan juga kepada semua staff, pegawai dan dosen-dosen
Universitas Sumatera Utara mulai dari staff tertinggi hingga terendah dimana
penulis menimba ilmu selama ini.
3. Kepada kedua orang tua penulis, kepada Ayahanda tersayang H. Sianipar, ini
semua penulis persembahkan kepada Bapak penulis. Dan Ibunda Sinta
Sitompul yang telah mendidik dan membesarkan penulis. Yang menjadi
penyemangat dan inspirasi bagi penulis. Yang telah berjuang bersusah payah,
hingga penulis bisa melanjutkan studi dan menyelesaikan penulisan skripsi
ini serta memberikan dorongan, material, perhatian dan doa yang tak hentihentinya kepada penulis.

Universitas Sumatera Utara

iv

4. Kepada abang dan kakak Penulis tercinta Renol Sianipar, Kristina Sianipar,
Alm. Natalina Sianipar, Natalia Sianipar, Rika Sianipar dan keluarga yang
telah memberikan dukungan, doa dan memberikan semangat kepada penulis.

5. Kepada teman-teman Seperjuangan PHYSIC ON FIRE (Fisika 2012) :
Andrianus Sembiring, Sulistra Simamora, Jekson Siahaan, Mutia Lubis, Ivan
Anggia Sitohang, Frisanto S, Cyndi Rointan P, Melpa Simamora, Zefanya
Pardosi, Santa Simanjuntak, Fransisco Purba, Marta Nainggolan, Komting,
Eni Sinaga, Wils O B, Rina Bukit, Franky S, Betaria Siahaan, Eko G T,
Benget lasido H, Carmelita O S, Kristiarawati, Sabran Abbas, Tania
Kristianti, M. Ali, Mia aulia, M Ari, Cut Hani, Adin, Elisabeth S, Abdul
Halim, Riris J T, Mifta Habibi, Dewi Lubis, Amar Hara, Diego V C, M
Fauzy, Hafsa K S, Ilhamsyah L, Roby Yetsun J, Dodi Eriza, Fitri Laban,
Rudi, Yani P S, Josafat S, Ivo Sembiring, Erza Setiadana, Mareanus M,
Karyaman Z, Eltrisman, Tobi Exaudi, Lagito, Yoel Sitanggang, Zippo
Sijabat, Eduardo Silalahi, Novia Ginting, Firman Lamsyah, M Taufik,
Rahmad S N, Kartika, Lyana, Sri hani, Leonardo.
6. Kepada teman-teman Asisten Laboratorium Elektronika Dasar : Zefanya
Pardosi, Benget Lasido Hutagaol, Frisanto Simbolon, Eni Indriani Sinaga atas
dukungan dan kerjasamanya selama ini.
7. Kepada yang terkasih Noni Afriyanti Naibaho atas dukungan dan doa serta
penyemangat dalam penulisan skripsi ini.
8. Kepada sahabat penulis sekaligus teman satu kost Penulis Andrianus
Sembiring.

9. Kepada Adik-adik Penulis Fisika Stambuk 2013 (Physics Glory), Stambuk
2014 (Physics Immortal), Stambuk 2015 (Physics Unity) atas semua
dukungan dan doa dalam penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu
penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi
dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang
membutuhkannya.

Universitas Sumatera Utara

v

PERANCANGAN SISTEM MULTI LOCKER DENGAN PENYANDIAN
BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega 8 MENGGUNAKAN
ANDROID PHONE

ABSTRAK

Telah dirancang suatu alat multi locker dengan penyandian berbasis

mikrokontroler ATmega 8 menggunakan android phone. Alat ini terdiri dari
mekanis pintu locker, motor stepper, android phone, buzzer, dan Bluetooth HC-05
yang berfungsi untuk mengirim password antara android ponsel dengan adapter
Bluetooth yang akan digunakan sebgai system kendali dari jarak dekat maupun
jauh. Softwere pada alat ini menggunakan bahasa pemrograman Bascom AVR.
Alat ini digunakan untuk mempermudah penyimpanan dan meningkatkan system
keamanan penyimpan barang. Prinsip kerja rangkaian secara umum adalah system
minimum dihubungkan ke sumber tegangan PLN dengan menggunakan adaptor,
Setelah system diaktifkan maka berdasarkan program yang diunduh pada IC
mikrokontroller. Program akan menerima perintah dari user melalui ponsel
android dengan jaringan Bluetooth HC-05. Ponsel akan mengirim kode password
dari pengguna melalui android dengan Bluetooth modul HC-05 sebagai perantara
dengan mikrokontroler. Jika password benar mikrokontroler akan menggerakkan
motor untuk membuka atau mengunci locker.

Kata kunci: Locker, Mikrokontroler ATmega 8, Bluetooth HC-05, Android
Phone, Motor Stepper.

Universitas Sumatera Utara


vi

LOCKER MULTI SYSTEM DESIGN WITH CODING USING
MICROCONTROLLER ATmega 8 ANDROID PHONE

ABSTRACT

Has designed a multi tool locker with ATmega 8 microcontroller based encryption
using android phone. This device consists of a mechanical door locker, stepper
motors, android phone, buzzer, and Bluetooth HC-05 that serves to send a
password between android phone with a Bluetooth adapter that will be used
sebgai control system from near and far. Softwere on this instrument using
Bascom AVR programming language. This tool is used to facilitate storage and
improve system security storage of goods. The working principle of the circuit in
general is the minimum system connected to a voltage source PLN by the adapter,
after the system is activated then the downloaded program based on IC
microcontroller. The program will accept commands from the user via android
phone with Bluetooth network HC-05. The phone sends a password code from the
user via android with HC-05 Bluetooth module as an intermediary by the
microcontroller. If the password is correct microcontroller will drive the motor to
open or lock locker.

Keywords: Locker, Microcontroller ATmega 8, HC-05 Bluetooth, Android Phone,
Stepper Motor.

Universitas Sumatera Utara

vii

DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan

i

Pernyataan

ii

Penghargaan

iii

Abstrak

v

Abstrac

vi

Daftar Isi
vii
Daftar Tabel

ix

Daftar Gambar

x

Daftar Lampiran

xi

Bab 1.

Bab 2.

Pendahuluan
1.1.

LatarBelakang

1

1.2.

Rumusan Masalah

2

1.3.

Batasan Masalah

2

1.4.

Tujuan Penelitia

2

1.5.

Manfaat Penelitian

3

1.6.

Metode penelitian

3

1.7.

Sistematika Penulisan

3

Tinjauan Pustaka
2.1

Pengertian Sistem

5

2.2

Locker

5

2.3

Android

5

2.3.1 Karakteristik Android

6

2.4

Buzzer

7

2.5

Mikrokontroler ATMega 8

8

Universitas Sumatera Utara

viii

2.6

Bluetooth Module HC-05

9

2.7

Motor Stepper Unipolar

11

2.7.1

Prinsip Kerja Motor Stepper

15

2.7.2

Driver Motor Stepper Unipolar

15

2.8

Bahasa Pemrograman C

17

2.9

Code Vision AVR

17

2.10 Mikrokontroler AVR dan Bahasa C

23

Bab 3. Perancangan Sistem

Bab 4

3.1

Diagram Blok

26

3.2

Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8

27

3.3

Rangkaian Media Komunikasi Bluetotth HC-05

28

3.4

Rangkaian Motor Stepper

29

3.5

Rangkaian Driver Motor Stepper

30

3.6

Rangkaian Catu Daya

31

3.7

Rangkaian Lengkap

32

3.8

Diagram Alir (Flowchart)

34

3.9

Program

35

Pengujian Alat dan Program
4.1

Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8

39

4.2

Pengujian Motor Stepper

40

4.3

Pengujian Bluetooth Adapter HC-05

41

4.4

Pengujian Alat Secara Keseluruhan

42

Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1

Kesimpulan

44

5.2

Saran

44

Daftar Pustaka

45

Lampiran

46

Universitas Sumatera Utara

ix

DAFTAR TABEL

Nomor

Judul

Halaman

Tabel
Table 2.1

Pola 1-Phase Putaran Motor Stepper Unipolar

13

Tabel 2.2

Pemberian Tegangan Untuk Operasi Full-Step

13

Tabel 2.3

Pemberian Tegangan Untuk Operasi Half-Step

14

Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR GAMBAR

Nomor

Judul

Halaman

Gambar
Gambar 2.1

Logo Android

5

Gambar 2.2

Simbol dan Fisik Buzzer

7

Gambar 2.3

Bentuk Fisik ATmega 8

8

Gambar 2.4

Bentuk Fisik Bluetooth HC-05

9

Gambar 2.5

Bentuk Fisik Motor Stepper Unipolar

11

Gambar 2.6

Susunan Koil Motor Stepper Unipolar

13

Gambar 2.7

Prinsip Kerja Motor Stepper Unipolar

15

Gambar 2.8

Skema Rangkaian Driver Motor Stepper

16

Gambar 2.9

Form Pegaturan Code Vision AVR

21

Gambar 2.10

Alur pemrograman microcontroller AVR

22

Gambar 3.1

Diagram Blok

26

Gambar 3.2

Rangkaian Sistem Minimum ATMega 8

27

Gambar 3.3

Rangkaian Adapter Bluetooth HC-05

28

Gambar 3.4

Komunikasi Adapter Bluetotth HC-05

28

Gambar 3.5

Rangkaian Prinsip Kerja Motor Stepper

29

Gambar 3.6

Rangkaian Driver Motor Stepper

30

Gambar 3.7

Rangkaian Driver Motor Stepper pada Alat

30

Gambar 3.8

Rangkaian Catu Daya

31

Gambar 3.9

Rangkaian Lengkap

33

Gambar 3.10

Diagram Alir (Flowchart)

34

Universitas Sumatera Utara

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor

Lampiran

Halaman

1.

Listing Program Pada Alat

46

2.

Rangkaian Utuh Alat

52

3.

Gambar Alat

53

Universitas Sumatera Utara