Pengaman Rumah Multi Sensor Berbasis Arduino Uno dengan Komunikasi Ethernet

PENGAMAN RUMAH MULTI SENSOR BERBASIS ARDUINO
UNO DENGAN KOMUNIKASI ETHERNET

SKRIPSI

SALMIDAWATI POHAN
130801006

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

PENGAMAN RUMAH MULTI SENSOR BERBASIS ARDUINO UNO
DENGAN KOMUNIKASI ETHERNET

SKRIPSI


Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

SALMIDAWATI POHAN
130801006

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

i

PERSETUJUAN

Judul


:Pengaman Rumah Multi Sensor Berbasis Arduino
Uno dengan Komunikasi Ethernet
: Skripsi
: Salmidawati Pohan
: 130801006
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program studi
Departemen
Fakultas

Disetujui di
Medan, Mei 2017


Disetujui Oleh :
Pembimbing 1 :

Pembimbing 2:

Mohamad Imam Afandi M.T.
NIP : 198012272005021002

Prof.Dr.Marhaposan Situmorang
NIP : 195312301979031003

Departemen FisikaFMIPA USU
Ketua,

Dr.Perdinan Sinuhaji, MS
NIP : 195903101987031002

Universitas Sumatera Utara

ii


PERNYATAAN

PENGAMAN RUMAH MULTI SENSOR BERBASIS ARDUINO UNO
DENGAN KOMUNIKASI ETHERNET

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing–masing disebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2017

SALMIDAWATI POHAN
130801006

Universitas Sumatera Utara

iii


PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang maha pengasih dan
maha penyayang dengan limpahan karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan
proposal tugas ahir ini dalam waktu yang di tentukan. Dalam penyusunan tugas akhir
ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak baik
secara moril maupun material. Untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang
sebesar besarnya kepada :
1. Orang tua penulis, Warmida sitompul penulis ucapkan banyak terima kasih
yang senantiasa membimbing, mendukung dan selalu memberikan penulis
motivasi – motivasi yang sangat berguna dan membangun untuk penulis
dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan cepat. Terima kasih juga
penulis ucapkan untuk setiap doa – doa yang diberikan kepada penulis.
2. Mohamad Imam Afandi M.T selaku dosen pembimbing pertama penulis yang
telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama pengerjaan
skripsi ini. Terima kasih atas kesabaran, dukungan dan nasehat yang
diberikan kepada penulis.
3. Prof. Dr. Marhaposan Situmorang selaku dosen pembimbing kedua penulis
yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama
pengerjaan skripsi ini. Terima kasih atas kesabaran, dukungan dan nasehat

yang diberikan kepada penulis.
4. Dr. Marhaposan Situmorang, dan Drs Syahrul Humaidi, M.sc selaku ketua
dan sekretaris Departemen FISIKA, serta seluruh staf pengajar dan pegawai
Departemen FISIKA yang selalu memperhatikan penulis terutama dalam
proses perkuliahan di Departemen FISIKA FMIPA USU.
5. Kakak penulis, Gusni Hairani, S.Pd, dan adik penulis Masda Yanti juga tak
lupa kedua abang penulis Andi Syahputra dan Marahalim yang selalu
memberikan doa dan semangat bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi.
6. Kawan-kawan penulis yang telah memberikan dukungan dan motivasi
sehingga penulis lebih bersemangat lagi untuk menyelsaikan penulisan
skripsi ini

Universitas Sumatera Utara

iv

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


Medan,

Mei 2017

Salmidawati Pohan

Universitas Sumatera Utara

v

PENGAMAN RUMAH MULTI SENSOR BERBASIS ARDUINO UNO
DENGAN KOMUNIKASI ETHERNET

ABSTRAK

Pada tugas akhir ini dibahas tentang suatu sistem pengaman rumah yang
dibangun dari software arduino ide yang digunakan sebagai pengendali sistem,
software configuration tool sebagai konfigurasi ethernet WIZ110SR serta software
soket test sebagai aplikasi monitoring pada komputer, dan ethernet WIZ110SR

sebagai pengirim data dari mikrokontroller arduino uno kepada komputer, MAX3232 sebagai pengubah sinyal dari RS-232 kepada sinyal transistor transistor logic
(TTL) yang dapat diolah oleh mikrokontroller arduino uno, serta multi sensor yang
digunakan sebagai pengukur temperatur dan kelembaban, nilai kecerahan cahaya,
nilai konsentrasi gas, dan pendeteksi pancaran sinar inframerah, juga buzzer dan
lampu light emitting diode (LED) digunakan sebagai indikator kondisi operasi dan
mikrokontroller arduino uno digunakan sebagai pengendali dan pengolahan data
yang nantinya akan memberikan perintah kepada buzzer dan lampu light emitting
diode (LED) untuk aktif serta memberikan perintah kepada MAX-3232 untuk
mengirimkan data tersebut kepada ethernet WIZ110SR. Berdasarkan pengujian yang
telah dilakukan pada alat yang telah dibuat serta melihat tujuan dari penelitian maka
dapat disimpulkan bahwa alat telah dapat digunakan untuk membantu sistem
keamanan dengan menggunakan komunikasi ethernet WIZ110SR.

Kata kunci: Ethernet WIZ110SR (1), Light emitting diode (LED) (2), MAX-3232
(3), Mikrokontroller arduino uno (4), Multi sensor (5)

Universitas Sumatera Utara

vi


SECURITY HOME MULTI SENSOR BASED ARDUINO UNO WITH
ETHERNET COMMUNICATION

ABSTRACT

In this final project discussed about a home security system built of software arduino
ide used as control system, software configuration tool as the configuration of
ethernet WIZ110SR and soket test software as an application monitoring on
computer, and ethernet WIZ110SR as a transmitter data from microcontroller
arduino uno to computer, MAX-3232 as a converter signal from RS-232 to
transistor-transistor logic (TTL) that can be processed by microcontroller arduino
uno, and multi sensor used for measure temperature and humidity, detection the
emission of radiance infrared, measure value brightness of light, measure value
concentration gas, buzzer and light emitting diode (LDR) lamp used as an indicator
conditions of operating system and microcontroller arduino uno used as control and
data processing which will assign command for buzzer and light emmiting diode
(LED) lamp for live and assign command to MAX-3232 for send data to ethernet
WIZ110SR. Based on test have been made in instrument and purpose of research so
can be concluded that instrument can be used for security system usingby
communication ethernet WIZ110SR.


Keywords : Ethernet WIZ110SR (1), Light emitting diode (LED) (2), MAX-3232
(3), Microcontroller arduino uno (4), Multi sensor (5).

Universitas Sumatera Utara

vii

DAFTAR ISI

Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
viii
x

xi

PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACK
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR SINGKATAN
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan

1
1
2
2
2
3
4

BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Plat From Arduino Uno
2.1.1 Board Arduino uno
2.1.2 Mikrokontroller ATmega 328
2.2 Modul WIZ110SR
2.2.1 Network Mode WIZ110SR
2.2.2 Konfigurasi Network
2.2.3 Serial Konfigurasi
2.2.4 Soket Test
2.3 Komunikasi Serial RS-232
2.3.1 Konektor RJ-45
2.4 Sensor
2.4.1 Sensor Temperatur dan Kelembaban (DHT-22)
2.4.2 Sensor Gerakan (PIR)
2.4.3 Sensor Cahaya (LDR)
2.4.4 Sensor Asap dan Gas (MQ-2)

5
5
5
7
8
10
10
11
12
12
15
15
15
16
18
20

BAB 3 PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok Rangkaian
3.2 Interfacing dan Implementasi Peralatan Penelitian
3.2.1 Interfacing dan Implementasi Sensor
3.2.1.1 Sensor Temperatur dan Kelembaban (DHT-22)
3.2.1.2 Sensor Gerakan (PIR)
3.2.1.3 Sensor Cahaya (LDR)
3.2.1.4 Sensor Asap dan Gas (MQ-2)

22
22
23
23
23
24
25
25

Universitas Sumatera Utara

viii

3.2.2 Interfacing dan Implementasi Output Peralatan
3.2.2.1 Light Emitting Diode (LED)
3.2.2.2 Buzzer/Alarm
3.2.3 Interfacing dan Implementasi modul MAX-3232
3.2.4 Modul Ethernet WIZ110SR
3.3 Diagram Alir Program
3.4 Desain Alat Keseluruhan

26
26
27
28
28
30
32

BAB 4 PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
4.1 Pengujian Board Arduino Uno
4.2 Pengujian Modul Ethernet WIZ110SR
4.3 Pengujian Sensor
4.3.1 Pengujian Temperatur dan Kelembaban (DHT-22)
4.3.2 Pengujian Sensor Gerakan (PIR)
4.3.3 Pengujian Sensor Cahaya (LDR)
4.3.4 Pengujian Sensor Asap dan Gas (MQ-2)
4.4 Pengujian Alat Secara Keseluruhan

33
33
35
36
36
37
38
39
40

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

42
42
42

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

43

Universitas Sumatera Utara

ix

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel
1.
2.
3.
4.

Judul

Halaman

Spesifikasi WIZ110SR
Konfigurasi Modul WIZ110SR
Fungsi Masing–Masing PIN Modul MAX-3232
Fungsi Masing-Masing Konektor RS-232 PIN DB9

9
9
13
14

Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR GAMBAR

Nomor Tabel
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12 .
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.

25.

26.
27.
28.
29.

30.
31.
32.

Judul

Halaman

Board Arduino Uno
6
Modul WIZ110SR
8
Konfigurasi Network
11
Konfigurasi Serial
12
Modul MAX-3232
13
Konektor RS-232
14
Konektor RJ-45
15
Sensor DHT-22
16
Sensor PIR
17
Sensor LDR
19
Sensor MQ-2
20
Diagram Blok Rangkaian
22
Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor DHT-22
24
Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor PIR
25
Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor LDR
25
Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor MQ-2
26
Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor LED
27
Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor Buzzer
27
Koneksi Pin Arduino Uno dengan Sensor MAX-3232
28
Modul Ethernet WIZ110SR
28
Diagram Alir Program
30
Desain Alat Keseluruhan
32
Diagram Blok Pengujian Arduino Uno
33
(a). Tampilan Hasil Pengujian Arduino Uno dengan Kode
Masukan (A) pada Serial Monitor Arduino, (b) Tampilan
LED dengan Kode Masukan (A)
34
(a). Tampilan Hasil Pengujian Arduino Uno dengan Kode
Masukan (B) pada Serial Monitor Arduino, (b) Tampilan
LED dengan Kode Masukan (B)
35
Tampilan Hasil Ping Modul Pengujian Ethernet WIZ110SR
36
Tampilan Hasil Pengujan Sensor DHT-22 pada Data Base
PLX-DAQ
36
Tampilan Hasil Pengujian Sensor PIR pada Serial Monitor
Arduino Uno
37
Tampilan Hasil Pengujian Sensor LDR dengan Sumber Cahaya
Lampu dan Flashlight dari Handphone pada Serial Monitor
Arduino
38
Tampilan Hasil Pengujian Sensor LDR saat Malam Hari dengan
Sumber Cahaya yang Minim pada Serial Monitor Arduino
39
Tampilan Hasil Pengujian Sensor MQ-2 pada Serial Monitor
Arduino Uno
39
Tampilan Hasil Pengujian Alat secara Keseluruhan pada Soket Test 41

Universitas Sumatera Utara

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Lampiran
1.
2.
3.
4.

Judul

Halaman

Gambar Alat Secara Keseluruhan
Program Arduino Uno
Tampilan Hasil Pengujian Alat pada Soket Test
Data Sheet

44
45
49
50

Universitas Sumatera Utara

xii

DAFTAR SINGKATAN

AC
ADC
ALU
AREF
ARP
ASCII
AVR
CPU
DC
DHCP
DNS
EEPROM
ICMP
ICSP
LAN
MAC
PING
PWM
RLSC
SPI
SRAM
TCP
UDP
USB
USART

= Alternating Curren
= Analog to Digital Converter
= Arithmetic Logic Unit
= Analog Reference
= Address Resolution Protocol
= American Standard Code for Information Interchange
= Alf and Vegard’s Risc processor
= Central Processing Unit
= Direct Curren
= Dinamyc Host Configuration Protocol
= Domain Name System
= Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
= Internet Control Message Protocol
= In Circuit Serial Programming
= Local Area Network
= Media Access Control address
= Packet Internet Groper
= Pulse Width Modulation
= Reduced Instruction Set
= Serial Pheriperal Interface
= Static Random Access Memory
= Transmission Control Protocol
= User Datagram Protocol
= Universal Serial Bus
= Universal Syncronous and Asyncronous Serial Receiver and
Transmitter

Universitas Sumatera Utara