Perancangan Dan Pembuatan Sistem Pengamanan Sepeda Motor Berbasis Mikrokontroller Atmega 8 Via Ponsel
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
SISTEM PENGAMANAN SEPEDA MOTOR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 VIA PONSEL
SKRIPSI
NELLY MARISI SITUMEANG
130821020
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
SISTEM PENGAMANAN SEPEDA MOTOR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 VIA PONSEL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
NELLY MARISI SITUMEANG
130821020
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul
:
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
PENGAMANAN SEPEDA MOTOR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 VIA PONSEL
Kategori
:
SKRIPSI
Nama
:
NELLY MARISI SITUMEANG
Nomor Induk Mahasiswa
:
130821020
Program Studi
:
SARJANA (S1) FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen
:
FISIKA
Fakultas
:
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
Dikeluarkan di
Medan, 31 Agustus 2015
Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 19551030 198003 1 003
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S-1 Fisika
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 19551030 198003 1 003
i
ii
PERNYATAAN
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM PENGAMANAN SEPEDA MOTOR
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 VIA PONSEL
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2015
Penulis
Nelly Marisi Situmeang
130821020
iii
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
dengan baik.
Skripsi ini adalah laporan penelitian yang mengambil judul Perancangan dan
Pembuatan Sistem Pengamanan Sepeda Motor Berbasis Mikrokontroller ATMEGA 8
Via Ponsel.
Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, skripsi
ini tidak akan berjalan lancar. Oleh karena itu, penulis menyampaikan ucapan terima
kasih kepada:
1. Bapak
Dr.Sutarman,M.Sc selaku
Dekan
Fakultas
Matematika
dan
Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA USU
yang
telah membantu proses pelaksanaan penelitian sekaligus sebagai
pembimbing yang dengan penuh kesabaran telah memberikan bimbingan selama
pembuatan skripsi.
3. Bapak Dr.Bisman P,M.Eng.Sc, Bapak Drs.Kurnia Brahmana,M.Si, dan Bapak Tua
Raja Simbolon,S.Si.,M.Si sebagai dosen penguji yang memberikan arahan dan
bimbingannya.
4. Orang tua terkasih Bapak N.Situmeang dan Ibu B.br.Panjaitan yang selalu
memberi dukungan dan doa hingga penulis dapat menyelesaikan kuliah S1 di
Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh dosen yang mengajar di Jurusan Fisika Ekstensi
6. Bapak Johaidin Saragih,S.Si.,M.Si selaku dosen yang turut memberikan arahan
dan bimbingan dalam pembuatan skripsi.
7. Suami tersayang Brigadir Paiyan Situngkir dan putra/i tercintaku Ine Lasniroha
Situngkir dan Freo Hasintongan Situngkir
8. Teman – temanku khususnya Instrumentasi yakni Verdian Arif, Juliana
Kembaren, Deassy Dolok Saribu, John Risdo Samosir, Kurniati Marunduri, Sri
Mahyuni, Nurul Syahrina dan Ledyani serta teman-teman medis yang tidak bisa
disebut satu persatu.
iv
ABSTRAK
Telah dirancang dan dibuat suatu Sistem Pengamanan Sepeda Motor Berbasis
Mikrokontroller
ATMEGA 8 Via Telepon selular (ponsel). Penelitian ini bertujuan
membuat sistem keamanan pada sepeda motor menggunakan AVR sebagai controller dan
ponsel untuk komunikasi, dan ponsel yang berada di kendaraan roda dua men-dial
langsung pemilik kendaraan jika terjadi pencurian. Metode penelitian menggunakan studi
literatur dan eksperimental. Sistem pengamanan ini terdiri dari limit switch yang
diletakkan pada stang sepeda motor. Berdasarkan hasil pengujian didapat bahwa sistem
pengaman bekerja dengan baik dan memiliki respons yang cepat.
v
ABSTRACT
Has been design and realized a“Security system of motorcyle by Mikrokontroller
ATMEGA 8 basic via Celullar phone . The research purpose was to make security system
on vehicle using AVR as controller and cellular phone to communicate, and the cellular
phone that was on the vehicle was dialed directly to the owner informing that was being
stolen. The used research method was literature and experimental method. This security
system such as limit switch that maked on steering a motor cycle. From the research
result indicated that the security system has work very well and more faster respons.
vi
DAFTAR ISI
...........................................................................
PERSETUJUAN
...........................................................................
PERNYATAAN
...........................................................................
PENGHARGAAN
...........................................................................
ABSTRAK
...........................................................................
ABSTRACT
...........................................................................
DAFTAR ISI
...........................................................................
DAFTAR GAMBAR
BAB 1
PENDAHULUAN
.........................................................
1.1
Latar Belakang
.........................................................
1.2
Tujuan Penelitian
.........................................................
1.3
Batasan Masalah
.........................................................
1.4
Rumusan Masalah
.........................................................
1.5
Manfaat Penelitian
Sistematika Penulisan ...........................................................
1.6
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sensor Posisi (limit switch)...................................................
2.2
Motor DC...............................................................................
2.2.1
Komponen Utama Motor DC..............................
2.2.2
Prinsip Kerja Motor DC........................................
2.3
Buzzer...................................................................................
2.4
Mikrokontroller ATMega 8 .................................................
Arsitektur Mikrokontroller ATMega 8 .......
2.4.1
Konfigurasi Pin ATMega 8 .........................
2.4.2
Memori AVR ATMega ...............................
2.4.3
.....................................................................
2.5
Relay
Teori Relay ..................................................
2.5.1
Prinsip Kerja Relay .....................................
2.5.2
2.6
Field Effect Transistor (FET)
BAB 3
METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1
Diagram Blok Rangkaian ....................................................
3.2
Perancangan Pengendalian Sistem.......................................
3.3
Rangkaian Keseluruhan Sistem............................................
Rangkaian power Supply............................
3.3.1
Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8......
3.3.2
Rangkaian Relay.........................................
3.3.3
Rangkaian Buzzer.......................................
3.3.4
Rangkaian Motor DC..................................
3.3.5
3.4
Perancangan Algoritma Program..........................................
3.5
Perancangan Program Sistem...............................................
BAB 4
PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1
Pengujian Input Output port.................................................
vii
Hal
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
1
1
2
2
2
3
4
5
5
6
7
8
8
9
13
14
14
15
16
18
19
21
22
22
23
24
25
27
28
32
4.2
Pengujian delay/tundaan waktu............................................
4.3
Pengujian sensor limit switch................................................
4.4
Pengujian input kunci kontak/ignition key............................
4.5
Pengujian pengaktifan alarm.................................................
4.6
Pengujian Keseluruhan rangkaian.........................................
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan..........................................................................
5.2
Saran....................................................................................
DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................
LAMPIRAN
viii
32
33
33
34
34
37
37
38
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1 Simbol dan bentuk limit switch ........................................................
3
Gambar 2.2 Konstruksi dan simbol limit switch ..................................................
3
Gambar 2.3 Bentuk Fisik Motor DC ....................................................................
4
Gambar 2.4 Komponen Utama Motor DC ...........................................................
4
Gambar 2.5 Prinsip Kerja Motor DC ...................................................................
5
Gambar 2.6 Simbol dan bentuk Fisik buzzer .......................................................
6
Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ATMega 8 ...............................................................
8
Gambar 2. 8 Bentuk Fisik ATmega8 .....................................................................
10
Gambar 2.9 Status Register ATMega 8 ................................................................
10
Gambar 2.10 Peta Memori Atmega 8 ....................................................................
12
Gambar 2.11 Bentuk dan simbol relay ...................................................................
13
Gambar 2.12 Prinsip Kerja Relay ...........................................................................
14
Gambar 2.13 Simbol FET ......................................................................................
15
Gambar 2.14 Bentuk fisik mosfet IRF Z44 ...........................................................
16
Gambar 3.1
Blok Diagram Sistem .......................................................................
17
Gambar 3.2 Gambar Rangkaian Keseluruhan Sistem .........................................
19
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply .................................................................
20
Gambar 3.4 Rangkaian Skematik Sistem Minimum ATmega8 ...........................
20
Gambar 3.5 Rangkaian Relay ...............................................................................
21
Gambar 3.6 Rangkaian Buzzer .............................................................................
22
Gambar 3.7 Rangkaian Motor DC .......................................................................
23
Gambar 3.8
25
Flowchart Rangkaian ........................................................................
ix
SISTEM PENGAMANAN SEPEDA MOTOR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 VIA PONSEL
SKRIPSI
NELLY MARISI SITUMEANG
130821020
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
SISTEM PENGAMANAN SEPEDA MOTOR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 VIA PONSEL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
NELLY MARISI SITUMEANG
130821020
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul
:
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
PENGAMANAN SEPEDA MOTOR BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 VIA PONSEL
Kategori
:
SKRIPSI
Nama
:
NELLY MARISI SITUMEANG
Nomor Induk Mahasiswa
:
130821020
Program Studi
:
SARJANA (S1) FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen
:
FISIKA
Fakultas
:
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
Dikeluarkan di
Medan, 31 Agustus 2015
Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 19551030 198003 1 003
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S-1 Fisika
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 19551030 198003 1 003
i
ii
PERNYATAAN
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM PENGAMANAN SEPEDA MOTOR
BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 VIA PONSEL
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2015
Penulis
Nelly Marisi Situmeang
130821020
iii
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
dengan baik.
Skripsi ini adalah laporan penelitian yang mengambil judul Perancangan dan
Pembuatan Sistem Pengamanan Sepeda Motor Berbasis Mikrokontroller ATMEGA 8
Via Ponsel.
Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, skripsi
ini tidak akan berjalan lancar. Oleh karena itu, penulis menyampaikan ucapan terima
kasih kepada:
1. Bapak
Dr.Sutarman,M.Sc selaku
Dekan
Fakultas
Matematika
dan
Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA USU
yang
telah membantu proses pelaksanaan penelitian sekaligus sebagai
pembimbing yang dengan penuh kesabaran telah memberikan bimbingan selama
pembuatan skripsi.
3. Bapak Dr.Bisman P,M.Eng.Sc, Bapak Drs.Kurnia Brahmana,M.Si, dan Bapak Tua
Raja Simbolon,S.Si.,M.Si sebagai dosen penguji yang memberikan arahan dan
bimbingannya.
4. Orang tua terkasih Bapak N.Situmeang dan Ibu B.br.Panjaitan yang selalu
memberi dukungan dan doa hingga penulis dapat menyelesaikan kuliah S1 di
Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh dosen yang mengajar di Jurusan Fisika Ekstensi
6. Bapak Johaidin Saragih,S.Si.,M.Si selaku dosen yang turut memberikan arahan
dan bimbingan dalam pembuatan skripsi.
7. Suami tersayang Brigadir Paiyan Situngkir dan putra/i tercintaku Ine Lasniroha
Situngkir dan Freo Hasintongan Situngkir
8. Teman – temanku khususnya Instrumentasi yakni Verdian Arif, Juliana
Kembaren, Deassy Dolok Saribu, John Risdo Samosir, Kurniati Marunduri, Sri
Mahyuni, Nurul Syahrina dan Ledyani serta teman-teman medis yang tidak bisa
disebut satu persatu.
iv
ABSTRAK
Telah dirancang dan dibuat suatu Sistem Pengamanan Sepeda Motor Berbasis
Mikrokontroller
ATMEGA 8 Via Telepon selular (ponsel). Penelitian ini bertujuan
membuat sistem keamanan pada sepeda motor menggunakan AVR sebagai controller dan
ponsel untuk komunikasi, dan ponsel yang berada di kendaraan roda dua men-dial
langsung pemilik kendaraan jika terjadi pencurian. Metode penelitian menggunakan studi
literatur dan eksperimental. Sistem pengamanan ini terdiri dari limit switch yang
diletakkan pada stang sepeda motor. Berdasarkan hasil pengujian didapat bahwa sistem
pengaman bekerja dengan baik dan memiliki respons yang cepat.
v
ABSTRACT
Has been design and realized a“Security system of motorcyle by Mikrokontroller
ATMEGA 8 basic via Celullar phone . The research purpose was to make security system
on vehicle using AVR as controller and cellular phone to communicate, and the cellular
phone that was on the vehicle was dialed directly to the owner informing that was being
stolen. The used research method was literature and experimental method. This security
system such as limit switch that maked on steering a motor cycle. From the research
result indicated that the security system has work very well and more faster respons.
vi
DAFTAR ISI
...........................................................................
PERSETUJUAN
...........................................................................
PERNYATAAN
...........................................................................
PENGHARGAAN
...........................................................................
ABSTRAK
...........................................................................
ABSTRACT
...........................................................................
DAFTAR ISI
...........................................................................
DAFTAR GAMBAR
BAB 1
PENDAHULUAN
.........................................................
1.1
Latar Belakang
.........................................................
1.2
Tujuan Penelitian
.........................................................
1.3
Batasan Masalah
.........................................................
1.4
Rumusan Masalah
.........................................................
1.5
Manfaat Penelitian
Sistematika Penulisan ...........................................................
1.6
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sensor Posisi (limit switch)...................................................
2.2
Motor DC...............................................................................
2.2.1
Komponen Utama Motor DC..............................
2.2.2
Prinsip Kerja Motor DC........................................
2.3
Buzzer...................................................................................
2.4
Mikrokontroller ATMega 8 .................................................
Arsitektur Mikrokontroller ATMega 8 .......
2.4.1
Konfigurasi Pin ATMega 8 .........................
2.4.2
Memori AVR ATMega ...............................
2.4.3
.....................................................................
2.5
Relay
Teori Relay ..................................................
2.5.1
Prinsip Kerja Relay .....................................
2.5.2
2.6
Field Effect Transistor (FET)
BAB 3
METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1
Diagram Blok Rangkaian ....................................................
3.2
Perancangan Pengendalian Sistem.......................................
3.3
Rangkaian Keseluruhan Sistem............................................
Rangkaian power Supply............................
3.3.1
Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8......
3.3.2
Rangkaian Relay.........................................
3.3.3
Rangkaian Buzzer.......................................
3.3.4
Rangkaian Motor DC..................................
3.3.5
3.4
Perancangan Algoritma Program..........................................
3.5
Perancangan Program Sistem...............................................
BAB 4
PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1
Pengujian Input Output port.................................................
vii
Hal
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
1
1
2
2
2
3
4
5
5
6
7
8
8
9
13
14
14
15
16
18
19
21
22
22
23
24
25
27
28
32
4.2
Pengujian delay/tundaan waktu............................................
4.3
Pengujian sensor limit switch................................................
4.4
Pengujian input kunci kontak/ignition key............................
4.5
Pengujian pengaktifan alarm.................................................
4.6
Pengujian Keseluruhan rangkaian.........................................
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan..........................................................................
5.2
Saran....................................................................................
DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................
LAMPIRAN
viii
32
33
33
34
34
37
37
38
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1 Simbol dan bentuk limit switch ........................................................
3
Gambar 2.2 Konstruksi dan simbol limit switch ..................................................
3
Gambar 2.3 Bentuk Fisik Motor DC ....................................................................
4
Gambar 2.4 Komponen Utama Motor DC ...........................................................
4
Gambar 2.5 Prinsip Kerja Motor DC ...................................................................
5
Gambar 2.6 Simbol dan bentuk Fisik buzzer .......................................................
6
Gambar 2.7 Konfigurasi Pin ATMega 8 ...............................................................
8
Gambar 2. 8 Bentuk Fisik ATmega8 .....................................................................
10
Gambar 2.9 Status Register ATMega 8 ................................................................
10
Gambar 2.10 Peta Memori Atmega 8 ....................................................................
12
Gambar 2.11 Bentuk dan simbol relay ...................................................................
13
Gambar 2.12 Prinsip Kerja Relay ...........................................................................
14
Gambar 2.13 Simbol FET ......................................................................................
15
Gambar 2.14 Bentuk fisik mosfet IRF Z44 ...........................................................
16
Gambar 3.1
Blok Diagram Sistem .......................................................................
17
Gambar 3.2 Gambar Rangkaian Keseluruhan Sistem .........................................
19
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply .................................................................
20
Gambar 3.4 Rangkaian Skematik Sistem Minimum ATmega8 ...........................
20
Gambar 3.5 Rangkaian Relay ...............................................................................
21
Gambar 3.6 Rangkaian Buzzer .............................................................................
22
Gambar 3.7 Rangkaian Motor DC .......................................................................
23
Gambar 3.8
25
Flowchart Rangkaian ........................................................................
ix