Alat Pendeteksi Maling Pada Rumah Menggunakan Sensor Pir Berbasis Arduino Uno R3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Uang dalam jumlah besar atau benda-benda berharga lainnya seperti emas,
intan atau berlian biasanya disimpan di tempat-tempat tertentu dengan sistem
pengaman yang lebih dari biasa.Misalnya di dalam brankas yang memiliki sistem
kunci dengan sejumlah kombinasi angka.Brankas ini ditempatkan didalam ruangan
dengan sistem pengaman tertentu, dan gedung yang dijaga oleh beberapa pegawai
sekuriti.Namun seiring dengan perkembangan teknologi, modus pencurian barangbarang berharga juga terus berkembang.Oleh sebab itu diperlukan upaya untuk terus
meningkatkan teknologi system pengaman ruangan.
Perkembangan
ilmu
pengetahuan
dan
teknologi,
terutama
dibidang
Elektronika dan Informatika, diharapkan dapat meningkatkan teknologi system
pengaman ruangan tersebut. Sejumlah sistem pengaman ruangan telah diciptakan
antara lain dengan menggunakan detektor sinyal laser dengan keluaran berupa bunyi
alarm, atau dengan kamera CCTV yang dipantau melalui TV diruangan sekuriti
.Kedua sistem pengaman ruangan ini memiliki kelemahan. Sinar laser dapat terlihat
bila mengenai partikel-partikel debu dan asap rokok. Sedangkan kamera CCTV juga
mudah diketahui keberadaannya 2 karena berukuran relatif besar dan biasanya
bergerak/berputar dalam rentang sudut tertentu.Hal ini sering kali mudah diatasi oleh
pencuri profesional. Selain itu, kamera cctv juga tidak dapat berfungsi saat ruangan
dalam keadaan gelap. Kelemahan-kelemahan sistem pengaman ruangan tersebut
Universitas Sumatera Utara
diatas memunculkan ide untuk merancang suatu prototipe untuk meningkatkan sistem
pengaman ruangan berdasarkan radiasi inframerah objek yang berada di suatu
ruangan. Sensor yang digunakan adalah PIR (Passive Infrared Receiver) dan sinyal
keluarannya diolah oleh mikrokontroler kemudian mengaktifkan alarm untuk
mengeluarkan suara peringatan yang berada pada ruangan.
PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang menangkap
pancaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia. Sensor PIR
(Passive Infrared Receiver) dapat merespon perubahan perubahan pancaran sinyal
inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia, pancaran sinyal inframerah
ditubuh manusia dengan panjang gelombang 9,4 μm. Sensor PIR (Passive Infrared
Receiver) terbuat dari bahan kristal yang akan menimbulkan beban listrik ketika
terkena panas dan pancaran sinyal inframerah. PIR (Passive Infrared Receiver)
merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared.Akan tetapi, tidak seperti sensor
infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor.PIR tidak
memancarkan apapun seperti IR LED.Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini
hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap
benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya
adalah tubuh manusia
Mengapa sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja?Hal ini
disebabkan karena adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar
inframerah pasif.IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang
gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang
gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10
Universitas Sumatera Utara
mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor.Jadi, ketika seseorang berjalan
melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang
dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan
sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik
karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut.
Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang
kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output. Ketika
manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka sensor PIR akan
menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut.
Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi panas yang dihasilkan
dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika
manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkam
pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga
menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dengan cara
menghasilkan arus pada material Pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda.
Karena besaran yang berbeda inilah comparator menghasilkan output. Jadi sensor PIR
tidak akan menghasilkan output apabila sensor ini dihadapkan dengan benda panas
yang tidak memiliki panjang gelombang inframerah antar 8 sampai 14 mikrometer
dan benda yang diam seperti sinar lampu yang sangat terang yang mampu
menghasilkan panas, pantulan objek benda dari cermin dan suhu panas ketika musim
panas.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat di temukan permasalahan
yang dihadapi dalam tugas akhir ini adalah:
1. Bagaimana karakteristik dari sensor PIR tersebut
2. Mengetahui penggunaan tampilan arduino uno dalam alat pendeteksi maling
tersebut
3. Bagaimana prinsip kerja dari sensor PIR berbasis arduino uno R3
1.3 Batasan Masalah
Dikarenakan luasnya permasalahan di dalam pembahasan dan agar tidak
terjadi kesalah pahaman maksud dari apa yang ada di dalam penulisan tugas akhir ini
maka dibutuhkannya pembatasan masalah tersebut antara lain:
1. Sensor PIR tidak digunakan untuk mengukur jarak tapi hanya untuk
mendeteksi adanya objek yang bergerak dan memancarkan inframerah.
2. Pengujian alat dilakukan diruangan .
3. Pengujian alat dilakukan pada pintu masuk suatu ruangan dan pada titik suatu
ruangan yang dianggap penting memiliki sistem keamanan.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Membuat membuat alat pendeteksi maling menggunkan sensor PIR
dan
Arduino Uno
2. Mengetahui cara kerja sensor PIR
Universitas Sumatera Utara
3. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program diploma tiga
(D-III) Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diinginkan dari projek ini adalah :
1. Untuk memahami tentang alat ukur berbasis mikrokontroler (Arduino Uno)
2. Untuk dapat mendeteksi maling yang masuk kerumah
1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Mencari dan mempelajari topik tentang alat ukur luas bola
2. Mempelajari teori-teori dasar menunjang pembahasan topik ini
3. Mendesain dan mewujudkan perancangan rangkaian
4. Menguji rangkaian
5. Memprogram mikrokontroler
6. Mengimplementasi rancangan yang telah dibuat
7. Menguji sistem secara keseluruhan untuk dianalisa kekurangannya
8. Membuat laporan
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Uang dalam jumlah besar atau benda-benda berharga lainnya seperti emas,
intan atau berlian biasanya disimpan di tempat-tempat tertentu dengan sistem
pengaman yang lebih dari biasa.Misalnya di dalam brankas yang memiliki sistem
kunci dengan sejumlah kombinasi angka.Brankas ini ditempatkan didalam ruangan
dengan sistem pengaman tertentu, dan gedung yang dijaga oleh beberapa pegawai
sekuriti.Namun seiring dengan perkembangan teknologi, modus pencurian barangbarang berharga juga terus berkembang.Oleh sebab itu diperlukan upaya untuk terus
meningkatkan teknologi system pengaman ruangan.
Perkembangan
ilmu
pengetahuan
dan
teknologi,
terutama
dibidang
Elektronika dan Informatika, diharapkan dapat meningkatkan teknologi system
pengaman ruangan tersebut. Sejumlah sistem pengaman ruangan telah diciptakan
antara lain dengan menggunakan detektor sinyal laser dengan keluaran berupa bunyi
alarm, atau dengan kamera CCTV yang dipantau melalui TV diruangan sekuriti
.Kedua sistem pengaman ruangan ini memiliki kelemahan. Sinar laser dapat terlihat
bila mengenai partikel-partikel debu dan asap rokok. Sedangkan kamera CCTV juga
mudah diketahui keberadaannya 2 karena berukuran relatif besar dan biasanya
bergerak/berputar dalam rentang sudut tertentu.Hal ini sering kali mudah diatasi oleh
pencuri profesional. Selain itu, kamera cctv juga tidak dapat berfungsi saat ruangan
dalam keadaan gelap. Kelemahan-kelemahan sistem pengaman ruangan tersebut
Universitas Sumatera Utara
diatas memunculkan ide untuk merancang suatu prototipe untuk meningkatkan sistem
pengaman ruangan berdasarkan radiasi inframerah objek yang berada di suatu
ruangan. Sensor yang digunakan adalah PIR (Passive Infrared Receiver) dan sinyal
keluarannya diolah oleh mikrokontroler kemudian mengaktifkan alarm untuk
mengeluarkan suara peringatan yang berada pada ruangan.
PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang menangkap
pancaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia. Sensor PIR
(Passive Infrared Receiver) dapat merespon perubahan perubahan pancaran sinyal
inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia, pancaran sinyal inframerah
ditubuh manusia dengan panjang gelombang 9,4 μm. Sensor PIR (Passive Infrared
Receiver) terbuat dari bahan kristal yang akan menimbulkan beban listrik ketika
terkena panas dan pancaran sinyal inframerah. PIR (Passive Infrared Receiver)
merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared.Akan tetapi, tidak seperti sensor
infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor.PIR tidak
memancarkan apapun seperti IR LED.Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini
hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap
benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya
adalah tubuh manusia
Mengapa sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja?Hal ini
disebabkan karena adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar
inframerah pasif.IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang
gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang
gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10
Universitas Sumatera Utara
mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor.Jadi, ketika seseorang berjalan
melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang
dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan
sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik
karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut.
Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang
kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output. Ketika
manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka sensor PIR akan
menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut.
Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi panas yang dihasilkan
dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika
manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkam
pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga
menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dengan cara
menghasilkan arus pada material Pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda.
Karena besaran yang berbeda inilah comparator menghasilkan output. Jadi sensor PIR
tidak akan menghasilkan output apabila sensor ini dihadapkan dengan benda panas
yang tidak memiliki panjang gelombang inframerah antar 8 sampai 14 mikrometer
dan benda yang diam seperti sinar lampu yang sangat terang yang mampu
menghasilkan panas, pantulan objek benda dari cermin dan suhu panas ketika musim
panas.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat di temukan permasalahan
yang dihadapi dalam tugas akhir ini adalah:
1. Bagaimana karakteristik dari sensor PIR tersebut
2. Mengetahui penggunaan tampilan arduino uno dalam alat pendeteksi maling
tersebut
3. Bagaimana prinsip kerja dari sensor PIR berbasis arduino uno R3
1.3 Batasan Masalah
Dikarenakan luasnya permasalahan di dalam pembahasan dan agar tidak
terjadi kesalah pahaman maksud dari apa yang ada di dalam penulisan tugas akhir ini
maka dibutuhkannya pembatasan masalah tersebut antara lain:
1. Sensor PIR tidak digunakan untuk mengukur jarak tapi hanya untuk
mendeteksi adanya objek yang bergerak dan memancarkan inframerah.
2. Pengujian alat dilakukan diruangan .
3. Pengujian alat dilakukan pada pintu masuk suatu ruangan dan pada titik suatu
ruangan yang dianggap penting memiliki sistem keamanan.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Membuat membuat alat pendeteksi maling menggunkan sensor PIR
dan
Arduino Uno
2. Mengetahui cara kerja sensor PIR
Universitas Sumatera Utara
3. Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program diploma tiga
(D-III) Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diinginkan dari projek ini adalah :
1. Untuk memahami tentang alat ukur berbasis mikrokontroler (Arduino Uno)
2. Untuk dapat mendeteksi maling yang masuk kerumah
1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Mencari dan mempelajari topik tentang alat ukur luas bola
2. Mempelajari teori-teori dasar menunjang pembahasan topik ini
3. Mendesain dan mewujudkan perancangan rangkaian
4. Menguji rangkaian
5. Memprogram mikrokontroler
6. Mengimplementasi rancangan yang telah dibuat
7. Menguji sistem secara keseluruhan untuk dianalisa kekurangannya
8. Membuat laporan
Universitas Sumatera Utara