Rancangan Sistem Penerangan dan Pengamanan Pintu Rumah Menggunakan Gsm Berbasis Atmega 8535
RANCANGAN SISTEM PENERANGAN DAN PENGAMANAN PINTU
RUMAH MENGGUNAKAN GSM BERBASIS ATMEGA8535
SKRIPSI
DEAR PUTRASITO P
140821008
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
RANCANGAN SISTEM PENERANGAN DAN PENGAMANAN PINTU
RUMAH MENGGUNAKAN GSM BERBASIS ATMEGA8535
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
DEAR PUTRASITO P
140821008
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: RANCANGAN SISTEM PENERANGAN DAN
PENGAMANAN
PINTU
RUMAH
MENGGUNAKAN GSM BERBASIS ATMEGA
8535
Nama
: DEAR PUTRASITO PERDANAZASA
Nomor induk Mahasiswa
: 140821008
Program Studi
: SARJANA (S1) FISIKA
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
Diluluskan di
Medan Oktober 2016
Komisi Pembimbing :
Diketahui/Disetujui oleh
Pembimbing 1
Drs.Takdir Tamba,M.Eng.Sc
NIP . 1960060319866011002
Diketahui Oleh
Ketua Departemen Fisika
Dr. Marhaposan Situmorang
Nip. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
RANGKAIAN SISTEM PENERANGAN DAN PENGAMANAN PINTU
RUMAH MENGGUNAKAN GSM BERBASIS ATMEGA 8535
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya
Medan,
Oktober 2016
DEAR PUTRASITO PERDANAZASA
140821008
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat
dan karunia-Nya sehingga Skripsi ini dengan judul “RANCANGAN SISTEM
PENERANGAN DAN PENGAMANAN PINTU RUMAH MENGGUNAKAN
GSM BERBASIS ATMEGA8535”, dapat diselesaikan dengan baik.
Dalam penulisan Skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terimakasih
kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang,MS selaku Dekan FMIPA Universitas
Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua jurusan departemen Fisika
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.SC Selaku dosen pembimbing pada
penyelesaian Laporan Skripsi ini dan memberikan panduan serta perhatian
kepada penulis untuk menyempurnakan laporan Skripsi ini.
4. Seluruh Dosen/ Staf pengajar pada program studi fisika Ekstensi .
5. Bapak Alkin yang turut membimbing dan membantu dalam pembuatan Alat
untuk penyelesaian skripsi ini.
6. Ayahanda tercinta Drs. K Purba memberikan dukungan serta memenuhi
biaya dalam penulisan skripsi ini sampai selesai. Adik saya Primadya
Dwisuprema Purba, S.kom dan Jhesica Citra Purba, S.Pd serta Lisna
Putriani yang turut memberi semangat kepada penulis hingga Skripsi ini
selesai.
7. Seluruh semua anak Fisika Ekstensi yang tidak saya sebutkan satu persatu
yang turut mendukung dan memberi masukan sehingga Skripsi ini selesai.
Dalam penulisan skripsi ini masih terdapat hal – hal yang perlu
disempurnakan. Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat
mendukung kesempurnaan perancangan ini sehingga dapat digunakan didunia
kerja dan teknologi modern.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak
yang membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Tuhanlah yang membalas
semua kebaikannya.
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Telah dibuat rancangan sistem penerangan dan pengamanan pintu rumah
menggunakan gsm berbasis atmega 8535. Secara garis besar rancangan ini terdiri
dari beberapa bagaian, yaitu gsm, mikrokontroller, motor stepper, dan sensor.
Gsm adalah jenis jaringan komunikasi yang bekerja dengan mengirimkan data
berdasarkan slot waktu yang membentuk jalur pada setiap sambungan dengan
rentang waktu yang sangat cepat. Mikrokontroller adalah sebuah chip yang
berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umummnya dapat
menyimpan program di dalammya. Motor stepper adalah salah satu jenis motor dc
yang dikendalikan dengan pulsa-pulsa digital. Sensor adalah sesuatu yang
digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan atau kimia, variabel
keluaran dari sensor diubah menjadi besaran listrik yang disebut tranduser. Tujuan
dari rancangan ini adalah ini adalah mengaplikasikan mikrokontroller Atmega
8535 sebagai pengontrol akuisisi data menggunakan via jaringan gsm. Prinsip
kerja dari alat ini adalah user memberikan perintah melalui sms. Sms di terima
oleh gsm dan mengeluarkan nya ke mikrokontroller dan juga hasil dari bacaan
sensor masuk ke mikrokontroller.
Kata Kunci: Gsm, mikrokontroller, sensor, motor stepper.
ii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Has made the design of lighting systems and security door using a gsm based
atmega 8535. Broadly speaking the design consists of several this part namely
gsm, microcontroller, stepper motors, and sensors. GSM is a type of
communications network works by sending data based on time slots that make up
the path on each connection with a very fast time span. Microcontroller is a chip
that serves as an electronic circuit and controller can store program. Stepper
motors are one type of dc motor controlled by digital pulses. Sensors is something
that is used to detect changes in the environment or chemicals, the variable output
of the sensor is converted into electrical quantities, called a transducer. The
purpose of this design is it is to apply microcontroller 8535 as a controller using a
data acquisition via network gsm. The working principle of this tool is to provide
user commands via sms. Sms received by gsm and pulled her into the
microcontroller and also the results of sensor readings entered into the
microcontroller.
Keywords: GSM, microcontroller, sensors, stepper motors.
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
PENGHARGAAN ................................................................................................... i
ABSTRAK .............................................................................................................. ii
ABSTRACT ........................................................................................................... iii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah .................................................................................. 2
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................. 2
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 4
2.1 Mikrokontroller.................................................................................... 4
2.1.1 Mikrokontroller Atmega 8535 ...................................................7
2.1.2 Arsitektur Atmega 8535 .............................................................7
2.1.3 Konfigurasi Pin Atmega 8535 ....................................................8
2.2 Transistor ............................................................................................. 9
2.2.1 Transistor NPN.........................................................................10
2.2.2 Transistor PNP .........................................................................11
2.2.3 Transistor Sebagai Saklar ........................................................12
2.3 Limit Switch ...................................................................................... 13
2.4 Motor Stepper .................................................................................... 14
2.5 Modem GSM ..................................................................................... 18
BAB III PERANCANGAN SISTEM ................................................................... 22
3.1 Diagram Blok Sistem ........................................................................ 22
3.2 Rancangan Rangkaian Elektronik ...................................................... 23
3.2.1 Rancangan Mikrokontroller Atmega 8535...............................23
iv
Universitas Sumatera Utara
3.2.2 Rancangan Sensor Limit Switch dan Sensor Cahaya ..............24
3.2.3 Rancangan Driver.....................................................................26
3.2.4 Rancangan Motor Stepper ........................................................27
3.2.5 Rancangan Modem...................................................................28
3.3 Flowchart ........................................................................................... 29
BAB IV PENGUJIAN DAN HASIL .................................................................... 31
4.1 Pengujian IC Atmega 8535 ................................................................ 31
4.1.1 Pengambilan Data Test Point Rangkaian Mikrokontroler
Atmega 8535 ................................................................................32
4.2 Pengujian Motor Stepper ................................................................... 33
4.3 Pengujian Rangkaian Driver Transistor ............................................. 33
4.3.1 Pengambilan Data Test Point Pada Driver Transistor..............34
4.4 Pengujian Pengaturan Mode SMS text, Pembacaan SMS dan
Penghapusan SMS ............................................................................. 34
4.5 Pengujian Pengiriman dan Pembacaan SMS ..................................... 35
4.6 Pengujian Sensor Cahaya (LDR) ....................................................... 37
4.7 Pengujian Keseluruhan ...................................................................... 38
4.8 Pengujian Program Keseluruhan ....................................................... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN................................................................ 50
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 50
5.2 Saran .................................................................................................. 51
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 52
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Daftar Perintah AT Command .............................................................. 20
Tabel 4.1 Data Test Point Rangkaian Mikrokontroler ATmega8535 ................... 32
Tabel 4.2 Transistor diberi logika 0 ...................................................................... 34
Tabel 4.3 Transistor diberi logika 1 ...................................................................... 34
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi pin IC Mikrokontroller ATMega8535 ............................ 9
Gambar 2.2. Simbol untuk transistor PNP dan NPN ............................................. 9
Gambar 2.3 Transistor sebagai saklar ................................................................... 13
Gambar 2.4 Penampang melintang dari motor stepper tipe variable
reluctance (VR) .................................................................................... 15
Gambar 2.5 Ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet (PM) 16
Gambar 2.6 Penampang melintang dari motor stepper tipe hybrid ...................... 17
Gambar 2.7 Motor stepper dengan lilitan unipolar ............................................... 17
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ........................................................................ 22
Gambar 3.2 Skematik Atmega 8535 ..................................................................... 24
Gambar 3.6 Skematik Motor Stepper ................................................................... 27
Gambar 3.7 Skematik Modem .............................................................................. 28
vii
Universitas Sumatera Utara
RUMAH MENGGUNAKAN GSM BERBASIS ATMEGA8535
SKRIPSI
DEAR PUTRASITO P
140821008
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
RANCANGAN SISTEM PENERANGAN DAN PENGAMANAN PINTU
RUMAH MENGGUNAKAN GSM BERBASIS ATMEGA8535
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
DEAR PUTRASITO P
140821008
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: RANCANGAN SISTEM PENERANGAN DAN
PENGAMANAN
PINTU
RUMAH
MENGGUNAKAN GSM BERBASIS ATMEGA
8535
Nama
: DEAR PUTRASITO PERDANAZASA
Nomor induk Mahasiswa
: 140821008
Program Studi
: SARJANA (S1) FISIKA
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
Diluluskan di
Medan Oktober 2016
Komisi Pembimbing :
Diketahui/Disetujui oleh
Pembimbing 1
Drs.Takdir Tamba,M.Eng.Sc
NIP . 1960060319866011002
Diketahui Oleh
Ketua Departemen Fisika
Dr. Marhaposan Situmorang
Nip. 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
RANGKAIAN SISTEM PENERANGAN DAN PENGAMANAN PINTU
RUMAH MENGGUNAKAN GSM BERBASIS ATMEGA 8535
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya
Medan,
Oktober 2016
DEAR PUTRASITO PERDANAZASA
140821008
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat
dan karunia-Nya sehingga Skripsi ini dengan judul “RANCANGAN SISTEM
PENERANGAN DAN PENGAMANAN PINTU RUMAH MENGGUNAKAN
GSM BERBASIS ATMEGA8535”, dapat diselesaikan dengan baik.
Dalam penulisan Skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terimakasih
kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang,MS selaku Dekan FMIPA Universitas
Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua jurusan departemen Fisika
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.SC Selaku dosen pembimbing pada
penyelesaian Laporan Skripsi ini dan memberikan panduan serta perhatian
kepada penulis untuk menyempurnakan laporan Skripsi ini.
4. Seluruh Dosen/ Staf pengajar pada program studi fisika Ekstensi .
5. Bapak Alkin yang turut membimbing dan membantu dalam pembuatan Alat
untuk penyelesaian skripsi ini.
6. Ayahanda tercinta Drs. K Purba memberikan dukungan serta memenuhi
biaya dalam penulisan skripsi ini sampai selesai. Adik saya Primadya
Dwisuprema Purba, S.kom dan Jhesica Citra Purba, S.Pd serta Lisna
Putriani yang turut memberi semangat kepada penulis hingga Skripsi ini
selesai.
7. Seluruh semua anak Fisika Ekstensi yang tidak saya sebutkan satu persatu
yang turut mendukung dan memberi masukan sehingga Skripsi ini selesai.
Dalam penulisan skripsi ini masih terdapat hal – hal yang perlu
disempurnakan. Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat
mendukung kesempurnaan perancangan ini sehingga dapat digunakan didunia
kerja dan teknologi modern.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak
yang membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Tuhanlah yang membalas
semua kebaikannya.
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Telah dibuat rancangan sistem penerangan dan pengamanan pintu rumah
menggunakan gsm berbasis atmega 8535. Secara garis besar rancangan ini terdiri
dari beberapa bagaian, yaitu gsm, mikrokontroller, motor stepper, dan sensor.
Gsm adalah jenis jaringan komunikasi yang bekerja dengan mengirimkan data
berdasarkan slot waktu yang membentuk jalur pada setiap sambungan dengan
rentang waktu yang sangat cepat. Mikrokontroller adalah sebuah chip yang
berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umummnya dapat
menyimpan program di dalammya. Motor stepper adalah salah satu jenis motor dc
yang dikendalikan dengan pulsa-pulsa digital. Sensor adalah sesuatu yang
digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan atau kimia, variabel
keluaran dari sensor diubah menjadi besaran listrik yang disebut tranduser. Tujuan
dari rancangan ini adalah ini adalah mengaplikasikan mikrokontroller Atmega
8535 sebagai pengontrol akuisisi data menggunakan via jaringan gsm. Prinsip
kerja dari alat ini adalah user memberikan perintah melalui sms. Sms di terima
oleh gsm dan mengeluarkan nya ke mikrokontroller dan juga hasil dari bacaan
sensor masuk ke mikrokontroller.
Kata Kunci: Gsm, mikrokontroller, sensor, motor stepper.
ii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Has made the design of lighting systems and security door using a gsm based
atmega 8535. Broadly speaking the design consists of several this part namely
gsm, microcontroller, stepper motors, and sensors. GSM is a type of
communications network works by sending data based on time slots that make up
the path on each connection with a very fast time span. Microcontroller is a chip
that serves as an electronic circuit and controller can store program. Stepper
motors are one type of dc motor controlled by digital pulses. Sensors is something
that is used to detect changes in the environment or chemicals, the variable output
of the sensor is converted into electrical quantities, called a transducer. The
purpose of this design is it is to apply microcontroller 8535 as a controller using a
data acquisition via network gsm. The working principle of this tool is to provide
user commands via sms. Sms received by gsm and pulled her into the
microcontroller and also the results of sensor readings entered into the
microcontroller.
Keywords: GSM, microcontroller, sensors, stepper motors.
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
PENGHARGAAN ................................................................................................... i
ABSTRAK .............................................................................................................. ii
ABSTRACT ........................................................................................................... iii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah .................................................................................. 2
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................. 2
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 4
2.1 Mikrokontroller.................................................................................... 4
2.1.1 Mikrokontroller Atmega 8535 ...................................................7
2.1.2 Arsitektur Atmega 8535 .............................................................7
2.1.3 Konfigurasi Pin Atmega 8535 ....................................................8
2.2 Transistor ............................................................................................. 9
2.2.1 Transistor NPN.........................................................................10
2.2.2 Transistor PNP .........................................................................11
2.2.3 Transistor Sebagai Saklar ........................................................12
2.3 Limit Switch ...................................................................................... 13
2.4 Motor Stepper .................................................................................... 14
2.5 Modem GSM ..................................................................................... 18
BAB III PERANCANGAN SISTEM ................................................................... 22
3.1 Diagram Blok Sistem ........................................................................ 22
3.2 Rancangan Rangkaian Elektronik ...................................................... 23
3.2.1 Rancangan Mikrokontroller Atmega 8535...............................23
iv
Universitas Sumatera Utara
3.2.2 Rancangan Sensor Limit Switch dan Sensor Cahaya ..............24
3.2.3 Rancangan Driver.....................................................................26
3.2.4 Rancangan Motor Stepper ........................................................27
3.2.5 Rancangan Modem...................................................................28
3.3 Flowchart ........................................................................................... 29
BAB IV PENGUJIAN DAN HASIL .................................................................... 31
4.1 Pengujian IC Atmega 8535 ................................................................ 31
4.1.1 Pengambilan Data Test Point Rangkaian Mikrokontroler
Atmega 8535 ................................................................................32
4.2 Pengujian Motor Stepper ................................................................... 33
4.3 Pengujian Rangkaian Driver Transistor ............................................. 33
4.3.1 Pengambilan Data Test Point Pada Driver Transistor..............34
4.4 Pengujian Pengaturan Mode SMS text, Pembacaan SMS dan
Penghapusan SMS ............................................................................. 34
4.5 Pengujian Pengiriman dan Pembacaan SMS ..................................... 35
4.6 Pengujian Sensor Cahaya (LDR) ....................................................... 37
4.7 Pengujian Keseluruhan ...................................................................... 38
4.8 Pengujian Program Keseluruhan ....................................................... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN................................................................ 50
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 50
5.2 Saran .................................................................................................. 51
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 52
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Daftar Perintah AT Command .............................................................. 20
Tabel 4.1 Data Test Point Rangkaian Mikrokontroler ATmega8535 ................... 32
Tabel 4.2 Transistor diberi logika 0 ...................................................................... 34
Tabel 4.3 Transistor diberi logika 1 ...................................................................... 34
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi pin IC Mikrokontroller ATMega8535 ............................ 9
Gambar 2.2. Simbol untuk transistor PNP dan NPN ............................................. 9
Gambar 2.3 Transistor sebagai saklar ................................................................... 13
Gambar 2.4 Penampang melintang dari motor stepper tipe variable
reluctance (VR) .................................................................................... 15
Gambar 2.5 Ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet (PM) 16
Gambar 2.6 Penampang melintang dari motor stepper tipe hybrid ...................... 17
Gambar 2.7 Motor stepper dengan lilitan unipolar ............................................... 17
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ........................................................................ 22
Gambar 3.2 Skematik Atmega 8535 ..................................................................... 24
Gambar 3.6 Skematik Motor Stepper ................................................................... 27
Gambar 3.7 Skematik Modem .............................................................................. 28
vii
Universitas Sumatera Utara