Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Sistem Keamanan Rumah Nirkabel Berbasis Mikrokontroler Menggunakan Modul XBEE Pro
SISTEM KEAMANAN RUMAH NIRKABEL BERBASIS
MIKROKONTROLER MENGGUNAKAN MODUL XBEE PRO
Oleh
Anom Hadyatma
NIM: 612007074
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
April 2015
SISTEM KEAMANAN RUMAH NIRKABEL BERBASIS MIKROKONTROLER
MENGGUNAKAN MODUL XBEE PRO
Oleh
Anom Hadyatma
NIM : 612007074
Skripsi ini telah diterima dan disahkan
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc.
Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng
Tanggal :
Tanggal :
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:
NAMA
: Anom Hadyatma
NIM
: 612007074
JUDUL SKRIPSI
: Sistem Keamanan Rumah Nirkabel Berbasis
Mikrokontroler Menggunakan Modul Xbee Pro
Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata
ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi
apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga,
Mei 2015
Materai Rp,
6000,Anom Hadyatma
INTISARI
Dalam skripsi ini dibuat sebuah sistem kontrol keamanan rumah tangga dengan
menggunakan multisensor untuk mendeteksi adanya orang atau tidak dengan
menggunakan sensor PIR dan limit switch yang nantinya informasinya akan dikirimkan
melalui wireless menuju server. Apabila sensor PIR mendeteksi ada orang di depan
pintu rumah maka server akan memberikan peringatan awal terhadap pemilik rumah,
dan jika limit switch menunjukan pintu dibuka server akan menyalakan alarm sebagai
peringatan terhadap pemilik rumah bahwa ada pencuri.
Sistem ini terdapat dua jenis modul utama yang saling berkomunikasi. Modul I
yang terdiri dari sensor-sensor seperti PIR dan limit switch dan modul II yang berfungsi
sebagai server yang bisa dibawa kemana-mana.
Sistem ini mampu mendeteksi adanya orang dari jarak 2 meter di depan pintu
atau jendela yang telah dipasang modul ini. Kedua modul masih dapat bekerja sampai
jarak maksimal 91 meter di tempat terbuka tanpa halangan.
ABSTRACT
In this thesis, a household safety control system was made using a multisensor to
detect the presence of people and the information will be transmitted via wireless to the
server. When the PIR sensor detects a person in front of the door, the server will send a
notification to the owner of the house, and if the limit switch indicates that the door is
opened, the server will turn the alarm on as a warning that there are thieves.
There are two modules that communicate to each other. Module I consists of
PIR and limit switch. Module II is a server of this system that can be brought anywhere.
This censor system can detect the existence of someone 2 meters in front of the
door or window which has been installed this module. Both modules can communicate
one each other until maximum 91 meters in distance in an open area without any
obstacles.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Allah Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmat
karuniaNya yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan dan
penulisan skripsi ini sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik
Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terimakasih kepada berbagai
pihak baik yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu dalam
menyelesaikan skripsi ini :
1. Allah SWT yang selalu senantiasa memberikan penulis rahmat, karunia, dan
kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
2. Keluarga tercinta H. Tjahyari, Hj. Nuryati, Nuriawan Ari M, Dyah Woro W.,
Agung Herbudi W., terima kasih untuk segala doa, dukungan dan perhatian
kalian kepada penulis untuk tetap semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Istri tercinta Mugi Lestari Spd. yang senantiasa memberi semangat dan selalu
mendoakan untuk yang terbaik dan mengajarkan penulis untuk tidak cepat
menyerah.
4. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc., selaku Pembimbing I dan Wali Studi yang
telah membimbing, juga mengarahkan dan mengevaluasi selama proses
mengerjakan skripsi sampai selesainya.
5. Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng., selaku Pembimbing II dan Koordinator
Konsentrasi yang telah membimbing, mengarahkan dan mengevaluasi selama
proses mengerjakan skripsi sampai selesainya.
6. Seluruh staff dosen, karyawan, dan laboran FTEK.
7. Teman teman angkatan 2007, penghuni Lab XT, Ivan Kurniawan yang telah
banyak membantu semasa di Lab XT.
8. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih atas bantuan dan keterlibatan dalam pengerjaan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini
dapat berguna untuk pengembangan selanjutnya dan bagi kemajuan FTEK.
Salatiga, April 2015
Penulis
DAFTAR ISI
INTISARI ..............................................................................................................
i
ABSTRACT...........................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR ............................................................................................
iii
DAFTAR ISI ..........................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ............................................................... .................................... viii
DAFTAR SINGKATAN ........................................................................................
ix
BAB I
PENDAHULUAN ...............................................................................
1
1.1 Tujuan ............................................................................................
1
1.2 Latar Belakang ...............................................................................
1
1.3 Spesifikasi Sistem ..........................................................................
2
1.4 Sistem Penulisan ............................................................................
2
KONSEP DASAR PERANCANGAN ...............................................
4
2.1 Gambaran Sistem ...........................................................................
4
2.2 Prinsip Kerja Sistem .......................................................................
4
2.2.1 Modul Sensor..................................................................... ...
5
2.2.1.1 Reed switch................................................................
5
2.2.1.2 Sensor PIR ................................................... ..........
5
2.2.2 Modul Interface..................................................................
6
2.2.3 Modul Mikrokontroler ........................................................
7
2.2.4 Modul Wireless ..................................................................
9
BAB II
BAB III
2.3 Komponen Pembentuk Sistem ........................................................
10
PERANCANGAN SISTEM ...............................................................
12
3.1 Perancangan Perangkat Keras .........................................................
12
3.1.1 Perangkat Keras Modul Sensor ...........................................
12
3.1.1.1 Sensor ....................................................................
13
3.1.1.1.1 Reed Switch ...............................................
13
3.1.1.1.2 PIR .............................................................
14
3.1.1.2 Modul Mikrokontroler ............................................
15
3.1.1.3 Modul XBee Pro.....................................................
17
3.1.2 Perangkat Keras Modul Pengendali ....................................
18
3.1.2.1 Modul Interface......................................................
18
3.1.2.2 Modul Mikrokontroler ............................................
19
3.1.2.3 Modul XBee Pro.....................................................
20
3.2 Perancangan Perangkat Lunak ........................................................
21
3.2.1 Perangkat Lunak pada Modul Sensor ..................................
21
3.2.2 Perangkat Lunak pada Modul Pengendali ...........................
22
PENGUJIAN DAN ANALISIS ..........................................................
25
4.1 Pengujian Perangkat Keras .............................................................
25
4.1.1 Pengujian Modul PIR............................................................
25
4.1.2 Pengujian Modul XBee Pro ................................................
26
4.1.3 Pengujian Mikrokontroler ...................................................
27
4.2 Pengujian Keseluruhan ...................................................................
27
4.3 Pengujian Tampilan LCD ...............................................................
27
KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................
30
5.1 Kesimpulan ....................................................................................
30
5.2 Saran .............................................................................................
30
DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................
32
BAB IV
BAB V
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Blok Diagram Sistem Secara Keseluruhan ...........................................
4
Gambar 2.2 Reed Switch .........................................................................................
5
Gambar 2.3 Sensor PIR ..........................................................................................
6
Gambar 2.4 Keypad 4x4 dan LCD 16x2 yang Digunakan Dalam Perancangan .......
6
Gambar 2.5 Konfigurasi pin mikrokontroler Atmega8535 ......................................
7
Gambar 2.6 Untai Osilator ATMega8535 ...............................................................
8
Gambar 2.7 XBee Pro............................................................................................
9
Gambar 3.1 a. Tampilan Modul Sensor...................................................................
12
Gambar 3.1 b. Tampilan Modul Pengendali ............................................................
12
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem Modul Sensor....................................................
13
Gambar 3.3 a. Reed Switch pada Pintu ....................................................................
14
Gambar 3.3 b. Reed Switch pada Jendela ................................................................
14
Gambar 3.4 Untai pada Reed Switch ......................................................................
14
Gambar 3.5 a. PIR pada Pintu ................................................................................
15
Gambar 3.5 b. PIR pada Jendela .............................................................................
15
Gambar 3.6 Skematik Minimum Sistem ATMega 8535 pada Modul Sensor ...........
16
Gambar 3.7 Blok Diagram Sistem Modul Pengendali .............................................
18
Gambar 3.8 Tampilan LCD dan keypad pada modul pengendali .............................
19
Gambar 3.9 Skematik Minimum Sistem ATMega 8535 pada Modul Pengendali ....
20
Gambar 3.10 Diagram Alir Perangkat Lunak Modul Sensor ...................................
23
Gambar 3.11 Diagram Alir Perangkat Lunak Modul Pengendali.............................
24
Gambar 4.1 Sudut PIR ............................................................................................
25
Gambar 4.2 Tampilan LCD Kondisi 1 ....................................................................
28
Gambar 4.3 Tampilan LCD Kondisi 2 ....................................................................
28
Gambar 4.4 Tampilan LCD Kondisi 3 ....................................................................
28
Gambar 4.5 Tampilan LCD Kondisi 4 ....................................................................
29
Gambar 4.6 Tampilan LCD Kondisi 5 ....................................................................
29
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Konfigurasi Penggunaan Port Mikrokontroler pada Modul Sensor ..........
16
Tabel 3.2 Konfigurasi XBee Pro .............................................................................
17
Tabel 3.3 Konfigurasi Penggunaan Port Mikrokontroler pada Modul Pengendali....
20
Tabel 4.1 Pengujian PIR .........................................................................................
25
Tabel 4.2 Pengujian XBee Pro ................................................................................
26
Tabel 4.3 Pengujian Keseluruhan ...........................................................................
27
DAFTAR SINGKATAN
PIR
Passive Infrared Receiver
SMS
Short Message Service
RFID
Radio Frequency Identification
LCD
Liquid Crystal Display
PLN
Perusahaan Listrik Negara
AVR
Alf and Vegard’s Risc Processor
LED
Light Emitting Diode
IR
Infrared
DC
direct current
RF
Radio Frequency
EEPROM
Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
SRAM
Static Random Access Memory
USART
Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter
PC
Personal Computer
GSM
Global System For Mobile Communication
MIKROKONTROLER MENGGUNAKAN MODUL XBEE PRO
Oleh
Anom Hadyatma
NIM: 612007074
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
April 2015
SISTEM KEAMANAN RUMAH NIRKABEL BERBASIS MIKROKONTROLER
MENGGUNAKAN MODUL XBEE PRO
Oleh
Anom Hadyatma
NIM : 612007074
Skripsi ini telah diterima dan disahkan
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc.
Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng
Tanggal :
Tanggal :
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:
NAMA
: Anom Hadyatma
NIM
: 612007074
JUDUL SKRIPSI
: Sistem Keamanan Rumah Nirkabel Berbasis
Mikrokontroler Menggunakan Modul Xbee Pro
Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata
ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi
apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga,
Mei 2015
Materai Rp,
6000,Anom Hadyatma
INTISARI
Dalam skripsi ini dibuat sebuah sistem kontrol keamanan rumah tangga dengan
menggunakan multisensor untuk mendeteksi adanya orang atau tidak dengan
menggunakan sensor PIR dan limit switch yang nantinya informasinya akan dikirimkan
melalui wireless menuju server. Apabila sensor PIR mendeteksi ada orang di depan
pintu rumah maka server akan memberikan peringatan awal terhadap pemilik rumah,
dan jika limit switch menunjukan pintu dibuka server akan menyalakan alarm sebagai
peringatan terhadap pemilik rumah bahwa ada pencuri.
Sistem ini terdapat dua jenis modul utama yang saling berkomunikasi. Modul I
yang terdiri dari sensor-sensor seperti PIR dan limit switch dan modul II yang berfungsi
sebagai server yang bisa dibawa kemana-mana.
Sistem ini mampu mendeteksi adanya orang dari jarak 2 meter di depan pintu
atau jendela yang telah dipasang modul ini. Kedua modul masih dapat bekerja sampai
jarak maksimal 91 meter di tempat terbuka tanpa halangan.
ABSTRACT
In this thesis, a household safety control system was made using a multisensor to
detect the presence of people and the information will be transmitted via wireless to the
server. When the PIR sensor detects a person in front of the door, the server will send a
notification to the owner of the house, and if the limit switch indicates that the door is
opened, the server will turn the alarm on as a warning that there are thieves.
There are two modules that communicate to each other. Module I consists of
PIR and limit switch. Module II is a server of this system that can be brought anywhere.
This censor system can detect the existence of someone 2 meters in front of the
door or window which has been installed this module. Both modules can communicate
one each other until maximum 91 meters in distance in an open area without any
obstacles.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Allah Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmat
karuniaNya yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan dan
penulisan skripsi ini sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik
Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terimakasih kepada berbagai
pihak baik yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu dalam
menyelesaikan skripsi ini :
1. Allah SWT yang selalu senantiasa memberikan penulis rahmat, karunia, dan
kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
2. Keluarga tercinta H. Tjahyari, Hj. Nuryati, Nuriawan Ari M, Dyah Woro W.,
Agung Herbudi W., terima kasih untuk segala doa, dukungan dan perhatian
kalian kepada penulis untuk tetap semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Istri tercinta Mugi Lestari Spd. yang senantiasa memberi semangat dan selalu
mendoakan untuk yang terbaik dan mengajarkan penulis untuk tidak cepat
menyerah.
4. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc., selaku Pembimbing I dan Wali Studi yang
telah membimbing, juga mengarahkan dan mengevaluasi selama proses
mengerjakan skripsi sampai selesainya.
5. Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng., selaku Pembimbing II dan Koordinator
Konsentrasi yang telah membimbing, mengarahkan dan mengevaluasi selama
proses mengerjakan skripsi sampai selesainya.
6. Seluruh staff dosen, karyawan, dan laboran FTEK.
7. Teman teman angkatan 2007, penghuni Lab XT, Ivan Kurniawan yang telah
banyak membantu semasa di Lab XT.
8. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih atas bantuan dan keterlibatan dalam pengerjaan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini
dapat berguna untuk pengembangan selanjutnya dan bagi kemajuan FTEK.
Salatiga, April 2015
Penulis
DAFTAR ISI
INTISARI ..............................................................................................................
i
ABSTRACT...........................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR ............................................................................................
iii
DAFTAR ISI ..........................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ............................................................... .................................... viii
DAFTAR SINGKATAN ........................................................................................
ix
BAB I
PENDAHULUAN ...............................................................................
1
1.1 Tujuan ............................................................................................
1
1.2 Latar Belakang ...............................................................................
1
1.3 Spesifikasi Sistem ..........................................................................
2
1.4 Sistem Penulisan ............................................................................
2
KONSEP DASAR PERANCANGAN ...............................................
4
2.1 Gambaran Sistem ...........................................................................
4
2.2 Prinsip Kerja Sistem .......................................................................
4
2.2.1 Modul Sensor..................................................................... ...
5
2.2.1.1 Reed switch................................................................
5
2.2.1.2 Sensor PIR ................................................... ..........
5
2.2.2 Modul Interface..................................................................
6
2.2.3 Modul Mikrokontroler ........................................................
7
2.2.4 Modul Wireless ..................................................................
9
BAB II
BAB III
2.3 Komponen Pembentuk Sistem ........................................................
10
PERANCANGAN SISTEM ...............................................................
12
3.1 Perancangan Perangkat Keras .........................................................
12
3.1.1 Perangkat Keras Modul Sensor ...........................................
12
3.1.1.1 Sensor ....................................................................
13
3.1.1.1.1 Reed Switch ...............................................
13
3.1.1.1.2 PIR .............................................................
14
3.1.1.2 Modul Mikrokontroler ............................................
15
3.1.1.3 Modul XBee Pro.....................................................
17
3.1.2 Perangkat Keras Modul Pengendali ....................................
18
3.1.2.1 Modul Interface......................................................
18
3.1.2.2 Modul Mikrokontroler ............................................
19
3.1.2.3 Modul XBee Pro.....................................................
20
3.2 Perancangan Perangkat Lunak ........................................................
21
3.2.1 Perangkat Lunak pada Modul Sensor ..................................
21
3.2.2 Perangkat Lunak pada Modul Pengendali ...........................
22
PENGUJIAN DAN ANALISIS ..........................................................
25
4.1 Pengujian Perangkat Keras .............................................................
25
4.1.1 Pengujian Modul PIR............................................................
25
4.1.2 Pengujian Modul XBee Pro ................................................
26
4.1.3 Pengujian Mikrokontroler ...................................................
27
4.2 Pengujian Keseluruhan ...................................................................
27
4.3 Pengujian Tampilan LCD ...............................................................
27
KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................
30
5.1 Kesimpulan ....................................................................................
30
5.2 Saran .............................................................................................
30
DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................
32
BAB IV
BAB V
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Blok Diagram Sistem Secara Keseluruhan ...........................................
4
Gambar 2.2 Reed Switch .........................................................................................
5
Gambar 2.3 Sensor PIR ..........................................................................................
6
Gambar 2.4 Keypad 4x4 dan LCD 16x2 yang Digunakan Dalam Perancangan .......
6
Gambar 2.5 Konfigurasi pin mikrokontroler Atmega8535 ......................................
7
Gambar 2.6 Untai Osilator ATMega8535 ...............................................................
8
Gambar 2.7 XBee Pro............................................................................................
9
Gambar 3.1 a. Tampilan Modul Sensor...................................................................
12
Gambar 3.1 b. Tampilan Modul Pengendali ............................................................
12
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem Modul Sensor....................................................
13
Gambar 3.3 a. Reed Switch pada Pintu ....................................................................
14
Gambar 3.3 b. Reed Switch pada Jendela ................................................................
14
Gambar 3.4 Untai pada Reed Switch ......................................................................
14
Gambar 3.5 a. PIR pada Pintu ................................................................................
15
Gambar 3.5 b. PIR pada Jendela .............................................................................
15
Gambar 3.6 Skematik Minimum Sistem ATMega 8535 pada Modul Sensor ...........
16
Gambar 3.7 Blok Diagram Sistem Modul Pengendali .............................................
18
Gambar 3.8 Tampilan LCD dan keypad pada modul pengendali .............................
19
Gambar 3.9 Skematik Minimum Sistem ATMega 8535 pada Modul Pengendali ....
20
Gambar 3.10 Diagram Alir Perangkat Lunak Modul Sensor ...................................
23
Gambar 3.11 Diagram Alir Perangkat Lunak Modul Pengendali.............................
24
Gambar 4.1 Sudut PIR ............................................................................................
25
Gambar 4.2 Tampilan LCD Kondisi 1 ....................................................................
28
Gambar 4.3 Tampilan LCD Kondisi 2 ....................................................................
28
Gambar 4.4 Tampilan LCD Kondisi 3 ....................................................................
28
Gambar 4.5 Tampilan LCD Kondisi 4 ....................................................................
29
Gambar 4.6 Tampilan LCD Kondisi 5 ....................................................................
29
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Konfigurasi Penggunaan Port Mikrokontroler pada Modul Sensor ..........
16
Tabel 3.2 Konfigurasi XBee Pro .............................................................................
17
Tabel 3.3 Konfigurasi Penggunaan Port Mikrokontroler pada Modul Pengendali....
20
Tabel 4.1 Pengujian PIR .........................................................................................
25
Tabel 4.2 Pengujian XBee Pro ................................................................................
26
Tabel 4.3 Pengujian Keseluruhan ...........................................................................
27
DAFTAR SINGKATAN
PIR
Passive Infrared Receiver
SMS
Short Message Service
RFID
Radio Frequency Identification
LCD
Liquid Crystal Display
PLN
Perusahaan Listrik Negara
AVR
Alf and Vegard’s Risc Processor
LED
Light Emitting Diode
IR
Infrared
DC
direct current
RF
Radio Frequency
EEPROM
Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
SRAM
Static Random Access Memory
USART
Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter
PC
Personal Computer
GSM
Global System For Mobile Communication