Laporan Tugas Akhir Bab III - repository.ittelkom-pwt.ac.id

Laporan Tugas Akhir Bab III

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

Pada bab III ini membahas tentang perancangan rangkaian sistem rancang bangun

pengaman ruangan menggunakan sensor PIR berbasis arduino UNO R3. Perancangan

sistem dimulai dengan perancangan rangkaian perangkat keras (hardware), flowchart

perangkat lunak (software) dan flowchart cara kerja sistem keseluruhan. Pembuatan

perangkat keras sistem pengaman ruangan menggunakan sensor PIR ini meliputi

perancangan rangkaian powerbank, perancangan rangkaian sensor PIR, perancangan

rangkaian Arduino UNO R3, perancangan rangkaian LED sebagai lampu indikator,

perancangan rangkaian buzzer sebagai peringatan bunyi dan perancangan rangkaian

komunikasi serial RS232 antara Arduino UNO dengan modem wavecom sebagai

perangkat yang akan menelpon ke handphone pemilik rumah.

Untuk flowchart perancangan perangkat lunak pada sistem ini menjelaskan tentang

proses kerja program dalam sistem pengaman ruangan menggunakan sensor PIR berbasis

Arduino UNO. Dalam hal ini flowchart perangkat lunak digunakan sebagai panduan dalam

membuat listing program yang sesungguhnya pada software Arduino IDE yang nantinya

akan di-upload ke mikrokontroler Arduino UNO sebagai perintah untuk rangkaian

perangkat keras secara keseluruhan.

Sedangkan untuk flowchart cara kerja sistem menjelaskan tentang proses cara kerja

sistem secara keseluruhan atau proses kerja gabungan antara perangkat keras dengan

perangkat lunak secara urut. Flowchart cara kerja sistem juga digunakan untuk panduan

perancangan urutan kerja dari perangkat keras dan perangkat lunak.

3.1 DIAGRAM BLOK SISTEM

Diagram blok pada perancangan sistem pengaman ruangan menggunakan sensor

PIR ini terdiri dari delapan blok yaitu adaptor sebagai sumber tegangan utama, power

bank sebagai sumber tegangan cadangan (backup) , Arduino UNO R3 sebagai

mikropengendali sistem kerja, motor servo sebagai penggerak sensor, bagian input

yang terdiri dari sensor PIR dan output yang terdiri dari LED, Buzzer dan modem

wavecom yang melakukan perintah untuk dial ke handphone. Diagram blok sistem

ditunjukkan seperti pada gambar 3.1.

2 Laporan Tugas Akhir Bab III

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

Berikut pejelasan cara kerja dari setiap perangkat pada sistem pengaman

ruangan menggunakan sensor PIR berbasis Arduino UNO R3 :

3.1.1 Adaptor AC/DC

Adaptor berfungsi sebagai pengubah tegangan AC ke tegangan DC.

Adaptor pada sistem ini berfungsi sebagai sumber daya utama. Adaptor

yang digunakan berupa adaptor AC/DC yang memiliki nilai tegangan 12

volt dan besar arus 1 ampere. Adaptor dihubungkan langsung dengan

powerbank untuk proses charging baterai yang ada pada powerbank.

3.1.2 Power bank

Sumber tegangan atau power supply disini menggunakan adaptor yang

berfungsi untuk mengubah sumber tegangan AC 220V ke tegangan DC


sebesar 12 Volt yang akan menjadi sumber tegangan bagi power bank untuk

memberikan tegangan paralel kepada arduino dan modem wavecom dan

sekaligus juga akan mengisi ulang baterai yang ada pada power bank untuk

mem-backup sumber tegangan pada sistem jika sumber tegangan dari PLN

mati. Powerbank akan otomatis melakukan charging kembali apabila

baterai berkurang.

3.1.3 Arduino UNO R3

Arduino UNO merupakan bagian terpenting pada perangkat ini.

Arduino UNO pada perangkat ini berfungsi sebagai pengendali komponen-

komponen yang saling terhubung seperti sensor PIR, LED, motor servo,

buzzer dan modem Wavecom. Inputan dari sensor PIR akan diproses oleh

Arduino UNO untuk memerintah motor servo berhenti bergerak lalu

memerintahkan buzzer untuk berbunyi, LED untuk menyala dan modem

Wavecom untuk melakukan dial ke handphone sebagai peringatan adanya

objek yang terdeteksi oleh sensor.

3.1.4 Sensor PIR

Bagian input atau masukan dalam hal sistem ini hanya satu, yaitu

sensor Passive Infrared Receiver (PIR). Sensor PIR ini bertindak sebagai

receiver dari sinar inframerah yang dihasilkan oleh tubuh manusia akibat

dari adanya gerakan tubuh. Sensor ini akan memberikan logika “1” pada

Arduino UNO jika mendeteksi adanya gerakan pada objek dan akan

memberikan logika “0” jika sensor tidak mendeteksi adanya gerakan dari

objek.

3.1.5 Motor Servo

Motor servo termasuk dalam bagian output dari sistem. Motor servo

bertugas sebagai penggerak sensor PIR agar cakupan sensor PIR lebih lebar.

Motor servo bekerja dengan tegangan input 5 volt yang diambil dari

tegangan arduino. Pada sistem ini motor servo akan bergerak apabila sensor

PIR dalam kondisi logic low dan motor servo akan berhenti bergerak apabila

sensor PIR dalam kondisi logic High.


3.1.6 Buzzer

Pada sistem ini, buzzer memiliki fungsi untuk mengeluarkan bunyi

yang sangat mengganggu dan menjadi indikator bahwa sensor PIR

menerima inputan atau mendeteksi adanya objek disekitar area cakupan

sensor. Buzzer dipilih untuk menggantikan fungsi sirine karena buzzer bisa

diaktifkan hanya dengan tegangan 5V pada Arduino sedangkan untuk

penggunaan sirine harus menggunakan rangkaian penguat tegangan

tambahan pada Arduino.

3.1.7 LED

LED disini berfungsi sebagai indikator bahwa sensor PIR mendeteksi

gerakan pada objek. LED akan diaktifkan oleh arduino ketika arduino

mendapat trigger dari sensor PIR ketika ada objek yang bergerak pada area

cakupan sensor. Penggunaan indikator dengan LED dimaksudkan untuk

menghemat daya pada sistem.

3.1.8 Modem Wavecom

Modem wavecom berfungsi sebagai peringatan kepada pemilik rumah

dengan cara melakukan panggilan kehandphone sang pemilik rumah untuk

memberitahukan bahwa ada gerakan suatu objek yang terdeteksi pada

sensor PIR. Modem yang digunakan adalah wavecom GSM tipe M1306B

dengan port interface serial. Komunikasi serial antara Arduino UNO dengan

modem wavecom dihubungkan oleh kabel RS-232 dan driver MAX232

sebagai pengatur jalur komunikasi Tx dan Rx secara serial.

3.2 SKEMA PERANCANGAN PERANGKAT KERAS

Pada proses perancangan perangkat keras sistem pengaman ruangan

menggunakan sensor PIR berbasis Arduino UNO ini dilakukan dengan membuat

skematik dari setiap blok utama rangkaian. Ada tujuh blok perangkat keras yang

digunakan pada alat pengaman ruangan menggunakan sensor PIR ini, antara lain

rangkaian Power bank, rangkaian sensor PIR, rangkaian motor servo,rangkaian

arduino, rangkaian LED, rangkaian Buzzer dan rangkaian komunikasi serial RS-232

modem wavecom.


3.2.1 Rangkaian Power Bank

Rangkaian Power Bank pada sistem pengaman menggunakan sensor

PIR ini berfungsi sebagai catu daya utama dan catu daya backup untuk

Arduino dan modem wavecom. Skema tersebut seperti pada gambar 3.2.

Gambar 3.2 Skematik Power Bank

Rangkaian power bank ini dibantu oleh adaptor untuk mengkonversi

tegangan AC menjadi tegangan DC sekaligus menurunkan tegangan dari

220 volt menjadi 12 volt. Output tegangan yang dihasilkan oleh adaptor

sebesar 12 volt akan digunakan untuk menghidupkan power bank dan

sekaligus untuk mengisi 2 buah baterai pada power bank sebesar 3,7 volt

yang disusun seri sehingga menghasilkan tegangan total 7,4 volt. Tegangan

baterai sebesar 7,4 volt tersebut akan digunakan sebagai catu daya cadangan

atau backup dari sumber tegangan utama PLN.

Tegangan AC yang sudah diubah menjadi tegangan DC oleh adaptor

akan di-filter kembali oleh kapasitor untuk mengurangi sisa tegangan riak

yang terbawa dari adaptor agar tegangan yang masuk ke rangkaian

powerbank menjadi lebih stabil.

Tegangan yang sudah di-filter oleh kapasitor akan diparalel untuk

memberikan tegangan pada LED1 dan untuk masuk ke rangkaian utama


powerbank. LED1 digunakan sebagai indikator charging. Sebelum tegangan

dari adaptor masuk ke LED1 terdapat resistor sebagai penurun tegangan.

Resistor tidak memiliki kutub atau polaritas sehingga posisi pemasangan

kaki-kaki resistor tidak akan berpengaruh pada kutub positif atau negatif

rangkaian. Untuk menurunkan tegangan dari V input adaptor, kaki anoda

(positif) pada LED1 dihubungkan dengan salah satu kaki resistor. Kaki

resistor lainnya terhubung langsung dengan V input dari adaptor sehingga

tegangan 12 volt dari adaptor akan diturunkan oleh resistor untuk mencegah

LED1 kelebihan tegangan atau over voltage.

Pada rangkaian power bank ini terdapat satu buah dioda yang terletak

sebelum regulator tegangan LM317T. Dioda yang digunakan adalah dioda

tipe 1N4002. Dioda tipe 1N4002 memiliki arti “1” adalah kode komponen

jenis dioda, “N” adalah No-Heating yang artinya tanpa elemen pemanas

sehingga tidak memerlukan elemen pemanas untuk mengaktifkan dioda

tersebut dan “4002”adalah nomor seri pada dioda yang memiliki Current

Rating atau nilai arus maksimal yang dapat dilewatkan sebesar 1 A dan

Peak Inverse Voltage (PIV) atau tegangan maksimal yang dapat digunakan

sebesar 100 Volt. Semua dioda tipe 1N400x memiliki current rating yang

sama yaitu 1 Ampere yang membedakan hanya pada nilai PIV, semakin

besar nilai “x” pada tipe dioda maka nilai PIV juga akan semakin besar.

Pemberian dioda pada rangkaian tersebut adalah untuk melewatkan arus

secara bias maju (forward bias) dan akan menahan arus jika terjadi bias

mundur (reverse bias). Adanya dioda pada jalur rangkaian positif akan

menyebabkan tegangan input yang sebelumnya 9 volt akan berkurang

sebesar 0,7 volt dikarenakan adanya tegangan jatuh pada dioda yang

berbahan silicon tersebut.

Pada regulator tegangan LM317T terdapat 3 pin, yaitu adjustment, V

output dan V input. Pin V input terhubung dengan tegangan sumber, pin

adjustment adalah pin yang berfungsi untuk mengatur besar tegangan yang

akan keluar melalui V output dan pin V output berfungsi sebagai keluaran

tegangan hasil dari perhitungan tegangan dari pin adjustment tersebut.


Untuk mengatur tegangan pada LM317T terdapat pin adjustment yang

terhubung dengan potensiometer agar pengaturan tegangan lebih bersifat

variable atau bisa diubah-ubah sesuai kebutuhan. Tiga kaki pada

potensiometer akan bekerja sebagai pengubah tegangan pada LM317T. Kaki

nomor 3 terhubung langsung dengan pin adjustment dari LM317T dan

dihubungkan secara paralel dengan resistor R3. Kaki potensiometer nomor 2

atau biasa disebut dengan wiper terhubung secara seri dengan kaki

potensiometer nomor 3. Kaki wiper pada potensiometer berfungsi sebagai

pembeda nilai tahanan pada potensiometer agar saat potensiometer diputar

ke kanan atau ke kiri nilai tahanan pada potensiometer juga berubah. Untuk

kaki potensiometer nomor 1 terhubung dengan ground sebagai jalur

grounding dari LM317T.

Pada pin keluaran dari regulator tegangan LM317T tehubung dengan

kapasitor sebagai bypass tegangan untuk pengisian baterai.

Baterai yang digunakan pada power bank ini memiliki kapasitas 4800

miliamper per hour atau miliamper per jam seperti yang tertera pada label

baterai yang artinya baterai ini dapat bertahan selama 4,8 jam dengan

catatan arus yang digunakan adalah sebesar 1A. Penyusunan jalur output

secara paralel seperti pada gambar 3.2 dilakukan untuk membuat tegangan

yang dikeluarkan untuk tiap port jack power arduino dan wavecom sama

dan juga dapat langsung terhubung dengan baterai jika sumber tegangan

dari PLN mati.

3.2.2 Rangkaian Sensor PIR

Perancangan rangkaian sensor Passive Infrared Receiver pada tugas

akhir ini digambarkan seperti pada gambar 3.3.

Rangkaian sensor PIR ini memiliki prinsip kerja apabila sensor

mendeteksi ada objek yang memiliki suhu yang berbeda dengan kondisi

lingkungan sekitar maka sensor pyroelectric akan mengirim sinyal analog

ke Integrated Circuit (IC) BIS0001 yang bertugas sebagai analog to digital

converter (ADC) dan penguat arus untuk nantinya dijadikan sebagai output

dari sensor PIR tersebut.


Rangkaian sensor PIR terdiri dari modul sensor Passive Infrared

Receiver (PIR) tipe HC-SR501 yang memiliki 3 pin yang langsung

dihubungkan dengan board Arduino UNO R3. Tiga pin tersebut antara lain

VCC, OUT dan GND. VCC adalah pin pada modul sensor PIR yang

digunakan untuk memberikan tegangan kepada modul sensor PIR. Untuk

mengaktifkan sensor PIR dibutuhkan tegangan dengan rentang5 volt hingga

20 volt. Pada rangkaian sistem pengaman ruangan menggunakan sensor PIR

ini, pin VCC sensor dihubungkan dengan pin 5V pada board arduino UNO.

Pin selanjutnya yaitu pin OUT yang berfungsi sebagai pin trigger atau

pemberi sinyal pada sensor PIR kepada Arduino. Pada perancangan sistem

ini, pin OUT pada sensor PIR dihubungkan dengan pin digital 2 pada board

arduino UNO.

Gambar 3.3 Skematik Rangkaian Sensor PIR

Pin OUT tersebut yang nantinya akan memberi sinyal HIGH atau

LOW kepada Arduino pada saat sensor bekerja. Pin yang terakhir adalah pin

GND atau ground. Pin GND tersebut dihubungkan ke pin GND pada board

Arduino. Pin tersebut berfungsi untuk memberikan tegangan 0 volt agar arus

bisa mengalir pada rangkaian.

3.2.3 Rangkaian Motor Servo

Rangkaian motor servo pada perancangan sistem keamanan

menggunakan sensor PIR ini terdiri dari motor servo SG90 dan Arduino

UNO R3. Motor servo SG90 memiliki 3 pin yang terdiri dari pin OUT, pin


VCC dan pin GND. Rangkaian motor servo pada sistem pengaman ruangan

menggunakan sensor PIR ini ditunjukkan pada gambar 3.4.

Pin OUT pada motor servo berfungsi sebagai pin pengendali gerakan

motor yang dihubungkan dengan pin Pulse Width Modulation (PWM) pada

board Ardunio UNO.

Pin OUT dari motor servo dihubungkan dengan pin digital ke-5 pada

Arduino karena pin tersebut memiliki fitur PWM. Pin VCC pada motor

servo berfungsi untuk memberikan catuan tegangan kepada motor servo

dengan cara menghubungkannya dengan pin 5V pada board arduino UNO.

Pin GND pada motor servo digunakan sebagai pin ground.

Gambar 3.4 Skematik Rangkaian Motor Servo

Motor servo yang digunakan adalah motor servo standar 180o.

Maksud dari 180o adalah motor servo ini hanya bisa bergerak 90o ke kanan

(Clockwise) dan 90o ke kiri (Counter Clockwise) dari posisi 0o sehingga jika

dijumlah maka akan menjadi 180o.Motor servo akan digunakan untuk

memutar sensor PIR ke arah 30o ke kanan dan 30o ke kiri.

Motor servo 180o dipilih sebagai penggerak sensor PIR pada sistem

pengaman ruangan ini karena motor servo standar 180o mempunyai gear

yang memiliki plastic tab yang dapat menghentikan laju gerakan motor

secara tepat sesuai dengan sudut yang sudah ditentukan karena plastic tab

tersebut akan menghentikan gerakan dan menahan gerakan motor agar tidak

berubah dari sudut henti yang sudah ditentukan. Penggunaan motor servo

180o dianggap lebih efisien daripada menggunakan motor servo 360o karena


pada sistem pengaman ini motor servo hanya akan bergerak sejauh 60o

dengan pola gerakan 30o ke kanan dan 30o ke kiri dari posisi 0o.

Cara kerja motor servo adalah pada saat sensor PIR tidak mendeteksi

gerakan maka motor servo akan bergerak secara terus menerus ke arah 30o

ke kanan dan ke kiri. Gerakan ke kanan dan ke kiri tersebut dimaksudkan

untuk memperlebar cakupan area dari sensor PIR itu sendiri. Jika sensor

PIR mendeteksi suatu gerakan, maka motor servo akan berhenti tepat pada

saat sensor PIR mendeteksi suatu gerakan. Motor servo akan bergerak

kembali apabila sensor PIR sudah tidak mendeteksi gerakan apapun.

Pemilihan menggunakan motor servo karena kecepatan motor servo

dapat diatur sesuai dengan kebutuhan dan juga dilihat dari segi

implementasi pada prototype yang akan dibuat, fungsi motor tersebut tidak

digunakan untuk mengangkat barang berat sehingga penggunaan motor

jenis servo tersebut dirasa cukup tepat.

3.2.4 Rangkaian Arduino UNO

Arduino UNO pada sistem pengaman ruangan ini digunakan sebagai

pengatur sekaligus otak bagi semua komponen yang saling terhubung.

Arduino UNO digunakan untuk memerintah sensor PIR, motor servo,

buzzer, LED dan modem wavecom untuk bekerja berdasarkan program

yang sudah di-upload ke dalam chip microcontroller Arduino. Chip yang

digunakan pada Arduino UNO adalah mikrokontroler ATmega 328. Chip

tersebut yang nantinya menjadi otak pada board Arduino UNO yang

digunakan pada sistem ini. Skematik rangkaian arduino yang digunakan

pada sistem pengaman ruangan menggunakan sensor PIR terdapat pada

gambar 3.5.

Board Arduino UNO yang digunakan adalah board revisi 3 atau biasa

dikenal dengan nama Arduino UNO R3. Seperti yang ditunjukkan pada

gambar 3.5, pada rangkaian sistem pengaman ruangan ini digunakan

sebanyak 10 pin pada board Arduino UNO R3, 6 diantaranya adalah pin

digital dan 4 lainnya berupa pin power. Pin digital yang digunakan antara

lain pin ke-0, pin ke-1, pin ke-2, pin ke-5, pin ke-12 dan pin ke-13


sedangkan untuk pin power menggunakan 3 pin ground dan 1 pin tegangan

5 volt.

Gambar 3.5 Skematik Rangkaian Arduino UNO R3

Pin ke-0 dan pin ke-1 pada Arduino UNO R3 adalah pin RX dan TX.

Kedua pin tersebut yaitu pin digital yang berfungsi sebagai receiver dan

transmitter dalam komunikasi serial dengan perangkat lain. Dalam hal ini

pin Rx dan Tx tersebut digunakan untuk berkomunikasi dengan modem

wavecom secara serial melalui driver max232.

Pin ke-2 pada board Arduino UNO R3 digunakan untuk

menghubungkan Arduino dengan pin OUT dari sensor PIR. Pin ke-5 pada

Arduino dihubungkan dengan pin OUT dari motor Servo. Pin ke-12 pada

Arduino dihubungkan dengan pin positif dari buzzer dan pin ke-13

dihubungkan dengan pin positif dari rangkaian LED.

3.2.5 Rangkaian LED

Pada sistem pengaman ruangan menggunakan sensor PIR berbasis

Arduino UNO R3 ini terdapat rangkaian indikator visual sebagai tanda

bahwa sensor PIR mendeteksi sebuah gerakan, indikator tersebut adalah

lampu LED. Lampu LED sudah biasa digunakan pada banyak alat kerja

yang membutuhkan indikator sebagai tanda ada bagian yang aktif atau


sedang bekerja. Alasan banyak alat kerja yang menggunakan lampu LED

sebagai lampu indikator yaitu karena ukurannya yang kecil dan penggunaan

daya yang kecil.

Rangkaian LED pada sistem pengaman ruangan menggunakan sensor

PIR ini terdiri dari resistor dan lampu LED. Resistor digunakan untuk

menahan tegangan dan arus berlebih yang masuk ke LED. Penggunaan

resistor pada rangkaian LED dikarenakan tegangan maksimum yang dapat

diterima LED adalah sebesar 2 hingga 3,2 VDC. Jika rangkaian LED

dipasang tanpa resistor maka tegangan input sebesar 5 volt dari Arduino

langsung masuk ke LED dan menyebabkan LED cepat panas dan rusak

karena tegangan yang diterima terlalu besar.

Gambar 3.6 Skematik Rangkaian LED

Dalam rangkaian LED seperti pada gambar 3.6, LED dan resistor

dipasang secara seri pada pin board Arduino UNO ke-13 dimana kaki

negatif (katoda) LED terhubung dengan ground pada board Arduino UNO,

kaki positif (anoda) dari LED dihubungkan dengan salah satu kaki resistor

dan satu kaki resistor lainnya terhubung dengan pin Arduino ke-13.

3.2.6 Rangkaian Buzzer

Buzzer pada sistem ini digunakan sebagai indikator audio yang akan

mengeluarkan suara apabila sensor PIR mendeteksi gerakan.

Pada skematik rangkaian buzzer seperti yang ditunjukkan pada

gambar 3.7 buzzer yang digunakan memiliki 2 kaki, yaitu kaki positif dan

kaki negatif dimana kaki positif langsung terhubung dengan pin digital ke-

12 pada board Arduino UNO dan kaki negatif terhubung dengan ground.


Gambar 3.7 Skematik Rangkaian Buzzer

Buzzer hanya perlu diberi tegangan sebesar 3 hingga 5 volt untuk

membunyikannya. Semakin besar tegangan yang dibutuhkan, semakin keras

pula bunyinya. Pin digital yang terhubung dengan kaki positif pada buzzer

akan memberikan logika high apabila sensor PIR mendeteksi adanya

gerakaan dari seseorang.

3.2.7 Rangkaian Komunikasi Serial RS-232 Modem Wavecom

Pada rangkaian komunikasi serial RS-232 antara modem wavecom

dengan arduino terdapat sebuah driver yang berfungsi sebagai penghubung

dan konverter tegangan dari Universal Asynchronous Receiver-Transmitter

(UART) yang berupa level tegangan TTL menjadi tegangan RS232.

Rangkaian driver max232 seperti pada gambar 3.8 terdiri dari 1

DPDT, 5 kapasitor, 2 resistor, 2 LED dan 1 buah konektor DB9 male.

Gambar 3.8 Rangkaian Komunikasi Serial RS-232 Modem Wavecom

DPDT atau Double Pole-Double Throw digunakan sebagai switch

untuk jalur Tx dan Rx dari Arduino menuju IC Max232 karena jika saat


melakukan upload program, pin Tx dan Rx pada Arduino terhubung dengan

perangkat lain maka program akan mengalami gagal upload. Oleh sebab itu

digunakan switch DPDT agar tidak terlalu sering melepas dan memasang

kembali board Arduino ke PCB pada saat akan mengunggah program.

Perbedaan tegangan antara TTL dengan RS232 mengharuskan IC

max232 merubah tegangan TTL yang memiliki rentang 0 volt hingga 5 volt

menjadi tegangan RS232 dengan rentang -15volt hingga +15volt.

Pada IC max232 terdapat 16 pin yang memiliki fungsi masig-masing.

Pin ke-1 dihubungkan dengan kaki positif kapasitor C1 dan kaki negatif

kapasitor C1 dihubungkan dengan pin ke-3 IC max232. Pin ke-2

dihubungkan dengan kaki positif kapasitor C3 dan kaki negatif kapasitor C3

dihubungkan dengan tegangan input 5 Volt. Pin ke-4 pada IC max232

dihubungkan dengan kaki positif kapasitor C2 dan kaki negatif kapasitor C2

dihubungkan dengan pin ke-5 pada IC max232. Pin ke-6 dihubungkan

dengan kaki negatif kapasitor C4 dan kaki positif kapasitor C4 dihubungkan

dengan ground.

Untuk bagian power, IC max232 memiliki pin ke-15 sebagai ground

dan pin ke-16 sebagai Vinput. IC max232 menggunakan tegangan input 5

volt yang diambil dari pin 5 volt Arduino dan dihubungkan ke pin ke-16 dan

ground dari pin ke-15 dihubungkan ke ground pada Arduino. Sebelumnya

pada jalur tersebut ditambahkan kapasitor C5 sebagai filter dan bypass

tegangan. Kaki positif kapasitor C5 dihubungkan paralel dengan pin ke-16

dan pin 5 volt, sedangkan kaki negatif pada kapasitor C5 dihubungkan

secara paralel dengan ground pada pin ke-15 dari IC max232 dan ground

dari Arduino.

Konfigurasi rangkaian tersebut sudah umum digunakan pada IC

max232. Untuk pin Tx input, Rx Output, Tx Output dan Rx input pada

rangkaian sistem pengaman ruangan ini menggunakan T2in, R2out, T2out

dan R2in. Pin T2in terletak pada pin ke-10 pada IC max232 yang

dihubungkan dengan kaki Normaly Close pada DPDT yang sekaligus

terhubung juga dengan pin Tx dari Arduino. Begitu juga dengan pin R2out


pada IC max232 yang terhubung dengan kaki Normaly close pada DPDT

dan terhubung juga dengan pin Rx dari Arduino.

Pada bagian output dari IC max232 terdapat pin ke-7 yang berfungsi

sebagai jalur T2out dan pin ke-8 yang berfungsi sebagai jalur R2in. Pada pin

ke-7 dari IC max232 dihubungkan dengan pin ke-2 Rx pada konektor db9

male dan untuk pin ke-8 dihubungkan dengan pin Tx ke-3 pada konektor

db9 male.

Dalam sistem pengaman ruangan menggunakan sensor PIR kali ini

hanya menggunakan komunikasi satu arah, hanya dari arduino ke modem

wavecom sehingga fungsi dari pin Rx dari arduino sendiri bersifat optional

atau bisa digunakan atau tidak.

Pada rangkaian driver ini digunakan 2 indikator, yaitu indikator

adanya pengiriman data dari Tx Arduino dan indikator output pengiriman

data dari Tx driver IC max232. Penggunaan indikator dimaksudkan agar

dapat mengetahui apakah ada data yang dikirimkan dari Arduino maupun

dari IC max232 kepada modem Wavecom. Indikator LED tersebut dipasang

secara paralel dengan jalur Tx yang akan digunakan. Kaki positif LED 2

dipasang seri dengan satu kaki resistor, lalu kaki resistor lainnya

dihubungkan dengan jalur T2out dan kaki negatif resistor dihubungkan

dengan ground. Sedangkan untuk indikator LED 3 dipasang pada jalur T2in

untuk mengetahui apakah ada data yang dikirimkan dari Arduino kepada IC

max232. Peletakkan komponen indikator LED 3 sama dengan indikator

LED 2 hanya saja jalur yang digunakan adalah jalur T2in. Penggunaan

indikator tersebut juga bersifat optional, karena pada sistem tidak

menjelaskan tentang perpindahan data serial.

3.3 PARAMETER PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK

Perangkat lunak dalam hal ini adalah script atau program yang digunakan

untuk melakukan perintah kerja pada Arduino UNO. Perancangan perangkat lunak

didahului dengan pembuatan flowchart. Pembuatan flowchart dimaksudkan untuk

memperjelas urutan dan langkah kerja dari program yang akan dibuat. Pada gambar


3.9 menunjukkan flowchart dari program sistem pengaman ruangan menggunakan

sensor PIR berbasis Arduino UNO R3.

Rancangan dan urutan program yang sudah jelas akan mempermudah dalam

pembuatan listing program atau script pada software Arduino Integrated

Development Environment (Arduino IDE) yang akan di-upload ke dalam

mikrokontroler Arduino UNO. Software Arduino IDE merupakan open source

software yang dibuat untuk membuat listing program dengan bahasa C. Software

tersebut memiliki banyak fitur yang memudahkan programer dalam membuat listing

program.

Gambar 3.9 Flowchart Perancangan Perangkat Lunak

Mulai

i

Inisialisasi

program

Apakah sensor PIR

membaca logika

“HIGH”?

Motor Servo

bergerak

Motor Servo

“BREAK”

Buzzer “HIGH”

Dial “nomor telepon”

Selesai

Tidak

Ya

LED “HIGH”


3.4 CARA KERJA SISTEM

Cara kerja alat pengaman ruangan menggunakan sensor PIR (Passive Infrared

Receiver) ditunjukkan pada gambar 3.10. Proses awal dari sistem kerja hardware

adalah mengaktifkan pin-pin yang terhubung ke setiap komponen. Proses pembacaan

pin-pin yang telah diaktifkan oleh arduino untuk diprogram ke komponen biasa

disebut dengan proses initialization. Setelah itu arduino akan mengirimkan data

program ke setiap komponen melalui pin-pin yang sudah terhubung ke setiap

komponen untuk mengaktifkan kerja komponen.

Saat semua komponen aktif,sensor PIR yang berupa inframerah pasifakan

memberikan trigger (pemicu) untuk membuat sebuah alarm peringatan yang berupa

suara dari buzzer dan cahaya dari LED lalu diteruskan dengan modem wavecom

yang akan menelpon nomor handphone. Tahapan keseluruhan proses kerja sistem

pengaman ruangan menggunakan sensor PIR terdapat pada gambar flowchart 3.10.

mulai

i

Mengaktifkan

komponen

Kalibrasi

sensor dengan

arduino

Apakah sensor

mendeteksi gerakan

manusia?

Motor Servo

Bergerak

Tidak

Ya

Sensor Stand by

a


Gambar 3.10 Flowchart Cara Kerja Sistem

Sensor inframerah tersebut akan aktif apabila sensor mendeteksi gelombang

inframerah yang dipancarkan dari panas tubuh manusia. Panas tubuh manusia yang

bergerak akan berbeda dengan panas tubuh manusia yang diam.

Panas tubuh manusia yang diam tidak akan terdeteksi oleh sensor karena

sensor akan membaca panas suhu tubuh setara dengan panas suhu lingkungan

sekitar.

Buzzer berbunyi

LED menyala

Telepon ke nomor HP

pemilik rumah

selesai

Motor Servo

Berhenti

a

Proposal Tugas Akhir Daftar Pustaka

STT Telematika Telkom Purwokerto 19 D312009

Documents

Laporan Tugas Akhir Bab III - repository.ittelkom-pwt.ac.id