1. JUDUL Simulasi Sistem Keamanan dengan Kode Angka berbasis Mikrokontroler ATMega 8535 2. PENDAHULUAN 2.1 Latar Belakang Perkembangan yang sangat pesat didunia teknologi khususnya dalam bidang elektronika. perkembangan didunia elektronika ini telah merambah ke segala aspek kehidupan yang termasuk di dalamnya adalah aspek keamanan. Alasan tersebut dapat dilihat dengan semakin banyaknya sistem keamanan yang menggunakan sistem yang berbasis elektronika. Dengan tingginya angka kriminalitas khususnya pencurian yang terjadi saat ini maka sistem keamanan menjadi kebutuhan yang mutlak untuk diterapkan, untuk itu dibutuhkan suatu perangkat sistem keamanan yang dapat menjaga full time bahkan melindungi asset dan privasi yang kita miliki. Sehingga diharapkan dengan pengaplikasian sistem keamanan tersebut maka dapat memberikan rasa aman dan nyaman untuk penghuni di dalamnya, selain hal tersebut tentunya dengan aplikasi sistem keamanan maka dapat menekan angka kriminalitas yang terjadi di masyarakat khususnya tindak kejahatan pencurian. Pintu menjadi hal yang paling disorot dalam ruang lingkup sistem keamanan rumah, hal tersebut karena fungsi pintu gerbang sebagai access utama untuk masuk. Adanya pemasangan sistem keamanan pada pintu tersebut merupakan suatu bentuk otomatisasi sebagai dampak positif dari perkembangan teknologi. Dengan otomatisasi tersebut maka peran manusia akan digantikan oleh suatu alat atau mesin, karena pada dasarnya pintu gerbang akan terbuka sendiri jika password yang dimasukkan benar sehingga diharapkan nantinya setiap pintu tidak harus dijaga terus-menerus karena sistem ini juga telah dilengkapi dengan alarm yang akan berbunyi jika pintu dibuka secara paksa. Penggunaan password untuk masuk merupakan inti dari sistem keamanan ini karena dengan password itulah kita dapat membuka pintu gerbang. Namun untuk menanggulangi dari kebocoran password yang terjadi maka password tersebut dapat diganti sewaktu-waktu sesuai keinginan sehingga kerahasiaannya

1

dapat terus terjaga. Dengan adanya pengaplikasian sistem keamanan ini pada pintu gerbang diharapkan keamanan dapat terpantau lebih baik lagi. Hal in karena penggunaan password sebagai access masuknya, sehingga dapat dipastikan hanya orang tertentu atau kalangan terbatas saja yang dapat masuk. Untuk membuat suatu rangkaian elektronika yang akan digunakan pada sistem keamanan ini akan cukup kompleks apabila menggunakan sistem elektronika yang berbasasis digital (memakai IC TTL). Oleh karena itu, penulis berencana untuk lebih menyederhanakan sistem tersebut dengan menggunakan IC mikrokontroler sebagai kontrol utamanya. Dengan demikian, diharapkan sistem ini selain lebih sederhana dari segi elektronika juga dapat lebih efektif dan efisien karena dapat diprogram sesuai keinginan. 2.2 Tujuan Adapun beberapa tujuan yang ingin dicapai oleh penulis dalam membuat alat ini adalah : merancang sistem pengaman pada pintu secara elektronis, 1. mempelajari cara kerja mikrokontroler,2. mencari teknik interface yang baik dari sistem elektronik dengan mekanik, 3. dapat menggunakan interfacing mikrokontroler dengan PC.

2.3 Rumusan Masalah Permasalahan yang mungkin akan ditemui berdasarkan tujuan diatas adalah: 1. efektifkah penggunaan mikrokontroler sebagai pusat kendali sistem ini. 2. seberapa cepat mempelajari mikrokontroler jenis ATMEGA 8535.3. bagaimana cara menghubungkan sistem elektronika dengan mekanik yang

digunakan,4. interfacing seperti apa yang cocok digunakan untuk menghubungkan PC

dengan mikrokontroler. 3. TINJAUAN PUSTAKA

2

Alat simulasi pengaman pintu dengan penggunaan password ini menggunakan beberapa alat elektronika (electronic devices) utama, yaitu: mikrokontroler, Keypad 3x4, LCD, Solenoid, buzzer. 3.1 Mikrokontroler Mikrokontroler digunakan sebagai pusat kendali dari sistem yang akan dibuat. Mikrokontroler yang akan digunakan adalah dari keluarga ATMEL yaitu ATMega 8535. AVR ( Alf and Vegards Risc Processor ) merupakan perkembangan terakhir yang dikeluarkan oleh Atmel. Mikrokontroller AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit ( 16 bits word ) dan sebagian instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock ( Lingga Wardhana, Belajar Sendiri Mikrokontroller AVR Seri ATMEGA8535

Gambar 1. Mikrokontroler ATMega 8535 3.1.1 Arsitektur ATMEGA8535 ATmega memiliki bagian sebagai berikut : 1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D. 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran 3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register 5. Watchdog Timer dengan osilator internal 6. Sram sebesar 512 byte 7. Memori flash sebesar 8kb dengan kemampuan Read While Write 8. Unit interupsi internal dan eksternal 9. Port antarmuka SPI 10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi3

11. Antarmuka komparator analog 12. Port USART untuk komunikasi serial 3.1.2 Konfigurasi Pin ATMEGA8535 Konfigurasi pin ATmega secara fungsional adalah sebagai berikut : 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya. 2. GND merupakan pin ground. 3. Port A ( PA0 PA7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC. 4. Port B ( PA0 PA7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu timer/counter, komparator analog, dan timer oscillator. 5. Port C ( PC0 PC 7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog, dan timer oscillator. 6. Port D ( PD0 PD7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial. 7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroller. 8. XTAL dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal. 9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC. 3.2 Keypad 3x4 Keypad 3x4 digunakan sebagai masukkan password pada alat ini. Sebenarnya tiap pemrogram memiliki cara yang berbeda untuk berinteraksi dengan sistem. Bahkan untuk keypad pun secara hardware tiap pemrogram bisa berbeda. Dalam hal ini dikarenakan kebutuhan yang berbeda (Heryanto, 2008). Pada dasarnya, keypad adalah push button yang disusun secara matriks. Oleh karena itu, keypad ini terdiri dari kolom dan baris.

Gambar 2. Keypad 3x44

3.3 LCD LCD merupakan device elektronika yang dapat menampilkan karakter pada layar. LCD yang digunakan adalah JHD 162A 16x2. LCD ini memiliki 2 baris dimana masing-masing baris memuat 16 karakter. Selain itu, LCD ini dilengkapi dengan backlight sehingga walaupun dalam keadaan gelap, tampilan pada LCD akan tetap dapat terlihat.

Gambar 3. Liquid Crystal Display (LCD) 3.4 Solenoid Solenoid adalah komponen elektronika yang berupa lilitan dan ditengahnya terdapat inti (ferit). Apabila diberi tegangan maka didalam kumpalaran atau lilitan tersebut akan terdapat medan magnet, medan magnet ini yang akan menggerakkan ferit atau inti didalamnya maju mundur. Solenoid ini dimanfaatkan pada alat ini sebagai pengganti kunci yang dapat bergerak secara elektis.

Gambar 4. Solenoid

3.5 Buzzer Buzzer memiliki sifat yang sama dengan speaker. Buzzer akan mengeluarkan bunyi apabila diberikan tegangan. Pada alat ini, buzzer dimanfaatkan sebagai alarm atau indikator apabila kode salah yang dimasukkan melebihi batas yang telah ditentukan.

5

Gambar 5. Buzzer 4. PEMBAHASAN DAN ANALISA PERANCANGAN Proses perancangan merupakan salah satu tahapan dalam merealisasikan suatu alat. proses perancangan diperlukan untuk mendapatkan spesifikasi alat yang kita inginkan. Spesifikasi Perancangan Alat Spesifikasi alat yang akan dibuat adalah sebagai berikut : Keypad Keypad 3x4,memuat tombol angka (0-9), * dan #. Mikrokontroler Mikrokontroler memiliki ADC internal 10bit sebanyak 8 chanel, port interrupt, port untuk komunikasi serial ke Komputer (ATMega8535). Catu Daya Catu daya yang digunakan +5V dan +9V. Dengan catu daya eksternal. LCD LCD 16 x 2, memiliki 2 baris dan mampu menampilkan 16 karakter pada setiap baris. Memiliki fitur back light. 4.1 Diagram Blok Sistem Dengan spesikifasi yang telah ditentukan, penulis akan mencoba merangkai keypad, mikrokontroler, LCD, solenoid, Buzzer, dan lainnya. Berikut dibawah ini adalah blok diagram secara keseluruhan.2 3 4

6

Mikrokontroler Solenoid Keypad Buzzer LCD PSU

Input Processor (control) Output

1

Gambar 6. Blok diagram sistem keamanan dengan password Blok 1 Pada blok ini terdapat rangkaian Power Supply, yang berfungsi sebagai pencatu daya seluruh rangkaian yang terdapat dalam sistem ini. Blok 2 Merupakan bagian input, pada bagian ini terdapat sebuah keypad yang berfungsi sebagai input. Input yang berupa angka atau kode dikirim ke bagian selanjutnya agar dapat diproses. Blok 3 Di dalam blok ini, ada sebuah mikrokontroler yang telah diprogram, mikrokontroler ini akan menjadi pusat kendali atau pusat proses yang akan mengendalikan sistem sesuai cara kerja yang diinginkan. Blok 4

7

Bagian output ada di blok ini. Didalamnya mencakup seluruh komponenkomponen elektronika yang difungsikan sebagai output. Cara Kerja Alat Alat yang akan penulis buat adalah sebuah simulasi sistem keamanan pintu dengan kombinasi angka yang berbasis mikrokontroler. Sistem keamanan ini dikontrol dengan sebuah mikrokontroler yang berasal dari keluarga ATMega, yaitu ATMega 8535. Sebelum diproses oleh mikrokontroler, sebuah input data diperlukan oleh mikrokontroler tersebut agar dapat bekerja atau mengolah dan memproses data. Data input tersebut berasal dari sebuah keypad 3x4, data yang dimasukan adalah merupakan kombinasi angka yang akan menjadi kode atau password yang akan digunakan untuk membuka pintu atau dalam hal ini menggerakkan solenoid yang menjadi outputnya. Selain solenoid, dibagian output juga terdapat LCD (Liquid Crystal Display) yang akan menampilkan kalimat Akses diterima bila kode yang dimasukkan bernilai benar, juga LCD akan menampilkan Akses ditolak bila kode masukan bernilai salah. Kode yang salah ini hanya diberikan sampai tiga kali kesempatan, apabila setelah tiga kali atau kode masukan yang ke empat, maka buzzer atau alarm akan berbunyi pertanda kesalahan masukan telah dilakukan lebih dari tiga kali. Alarm ini hanya akan berhenti dengan cara mereset mikrokontroler atau memutuskan sambungan ke sumber listrik. Kode input awal (default) adalah 1234, kode ini dapat diganti oleh penggunanya sesuai keinginan. Hal ini mencegah adanya penyalahgunaan kode apabila kode tersebut tidak dapat diganti. 4.2 Perancangan Hardware (Perangkat Keras) Merancang sistem, membuat mekanik dan membuat PCB yang dibutuhkan dan mencetaknya. Tahap ini diakhiri dengan perakitan. 4.2.1 Perancangan Keypad

8

R1470R

1

2

3

R2470R

A

1 4 7

2 5 8 0

3 6 9 #

R3470R

B

R4470R

C

R5470R

D

R6470R

R7470R

Gambar 7. Rangkaian Keypad to Mikrokontroler 4.2.2 Perancangan LCD ke Mikrokontroler LCD yang akan digunakan dalam pembuatan proyek ini adalah, LCD 16x2. LCD ini mampu memiliki 2 baris dan mampu menampilkan 16 karakter di setiap barisnya.

Gambar 8. Pin LCD ke Mikrokontroler 4.2.3 Sistem Minimum ATMega 8535 Pada proyek ini, mikrokontroler yang digunakan adalah seri AVR tipe ATMega 8535. Alasan pemilihan komponen ini adalah : 1. 2. 3. 4. Memiliki 8K byte programmable flash memory. Memiliki 512 byte internal RAM. Memiliki 64 register I/O. Memiliki 8 saluran ADC internal 10 bit.

Mikrokontroler berfungsi sebagai pengendali utama dari sistem yang dirancang. Rangkaian sistem minimum mikrokontroler dirancang sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan.

9

Gambar 9. Rangkaian Sistem Minimum ATMega 8535 4.2.4 Perancangan Mekanik Alat Pada tahap perancangan mekanik, terlebih dahulu harus menentukan ukuran mekanik alat yang akan digunakan. Bagian mekanik dalam proyek akhir ini adalah : 4.2.5 Chasing Alat Perancangan Software Dalam pembuatan alat ini perancang menggunakan dua buah software, yaitu software untuk mikrokontroler dengan menggunakan pemograman BASCOM dan software tampilan serta penyimpanan data di komputer dengan menggunakan pemograman Visual Basic. Untuk mempermudah pembuatan program maka dibuatlah diagram alir program secara keseluruhan secara umum. 4.3 Realisasi Realisasi alat merupakan tahap lanjutan dari tahap perancangan yaitu mewujudkan rancangan yang telah dirumuskan dengan mengacu kepada aspekaspek yang telah ditentukan pada tahap perancangan. Realisasi pada bab ini akan dibagi menjadi 2 bagian yaitu : 1. Relisasi perangkat keras (hardware) 2. Ralisasi perangkat lunak (software)

10

4.3.1 Realisasi Perangkat Keras (Hardware) Realisasi perangkat keras merupakan perelisasian alat yang telah di rancang pada tahap perancangan agar alat dapat dlihat secara nyata dan dapat dipertanggung jawabkan fungsinya pada proses pengujian. Tahapan realisasi dilakukan setelah adanya studi literatur yang terperinci. Tahap-tahap realisasi untuk lebih jelasnya dijelaskan seperti dibawah ini yaitu : Pengecekan komponen pada papan percobaan (protoboard) Untuk mengurangi kesalahan pada jalur PCB sebaiknya rangkaian di ujucoba di protoboard. Hal ini dapat membantu dalam pengecekan komponen dan memastikan kondisi komponen serta rangkaian yang kita buat telah sesuai dengan fungsinya. Pemasangan komponen pada PCB Setelah percobaan pada protoboard telah dilakukan dan hasilnya cukup meyakinkan dan memuaskan, komponen-komponen tersebut siap dipasang pada PCB yang telah dirancang. 4.3.2 Realisasi Perangkat Lunak (Software) Realisasi software merupakan pewujudan pembuatan software agar hardware yang telah dibuat dapat bekerja sesuai dengan fungsinya serta flowchart yang telah dirancang sebelumnya dapat direalisasikan. Pemrograman BASCOM AVR Realisasi dari perangkat lunak yang telah dirancang yaitu berupa program yang berasal dari diagram alir yang telah dibuat sebelumnya. Program dibuat dalam bahasa Basic Compiler dengan perangkat lunaknya BASCOM AVR. 4.4 Analisa dan Evaluasi Kemudian kita bisa menganalisa sistem tersebut dengan mencari kekurangan-kekurangan yang ada supaya kita bisa memperbaiki kekurangankekurangan tersebut.

11

4.5 Pembuatan Laporan Tahap ini dilakukan bersamaan dengan tahap-tahap yang lainnya. Pembuatan buku ini merupakan laporan dari alat yang telah dibuat, dimana di dalamnya berisi hasil perancangan dan analisa sistem.

5. RENCANA ANGGARAN BIAYA Pembuatan alat pada proyek ini tentunya akan membutuhkan dana. Oleh karena itu, penulis meyusun anggaran biaya seperti pada table di bawah ini: No. Nama Barang 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. ATMega 8535+Modul Volume 1 Harga Satuan Rp.1 50.000,00 Rp. 40.000,00 Rp. 34.500,00 Rp. 12.000,00 Rp. 5.000,00 Rp. 50.0000,00 Rp. 30.000,00 Jumlah Rp.150.000,00 Rp. 40.000,00 Rp. 34.500,00 Rp. 12.000,00 Rp. 5.000,00 Rp. 50.0000,00 Rp. 30.000,00 Rp. 65.0000,00 Rp. 10.000,00 Rp. 20.000,00 Rp. 416.500,00

LCD 16x2 with Backlight 1 Keypad 3x4 Solenoid Buzzer PCB Kabel - Kabel Acrylic Baud+Mur Komponen (R & C) Total 1 1 1 -

30 x 90 cm Rp. 65.0000,00 50 Rp. 10.000,00

Terbilang : Empat ratus enam belas ribu lima ratus rupiah.

12

6. JADWAL PELAKSANAAN KEGIATAN Maret April Mei Juni 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Kegiatan Pembuatan Proposal Membuat Skematik Rangkaian, Pembelian Komponen Pengujian pada protoboard Pembuatan PCB Penyolderan komponen Pengujian rangkaian Pembuatan mekanik Pemasangan PCB di chasis Pembuatan Laporan dan Presentasi Alat

13

7. PENUTUP Demikian proposal ini dibuat dengan harapan proyek yang diajukan dapat diterima dan direalisasikan. Semoga apa yang telah direncanakan dan akan dilakukan mendapat ridha ALLAH SWT. 8. DAFTAR PUSTAKA Heryanto, M. Ary dan Wisnu Adi P. 2008. Pemograman Bahasa C untuk Mikrokontroler ATMEGA8535. Yogyakarta : ANDI Offset.

14