BAB 4. PERANCANGAN 4.1. Perancangan Perangkat Keras

BAB 4.
PERANCANGAN
4.1. Perancangan Perangkat Keras
Perangkat
keras
secara
keseluruhan
terletak
pada
pembuatan
mikrokontroler. Dan secara fisik perangkat tersebut diletakan pada sebuah
panel modul yang saling dihubungkan satu sama lain. Rangkaian hardware alat
sistem pengaman pintu rumah ini sebagai berikut :

Arduino
Arduino ini digunakan sebagai pusat kontrol untuk modul modul
lainnya. Biasanya arduino ini tidak berdiri sendiri, tetapi di gabungkan
dengan modul modul lainnya sesuai kebutuhan. Arduino pula banyak
tipe dan macamnya. Untuk alat ini arduino yang dipakai adalah Arduino
UNO R3 seperti pada gambar
Gambar 4-1 Arduino Uno R3
Arduino UNO R3 ini mempunyai 14 pin input dan output digital dan 6
pin input analog. Pada alat sistem pengaman pintu rumah ini pin yang
digunakan adalah pin nomor 2 , 3 , 4 dan 5 digital.

GSM Shield
Pada gambar dibawah terlihat sebuah GSM shield dihubungkan ke
arduino uno. Untuk GSM shield yang digunakan penulis adalah SIM
900. Fungsi dari SIM 900 ini adalah berperan untuk melakukan fungsi
pengiriman SMS yang dikirimkan dari smartphone user. Sehingga user
dapat berkomunikasi melalui smartphone dari jarak sejauh manapun.
4-1
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 4-2 GSM Shield

Motor servo
Motor servo ini dibuat sesuai dengan kebutuhan untuk alat sistem
pengaman pintu rumah ini yaitu menggunakan 3 buah pin. Perangkat
ini digunakan sebagai penggerak dari sebuah kunci yang terdapat dalam
pintu. Pada motor servo gear berfungsi untuk menentukan batas derajat
minimal dan batas derajat maksimal perputaran motor DC serta gear
juga dapat menambah torsi yang dikeluarkan oleh motor DC.
Gambar 4-3 Motor Servo

Vibration Sensor
Perangkat ini berfungsi untuk mendeteksi adanya getaran yang akan
diubah ke dalam sinyal listrik. Sehingga kegunaan sensor ini adalah
untuk menghidupkan buzzer ketika terjadi getaran. Sensor ini
diaplikasikan pada sebuah prototype sistem keamanan pada pintu,
untuk memperingatkan kepada pemilik rumah ketika terjadi
pembobolan paksa pada pintu yang mengakibatkan buzzer berbunyi.
4-2
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 4-4 Vibration Sensor

Buzzer
Perangkat ini berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran
suara. Dan dihubungkan dengan sensor getaran dan arduino. Sensor
ping dihubungkan dengan pin digital i/o 4 dan buzzer dihubungkan
dengan pin i/0 7. Pada alat percobaan penulis dengan menggunakan
buzzer ini adalah sebagai penanda bahwa jika terjadi percobaan
pembobolan pintu secara paksa, makan sensor getaran akan bekerja dan
buzzer akan berbunyi.
Gambar 4-5 Buzzer
4.2. Perancangan Perangkat Lunak
Pada alat sistem pengaman pintu rumah ini menggunakan satu perangkat
lunak. Perangkat lunak tersebut adalah Arduino IDE.
4.3. Blok Diagram dan Fungsinya
Secara keseluruhan sistem terdiri atas beberapa bagian yang dapat
digambarkan menjadi blok diagram pada gambar.
4-3
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 4-6 Blok diagram sistem
Secara garis besar, sistem dibagi menjadi delapan bagian yaitu
smartphone
sebagai
pengontrol
yang
berinteraksi
dengan
user,
Mikrokontroler arduino, SIM 900 untuk menghubungkan arduino dengan
mengirim dan menerima SMS, sensor getaran untuk mendeteksi getaran atau
goncangan pada pintu, buzzer untuk menghasilkan satu jenis nada beep ketika
pintu sedang mengalami goncangan yang dibaca dari sensor getaran, motor
servo untuk mengontrol kunci yang terdapat dalam sebuah pintu.
1. GSM Shield
Merupakan modul GSM untuk Arduino yang berperan untuk
melakukan fungsi pengiriman SMS yang dikirimkan dari smartphone
user. Modul ini menggunakan protokol komunikasi UART dalam
berkomunikasi data dengan Arduino. Modul mempunyai 8 pin yang
dapat digunakan untuk di gabungkan dengan arduino (pin 0 sampai
pin 7) akan dipakai 2 pin sebagai pin RX dan TX yang akan digunakan
pada komunikasi UART dengan Arduino. Pada sistem ini, pin yang
dipakai sebagai RX adalah pin 4 sedangkan pin yang dipakai sebagai
TX adalah pin 5.
2. Smartphone
Smartphone ini digunakan agar user dapat mengontrol atau
mengendalikan pintu rumah dengan SMS sesuai dengan keyword
yang telah ditentukan, dan mengirimkan informasi kepada user
berdasarkan keyword yang telah ditentukan. Smartphone ini juga
4-4
http://digilib.mercubuana.ac.id/
terhubung ke GSM shield sehingga dapat mengontrol pintu di rumah
yang terhubung ke arduino.
3. Mikrokontroler
Mikrokontroler yang digunakan pada alat ini arduino UNO R3.
Mikrokontoler ini disambung dengan GSM shield, sensor gerakan,
dan buzzer. Mikrokontroler ini dihubungkan ke smartphone
menggunakan GSM shield yang dihubungkan ke jaringan GSM
sehingga arduino ini menjadi sistem kendali yang dapat menerima dan
mengirim request terhadap GSM shield.
4. Sensor Getaran
Perangkat ini berfungsi untuk mendeteksi adanya getaran dan akan
diubah ke dalam sinyal listrik. Sehingga kegunaan sensor ini adalah
untuk menghidupkan buzzer ketika terjadi getaran. Sensor ini
diaplikasikan pada sebuah prototype sistem keamanan pada pintu,
untuk memperingatkan kepada pemilik rumah ketika terjadi
pembobolan paksa pada pintu yang mengakibatkan buzzer berbunyi.
5. Buzzer
Perangkat ini berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi
getaran suara. Dan dihubungkan dengan sensor getaran dan arduino.
Sensor ping dihubungkan dengan pin digital i/o
4 dan buzzer
dihubungkan dengan pin i/0 7. Pada alat percobaan penulis dengan
menggunakan buzzer ini adalah sebagai penanda bahwa jika terjadi
percobaan pembobolan pintu secara paksa, makan sensor getaran akan
bekerja dan buzzer akan berbunyi.
6. Motor Servo
Perangkat ini berfungsi sebagai penggerak dari sebuah kunci yang
terdapat dalam pintu. Pada motor servo gear berfungsi untuk
menentukan batas derajat minimal dan batas derajat maksimal
perputaran motor DC serta gear juga dapat menambah torsi yang
dikeluarkan oleh motor DC.
4-5
http://digilib.mercubuana.ac.id/
4.4. Perancangan Use Case Diagram
Use Case Diagram adalah diagram yang menyajikan interaksi antara use
case dan actor. Dimana actor dapat berupa orang, peralatan atau sistem lain
yang berinteraksi dengan system yang dibangun. Untuk memperoleh
kemudahan dalam memahami sistem informasi home security yang diteliti
maka dibuatkan sebuah use case yang menerangkan tentang “apa yang
dilakukan aktor terhadap sistem informasi home security”.
Gambar 4-7 Use Case Home Security
Tentunya Gambar 4-7 diatas tidak menjelaskan secara rinci tentang
bagaimana sistem digunakan. Untuk itu dibuatlah skenario use case di bawah
ini sebagai pelengkap pemahaman terkait sistem home security.
Tabel 4.1 Membuka Kunci Pintu
Nama Use Case
Membuka Kunci Pintu
Aktor
Pemilik Rumah
Deskripsi
Use case membuka kunci pintu melalui sms
Pre-kondisi
Pintu terkunci
Post-kondisi
Pintu terbuka
Alur Normal
1. User membuka smartphone dan mengirim sms ke nomor yang terdapat
pada GSM Shield dengan format “Bukakunci”
2. Sistem menvalidasi sms yang masuk. Jika SMS tidak valid, gunakan
jalur alternatif
4-6
http://digilib.mercubuana.ac.id/
3. Sistem menjalankan motor servo untuk bergerak ke arah buka kunci.
4. User membuka kunci.
Alur Alternatif
1. SMS tidak valid, maka sistem mengirim pesan dengan format “SMS
WRONG”
2. User mengirim ulang sms dengan format yang valid
3. Sistem menjalankan motor servo untuk bergerak ke arah buka kunci.
4. User membuka kunci pintu
Gambar 4-8 Activity Diagram Membuka Kunci Pintu
Tabel 4-2 Mematikan Alarm Peringatan
Nama Use Case
Mematikan Alarm Peringatan
Aktor
Pemilik Rumah
Deskripsi
Pencuri terdeteksi melakukan pembobolan pintu
Pre-kondisi
Adanya getaran disekitar pintu
Post-kondisi
Alarm buzzer menyala
Alur Normal
4-7
http://digilib.mercubuana.ac.id/
1. Sistem mengirim pesan bahaya melalui SMS kepada pemilik rumah
dengan format “Percobaan penyusupan ada guncangan pada pintu!”
2. Pencuri panik melarikan diri karena merasa aksinya telah terpegok.
3. User memeriksa keadaan sekitar rumah, lalu mengirim sms untuk
mematikan alarm yang berbunyi.
4. Sistem mematikan alarm buzzer.
Gambar 4.9 Activity Diagram Mematikan Alarm Peringatan
Tabel 4.3 Membaca SMS Peringatan
Nama Use Case
Membaca SMS Peringatan
Aktor
Pemilik Rumah
Deskripsi
Pemilik Rumah membaca SMS peringatan ketika
diduga adanya suatu percobaan pembobolan pintu
rumah.
Pre-kondisi
Buzzer pintu sedang menyala
Post-kondisi
Buzzer dimatikan
4-8
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Alur Normal
1. Sistem menerima getaran pada pintu
2. Sistem menyalakan buzzer, lalu mengirimkan sms bahaya
pembobolan.
3. Pemilik Rumah menerima sms pembobolan.
4. Sistem mematikan buzzer jika dalam kurun waktu 5 detik tidak
ditemukan getaran, jika masih terjadi getaran maka sistem akan tetap
menyalakan buzzer.
5. Pemilik Rumah bergegas memeriksa keadaan rumah.
Gambar 4-10 Activity Diagram Membaca Sms Peringatan
4.5. Algoritma Sistem Keseluruhan
Terdapat 3 proses dalam program sistem pengaman pintu rumah ini, yaitu
proses Input pada SMS gateway, proses mikrokontroler menerima input
sehingga mendapatkan output untuk mengendalikan alat tersebut. Berikut
adalah algoritma dari program home security secara keseluruhan:
1. Mikrokontroler terhubung dengan GSM shield
2. Permintaan user dijalankan menggunakan SMS pada smartphone
4-9
http://digilib.mercubuana.ac.id/
3. Inisialisasi
pin
pada
mikrokontroler
untuk
penghubung
mikrokontroler dengan alat elektronik yang akan di kontrol.
4. Proses user mengontrol peralatan elektronik :
a. User menjalankan perintah menggunakan SMS
b. User mengecek dan memilih pada pintu yang akan dikontrol,
ingin mengunci atau membuka kunci.
c. Apabila alat yang dipilih sudah dalam kondisi belum terkunci,
maka jika user menjalankan perintah Kuncipintu untuk
mengunci, maka alat tersebut akan mengunci.
d. Apabila alat yang dipilih sudah dalam kondisi terkunci, maka jika
user menjalankan perinta Bukakunci untuk membuka kunci,
maka alat tersebut akan membuka kunci.
Apabila terjadi pergerakan atau getaran pada pengunci pintu selama lebih dari
5 detik, maka buzzer akan berbunyi dan mengirim pesan terhadap user dengan
format pintu “Percobaan penyusupan ada guncangan pada pintu selama 5
detik!.
4.6. Diagram Alir (Flowchart) Sistem Keseluruhan
Setelah merancang algoritma, maka perlu untuk dibuatkan diagram alir
(flowchart) sebagai referensi atau dokumentasi cara kerja sistem serta
memudahkan penulis dalam menerapkan kode program Home Security.
Adapun diagram alir yang dimaksud dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
4-10
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Gambar 4-11 Flowchart Sistem Keseluruhan
Gambar diatas merupakan alur eksekusi program Home Security secara
keseluruhan. Kode dari rancangan diatas dapat dilihat pada bagian lampiran.
4-11
http://digilib.mercubuana.ac.id/