PENGEMBANGAN KAMERA CCTV MENGGUNAKAN SENSOR GERAK DAN LAMPU SOROT Didi Maidi Yudi Ardiansyah Jurusan Teknik Informatika STMIK Palcomtech Palembang Abstrak Tujuan pengembangan kamera cctv menggunakan sensor gerak dan lampu sorot ini untuk meningkatkan daya guna dan sebagai inovasi pemanfaatan fungsi cctv yang bersifat passive menjadi responsive. Penempatan sensor gerak yang ditata sedemikian rupa mewakili sudut-sudut tertentu berdasarkan poros rotasi gerak kamera akan memungkinkan kamera memiliki kemampuan merespon pengawasan tidak hanya pada satu titik statis saja, malainkan mampu menyesuaikan gerak menuju sumber gangguan berupa aktifitas pergerakan manusia. Kemapuan ini dimiliki oleh sistem karena penggunaan sensor passive infra red yang memiliki kemampuan respon terhadap manusia melalui sumber panas tubuh yang membawa potensi pancaran infrared. Secara terprogram melalui aplikasi arduino, sinyal sensor yang berhasil diterima kemudian diolah sebagai data perintah untuk melakukan pergerakan rotasi menujuh objek berdasarkan titik sensor yang aktif. Setelah berada pada titik yang ditentukan, maka aksi berikutnya adalah penyalaan lampu secara otomatis. Metode yang digunakan dalam pengembangan kamera cctv menggunakan sensor gerak dan lampu sorot ini adalah eksperimental. Metode ini terdiri dari beberapa tahap yaitu (1) Analisis Masalah, (2) Analisis Kebutuhan, (3) Perancangan perangkat keras dan perangkat lunak, (4) Pengujian alat. Perangkat keras terdiri dari (1) Arduino sebagai pengendali utama, (2) Sensor gerak PIR sebagai sensor yang mengidentifikasi objek, (3) Motor listrik sebagai penggerak kamera menuju objek yang terditeksi sensor, (4) Led akan menyala otomatis apabila sensor menditeksi objek, (5) Kamera memiliki kemampuan merespon pengawasan. Kata Kunci : Kamera CCTV, Arduino, Sensor PIR, Motor listrik, Led. PENDAHULUAN Perkembangan teknologi yang terjadi sekarang ini terus meningkat, seperti halnya dalam bidang keamanan. Salah satu teknologi sistem keamanan yang ada saat ini adalah kamera pengawas atau disebut dengan CCTV ( Closed Circuit Television), cctv banyak digunakan memantau situasi baik di tempat pribadi maupun di tempat tempat umum seperti di gedung perkantoran, mall, parkir, bank, dan tempat tempat lainnya. Tujuannya untuk memantau keadaan disuatu tempat secara langsung. Cctv berfungsi untuk memonitor suatu keadaan melalui layar televisi / monitor, dengan menampilkan gambar dari kamera yang dipasang di setiap ruang atau sudut tempat yang diinginkan oleh pihak keamananan atau yang berkepentingan. Semua kegiatan di dalamnya dapat dimonitor di suatu tempat atau ruangan. Dengan sentuhan inovasi teknologi, fungsi cctv yang bersifat pasif dapat berubah menjadi lebih interaktif dengan memanfaatkan tambahan berupa sensor passive infra red, motor penggerak, dan LED indikator. Sensor passive infra red atau yang lebih dikenal dengan sebutan PIR adalah sensor yang memiliki kemampuan pendeteksian manusia berdasarkan potensi infrared yang dibawa oleh tubuh berdasarkan pergerakan yang dilakukan. Sensor ini akan menghasilkan data output digital sesuai dengan keadaan deteksi yang selajutnya diolah pada pemrosesan melalui mikrokontroler. [ 1 ]
LANDASAN TEORI Mikrokontroler Menurut Andrianto (2013: 1), Mikrokontoler adalah sebuah komputer kecil ( special purpose computer ) di dalam satu IC yang berisi CPU, memory, timer, saluran komunikasi serial dan paralel, Port I/O, ADC. Menurut Iswanto (2011:2), Microcontroller adalah suatu rangkaian terintegrasi (IC) yang bekerja untuk aplikasi pengendalian. Untuk mendukung fungsi pengendaliannya suatu microcontroller memiliki bagian-bagian seperti Central processing unit (CPU), Read only memory (ROM), Random access memory (RAM), pewaktu/pencacah dan Unit I/O. Menurut Budiharto ( 2012:19), Microcontroller adalah pengontrol utama perangkat elektronika saat ini, termasuk robot dan mesin lainya. Pemrograman microcontroller merupakan dasar dari prinsip pengontrolan suatu alat, dimana diorientasikan. Motor Servo Menurut Iswanto (2009:139) motor listrik adalah sebuah alat listrik yang mampu menghasilkan putaran atau rotasi terhadap poros ketika dialirkan listrik pada teminalnya. Motor listrik yang diguakan pada alat ini adalah motor listrik dengan sistem di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkain kontrol yang ada di dalam sistem melalui umpan balik dari sakelar, Motor ini terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, dan sakelar sebagai rangkaian kontrol, sakelar berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran motor, sedangkan sudut dari dari sumbuh motor diatur berdasarkan pemberian aliran listrik yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Capasitor Menurut Widodo (2008:35), Capasitor adalah komponen elektrik. Yang berfungsi menyimpan muatan listrik Menurut Zaki (2008:13) Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik, struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Led Menurut Widodo (2008:45), LED merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. Transistor Menurut Kadir (2012:4), Transistor merupakan komponen seperti layaknya keran air,arus yang dialirkan bisa diatur secara elektronis. Dioda Menurut Zaki (2008:52) Dioda ialah vacuum tube yang memiliki dua buah elektroda, Dioda tabung pertama kali diciptakan oleh seorang ilmuwan dari inggris yang bernama Sir J,A Fleming (1849-1945) pada tahun 1904. [ 2 ]
Regulator Menurut Zaki (2008:81) Regulator adalah rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple-nya kecil, namun ada masalah stabilitas. CodeVision AVR Menurut Andrianto (2013:37), CodeVisionAVR adalah salah satu alat bantu pemrograman ( programming tool) yang bekerja dalam lingkungan pengembangan perangkat lunak yang terintegrasi (Integrated Development Environment, IDE). HASIL DAN PEMBAHASAN Identifikasi Masalah Kebutuhan alat pengamanan terutama cctv menjadi kebutuhan mutlak yang wajib dimiliki hampir semua perkantoran dan instansi, bahkan pada tingkat rumah tangga. Pada umumnya, penerapan cctv yang sudah ada masih bersifat pasive dengan fungsi pemantauan terbatas pada sudut penginderaan yang ditentukan secara tetap berdasarkan instalasi standar yang ditentukan. Dengan kondisi ini, maka masih ditemui adanya kendala dalam hal penginderaan atau pemantauan pada objek bergerak yaitu manusia, ketika sumber objek yang didteksi berada pada area yang tidak mampu dijangkau oleh kamera. Hal ini membuat penulis akan mengembangkan fungsi cctv dengan otomasi pergerakan berdasarkan sensor gerak yang dilengkapi dengan motor rotator dan lampu LED yang mampu meningkatkan fungsi serta keefektifan penerapan cctv. Tahap Perancangan Perancangan alat ini dimulai dengan membangun ide awal yang dilanjutkan dengan pencarian data dan informasi mengenai perangkat keras dan perangkat lunak yang dibutuhkan selama perancangan alat ini, serta fungsi - fungsi kerja yang harus dipenuhi, lalu dilanjutkan dengan pembuatan perangkat lunak untuk mengoperasikan pengontrolan alat. Sehingga perangkat keras dapat berfungsi seperti yang diinginkan, setelah alat terwujud lalu akan dilakukan pengujian. Perancangan Perangkat Keras - Sensor Passive Infra Red sensor Passive Infra Red yang digunakan mengaplikasikan lensa Fresnel jenis dome. Sensor ini memiliki tiga pin terminal yang terdiri dari pin saluran data, pin vcc dan pin gnd. Terminal ini kemudian dihubungkan dengan mainboard mikrokontroloer melalui kabel tiga pin. Gambar 1. Sensor Passive Infra Red [ 3 ]
- Rangkaian pengendali mikrontroler Gambar 2. Gambar Rangkaian Sistem Minimum Arduino ATmega Dari gambar skema pada gambar 2 tersebut dapat diketahui bahwa bagian utama dari sistem adalah single chip mikrokontroler berupa mikrokontroler ATmega. Skema pada gambar 2 merupakan gambar mainboard sistem minimum mikrokontroler yang dilengkapi dengan blok regulator, komukasi data serial pada x3, pin terminal Input Output pada J1-J3, saluran pemrograman flash pada J4. Blok regulator berfungsi untuk menyesuaikan nilai tegangan yang dibutuhkan bagi rangkaian agar berada pada rentang nilai 5V. konektor x3 sebagai komunikasi data serial adalah konektor pin db9 serial. Adapun pada j4 merupakan konektor untuk melakukan pengisian program flash dengan konektor 6 pin. Sedangkan pada saluran Input Output terdiri dari 3 port data yang memungkinkan mikrokontroler mampu berkomunikasi dengan komponen input dan output. Dari gambar skema tersebut, kemudian dikonversi kedalam bentuk layout pcb yang dapat dilihat pada gambar 3. [ 4 ]
Gambar 3. Rancangan Layout Sistem Minimum Mikrokontroler tampak bawah Gambar layout merupakan reka bentuk dari layout yang digambar pada papan rangkaian tercetak (printed circuit board) atau yang dikenal dengan PCB. Papan rangkaian ini merupkan board yang berfungsi menyediakan infrastruktur bagi rangkaian agar bisa bekerja sesuai dengan spesifikasi kinerja rangkaian, seperti manajemen penyaliran arus listrik yang sesuai, terminal input output, sistem reset dan komunikasi data untuk melakukan proses flashing profram. Dari gambar layout tersebut kemudian dihasilkan papan PCB sebagai bentuk rangkaian utuh dari rancangan skema yang telah dirancang. Dari gambar layout rangkaian selanjutnya dapat diturunkan menjadi gambar ata letak yang menggambarkan penempatan komponen pada rangkaian. Gambar 4. Rancangan Tata Letak Sistem Minimum Mikrokontrolerr tampak atas Pada gambar tata letak komponen dapat diamati gambar yang menjelaskan posisi penempatan komponen satu persatu secara menyeluruh sesuai pola dan urutan yang didesain [ 5 ]
pada jalur layout. Dengan mengacu pada tampilan gambar penempata komponen ini, maka proses penyolderan dan pemasangan komponen dapat dilakukan lebih cepat dan terarah sehingga dapat meminimalisir kesalahan. Dari gambar penempatan komponen dapat dilihat pemasangan konektor, ic mikrokontroler, dan komponen pendukung rangkaian lainnya, yaitu resistor, kapasitor, sakelar reset, transistor dan konektor konektor. Prosedur Pengujian Alat Pada prosedur uji coba program akan dijelaskan tentang cara pengoperasian alat serta langkah-langkah yang harus dilakukan untuk menjalankan prototype. Dlaam melakukan prosedur pengujian ini, dilakukan beberapa langkah kerja secara terstruktur dengan tujuan agar masingmasing bagian dalam keseluruhan sistem tidak luput dari uji coba. Berikut ini adalah uraian dari tahapan tahapan pengujian yang dilakukan: - Pertama tama, Program yang sudah ditulis dan di compile melalui software editor Arduino ditransfer menuju flash memori mikrokontroler melalui komunikasi data USB. Berikut ini screenshoot proses pengisian program menuju mikrokontroler. Gambar 5. Proses Pengisian Program - Setelah proses pengisian program berhasil dilakukna, maka untuk kerja program dapat diamati dengan meguji respon sensor Passive Infra Red pada setiap titik sudut pemasangannya. Indikator sensor mampu mendeteksi objek dapat diamati melalui dua keadaan, yaitu lampu indikatro pada sensor menyala dan motor listrik dapat bergerak menuju titik sensor sensor yang dideteksi. [ 6 ]
Gambar 6. Kamera menangkap objek Foto LED indikator sensor menyala dan sudut motor listik menuju sensor yang aktif: - Pada pengujian respon sensor ini, prosedur pengujian yang dilakukan secara bersamaan dengan aktifnya sensor adalah mengamati aktivasi lampu sorot LED. Pada tahapan ini dilakakan pengamatan dan pengukuran nilai tegangan output dari lampu sorot. Berikut ini adalah hasil aktifnya lampu. [ 7 ]
Gambar 7. Lampu sorot aktif Foto lampu aktif ketika ketika kamera CCTV menangkap objek. Pengujian Sensor Pada pengujian sensor dari jarak 100cm sampai 600cm sensor dapat merespon dengan logika 1, sedangkan lebih dari itu sensor tidak dapat merespon dengan logika 0 sehingga pengujian tidak dapat dilanjutkan. Tabel 1. Tabel pengujian jarak deteksi terhadap respon sensor. No Jarak Logika output Kondisi Keterangan 1 100 cm 1 Deteksi 2 150 cm 1 Deteksi 3 200 cm 1 Deteksi 4 250 cm 1 Deteksi [ 8 ]
12 5 300 cm 1 Deteksi 6 350 cm 1 Deteksi 7 400 cm 1 Deteksi 8 450 cm 1 Deteksi 9 500 cm 1 Deteksi 10 550 cm 1 Deteksi 11 600 cm 1 Deteksi 650 cm 0 Sumber : Diolah sendiri Tidak terdeteksi dengan kurang baik Sensor tidak merespon gerakan Pada pengujian sensor dari jarak 100cm sampai 600cm sensor dapat merespon dengan logika 1, sedangkan lebih dari itu sensor tidak dapat merespon dengan logika 0 sehingga pengujian tidak dapat dilanjutkan. Pengujian Lampu Sorot Pada pengujian lampu sorot dari jarak 50cm sampai 700cm lampu sorot dapat dapat memberikan pencahayaan, sedangkan lebih dari itu lampu sorot tidak dapat memberikan pencahayaan sehingga pengujian tidak dapat dilanjutkan. Tabel 2. Tabel Pengujian Lampu Sorot No Jarak Keterangan 1 50 cm 2 100 cm 3 150 cm [ 9 ]
4 200 cm 5 250 cm 6 300 cm 7 350 cm 8 400 cm 9 450 cm 10 500 cm 11 550 cm 12 600 cm 13 650 cm 14 700 cm 15 750 cm 16 800 cm Sumber : Diolah Sendiri Lampu sorot memberikan pencahayaan dengan kurang baik Lampu sorot memberikan pencahayaan yang buruk Pada pengujian lampu sorot dari jarak 50cm sampai 700cm lampu sorot dapat dapat memberikan pencahayaan, sedangkan lebih dari itu lampu sorot tidak dapat memberikan pencahayaan sehingga pengujian tidak dapat dilanjutkan. PENUTUP Berdasarkan hasil perancangan dan hasil pembahasan yang dilakukan pada Pengembangan Kamera CCTV dengan Sensor gerak dan Lampu Sorot maka penulis menyimpulkan bahwa kemampuan respon sensor dalam mendeteksi kehadiran manusia efektif [ 10 ]
pada jangkauan jarak hingga 550cm, dan untuk memperbaiki jangkauan sensor dapat menambahkan lensa fresnels yang memiliki jangkauan yg lebih jauh DAFTAR PUSTAKA Andrianto Heri 2013. Pemrograman Mikrokontroler AVR Atmega 16, Bandung: Informatika Budiharto Widodo.2007.12 Proyek Mikrokontroler Untuk Pemula, Jakarta : P.T Gramedia. Iswanto.2009. Microkontroler AT90S2313 Dengan Basic Compailer, Yogyakarta: C.V Andi Offset. M.Shalahudin. 2013. Rekayasa perangkat lunak, Bandung: Modula. Zaki. 2008.Cara Muda Belajar Merangkai Elektronika Dasar, Yogyakarta: Absolut. [ 11 ]