LAPORAN TUGAS AKHIR PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGAMA AN SEPEDA MOTOR MENGGUNAKAN ALAT KEJUT LISTRIK BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16 Ditulis Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikann Pendidikann Program Diploma 3 Program Studi Teknikk Telekomunikasi Oleh : ISNIATI SARI DEWI NIM : 1005061020 WINNI PUSPITA SIREGAR NIM : 1005061051 PROGRAM STUDI TEKNIKK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN vi
2013 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala petunjuk, rahmat, hidayah dan karunia Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Laporan tugas akhir ini berjudul : Perancangan dan Pembuatan Alat Pengaman Sepeda Motor Menggunakan Alat Kejut Listrik Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 16 disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. Laporan tugas akhir ini akan membahas tentang perancangan alat pengaman sepeda motor yang menggunakan mikrokontroller ATMEGA 16 dan alat kejut listrik. Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan, arahan dan bantuan dari berbagai pihak berupa informasi, materil maupun spiritual yang sangat membantu penulis dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak M. Syahrudin, ST, MT, Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Ibu Ir. Rina Anugrahwaty, MT, Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 3. Bapak Ir. Suhaili Alifuddin, M.Eng, Kepala Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. vii
4. Bapak Ir. Suhaili Alifuddin, M.Eng, selaku dosen pembimbing penulis yang telah banyak memberikan bimbingan dan dukungan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini dan dalam pembuatan alat kami ini. 5. Bapak Arfanda Anugerah S. Siregar, sebagai Dosen Wali Kelas TK 6B. 6. Seluruh Staf dan Dosen Jurusan Teknik Elektro khususnya Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. 7. Teristimewa untuk Orang Tua tercinta dari Isniati Sari Dewi Ayahanda Suyono dan Ibunda Ramini dalam mencurahkan cinta dan kasih sayangnya kepada ananda, serta dukungan baik moril dan materil. 8. Teristimewa untuk Orang Tua tercinta dari Winni Puspita Siregar Ayahanda Ir. Raja Erwin K. Siregar dan Ibunda Hj. Dra. Rohani Harahap dalam mencurahkan cinta dan kasih sayangnya kepada ananda, serta dukungan baik moril dan materil. 9. Abangda Isniati Sari Dewi, Agus Purwadi, SE, dan Adinda Winni Puspita Siregar, Nisa Siregar dan Febrina Siregar, terima kasih atas doa dan dukungan yang selalu diberikan dalam membantu penyelesaian tugas akhir ini. 10. Sahabat dan teman sekelompok TA kami Atika, Bibin, Fahmi, Ikhsan, Nanda, Nisa, Randa, dan Reni yang sama sama berjuang dan memberikan pengarahan, masukan, serta dukungan selama ini. 11. Semua teman teman seperjuangan di Teknik Telekomunikasi, khususnya TK 6B yang sama sama merasakan pahit manisnya membuat TA dan selama menjalani perkuliahan di Politeknik Negeri Medan. 12. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam pembuatan proyek dan laporan tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. viii
Penulis menyadari sepenuhnya keterbatasan kemampuan penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, dengan demikian masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan yang perlu untuk di sempurnakan dalam Tugas Akhir ini. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Penulis mengharapkan agar laporan Tugas Akhir ini memberi manfaat dan menjadi referensi bagi banyak pihak. Medan, 27 Agustus 2013 Hormat kami, Penulis ix
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... x ABSTRAK... xiii BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Rumusan Masalah... 3 1.3. Tujuan Penulisan... 3 1.4. Manfaat Penulisan... 3 1.5. Metode Pembahasan... 4 BAB 2 DASAR TEORI... 5 2.1. Mikrokontroler ATMEGA 16... 5 2.1.1. Arsitektur ATMEGA 16... 6 2.1.2. Konfigurasi Pena (PIN) ATMEGA 16... 9 2.2. Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor)... 11 x
2.2.1. Aplikasi Sensor Cahaya LDR... 12 2.2.2. Karakteristik Sensor Cahaya LDR... 13 2.2.3. Prinsip Kerja Sensor LDR... 14 2.3. Modem GSM Wavecom M1306... 14 2.3.1. Spesifikasi ( Modem Wavecom Fastrack X-Tend FXT009 )... 15 2.4. IC Max 232... 16 2.4.1. Konfigurasi Pin Max 232... 17 2.4.2. Driver RS 232... 18 2.4.3. Receiver RS 232... 18 2.5.SMS Gateway... 19 2.6. Alarm Buzzer... 20 2.7. Sistem Switching... 22 BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN... 23 3.1. Perancangan Blok Diagram... 23 3.2. Perencanaan Rangkaian Pengendali... 25 3.2.1. Switch Relay... 25 xi
3.2.2. Sensor LDR... 26 3.2.3. Mikrokontroler ATMEGA 16... 26 3.2.4. Alarm Buzzer... 27 3.2.5. Sengatan Listrik... 27 3.2.6. RS 232... 27 3.3. Gambar Rangkaian Keseluruhan... 28 3.4. Perancangan PCB... 29 3.4.1. Pembuatan Jalur PCB... 30 3.4.2. Pemeriksaan Jalur PCB... 32 3.4.3. Pemeriksaan dan Perbaikan Jalur PCB... 33 3.4.4. Penyolderan Komponen... 33 3.5. Layout PCB... 35 3.6. Perakitan (Assembling)... 35 3.7. Perencanaan Sistem... 36 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA... 37 4.1. Pengujian Hardware... 37 4.1.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler... 38 xii
4.1.2. Pengujian Rangkaian Sensor LDR... 39 4.1.3. Pengujian Rangkaian Relay... 40 4.1.4. Pengujian Rangkaian Alarm Buzzer... 40 4.1.5. Pengujian Rangkaian Sengatan Listrik... 41 4.1.6. Pengujian Modem GSM... 41 4.1.7. Pengujian Modem Wavecom Menggunakan Hyperterminal.. 42 4.2. Pengujian Software... 47 4.2.1. Membuat Project Baru... 47 4.2.2. Kompilasi dan Download ke AVR... 49 BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN... 51 5.1. Simpulan... 51 5.2. Saran... 52 DAFTAR PUSTAKA... 53 LAMPIRAN... 54 xiii
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman Gambar 2.1. Bentuk Fisik Mikrokontoler ATMEGA 16... 6 Gambar 2.2. Blok Diagram AVR ATMEGA 16... 8 Gambar 2.3. Pena ATMEGA 16... 9 Gambar 2.4. Simbol dan Fisik Sensor Cahaya LDR... 12 Gambar 2.5. Modem Wavecom Fastrack M1306B... 15 Gambar 2.6. Konfigurasi Modem GSM Wavecom 1306B... 16 Gambar 2.7. Konfigurasi Pin Max 232...... 17 Gambar. 2.8. Tipe Operasi Rangkaian...... 19 Gambar 2.9. Bentuk Fisik Buzzer... 21 Gambar 2.10. Bentuk Fisik Relay dan Transistor... 22 Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem... 25 Gambar 3.2. Rangkaian Switch Relay... 27 Gambar 3.3. Rangkaian Sensor LDR... 28 Gambar 3.4. Rangkaian ATMEGA 16... 28 xiv
Gambar 3.5. Rangkaian Alarm Buzzer... 29 Gambar 3.6. Rangkaian Alat Kejut / Sengatan Listrik... 29 Gambar 3.7. Rangkaian RS 232... 29 Gambar 3.8. Gambar Rangkaian Keseluruhan... 30 Gambar 3.9. Layout PCB Minimum Sistem... 30 Gambar 3.10. Gambar Rangkaian Keseluruhan... 37 Gambar 4.1. Kabel ISP Downloader... 40 Gambar 4.2. ATMEGA 16 sudah Aktif... 40 Gambar 4.3. Sensor LDR dalam Keadaan Terang... 41 Gambar 4.4. Sensor LDR dalam Keadaan Gelap... 41 Gambar 4.5. Keadaan Relay ketika Aktif... 42 Gambar 4.6. Alarm Buzzer... 42 Gambar 4.7. Keadaan Relay ketika Aktif... 43 Gambar 4.8. Sengatan Listrik Aktif... 43 Gambar 4.9. Modem GSM dengan Kabel Serial... 44 Gambar 4.10. Tampilan SMS dari Modem GSM... 44 xv
Gambar 4.11. Membuat Koneksi Serial Menggunakan Hyperterminal... 45 Gambar 4.12. Setting Komunikasi Serial sesuai ketentuan Modem Wavecom... 46 Gambar 4.13. Tampilan Jendela Hyperterminal... 47 Gambar 4.14. Test mengirimkan SMS dari Modem Wavecom menggunakan Hyperterminal ke HP User... 47 Gambar 4.15. SMS yang diterima HP User dari Modem Wavecom menggunakan Hyperterminal... 48 Gambar 4.16. Kotak Dialog Pembuatan Project Baru... 49 Gambar 4.17. Kotak Dialog Tampilan Wizard... 50 Gambar 4.18. Pemasangan Dowloader ke AVR... 51 Gambar 4.19. Kotak Dialog Jika Tidak Terjadi Kesalahan... 52 xvi
ABSTRAK Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah alat Pengaman Sepeda Motor Menggunakan Alat Kejut Listrik Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 16 dengan tujuan untuk mengatasi permasalahan dalam hal keamanan sepeda motor yang pada umumnya diakibatkan oleh sistem keamanan yang relatif rendah dan sebagai penanggulan pertama serta pemberitahuan informasi bahwa sepeda motor telah dicuri. Perancangan dan Pembuatan Alat Pengaman Sepeda Motor Menggunakan Alat Kejut Listrik Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 16 ini terdiri dari satu buah modul GSM Wavecom M1306B. Selain itu juga digunakan mikrokontroler ATMEGA16 yang merupakan jenis mikrokontroler keluaran CMOS 8-bit dengan kecepatan dalam pengeksekusian program yang lebih cepat dan membuat konsumsi daya menjadi rendah terhadap kecepatan proses eksekusi perintah. Kemudian digunakan juga sensor cahaya serta alarm buzzer. Perancangan dan Pembuatan Alat Pengaman Sepeda Motor Menggunakan Alat Kejut Listrik Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 16 ini diharapkan dapat memberikan pencegahan pertama serta pemberitahuan informasi pencurian kepada pemilik secara cepat. xvii