BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Brankas Brankas adalah sebuah lemari atau kotak besi yang tahan terhadap api dan memiliki kegunaan utama yaitu sebagai pelindung barang-barang berharga anda dari berbagai macam bahaya, seperti kebanjiran, kebakaran, pencurian, dll. Barang berharga yang biasanya disimpan di brankas adalah uang, surat-surat berharga seperti akta tanah,ijasah, akte kelahiran, perhiasan, dll. Biasanya untuk bentuk dari brankas ini berbentuk persegi atau kubus dan ada juga yang berbentuk silinder. Tergantung dari kegunaan dari Brankas tersebut. Jika seseorang ingin menggunakannya hanya menyimpan uang / perhiasan kecil. Ia bisa menggunakan brankas kecil dan portable. Tapi jika ingin menyimpan banyak barang-barang. Biasanya brankas ini berbentuk ruangan dan pintu brankas terpasang di dinding. Biasanya ini digunakan banyak bank, untuk menyimpan barang-barang berharga nasabah yang menggunakan layanan Safe Deposit Box. 6
Gambar 2.1 Brankas Berdasarkan ketahanannya brankas di bagi menjadi 3 jenis, yaitu: 1. Steel Safes (brankas yang terbuat dari plat besi/baja saja). Brankas seperti ini tidak tahan api dan biasanya hanya di pergunakan untuk penyimpanan uang yang relatif sedikit untuk kebutuhan operasional usaha sekala kecil. 2. Fire Safes (brankas yang sudah di lengkapi dengan fiture tahan api). Brankas jenis ini terlihat dari ketebalan body brankas dan bila di ketuk terasa ada isi dari body brankas terdebut. 3. Fire and Burglar Safes (Brankas yang masuk klasifikasi Tahan Api dan Tahan Dobrak). Brankas jenis ini sangat di rekomendasikan untuk digunakan karena sudah memiliki keamanan yang relatif tinggi. Biasanya sudah di lengkapi fitur relocking (penguncian otomatis yang di design khusus). Dari fisik brankas 7
terlihat berdinding tebal, bahan plat juga lebih tebal dari jenis Brankas Tahan Api. Menilik sejarah dari brankas ini, asal kata brankas berasal dari bahasa Belanda. Yang dari asal kata Branden yang memiliki arti membakar dan kast yang berarti lemari. Jadi kalau di gabungkan yang berarti lemari tahan bakar. Sedangkan dalam bahasa Indonesia, Lemari besi, yaitu lemari yang terbuat dari sebuah besi. 2.2 Teori Sistem Pengaman Brankas Secara teori system pengaman brankas adalah suatu sistem yang dimana berfungsi sebagai mengamankan barang-barang yang ada didalamnya dari tindakan pencurian.teknologi awal penyimpanan ini hanya mengunakan lemari kayu dikunci dengan kunci biasa. Dilihat dari materialnya, kayu tidak bisa aman untuk digunakan sebagai material pembuat tempat penyimpanan barang berharga. Gambar 2.2 Teknologi awal hingga terkini penyimpanan barang 8
Dikarenakan material ini mudah lapuk, mudah terbakar, mudah di rusak menggunakan benda tajam ( misalnya mengunakan linggis atau martil). Kemudian dari material sistem pengamannya. Pada teknologi awal system pengamannya hanya menggunakan pengunci yang sangat sederhana. System pengunci sederhana ini sangat dimungkinkan terjadinya pencurian. Dikarenakan anak kunci yang digunakan membuka bisa di duplikat dan kunci bisa dirusak oleh orang lain dari luar. Seiring perkembangan tenologi system pengaman barang berharga maka diciptakan system pengaman berbasis electronic. Salah satunya dengan menggunakan microcontroller.pada kesempatan ini kami merancang menggunakan arduino uno sebagai mikrokontrolernya. Mikrokontroler adalah suatu teknologi microprosesor dan microcomputer dengan teknologi terbaru. Teknologi ini memamfaatkan teknologi semiconductor yang dimana menggunakan material yang sangat kecil sehingga hanya membutuhkan ruang yang kecil, serta dapat diproduksi dalam jumlah sangat banyak.sehingga teknologi ini mempunyai kelebihan dalam bidang ekonomi karena memiliki harga yang lebih murah. Namun mempunyai kelemahan dibandingkan dengan computer yaitu tidak dapat menjalankan lebih dari satu program sekaligus (misalnya mengolah data, pengolahan angka dan lain sebagainya). Karena itu di dalam microcontroller hanya satu program saja yang dapat disimpan. 9
Selain itu juga material yang digunakan dalam pembuatan tempat penyimpanan barang menggunakan dari baja. Material ini tahan api, tahan benturan, dan sangat berat jika dipindahkan atau dibawa. Pada perancangan alat control dibutuhkan dua perangkat utama yang menyusun system ini yaitu perangkat keras (hardwarei) yang merupakan komponen-komponen elektronika serta perangkat lunaknya (Software) yaitu pemograman arduino uno dengan menggunakan bahasa C. Proses kerja suatu rangkaian akan sangat dipengaruhi oleh komponen-komponen penyusunnya, dimana komponen penyusun akan berkerja secara sinergis. 2.3 Arduino Aduino merupakan pengendali mikro single board yang bersifat open source, diturunkan dari Wiring platform dan dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Saat ini Arduino sangat populer di seluruh dunia. Banyak pemula yang belajar mengenal robotika dan elektronika lewat Arduino karena mudah dipelajari. Tapi tidak hanya pemula, para penghobi atau profesional pun ikut senang mengembangkan aplikasi elektronik menggunakan Arduino. Bahasa yang dipakai dalam Arduino bukan assembler yang relatif sulit, tetapi bahasa C yang disederhanakan dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino. Arduino juga menyederhanakan proses bekerja dengan mikrokontroler, sekaligus menawarkan berbagai macam kelebihan antara lain : 10
1. Papan atau board Arduino biasanya dijual relatif murah jika dibandingkan dengan platform mikrokontroler pro lainnya. 2. Perlu diketahui bahwa lingkungan pemrograman di Arduino mudah digunakan untuk pemula, dan cukup fleksibel bagi mereka yang sudah tingkat lanjut. 3. Perangkat lunak Arduino IDE dipublikasikan sebagai Open Source, tersedia bagi para pemrogram berpengalaman untuk pengembangan lebih lanjut. Bahasanya bisa dikembangkan lebih lanjut melalui pustaka-pustaka C++ yang berbasis pada Bahasa C untuk AVR.Selain itu perangkat keras Arduino berbasis mikrokontroler ATMEGA8, ATMEGA168, ATMEGA328 dan ATMEGA1280 (yang terbaru ATMEGA2560). Dengan demikian siapa saja bisa membuatnya (dan kemudian bisa menjualnya) perangkat keras Arduino ini, apalagi bootloader tersedia langsung dari perangkat lunak Arduino IDEnya. Bisa juga menggunakan breadoard untuk membuat perangkat Arduino beserta periferal-periferal lain yang dibutuhkan. 4. Tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya sudah ada bootloadder yang akan menangani upload program dari komputer. 5. Sudah memiliki sarana komunikasi USB, Sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/rs323 bisa menggunakannya. 6. Memiliki modul siap pakai ( Shield ) yang bisa ditancapkan pada board arduino. Contohnya shield GPS, Ethernet,dll. Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328 Board ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung 11
mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya. Board arduino memiliki fitur khusus sebagai berikut : 1,0 pinout: tambah SDA dan SCL pin yang dekat ke pin aref dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat ke pin RESET, dengan IO REF yang memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board sistem. Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan Prosesor yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan pengembangannya. Circuit Reset Gambar 2.3 Board Arduino Uno Gambar 2.4 Kabel Usb Arduino Uno 12
Deskripsi Arduino Uno : Table 2.1 Deskripsi Arduino Uno a Catu Daya Arduino Uno dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber listrik dipilih secara otomatis. Eksternal (non- USB) daya dapat datang baik dari AC-DC adaptor atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan cara menghubungkannya plug pusat-positif 2.1mm ke dalam board colokan listrik. Lead dari baterai dapat dimasukkan ke dalam header pin Gnd dan Vin dari konektor Power. Board dapat beroperasi pada pasokan daya dari 6-20 volt. Jika diberikan dengan kurang dari 7V, bagaimanapun, pin 5V dapat menyuplai kurang dari 5 volt dan board mungkin tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V, regulator tegangan bisa panas dan merusak board. Rentang yang dianjurkan adalah 7-12 volt. Pin catu daya adalah sebagai berikut: 1. VIN. Tegangan input ke board Arduino ketika menggunakan sumber daya eksternal (sebagai lawan dari 5 volt dari koneksi USB atau sumber daya 13
lainnya diatur). Anda dapat menyediakan tegangan melalui pin ini, atau, jika memasok tegangan melalui colokan listrik, mengaksesnya melalui pin ini. 2. 5V. Catu daya diatur digunakan untuk daya mikrokontroler dan komponen lainnya di board. Hal ini dapat terjadi baik dari VIN melalui regulator onboard, atau diberikan oleh USB. 3. 3,3 volt pasokan yang dihasilkan oleh regulator on-board. Menarik arus maksimum adalah 50 ma. 4. GND b Memory ATmega328 ini memiliki 32 KB dengan 0,5 KB digunakan untuk loading file. Ia juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB dari EEPROM c Input & Output Masing-masing dari 14 pin digital pada Uno dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinmode(), digitalwrite(), dan digitalread(). Mereka beroperasi di 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 ma dan memiliki resistor pull-up internal dari 20-50 KΩ. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus: Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) data TTL serial. Pin ini terhubung ke pin yang sesuai dari chip ATmega8U2 USB-to-Serial TTL. Eksternal Interupsi: 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interupsi pada nilai yang rendah, tepi naik atau jatuh, atau perubahan nilai. 14
Lihat attachinterrupt () fungsi untuk rincian. PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Menyediakan 8-bit output PWM dengan analogwrite () fungsi. SPI: 10 (SS), 11 (mosi), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan perpustakaan SPI. LED: 13. Ada built-in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin adalah nilai TINGGI, LED menyala, ketika pin adalah RENDAH, itu off. Arduino Uno memiliki 6 input analog, diberi label A0 melalui A5, masingmasing menyediakan 10 bit resolusi yaitu 1024 nilai yang berbeda. Secara default sistem mengukur dari tanah sampai 5 volt. Lihat juga pemetaan antara pin Arduino dan ATmega328 port. Pemetaan untuk ATmega8, 168 dan 328 adalah identik. d Komunikasi Arduino Uno memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah ATmega16U2 pada saluran board ini komunikasi serial melalui USB dan muncul sebagai com port virtual untuk perangkat lunak pada komputer. Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Namun, pada Windows, file. Inf diperlukan. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data sederhana yang akan dikirim ke board Arduino. RX dan TX LED di board akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi 15
USB ke komputer. ATmega328 ini juga mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Fungsi ini digunakan untuk melakukan komunikasi inteface pada sistem. e Programming Arduino Uno dapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino.Pilih Arduino Uno dari Tool lalu sesuaikan dengan mikrokontroler yang digunakan. Para ATmega328 pada Uno Arduino memiliki bootloader yang memungkinkan Anda untuk meng-upload program baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal. Ini berkomunikasi menggunakan protocol dari bahas C. Sistem dapat menggunakan perangkat lunak FLIP Atmel (Windows) atau programmer DFU (Mac OS X dan Linux) untuk memuat firmware baru. Atau Anda dapat menggunakan header ISP dengan programmer eksternal. f Perangkat Lunak (Arduino IDE) Lingkungan open-source Arduino memudahkan untuk menulis kode dan meng-upload ke board Arduino. Ini berjalan pada Windows, Mac OS X, dan Linux. Berdasarkan Pengolahan, avr-gcc, dan perangkat lunak sumber terbuka lainnya. 16
Gambar 2.5 Tampilan Framework Arduino Uno g Otomatis Software Reset Tombol reset Arduino Uno dirancang untuk menjalankan program yang tersimpan didalam mikrokontroller dari awal. Tombol reset terhubung ke Atmega328 melalui kapasitor 100nf. Setelah tombol reset ditekan cukup lama untuk me-reset chip, software IDE Arduino dapat juga berfungsi untuk mengupload program dengan hanya menekan tombol upload di software IDE Arduino. Pada perancangan tugas akhir ini, dibutuhkan beberapa arduino untuk dapat membuat sebuat sistem pengaman multi brankas. Pada setiap brankas yang dibuat membutuhkan 1 (satu) unit arduino untuk mengendalikan konpoenenkomponen yang ada. Serta dibutuhkan 1 (satu ) unit arduno untuk mengendalikan GSM Shield secara terpisah. 17
2.4 Liquid Crystal Display (LCD) Liquid Crystal Display atau yang biasa disebut LDC adalah sebuah display dot matrix yang difungsikan untuk menampilkan tulisan berupa angka atau huruf sesuai dengan yang diinginkan (sesuai dengan program yang digunakan untuk mengontrolnya). LCD character memiliki banyak jenis dilihat dari jumlah bitnya.lcd character yang digunakan pada tugas akhir ini adalah LCD dot matrix dengan karakter 16x2, dan memiliki kaki/pin berjumlah 16. LCD sebagaimana output yang dapat menampilkan tulisan sehingga lebih mudah dimengerti, dibanding jika menggunakan LED saja. LCD character digunakan untuk menampilkan tulisan atau karakter saja. Gambar 2.6 Modul LCD character 16x2 LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki 18
polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan. Tampilan LCD terdiri dari dua bagian, yakni bagian panel LCD yang terdiri dari banyak titik.lcd dan sebuah mikrokontroler yang menempel dipanel dan berfungsi mengatur titik-titik LCD tadi menjadi huruf atau angka yang terbaca. Huruf atau angka yang akan ditampilkan dikirim ke LCD dalam bentuk kode ASCII. Kode ASCII ini diterima dan diolah oleh mikrokontroler di dalam LCD menjadi titik-titik LCD yang terbaca sebagai huruf atau angka.fungsi LCD pada rangkaian ini ialah untuk menampilakan PIN yang dimasukan.selain itu untuk menampilkan status pintu berangkas. Pin, kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu LCD (Liquid Cristal Display) diantaranya adalah : Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan LCD (Liquid Cristal Display) dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit. Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data. Pin R/W (Read Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data, sedangkan high baca data. Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar. 19
Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt. 2.5 Keypad Matriks 4 x 4 Keypad adalah rangkaian tombol yang berfungsi untuk memberi sinyal pada suatu rangkaian dengan menghubungkan jalur-jalur tertentu.keypad terdiri dari beberapa macam berdasarkan jumlah tombol dan fungsinya.pada sistem pengontrolan dalam tugas akhir ini, digunakan keypad matriks 4x4 (16 saklar) dengan pin penghubung rangkaian berjumlah 8 buah. Kedelapan pin penghubung ini terbagi dua kelompok yaitu 4 buah pin sebagai input dan 4 buah lainnya sebagai ouput. Adapun maksud dari 8 pin I/O adalah untuk dijadikan kombinasi penghubungan pada rangkaian yang akan disambungkan dengan keypad ini. Dimana dalam setiap penekanan satu tombol/saklar keypad maka terjadi kombinasi antara dua buah pin dalam pembacaan sinyalnya. Gambar 2.7 Keypad matriks 4x4 20
Proses scaning untuk membaca penekanan tombol pada matrix keypad 4 4 untuk mikrokontroler diatas dilakukan secara bertahap kolom demi kolom dari kolom pertama sampai kolom ke 4 dan baris pertama hingga baris ke 4. Program untuk scaning matrix keypad 4 4 dapat bermacam-macam, tapi pada intinya sama. Misal kita asumsikan keyapad aktif LOW (semua line kolom dan baris dipasang resistor pull-up) dan dihubungkan ke port mikrokontrolr dengan jalur kolom adalah jalur input dan jalur baris adalah jalur output maka proses scaning matrix keypad 4 4 diatas dapat dituliskan sebagai berikut. Mengirimkan logika Low untuk kolom 1 (Col1) dan logika HIGH untuk kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9 yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111. Mengirimkan logika Low untuk kolom 2 (Col2) dan logika HIGH untuk kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9 yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111. 21
Mengirimkan logika Low untuk kolom 3 (Col3) dan logika HIGH untuk kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9 yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111. Mengirimkan logika Low untuk kolom 4 (Col4) dan logika HIGH untuk kolom yang lain kemudian membaca data baris, misal tombol SW1 ditekan maka data baris pertama (Row1) akan LOW sehingga data baris yang dibaca adalah 0111, atau tombol yang ditekan tombol SW5 maka data pada baris ke 2 akan LOW sehingga data yang terbaca 1011, atau tombol SW9 yang ditekan sehingga data yang terbaca 1101, atau tombol SW13 yang ditekan maka data yang dibaca adalah 1110 dan atau tidak ada tombol pada kolom pertama yang di tekan maka data pembacaan baris akan 1111. Gambar 2.8 Konstruksi keypad matriks 4x4 22
Kemudian data pembacaan baris ini diolah sebagai pembacaan data penekanan tombol keypad. Sehingga tiap tombol pada matrix keypad 4 4 diatas dengan teknik scaning tersebut akan menghasilkan data penekanan tiap-tiap tombol sebagai berikut: SW1 = 0111 0111 SW9 = 0111 1101 SW2 = 1011 0111 SW10 = 1011 1101 SW3 = 1101 0111 SW11 = 1101 1101 SW4 = 1110 0111 SW12 = 1110 1101 SW5 = 0111 1011 SW13 = 0111 1110 SW6 = 1011 1011 SW14 = 1011 1110 SW7 = 1101 1011 SW15 = 1101 1110 SW8 = 1110 1011 SW16=11101110 23
Data port mikrokontroler, misalkan pada SW2 = 1011 0111 tersebut terbagi dalam nible atas dan nible bawah dimana data nible atas (1011) merupakan data yang kita kirimkan sedangkan data nible bawah (0111) adalah data hasil pembacaan penekanan tombol keypad SW2 pada proses scaning matrix keypad 4 4 diatas. 2.6 Solenoid Solenoid adalah salah satu jenis kumparan terbuat dari kabel panjang yang dililitkan secara rapat dan dapat diasumsikan bahwa panjangnya jauh lebih besar daripada diameternya.dalam kasus solenoid ideal, panjang kumparan adalah tak hingga dan dibangun dengan kabel yang saling berhimpit dalam lilitannya, dan medan magnet di dalamnya adalah seragam dan paralel terhadap sumbu solenoid. Kuat medan magnet untuk solenoid ideal adalah: Di mana: adalah kuat medan magnet, adalah permeabilitas ruang kosong, adalah kuat arus yang mengalir, adalah jumlah lilitan 24
Gambar 2.9 Solenoid push pull Pada perancangan tugas akhir ini penulis menggunakan solenoid Push Pull yang akan digunakan sebagai pengunci pintu brangkas. Cara kerjanya ialah ketika tegangan 12 Volt masuk maka katup solenoid tersebut tersedot dan pintu dapat terbuka. Solenoid Push pull adalah sebuah lilitan yang berbentuk toroid cincin yang ditengahnya bolong sehingga ditengah tengahnya dapat diletakkan sebuah batangan besi. Pada saat lilitan/coil tersebur dialiri listrik 12 Volt, lilitan tersebut akan menjadi medan magnet sehingga dapat menarik batangan besi yang berada ditengahnya. Pada saat lilitan tidak dialiri listrik, batangan besi akan terdorong keluar karena ada pegas yang mendorongnya keluar. 2.7 Buzzer Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau 25
keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm). Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper. Gambar 2.10 Buzzer Efek Piezoelectric (Piezoelectric Effect) pertama kali ditemukan oleh dua orang fisikawan Perancis yang bernama Pierre Curie dan Jacques Curie pada tahun 1880. Penemuan tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jepang menjadi Piezo Electric Buzzer dan mulai populer digunakan sejak 1970. 26
Piezoelectric Buzzer adalah jenis Buzzer yang menggunakan efek Piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya. Tegangan listrik yang diberikan ke bahan Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator. Pada kasus ini buzzer akan berbunyi ketika brankas dipindah tempatkan. Buzzer ini digunakan sebagai sistem keamanan kedua (skunder) pada sistem pengamanan berangkas sehingga jika ada seseorang yang ingin membawa brangkas secara paksa orang-orang disekitar dapat mendengar dan mengambil tindakan reaksi yang cepat dan tepat. 2.8 Relay Relay adalah komponen yang berfungsi untuk memutuskan atau menghubungkan antara sirkuit satu dengan sirkuit yang lain. Relay yang penulis gunakan pada perancangan ini adalah relay yang dapat bekerja dengan arus searah atau DC dan kontaktornya dapat diterima oleh arus bolak-balik atau AC. Sebuah relay, biasanya terdiri dari sebuah kumparan yang akan berfungsi sebagai peegubah inti besi menjadi magnet apabila dialiri listrik, dan paling sedikit mempunyai dua buah kontaktor yang terhubung secara terbuka (normaly open) dan tertutup (normaly close). Pada saat kumparan tidak mendapatkan tegangan, maka tidak ada arus yang mengalir pada lilitan dan tidak ada medan magnet yang terjadi pada inti besi. Pada saat ini kontaktor berada pada posisi awal, yang menghubungkan 27
masukan common kepada keluaran normaly close (NC). Dengan demikian keluaran lainnya disebut normaly open (NO), dimana ketika tidak ada catu daya yang mengalir, mengakibatkan terminal tersebut tidak mendapat hubungan ( keadaan terbuka). Dan sebaliknya, ketika lilitan diberi arus optimal, arus mengitari inti besi mengakibatkan inti besi menghasilkan medan magnet dan inti besi pada saat ini berfungsi sebagai magnet. Hal ini menyebabkan kontaktor yang lainnya pada kaki normaly open, sedangan kontaktor normaly close dengan keadaan ini menjadi terbuka (off). Gambar 2.11 Rangkaian Relay 28
2.9 GSM SHIELD SIM900 IComSat merupakan suatu modul yang cocok dengan arduino, yaitu modul SIM900 quad-band GSM/GPRS. IComSat digunakan untuk pengiriman data yang menggunakan sistem SMS (Short Message Service). Icomsat dikontrol dengan menggunakan AT commands Gambar 2.12 GSM Shield sim900 Gambar 2.13 Pin pada GSM Shield Sim900 29
Gambar 2.14 penggabungan arduino dengan GSM Shield Sim900 1. Fitur IComSat v1.1 -SIM900 GSM/GPRS shield IComSat v1.1 -SIM900 GSM/GPRS shield memiliki fitur sebagai berikut: Memiliki 4 tingkat frekuensi jaringan 850/900/1800/1900MHz. Paket data GPRS kelas 10/8. Di kontrol dengan AT commands (GSM 07.07, 07.05 dan SIMCOMenhanced AT Commands). SMS (Short message service) Power ON/OFF dan fungsi reser di dukung oleh arduino 2. Spesifikasi IComSat v1.1 -SIM900 GSM/GPRS shield Spesifikasi IComSat v1.1 -SIM900 GSM/GPRS shield sebagai berikut : Ukuran board IComSat memiliki ukuran board dengan 77.2mm X 66.0mm X 1.6mm Indikator yang terdapat pada IComSat yaitu PWR, status LED, net status LED Power supply IComSat dapat di jalankan dengan power supply 9 20 volt yang sesuai dengan arduino 30
protocol komunikasi dalam IComSat menggunakan protocol UART. a. Layanan Pesan Singkat (Short Message Service) dan Missed Call Pada perancangan sistem keamanan brankas yang akan dibuat kali ini, penulis akan menggunakan layanan pesan singkat (Short Message Service/SMS) serta layanan panggilan suara berupa misscal sebagai peringatan yang dapat diketahui oleh pemilik berankas jika ada yang salah dalam memasukan password atau ada yang membuka paksa pintu brankasnya. 1. Layanan Pesan Singkat (SMS) SMS atau short messaging services merupakan salah satu media yang paling banyak digunakan sekarang ini dikarenakan murah dan prosesnya cepat. SMS merupakan fitur dari GSM (Global System for Mobile Communications), yang dikembangkan dan distandarisasi oleh ETSI (European Telecommunications Standards Institute). SMS pada awal diciptakan adalah bagian dari layanan pada sistem GSM yang dikembangkan dan distandarisasi oleh ETSI. SMS semula hanyalah merupakan layanan yang bersifat komplementer terhadap dua layanan utama sistem GSM (atau sistem 2G pada umumnya) yaitu layanan voice dan switced data. Namun karena keberhasilan SMS yang tidak terduga, dengan ledakan pelanggan yang mempergunakannya, menjadikan SMS sebagai bagian yang sangat penting dari layanan sistem bergerak. SMS adalah layanan untuk mengirim dan menerima pesan tertulis (teks) dari maupun kepada perangkat bergerak (mobile device). Pesan teks yang 31
dimaksud tersusun dari huruf, angka atau karakter alfanumerik. Pesan teks dikemas dalam satu paket/frame yang berkapasitas maksimal 160 byte yang dapat direpresentasikan berupa160 karakter huruf latin atau 70 karakter alfabet non-latin seperti alfabet Arab atau Cina. Pengiriman pesan SMS secara store and forward berarti pengirim pesan SMS menuliskan pesan dan nomor telepon tujuan dan kemudian mengirimkannya (store) ke server SMS (SMS-Center) yang kemudian bertanggung jawab untuk mengirimkan pesan tersebut (forward) ke nomor telepon tujuan. Hal ini mirip dengan mekanisme store and forward pada protokol SMTP yang digunakan dalam pengiriman e-mail internet. Keuntungan mekanisme store and forward pada SMS adalah penerima tidak perlu dalam status online ketika ada pengirim yang bermaksud mengirimkan pesan kepadanya, karena pesan akan dikirim oleh pengirim ke SMSC (SMS-Center) yang kemudian dapat menunggu untuk meneruskan pesan tersebut ke penerima ketika ia siap dan dalam status online di lain waktu. Ketika pesan SMS telah terkirim dan diterima oleh SMSC, pengirim akan menerima pesan singkat (konfirmasi) bahwa pesan telah terkirim (message sent). Hal-hal inilah yang menjadi kelebihan SMS dan populer sebagai layanan praktis dari sistem telekomunikasi. Layanan pesan singkat ini merupakan merupakan sistem pengamanan utama atau primer yang digunakan dalam perancangan sistem keamanan berangkas kali ini. Layanan ini dapat mengirimkan... 32
2. Missed Call Missed call merupakan istilah unik yang ada dalam dunia telpon selluer. Missed call sendiri mempunyai makna yaitu panggilan suara atau telpon yang tidak terjawab oleh penerima. Missed call dapat terjadi dalam 2 (dua) kondisi, yang pertama panggilan suara memang benar-benar tidak terjawab atau sengaja tidak dijawab oleh penerima. Yang ke dua ialah panggilan suara yang sengaja diputuskan sambungannya oleh pemanggil sebelum panggilan suara tersebut dijawab oleh penerima. Pada perancangan sistem keaman kali ini penulis menjadikan missed call sebagai sistem keamanan kedua atau skunder. Pemilik berankas akan menerima informasi berupa panggilan dari nomor telpon brankas sehingga pemilik berankas dapat langsung menyadari jika brankas dalam masalah. Selain itu jika pemilik brankas tidak menyadari jika ada panggilan maka akan dapat melihat data nomor telpon yang telah memanggil. 2.10 LED (Light Emitting Diode) Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya. 33
Gambar 2.15 LED (Light Emitting Diode) Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube. Pada Perancangan tugas akhir ini, LED digunakan sebagai indikator dari status pintu, apakah pintu tersebut terbuka atau tertutup. Jika pintu dalam keadaan tertutup maka LED akan padam. Keadaan sebaliknya terjadi jika pintu dalam keadaan terbuka maka LED akan menyala. 2.11 Push Button Switch Push button switch (saklar tombol tekan) adalah perangkat / saklar sederhana yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran arus 34
listrik dengan sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock disini berarti saklar akan bekerja sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada kondisi normal. Sebagai device penghubung atau pemutus, push button switch hanya memiliki 2 kondisi, yaitu On dan Off (1 dan 0). Istilah On dan Off ini menjadi sangat penting karena semua perangkat listrik yang memerlukan sumber energi listrik pasti membutuhkan kondisi On dan Off. Gambar 2.16 Push button switch Karena sistem kerjanya yang unlock dan langsung berhubungan dengan operator, push button switch menjadi device paling utama yang biasa digunakan untuk memulai dan mengakhiri kerja mesin di industri. Secanggih apapun sebuah mesin bisa dipastikan sistem kerjanya tidak terlepas dari keberadaan sebuah saklar seperti push button switch atau perangkat lain yang sejenis yang bekerja mengatur pengkondisian On dan Off. 35
Penulis menggunakan push button switch sebagai sensor posisi brankas. Push button switch akan diletakan pada sisi brankas bagian bawah. Jadi jika brankas diangkat saklar dalam kondisi terbuka sehingga memutuskan aliran listik. Dan jika aliran listik pada push button tersebut terputus makan sistem sensor akan bekerja lalu buzzer akan berbunyi sebagai tanda peringatan. 36