TUGAS AKHIR Perancangan Aplikasi Control dan Monitoring Smart Home System Dengan Komunikasi GSM Menggunakan Arduino Diajukan guna melengkapi sebagian syarat dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1) Disusun oleh: Nama : Rezkiva NIM : 41410110075 Program Studi : Teknik Elektro PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2012
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabbil alamin. Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. yang telah memberikan rahmat dan hidayah Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Perancangan Aplikasi Control dan Monitoring Smart Home System Dengan Komunikasi GSM Menggunakan Arduino. Ucapan terima kasih, penulis persembahkan kepada: 1. Kedua orang tua tercinta yang telah memberikan segalanya dan doa kepada penulis baik dalam keadaan susah maupun senang. 2. Bapak Dr. Ir. Andi Adriansyah, M.Eng. selaku Dosen Pembimbing atas ketulusan hati dan kesabarannya dalam membimbing, mendukung dan mengarahkan penulis. 3. Ketua Program Studi Teknik Elektro Bapak Ir. Yudi Gunardi, M.T. 4. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Elektro yang telah memberikan ilmunya kepada penulis, semoga Bapak dan Ibu dosen selalu dalam rahmat dan lindungan Allah SWT. sehingga ilmu yang telah diajarkan dapat bermanfaat dikemudian hari. 5. Kakak dr. Revilda, Vicky MFAD, Rezaldy dan Meizy yang telah memberikan dukungan kepada penulis. 6. Ayodya Heristyorini S.ked atas masukan dan dukungannya dalam penulisan Skripsi ini. 7. Rekan rekan mahasiswa / mahasiswi Teknik Elektro Universitas Mercu Buana angkatan 17 yang selalu memberikan dukungan kepada penulis. Dalam Skripsi ini, penulis menyadari bahwa dalam pembuatan dan penyusunan masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk perbaikan penulisan berikutnya. Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya. Jakarta, Desember 2012 ( Rezkiva ) v
DAFTAR ISI Halaman Judul... i Halaman Pernyataan... ii Halaman Pengesahan... iii Abstrak... iv Kata Pengantar... v Daftar Isi... vi Daftar Tabel... ix Daftar Gambar... x BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan Penulisan... 3 1.5 Sistem Kerja Alat... 3 1.6 Metode Penyelesaian Masalah... 3 1.7 Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Board Arduino UNO... 5 2.1.1 Konfigurasi pin ATmega328... 7 2.1.2 Daya... 10 2.1.3 Memori... 11 2.1.4 Input dan Output... 12 2.1.5 Komunikasi... 13 2.1.6 Pemograman... 14 2.1.7 Reset Otomatis (Software)... 14 vi
2.1.8 Proteksi Arus Lebih USB... 16 2.1.9 Karakteristik Fisik... 16 2.2 GSM (Global System for Mobile Communication)... 16 2.3 Short Message Service (SMS)... 19 2.3.1 Mode Teks... 20 2.3.2 SMS Center... 21 2.4 Modem GSM Arduino / GPRS Shield... 22 2.5 AT Command Untuk SMS... 23 2.6 BOE Shield... 24 2.7 LED (Light Emitting Diode)... 25 2.8 Sensor Pendeteksi Api (Flame Sensor)... 27 2.9 Sensor PIR (Passive InfraRed)... 28 BAB III PERENCANAAN SISTEM 3.1 Perangkat Yang Diperlukan... 31 3.2 Perancangan System Keseluruhan... 32 3.3 Perancangan Perangkat Keras... 33 3.3.1 Rangkaian Flame Sensor... 33 3.3.2 Rangkaian Motion Sensor... 34 3.3.3 Rangkaian Control LED... 35 3.3.4 Perancangan Gambar Simulasi... 36 3.3.5 Perancangan Panel Control... 37 3.4 Flow Chart Proses Pemograman... 37 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Persiapan Alat dan Bahan... 41 4.2 Pengujian Fungsi Setiap Blok... 41 4.2.1 Pengujian Flame Sensor... 42 vii
4.2.2 Pengujian Motion Sensor... 44 4.2.3 Pengujian Control On / Off Lampu... 45 4.2.4 Pengujian Feedback... 47 4.3 Pengujian Sistem Keseluruhan... 48 4.3.1 Alat dan komponen yang digunakan... 49 4.3.2 Langkah Kerja... 49 4.3.3 Hasil Pengujian... 50 4.3.4 Analisa Data... 52 4.4 Pengoperasian Alat... 53 4.5 Pemeliharaan Alat... 53 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 54 5.2 Saran... 54 Daftar Pustaka... 55 Lampiran viii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Ringkasan board Arduino UNO... 6 Tabel 2.2 Contoh perintah AT Command GSM07.05... 24 Tabel 3.1 Konfigurasi Input / Output... 33 Tabel 4.1 Pengujian pembacaan flame sensor... 43 Tabel 4.2 Pembacaan Motion Sensor... 44 Tabel 4.3 Pengujian LED... 46 Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Alat... 50 ix
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Board Arduino UNO... 6 Gambar 2.2 Konfigurasi pin Atmega328... 10 Gambar 2.3 Arsitektur Jaringan GSM... 19 Gambar 2.4 Skema rangkaian modem GSM Arduino... 23 Gambar 2.5 Konstruksi LED... 27 Gambar 2.6 Ilustrasi pembatasan area sensor... 28 Gambar 2.7 Konfigurasi pin sensor PIR... 29 Gambar 3.1 Diagram Blok Monitoring... 31 Gambar 3.2 Skema perancangan sistem... 32 Gambar 3.3 Rangkaian flame sensor... 34 Gambar 3.4 Rangkaian motion sensor... 35 Gambar 3.5 Rangkaian control LED... 36 Gambar 3.6 Layout simulasi... 36 Gambar 3.7 Panel kontrol... 37 Gambar 3.8 Contoh tampilan software Arduino IDE... 38 Gambar 3.9 Flow chart proses pemograman... 39 Gambar 3.10 Flow chart program On / Off lampu... 39 Gambar 3.11 Flow chart sensor dan indikator... 40 Gambar 4.1 Pengujian flame sensor... 42 Gambar 4.2 Grafik linier terbalik pengujian flame sensor... 43 Gambar 4.3 Pengujian motion sensor... 44 Gambar 4.4 Pengujian LED... 45 Gambar 4.5 Contoh feedback control lampu LED... 47 Gambar 4.6 Contoh feedback passive infrared... 48 Gambar 4.7 Contoh feedback flame sensor... 48 x