SISTEM MONITORING MENGGUNAKAN ROBOT CCTV BERBASIS ARDUINO DENGAN SISTEM KENDALI SMARTPHONE ANDROID DAN INTERNET SKRIPSI PUTRA

SISTEM MONITORING MENGGUNAKAN ROBOT CCTV BERBASIS ARDUINO DENGAN SISTEM KENDALI SMARTPHONE ANDROID DAN INTERNET SKRIPSI PUTRA 111402091 PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017

ii PERSETUJUAN Judul : SIMULASI SISTEM MONITORING MENGGUNAKAN ROBOT CCTV BERBASIS ARDUINO DENGAN SISTEM KENDALI SMARTPHONE ANDROID VIA INTERNET Kategori : SKRIPSI Nama : PUTRA Nomor Induk Mahasiswa : 111402091 Program Studi : S1 TEKNOLOGI INFORMASI Departemen : TEKNOLOGI INFORMASI Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Romi Fadillah Rahmat B.Comp.Sc., M.Sc. Seniman, S.Kom., M.Kom NIP. 19860303 201012 1 004 NIP. 19870525 201404 1 001 Diketahui/disetujui oleh Program Studi S1 Teknologi Informasi Ketua, Romi Fadillah Rahmat B.Comp.Sc., M.Sc. NIP.19860303 201012 1 004

iii PERNYATAAN SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2017 PUTRA 111402091

iv UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa dengan segala berkat dan karunianya penulisan tugas akhir ini berhasil diselesaikan. Selama penyelesaian tugas akhir ini, banyak bantuan dan kerja sama serta doa dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis sampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Tuhan Yesus Kristus, untuk kasih dan kebaikannya sehingga penulis boleh menyelesaikan penulisan tugas akhir ini. 2. Bapak Tumpal Panggabean dan Ibu Epelina Sirait selaku orang tua penulis yang telah membesarkan penulis dengan penuh cinta kasih, Kakak Merry Sucianna Sagita Panggabean, Kakak Sri Septenia Panggabean, Kakak Friska Panggabean beserta seluruh keluarga besar yang telah memberikan dukungan dan motivasi baik materil dan spiritual selama penulis mengikuti pendidikan hingga berakhirnya penulisan tugas akhir ini. 3. Bapak Seniman, S.Kom., M.Kom selaku pembimbing 1 dan Bapak Romi Fadillah Rahmat, B.Comp.Sc., M.Sc selaku pembimbing 2 yang telah banyak meluangkan waktu dan pikiran beliau, memotivasi, memberikan arahan, kritik dan saran kepada penulis. 5. Bapak Dedy Arisandi, S.T., M.Kom dan Ibu Sarah Purnamawati, S.T., M.Sc selaku Dosen Penguji yang telah memberikan kritik dan saran kepada penulis. 6. Seluruh dosen, staff dan pegawai di Program Studi Teknologi Informasi serta Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu. 7. Rekan seperjuangan diangkatan 2011 Program Studi Teknologi Informasi yang telah memberikan dukungan khususnya Tommy Frans Nainggolan, Hardy Afandi Purba, Vincentius Siagian, Nathan Polindo Lumban Tobing, Rina dan seluruh teman-teman angkatan 2011 lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah bersedia menjadi teman diskusi dan memberikan dukungan kepada penulis, semoga kita dapat meraih kesuksesan

v 9. Adik-adik di Program Studi Teknologi Informasi yang sudah memberikan bantuan, dukungan dalam penyelesaian tugas akhir ini khususnya Andes Pahala, Tito Pandiangan, Tommy Sirait. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih untuk segala pihak yang secara langsung maupun tidak langsung membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian ini. Semoga Tuhan Yesus Kristus membalas dengan terus memberikan karunia dan berkat yang tiada henti-hentinya bagaikan sungai kasih yang tiada berkesudahan.

vi ABSTRAK Pada umumnya, sistem monitoring ruangan menggunakan kamera CCTV yang ditempatkan pada titik-titik tertentu pada suatu ruangan. Kemudian hasil tangkapan kamera akan ditampilkan pada monitor yang terletak di ruangan lain. Sistem monitoring ruangan konvensional ini memiliki kelemahan yaitu dalam hal jarak pemantauan dan pengambilan gambar oleh kamera CCTV yang terbatas karena tidak dapat bergerak. Masalah pengambilan gambar oleh kamera CCTV dianggap penting karena hasil rekaman CCTV dapat memberikan informasi kepada penggunanya serta dapat menjadi alat bukti dari tindak suatu kejahatan. Untuk mengatasi hal tersebut, maka diperlukan suatu pengembangan teknologi yang dapat membantu mengatasi kekurangan dari sistem monitoring konvensional tersebut. Penggunaan robot CCTV yang dapat dikendalikan menggunakan smartphone melalui internet diharapkan dapat membuat sistem monitoring ruangan menjadi lebih baik. Robot CCTV adalah robot yang dirakit dengan tujuan untuk dapat melakukan pemantauan ruangan yang dapat bergerak secara otomatis dan manual. Robot ini bergerak sesuai keinginan pengguna yang dikendalikan melalui smartphone android yang terhubung ke robot secara wireless via internet. Pada penelitian ini robot CCTV masih bersifat prototype dan menggunakan mikrokontorler Arduino Uno R3. Hasil yang diperoleh dari pengujian sistem ini adalah robot dapat bergerak sesuai dengan kontrol pengguna seperti bergerak pada mode otomatis dan manual dan kamera dapat bergerak horizontal dan vertikal. Kata kunci: Arduino Uno R3, prototype, Robot CCTV, android, wireless

vii MONITORING SYSTEM USING A CCTV ROBOT BASED ON ARDUINO WITH ANDROID SMARTPHONE CONTROL SYSTEM AND INTERNET ABSTRACT In general, the room monitoring system uses CCTV cameras that are placed at certain points in a room. Then the camera result will be displayed on the monitor located in another room. This conventional space monitoring system has a disadvantage that is in terms of distance monitoring and image capture by the CCTV camera is limited because it can t move. CCTV camera shooting problems are considered important because CCTV recordings can provide information to users and can be evidence of a crime. To overcome this, it required developing the technology that can help overcome the shortcomings of the conventional monitoring system. The use of CCTV robots that can be controlled using smartphone via internet is expected to make the monitoring system a better room. CCTV robot is a robot that is assembled with the aim to be able to monitor the room that can move automatically and manually. This robot moves according to the user's desire to be controlled via Android smartphone connected to the robot wirelessly via internet. In this research, CCTV robot is still a prototype and using Arduino Uno R3 microcontroller. The results obtained from testing this system is that the robot can move in accordance with user controls such as automatic and manual modes and the camera can move horizontally and vertically. Keywords: Arduino Uno R3, prototype, Robot CCTV, android, wireless

viii DAFTAR ISI PERSETUJUAN PERNYATAAN UCAPAN TERIMA KASIH ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR Hal. ii iii iv vi vii vii x xi BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Rumusan Masalah 2 1.3. Batasan Masalah 3 1.4. Tujuan Penelitian 3 1.5. Manfaat Penelitian 3 1.6. Metodologi Penelitian 3 1.7. Sistematika Penulisan 4 BAB 2 LANDASAN TEORI 6 2.1 Robot 6 2.1.1 Sejarah Robot 6 2.1.2 Karakteristik Robot 7 2.1.3 Tipe Robot 7 2.2 Arduino Uno R3 8 2.2.1 Spesifikasi 8 2.2.2 Proteksi 9

ix 2.2.3 Power Supply 9 2.2.4 Memori 10 2.2.5 Input dan output (I/O) 10 2.2.6 Komunikasi 11 2.3 Mikrokontroler ATMEGA 328 12 2.3.1 Konfigurasi PIN ATMEGA 328 15 2.4 Aktuator 17 2.4.1 Motor DC 17 2.4.2 Motor Stepper 19 2.4.3 Motor Driver IC L293 19 2.5 Sensor 20 2.6 Kamera CCTV 20 2.7 DVR 21 2.8 Modem 22 2.9 Android 22 2.10 Penelitian Terdahulu 23 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN 26 3.1. Analisis 26 3.1.1. Arsitektur umum 27 3.1.2. Pemodelan persyaratan sistem dengan Use case 29 3.1.3. Activity Diagram 30 3.2. Perancangan Sistem 31 3.2.1Komponen yang digunakan robot 31 3.2.2 Perancangan konstruksi robot CCTV 33 3.2.3 Perancangan kerangka robot 33 3.2.4 Perancangan Aktuator robot 34 3.2.5 Perancangan rangkaian pemancar data dari DVR 35 3.2.6 Perancangan rangkaian sumber tegangan 36 3.2.7 Perancangan pemancar dan penerima ASK 36 3.2.8 Perancangan rangkaian keseluruhan robot 37 3.2.9 Perancangan program mikrokontroler 38

x 3.2.10 Flowchart sistem secara umum 39 3.2.11 Perancangan antarmuka sistem 40 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 41 4.1. Implementasi Sistem 41 4.1.1 Implementasi konstruksi utama 41 4.1.2 Implementasi konstruksi Aktuator 42 4.1.3 Implementasi Board Mikrokontroler (main board) 43 4.1.4 Implementasi Module FST4 dan CZS3 43 4.1.5 Implementasi Board Driver Motor DC 44 4.2. Implementasi Perangkat Lunak 45 4.2.1 ImplementasiModule Program Mikrokontroler 45 4.2.2 Skema Pembuatan Program di Mikrokontroller Arduino UNO dan Cara men-download Program ke Mikrokontroller Arduino UNO 45 4.2.3 Implementasi interface aplikasi pemantau serta Pengendali pada Smartphone 46 4.3 Pengujian Sistem 47 4.3.1 Pengujian Aktuator dan Pergerakan Robot 47 4.3.2 Pengujian Pendeteksi Gerak 48 4.3.3 Pengujian jarak maksimal dari koneksi internet antara Smartphone dan robot CCTV 49 4.3.4Pengujian Kamera Pada Robot 50 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 51 5.1. Kesimpulan 51 5.2. Saran 51 DAFTAR PUSTAKA

xi DAFTAR TABEL Hal. Tabel 2.1 Spesifikasi Mikrokontroler Arduino R3 9 Tabel 2.3.2 Konfigurasi Port B 15 Tabel 2.3.3 Konfigurasi Port C 16 Tabel 2.3.4 Konfigurasi Port D 16 Tabel 3.1 Dokumentasi Naratif Use Case Sistem 30 Tabel 3.2 Tabel Peralatan yang digunakan 31 Tabel 3.3 Tabel Rincian Komponen Fisik 32 Tabel 3.4 Tabel Rincian Komponen Elektronik 32 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Robot Secara Keseluruhan 47

xii DAFTAR GAMBAR Hal. Gambar 2.1 Arsitektur Arduino R3 8 Gambar 2.2 Arsitektur ATMega 14 Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega 328 15 Gambar 2.4 Arah perputaran motor DC 18 Gambar 2.5 Struktur Motor DC 18 Gambar 2.6 Blok diagram motor driver tipe IC L293 20 Gambar 2.7 Kamera CCTV 21 Gambar 2.8 DVR 22 Gambar 2.9 Modem Wifi 22 Gambar 3.1 Arsitektur Umum 27 Gambar 3.2 Usecase Diagram Prototipe Robot CCTV 29 Gambar 3.3 Activity Diagram Prototipe Robot CCTV 30 Gambar 3.4 Rancangan kerangka robot 34 Gambar 3.5 Rancangan Aktuator robot 35 Gambar 3.6 Rancangan Rangkaian Pemancar data dari DVR 35 Gambar 3.7 Perancangan Rangkaian regulator IC 7805 36 Gambar 3.8 Perancangan Pemancar dan Penerima ASK 37 Gambar 3.9 Perancangan Rangkaian Keseleruhan robot 38 Gambar 3.10 Flowchart Sistem Secara Umum 39 Gambar 3.11 Rancangan halaman utama pada smartphone Android 40 Gambar 4.1 Implementasi Kerangka Robot CCTV 42 Gambar 4.2 Implementasi Aktuator Gear 43 Gambar 4.3 Implementasi Board Mikrokontroler 43 Gambar 4.4 Implementasi Module FST4 dan CZS3 44 Gambar 4.5 Implementasi Layout Driver Motor 44 Gambar 4.6 Tampilan Program Arduino 45 Gambar 4.7 Skema Pembuatan Program di Mikrokontroler Arduino R3 46 Gambar 4.8 Interface aplikasi pada Smartphone 46 Gambar 4.9 Pengujian aktuator robot 48

xiii Gambar 4.10 Pengujian pendeteksi gerak 49 Gambar 4.11 Grafik tingkat keberhasilan komunikasi kendali Smartphone 50 Gambar 4.12 Pengujian Kamera yang ditampilkan melalui Smartphone 50