INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research Volume 4 Nomor 2 Tahun 2024 Page 9342-9351 E-ISSN 2807-4238 and P-ISSN 2807-4246
Website: https://j-innovative.org/index.php/Innovative

## Implementasi Sensor Gerak (PIR) sebagai Detektor Gerakan Manusia dalam Ruang
Gianita Anastasia Salamena 1 ✉ , Ronaldo Talapessy 2 , Grace Loupatty 3 ,
Josephus R. Kelibulin 4 , Vicky Salamena 5
(1)(2)(3)(4) Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas
Pattimura,
(5) Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Ambon
Email: gian.fisika10@gmail.com 1 ✉

## Abstrak
Pada penelitian ini telah dirancangbangun sebuah Sistem pendeteksi gerak tubuh manusia terdiri dari rangkaian  digital  yang  menerima  sinyal  analog  sensor  gerak  PIR  GH718  berdasarkan  gelombang inframerah yang dipancarkan oleh manusia dan diubah menjadi sinyal digital rangkaian pengendali berbasis mikrokontroler ATmega8535. Sistem dilengkapi dengan Buzzer dimana, dimana ika sinyal keluaran  analog  sensor  tersebut  menangkap  gelombang  panas  akibat  pergerakan  manusia,  maka rangkaian  digital  akan  dibentuk  oleh  rangkaian  catu  daya  untuk  menyalakan  bel  listrik,  sebagai indikator  keberadaan  manusia.  Sistem  pendeteksi  dapat  mendeteksi  keberadaan  manusia  dengan jarak maksimum 7 meter, secara horizontal dan vertikal sensor mendeteksi pada sudut 300 hingga 1500 di depan sensor, dengan tegangan keluaran 3.57 V ketika mendeteksi pergerakan tubuh manusia dan 0 V ketika tidak mendeteksi gerak tubuh manusia.
Kata Kunci: sensor gerak, mikrokontroler atmega8535, detektor gerak
Abstract
In  this  study,  a  human-body  motion  detection  system  has  been  designed  and  built.  The  system consists of a digital circuit that receives analog signals from the PIR GH718 motion sensor. It detects infrared waves emitted by humans and converts them into digital signals for the microcontroller-based controller circuit using ATmega8535. The system is equipped with a buzzer. When the sensor's analog output signal captures heat waves from human movement, the digital circuit will be triggered by the power  supply  circuit  to  activate  the  electric  bell,  serving  as  an  indicator  of  human  presence.  The detection system can detect human presence at a maximum distance of 7 meters. The sensor detects horizontally and vertically within an angle range o f 30° to 150° in front of the sensor, with an output voltage of 3.57 V when detecting human body movement and 0 V when no movement is detected. Keyword: motion sensor, microcontroller atmega8535, motion detector

## PENDAHULUAN
Seiring  dengan  perkembangan  teknologi  yang  begitu  pesat,  manusia  secara  terus menerus mengembangkan peralatan yang membantu agar lebih mudah dalam beraktivitas, sehingga dapat meningkatkan efektivitas dan efisiensi kerjanya. Peningkatan efektivitas dan efisiensi tersebut merujuk pada kondisi yang nyaman dan aman. Keamanan menjadi salah satu  kebutuhan  penting  manusia  baik  bagi  dirinya,  maupun  harta  benda  di  lingkungan sekitarnya.  Namun  keterbatasan  tenaga  manusia  untuk  memantau  suatu  daerah  atau ruangan tertentu, menjadi kendala utama bagi terwujudnya keinginan tersebut. (Htwe et al., 2020; Saranu et al., 2018; Syahidulhaq et al., 2017). Dewasa ini, muncul inovasi terbaru yang dapat  menunjang  aktivitas  manusia  tanpa  perlu  mengeluarkan  energi  lebih,  dengan terciptanya  peralatan  otomatis  yang  bekerja  karena  adanya  pancaran  gelombang elektromagnetik  yaitu  hal  ini  gelombang  inframerah  dari  tubuh  manusia  ketika  ada pergerakan  yang  dilakukan  manusia.  Gelombang  inframerah  dari  tubuh  manusia  akan memancarkan energi  panas membuat  Sensor  Passive Infrared Receiver (PIR) mendeteksi perubahan  tersebut.  (Laksana  et  al.,  2017;  Syahidulhaq  et  al.,  2017;  Waworundeng  et  al., 2017).
Sensor PIR digunakan untuk pendeteksi otomatis untuk efektifitas dan efisiensi dalam aktivitas sehari-hari manusia (Ahadiah et al., 2017; Desmira et al., 2020; Latuconsina et al., 2017)  terutama  sistem  keamanan  untuk  keselamatan  manusia  (Putra  &  Akmal,  2016; Ruuhwan et al., 2020; Tempongbuka et al., 2015; Wibowo et al., 2021). Pada penelitian ini akan  dirancangbangun  sistem keamanan menggunakan Sensor Passive Infra Red GH718 berbasis Mikrokontroler ATMega8538 yang disertai dengan alarm. Sistem ini memberikan solusi yang ekonomis tanpa mengorbankan kualitas dan keandalan efektifitas dalam instalasi
maupun respon real-time.

## METODE PENELITIAN
Rancang  bangun  sistem  keamanan  berbasis  detektor  gerak  tubuh  manusia menggunakan sensor gerak PIR GH718 dan mikrokontroler ATMega8535 terdiri dari tiga bagian:
1. Unit Penginderaan
Sensor yang digunakan pada penelitian ini adalah Sensor Gerak PIR (Passive Infrared Receiver) tipe GH718. Sensor ini terdiri dari beberapa bagian yaitu, Pyroelectric Sensor (detektor radiasi IR), Fresnel Lens (membantu fokus radiasi IR dan jangkauan deteksi), Circuit Board (pemroses sinyal IR) dan Casing (penutup komponen sensor). (Lesmana et al., 2021). Sensor PIR akan merespon energi panas dari pancaran sinar inframerah pasif dari setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini salah satunya adalah tubuh manusia. Secara umum, sensor gerak PIR yang diproduksi hanya mendeteksi pancaran inframerah dengan panjang gelombang 8-14 µm , sehingga sensor  gerak  PIR  tidak  akan  mengirim  sinyal  output  apabila  diperhadapkan  dengan benda panas yang tidak memiliki panjang gelombang dalam kisaran tersebut. Manusia sendiri memiliki suhu badan (rata-rata 32 0 C), yang merupakan suhu panas khas pada lingkungan yang dapat menghasilkan pancaran inframerah dengan panjang gelombang antara 9-10 µm (dengan nilai standar 9.4 µm ) inilah yang kemudian dapat diterima oleh sensor  gerak  PIR  GH718.  Hubungan  panjang  gelombang  (λ)  dengan  temperatur dijelaskan dalam Hukum Pergeseran Wien. Output dari sensor gerak PIR ini hanya akan mengeluarkan logika 0 atau 1, dimana 0 menyatakan kondisi Low dimana sensor tidak mendeteksi  adanya  gerakan  manusia,  dan  1  yang  menyatakan  kondisi  High  dimana sensor mendeteksi adanya pergerakan manusia.
Gambar 1. Bagian sensor PIR
2. Unit Pengkondisi dan Pemroses Sinyal
Mikrokontroler  ATMega8535  memiliki  kemampuan  mengkonversi  sinyal  analog  ke
digital (ADC) berfungsi untuk memproses data yang dikirim oleh Sensor PIR. Sensor PIR GH718  memiliki  3  pin  yakni,  pin  negatif  (-)  sebagai  ground,  pin  positif  (+)  sebagai penerima tegangan masukan untuk proses kerja sensor dan pin Vout yang dihubungkan dengan port A0 mikrokontroler ATmega8535. Sensor akan mengirim sinyal high atau berlogika  1  ketika  pada  daerah  jangkauan  sensor  ada  pergerakan  tubuh  manusia, sehingga sensor menangkap pancaran gelombang elektromagnetik yakni inframerah dari tubuh manusia yang mengindikasikan keberadaan manusia.
3. Unit Penampil Data dan Kontrol
Unit penampil data merupakan bagian dari Rangkaian mikrokontroler yang dilengkapi dengan  LCD  (Liquid  Crystal  Display)  berkarakter  16x2  yang  dimanfaatkan  untuk menampilkan karakter tulisan yang menegaskan keberadaan manusia binformasi yang dikirimkan sensor ke mikrokontroler.
Pada sistem keamanan ini, dirancang ini diperlukan dua catu daya yakni, 5V dan 12V, dimana
5V  sebagai  tegangan  referensi  yang  diperlukan  mikrokontroler  ATmega8535  untuk mengfungsikan ADC, yang cukup efektif untuk mendeteksi gerakan manusai. Dan 12V untuk menjalankan relay 12V yang terhubung dengan salah satu pin Buzzer. Sensor PIR sebagai input dan Buzzer sebagai output. Adapun skema rangkaian sistem keamanan ini, ditunjukkan pada gambar 2.
A T M EG A 8 53 5 40 39 38 36 35 34 33 37 22 23 24 25 26 27 28 32 31 30 29 ADC0/PA0 ADC1/PA1 ADC2/PA2 ADC3/PA3 ADC4/PA4 ADC5/PA5 ADC6/PA6 ADC7/PA7 (SCL)/PC0
(SDA)/PC1 (TCK)/PC2 (TMS)/PC3 (TD0)/PC4 (TD1)/PC5 (TOSC1)/PC6 (TOSC2)/PC7 AREF GND AVCC 13 12 9 1 2 3 4 5 6 7 8 14 15 16 17 18 19 20 21 11 XTAL1 XTAL2 RESET PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5(MOSI) PB6(MISO) PB7(SCK) PD0/RXD PD1/TXD PD2/INT0 PD3/INT1 PD4/OC1B PD5/OC1A PD6/ICP1 PD7/OC2 GND 11.0592 Mhz C 4 22pF C 3 22pF C 2 10nF RESET 2 (VCC) 3 (VEE) 1 (GND) 5 (RW) 6 (E) 4 (RS) 7 (D0) 8 (D1) 10 (D3) 11 (D4) 9 (D2) 13 (D6) 14 (D7) 12 (D5) 15 (A) 16 (K) 3 1 2 LCD 16X2 SENSOR PIR GH718 10K OUT C 1 1 µ F R 1 47 R 2 4.7K Pin ATmega8535 yang tidak digunakan Ground (GND) Pin Masukan Tegangan (VCC) Keterangan: LED INPUT (Energi Panas – Pancaran Inframerah Manusia)
Gambar 2. Rangkaian detektor gerak manusia
Rangkaian  penyusun  sistem  pendeteksi  gerak  manusia  unit  penginderaan  dan  unit pemroses sinyal. Unit penginderaan ditunjukkan oleh blok berwarna merah terdiri dari
sensor gerak PIR GH718 yang menerima besaran fisis perubahan temperatur pada tubuh manusia saat bergerak. Unit pemroses sinyal ditunjukkan oleh blok berwarna biru, terdiri dari mikrokontroler ATmega8535 dan komponen penunjang fungsi kerjanya, yang akan memproses input akibat gerak manusia dari sensor PIR, dan kemudian memfungsikan Unit Penampil Data yakni bel Buzzer dan terhubung pada rangkaian transistor sebagai saklar sekaligus catu daya (Gambar 3).
Gambar 3 menunjukkan skematik rangkaian yang terdiri atas 2 blok rangkaian yang langsung terhubung dengan indikator output sensor yaitu bel listrik. Rangkaian blok (a) ditandai dengan garis hijau yang merupakan rangkaian transistor sebagai saklar yang dibangun  dengan  rangkaian  interface  relay,  kemudian  rangkaian  blok  (b)  ditandai dengan garis biru yang meurupakan rangkaian catu daya yang memberikan sumber tegangan pada sistem.
Relay12V DC Buzzer 1Amp 220V AC 7805 3 1 2 7812 3 1 2 OUT OUT IN IN C 3 0.1uF C 2 0.1uF C 1 470uF 16V C 4 1000uF 25V BC547 D 5 D 1 D 2 D 3 D 4 R 3 100 PIN 14 PORT D0 Ground (GND) Keterangan: Blok Catu Daya Blok Transistor sebagai Saklar (a) (b)
Gambar 3. Sistem Pendukung Detektor Gerakan Manusia

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem Detektor Gerakan manusian berbasis Sensor PIR GH718, mampu mendeteksi kontras  radiasi  infra  merah  yang  dihasilkan  dari  panas  tubuh  manusia.  Untuk  metode pendeteksian pergerakan objek dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Metode Uji Pergerakan Objek
Sensor PIR GH718 memiliki 3 pin yakni, pin negatif (-) sebagai ground, pin positif (+) sebagai  penerima  tegangan  masukan  untuk  proses  kerja  sensor  dan  pin  Vout  yang dihubungkan dengan port A0 mikrokontroler ATmega8535. Sensor akan mengirim sinyal high atau berlogika 1 ketika pada daerah jangkauan sensor ada pergerakan tubuh manusia, sehingga sensor menangkap pancaran gelombang elektromagnetik yakni inframerah dari tubuh manusia yang mengindikasikan keberadaan manusia. Port A0 merupakan salah satu dari delapan pin Port A pada mikrokontroler ATmega8535 yang berfungsi sebagai pin I/O (input/output)  untuk  mengkonversikan  sinyal  analog  menjadi  sinyal  digital  (ADC-Analog Digital Converter) atau sebaliknya. Hasil uji sensor PIR GH718 memerlukan waktu pemanasan ketika pertama kali mendapat tegangan dari catudaya (20 detik), untuk beradaptasi dengan lingkungan dimana ia ditempatkan agar dapat berfungsi dengan baik. Untuk mengetahui waktu  yang  diperlukan  maka  dilakukan  pengambilan  data  lama  waktu  yang  diperlukan sensor gerak PIR GH718 untuk mendeteksi objek yang berada di daerah jangkauannya, tepat setelah  saklar  pada  alat  pendeteksi  gerak  tubuh  manusia  dinyalakan  (ON)  hingga  LED indikator  menyala  sebagai  tanda  sensor  telah  mendeteksi  keberadaan  manusia  melalui gerakan yang dilakukan.
Selain  itu,  pengujian  yang  dilakukan  untuk  mengukur  daerah  jangkauan  sensor terhadap  objek  (gerakan  manusia)  seperti  pada  gambar  4,  menunjukkan  bahwa  sensor dapat bekerja baik secara vertikal maupun horizontal yakni di depan sensor.
Tabel 1. Pengujian Jangkauan Sensor
Sudut
Variasi ( 0 ) Respon Buzzer Jarak maksimum (cm) Tegangan (V) ON OFF V out ADC 0 √ - 0 0
√ - 0 0 20 √ - 0 0 30 √ 700 3,57  2,7 40 √ 700 3,57  2,7 50 √ 700 3,57  2,7 60 √ 700 3,57  2,7 70 √ 700 3,57  2,7 80 √ 700 3,57  2,7 90 √ 700 3,57  2,7 100 √ 700 3,57  2,7 110 √ 700 3,57  2,7 120 √ 700 3,57  2,7 130 √ 700 3,57  2,7 140 √ 700 3,57  2,7 150 √ 700 3,57  2,7 160 √ - 0 0 170 √ - 0 0 180 √ - 0 0
Sistem Pendeteksi Gerak dapat bekerja mendeteksi adanya manusia melalui gerakan yang memancarkan  gelombang  inframerah akibat energi panas yang  berasal dari tubuh manusia (tabel 1), selain itu sistem pendeteksi gerak tubuh manusia yang tidak mendeteksi ketika objek berada pada posisi kurang dari 300 dan lebih dari 1500 di depan sensor (gambar 5).
Sensor gerak PIR GH718 bekerja mendeteksi adanya manusia melalui gerakan yang memancarkan gelombang inframerah akibat energi panas yang berasal dari tubuh manusia dengan panjang gelombang rata-rata 9.4 mikrometer dengan jarak maksimum 700 cm (7 m).  Berdasarkan  hal  itu,  maka  dirancang  sebuah  sistem  pendeteksi  geraktubuh  manusia yang  memberikan  informasi  keberadaan  manusia.  Sistem  tersebut  terdiri  dari  rangkaian digital yang berbasis mikrokontroler ATmega8535 sebagai pengendali dan rangkaian catu daya  sebagai  sumber  tegangan  terhadap  sistem.  Sistem  ini  bekerja  mendeteksi  gerakan manusia yang secara alamiah memancarkan gelombang inframerah. Gelombang inframerah yang dipancarkan oleh manusia tidak dapat terlihat secara kasat mata. Pada sensor terdapat lensa  fresnel  yang  fokus  terhadap  pancaran  gelombang  inframerah  tersebut,  kemudian panjang gelombang inframerah disaring oleh IR Filter senilai panjang gelombang inframerah manusia.  Pada  proses  selanjutnya  bagian  inti  dari  sensor  ini  melakukan  proses  fisis perubahan energi yakni energi panas menjadi energi listrik, dimana material pada inti sensor mengubah  energi  panas  yang  menghasilkan  gelombang  inframerah  menjadi  arus  listrik yang  menimbulkan  tegangan.  Jika  sensor  menangkap  energi  panas  yang  berasal  dari manusia, sensor akan mengeluarkan tegangan sesuai dengan referensi tegangan masukan rangkaian pengendali mikrokontroler ATmega8535.

## SIMPULAN
Dibuatnya sistem  sensor PIR  pada  penelitian ini  sebagai detector  gerakan  manusia untuk sistem keamanan di ruang ini dapat diimplementasikan untuk kebutuhan masyarakat secara  luas,  agar  dapat  memberikan  suatu  informasi  ketika  meninggalkan  ruang  kamar dalam keadaan kosong. Berdasarkan hasil pengujian, sensor PIR dapat mendeteksi gerakan pada jangkauan jarak 0 sampai 7 meter. Berdasarkan pengujian, waktu yang dibutuhkan untuk  warmup  sensor  saat  pertama  kali  dinyalakan  berkisar  20  detik.  Alat  dapat dikembangkan dengan menambahkan kamera pemantau, agar dapat melihat gerakan yang terdeteksi  oleh  alat.  kosong.  Berdasarkan  hasil  pengujian,  sensor  PIR  dapat  mendeteksi gerakan  pada  jangkauan  jarak  0  sampai  7  meter.  Alat  dapat  dikembangkan  dengan menambahkan kamera pemantau, agar dapat melihat gerakan yang terdeteksi oleh Sistem.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahadiah,  S.,  Muharnis,  &  Agustiawan.  (2017).  Implementasi  Sensor  Pir  Pada  Peralatan.
Inovtek Polbeng, 07(1), 29 – 34.
Desmira, D., Aribowo, D., Nugroho, W. D., & Sutarti, S. (2020). Penerapan Sensor Passive Infrared  (Pir)  Pada  Pintu  Otomatis  Di  Pt  Lg  Electronic  Indonesia. PROSISKO:  Jurnal
https://doi.org/10.30656/prosisko.v7i1.2123
Htwe, T. Z., Tun, A. T., & Aung, C. S. (2020). Power Saving System Using LDR And PIR Sensor.
4(August), 0 – 5.
Laksana, C., Prasetya, D. A., Studi, P., Elektro, T., Teknik, F., Malang, U. M., Teknik, J., Sistem, E., & Darat, P. A. (2017). Sistem Keamanan Ksatrian Dengan Sensor Pir. Snatif, 259 – 266.
Latuconsina,  R.,  Laisina,  L.  H.,  &  Permana  L,  A.  (2017).  Pemanfaatan  Sensor  PIR  (Passive Infrared  Receiver)  dan  Mikrokontroler  Atmega  16  Untuk  Efisiensi  Pemakaian  Air Wudhu. Jurnal  Informatika:  Jurnal  Pengembangan  IT,  2(2),  18 – 22. https://doi.org/10.30591/jpit.v2i2.525
Lesmana, Y., Pane, R., Hsb, E. R., Hakim, L., Agusti, N., Irmayani, D., & Adi, P. D. P. (2021). Review of Motion Sensors as a Home Security System and approach to the Internet of Things  Project. Internet  of  Things  and  Artificial  Intelligence  Journal,  1(4),  265 – 275. https://doi.org/10.31763/iota.v1i4.533
Putra, E. K., & Akmal. (2016). RANCANG BANGUN SISTEM PENGONTROLAN PERANGKAT LISTRIK PADA RUANGAN DENGAN SENSOR PIR MENGGUNAKAN ARDUINO UNO R3. Jurnal TEKNOIF, 4(2), 120 – 129.
Ruuhwan, R., Rizal, R., & Kurniawan, R. (2020). Pendeteksi Gerakan Menggunakan Sensor PIR untuk Sistem Keamanan di Ruang Kamar Berbasis SMS. Jurnal Informatika Universitas Pamulang, 5(3), 281. https://doi.org/10.32493/informatika.v5i3.5706
Saranu, P. N., Abirami, G., Sivakumar, S., Ramesh, K. M., Arul, U., & Seetha, J. (2018). Theft Detection System using PIR Sensor. 2018 4th International Conference  on Electrical Energy Systems (ICEES), 656 – 660. https://doi.org/10.1109/ICEES.2018.8443215
Syahidulhaq, H. A., Hafiddudin, H., & Aulia, S. (2017). Sistem Keamanan Berbasis Alarm Ip Camera Dengan Passive Infrared Receiver (Pir) Sensor Dan Sms Gateway. Jurnal Elektro Dan Telekomunikasi Terapan, 3(2), 312 – 320. https://doi.org/10.25124/jett.v3i2.300
Tempongbuka,  H.,  Kendek  Allo,  E.,  &  U  A  Sompie,  S.  R.  (2015).  Rancang  Bangun  Sistem Keamanan  Rumah  Menggunakan  Sensor  PIR  (Passive  Infrared)  Dan  SMS  Sebagai
Notifikasi. Journal Teknik Elektro Dan Komputer, 4(6), 10 – 15. https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/elekdankom/article/view/9992
Waworundeng, J., Doni, L., Dan, I., & Pangalila, C. A. (2017). Implementasi Sensor PIR sebagai Pendeteksi  Gerakan  untuk  Sistem  Keamanan  Rumah  menggunakan  Platform  IoT Implementation of PIR Sensor as Motion Detector for Home Security System using IoT Platform. Cogito Smart Journal, 3(2), 152 – 163.
Wibowo, A., Sucipta, I., Siringoringo, Y., & Welman Simatupang,  J. (2021). Desain Sensor