## Rancang Bangun Alat Buka Tutup Pintu Pagar Dengan Menggunakan Handphone Dan Keypad
Erikson D. Situmorang,     D. J. Mamahit,     S. R. U.A.Sompie,     E. K. Allo, JurusanTeknikElektro-FT, UNSRAT, Manado-95115, Email: Ichon_choy@yahoo.com
Abstrak  -  Sistem  pengontrolan    buka  tutup  pintu  pagar menggunakan HP dan keypad diperlukan  komunikasi atara HP, modem GSM,dan keypad dengan mikrokontroler secara antarmuka    agar  dapat  dimanfaatkan  sebagai  alat pengontrol  jarak  jauh    dan  jarak  dekat  yang  dapat mensinkronkan  ketiga  device  sehingga  bisa  saling  bertukar data.
Sistem antarmuka dalam penelitian ini memanfaatkan  jalur  komunikasi  port  data  yang  terdapat pada modem GSM  dan Keypad untuk dapat berkomunikasi secara  serial  dengan  mikrokontroler  ATmega  8535. Mikrokontroler sebagai  modul utama, yang akan  membaca SMS  yang  masuk  ke  modem  GSM  sebagai  suatu  perintah dalampengontrolan untuk direalisasikan dikeluaran mikrokontroler,  serta  memerintahkan  modem  GSM  untuk mengirimkan  SMS  balasan  status  keluaran  ke  handphone pengirim.  Kemudian  apabila  terjadi  ganguan  jaringan maka  keypad  dapat  digunakan  sebagai  pengontrolan  pintu pagar  dari  jarak  dekat,dengan  menekan  tombol  pada keypad. LCD di program menjadi petunjuk keterangan dari tombol  –  tombol  keypad    dan  tampilan  SMS  dari Handphone pengirim.
Simulasi  sistem  pengontrolan  buka  tutup  pintu pagar  ini  diharapkan  dapat  mempermudah  pemilik  rumah untuk membuka dan menutup pintu pagar.

## Kata Kunci: Komunikasi Serial, Mikrokontroler ATmega 8535, Handphone, Keypad
Abstract  -  Control  system  open  and  close  the  gate  using  the Handphone and keypad requires communication only between Handphone,  GSM  modem,  and  a  keypad  interface  with    a microcontroller  that  can  be  used  asa  remote  control  device and  a  close  third  to  synchronize    the  device  so  they  can exchange data.
The  system  interfaces  in  this  study  made  use  of  the data contained communications port on the GSM modem and keypad  to  communicate  with  the  microcontroller  Atmega series8535.  Microcontrolleras  the  main  module,  which  will read the incoming SMS to a GSM modem as a commandin the control to be  realized in the output of the microcontroller, and ordered  a  GSM  modem  for  sending  SMS  to  mobile  reply sender  output  status.  Then  in  case  of  network  interruption of the  keypad  can  be  used  as  a  control  gate  at  close  range,by pressing  keys  on  the  keypad.  LCD  in  a    program  guide information  from the  key  -  the  key  of  the  keypad  and  display mobile  SMSsender.
Simulation of the control system open and close the gateis expected to facilitate homeowners to open and close the gate.
Keywords:

## Serial  Communication,  Microcontroller
ATmega 8535, Mobile,keypad

## I. PENDAHULUAN
Berawal dari suatu inspirasi untuk  membuat suatu alat  yang  mampu  untuk  membuka  dan  menutup  pintu
pagar  dengan  menggunakan  komunikasi  telepon  selular dan  keypad,  sistem  ini  dirancang  untuk  mempermudah manusia  untuk  membuka dan  menutup pintu pagar tanpa harus bersusah payah  mendorong atau  menariknya  selain itu juga dalam segi keamanannya akan lebih terjamin.
Alat ini tersusun atas komponen input, proses dan output.  Komponen  input  terdiri  dari  ponsel  dan  keypad yang  berfungsi  untuk  mengirimkan  data  ke  komponen proses  yang  berupa  mikrokontroller  ATMEGA  8535, mikrokontroller ATMEGA 8535 diisikan dengan program pengendali menggunakan bahasa pemograman codevision, kemudian menghasilkan output yang ditampilkan oleh LCD 16x2 dan pintu bergerak.
Teknologi telekomunikasi juga berkembang dengan  pesat,  terutama  teknologi  telepon  selular  yang belakangan  ini  marak  dibicarakan.  Pada  saat  ini  fasilitas dari  teknologi  telepon  selular  (ponsel)  banyak  sekali, begitu  juga  aplikasinya.  Salah  satunya  adalah  fasilitas Short  Message  Service  (SMS)  yang  aplikasinya  sangat beragam,  mulai  dari  SMS  banking,  kuis  interaktif, periklanan,  transaksi  penjualan  dan  lain-lain.  Dengan berbagai  kemudahan-kemudahan  yang  diperoleh  dengan menggunakan  fasilitas  SMS  ini,  menyebabkan  jumlah pengguna  telekomunikasi  selular  di  Indonesia  terus meningkat  dari  tahun  ketahun  mulai  dari  kalangan menengah ke atas hingga kalangan menengah kebawah.
Selain  memberikan  kemudahan  dan  solusi  yang relatif  lebih  murah  untuk  berkomunikasi,  teknologi tersebut  juga  memberikan  inspirasi  untuk  melahirkan inovasi-inovasi  baru  yang  bermanfaat  bagi  masyarakat dalam  penggunaanya.  Pada  intinya  SMS  sangat  cocok digunakan  untuk  system  informasi  wireless  real  time karena kecepatan pengiriman datanya dan luas jangkauannya.
Telepon  seluler  (ponsel)  sekarang  ini  banyak sekali  aplikasinya,  tidak  hanya  berfungsi  sebagai  alat komunikasi  atau  media  untuk  mengirim  dan  menerima pesan  singkat  atau  lebih  dikenal  dengan  Short  Message Service (SMS), tetapi dapat juga diaplikasikan untuk yang lainnya  apalagi  fasilitas  yang  ditawarkan  oleh  masing- masing  provider  ponsel  sudah  semakin  banyak  dan canggih.
Telephone  selular  (ponsel)  dengan  fasilitas- fasilitasnya  ini  dapat  dimanfaatkan  lebih  lanjut  untuk mengendalikan  suatu  peralatan  elektronik  yang  dapat difungsikan sebagai remote. Saat ini hampir semua orang sibuk  dan  bermobilitas  tinggi  telah  memiliki  ponsel, dengan  demikian  tidak  diperlukan  biaya  pengadaan ponsel  sebagai  remote  ini.  Oleh  sebab  itu  penerapan teknologi  ponsel  ini  dimanfaatkan  untuk  pengembangan teknologi  kontrol  bersamaan  dengan  mikrokontroler. Perpaduan  kedua  teknologi  ini  digunakan  untuk pengendalian  pintu  pagar  otomatis,  dengan  alat  ini
diharapkan  pintu  pagar  dapat  bekerja  secara  otomatis melalui komunikasi telepon selular.

## II. LANDASAN TEORI

## A. Telepon Seluler
Prinsip  kerja  telepon  sellular  pada  dasarnya merupakan  prinsip  dari  komunikasi  wireless  yang menggunakan  kanal  radio  terpisah  untuk  berkomunikasi dengan cell site, dan mengantarkan informasi berupa data dan  suara  pengguna  melalui  sinyal  pembawa  (carrier). Pengguna  dapat  saling  berkomunikasi  melalui  identitas pengguna  berupa  numerik  SIM  (Subscribe  Identity Module).  SIM  merupakan  piranti  registrasi  pengguna melalui  telepon  sellular  di  dalam  suatu  cell  untuk diteruskan  ke  BTS  terdekat  agar  dapat  diketahui keberadaan account-nya pada server utama BTS.
Proses inisialisasi SIM operator dimulai pada saat telepon  seluler  disisipkan  SIM  aktif  dan  kemudian dinyalakan. Proses ini akan menghasilkan regulator listrik dan  komponen  IC  akan  memberikan  account  registrasi yang bersumber dari SIM card untuk diterjemahkan oleh CPU  agar  registrasi  pengguna  dikalkulasikan  terhadap IMEI memori telepon seluler. Keberadaan SIM yang aktif menjadikan  telepon  seluler  pertama  kalinya  melakukan proses  pemancaran  dan  penerimaan,  yang  melibatkan blok transceiver dan receiver. Informasi IMSI (International  Mobile  Subscribe  ID)  diidentifikasi pengguna  ke  sistem  SIM  card,  dikirim  dan  diproses authentifikasinya  oleh  MSC,  kemudian  mengirimkan akses  ijin  pada  mobile  station.  Account  tersebut  akan diterima  provider  BTS  dan  akan  mengembalikan registrasi  tersebut  pada  pengguna  dengan  menginisialkan provider  SIM  card  pada  telepon  seluler.Ilustrasi inisialisasi operator dapat dilihat pada Gambar 1.

## B. Modem GSM
Modem  GSM  adalah  jenis  khusus  dari  modem yang  menerima  kartu  SIM,  dan  mengoperasikan  lebih dari  berlangganan  keoperator  selular,  seperti  ponsel. Ketika  modem  GSM  terhubung  dengan  computer,  ini memungkinkan  computer  untuk  menggunakan  modem GSM  untuk  berkomunikasi  melalui  jaringan  seluler, sementara ini modem GSM yang sering digunakan untuk menyediakan  konektivitas  mobile  internet,  bayak  dari mereka  juga  dapat  digunakan  untuk  mengirim  dan menerima  SMS.  Modem GSM    juga  dapat  menjadi perangkat  modem  yang  berdedikasi  dengan,  serial  USB atau sambungan Bluetooth, atau bisa menjadi ponsel yang menyediakan  kemampuan  GSM  modem.Bentuk  fisik modem GSM dapat dilihat pada Gambar 2.

## C. Keypad
Salah satu jenis perangkat antar muka yang umum dijumpai pada sistem embedded (atau sistem microcontroller)  adalah  Keypad  matrik  4x4  atau  3x4. Walaupun  penggunaannya  sangat  intensive,  tetapi kenyataannya sangat jarang perangkat lunak pengembang yang  menyediakan  fungsi  standar  untuk  pengaksesan keypad  tersebut  (sejauh  pengetahuan  penulis).  Walaupun nampaknya  sepele,  tetapi  fungsi  pengaksesan  keypad  ini justru menjadi faktor kunci kenyamanan pengguna sistem embedded yang kita rancang.
Dalam  tulisan  singkat  ini,  penulis  ingin  berbagi pengalaman dan pengetahuan pada anda para programmer microcontroller, mahasiswa atau embedded systemdeveloper dengan menyajikan 3 (tiga) buah fungsi pengaksesan keypad  matrik  yang  menurut penulis sangat “clean”,  terstruktur  dan  menghasilkan  kode  mesin  yang minimal.

## Keypad 4 x 4
Keypad  4x4  sering  digunakan  oleh  pemrogram, selain  hardware-nya  mudah,  software-nya  juga  tidak susah.  pada  dasarnya  keypad  4x4  adalah  16  push-button yang  dirangkai  secara  matriks.Bentuk  fisik  dari  keypad dapat dilihat pada Gambar 3.

## D. Mikrokontroler ATmega8535
Mikrokontroler  adalah  IC  yang  dapat  diprogram berulang kali, baik ditulis atau dihapus. Dapat  digunakan untuk  pengontrolan  otomatis  dan  manual  pada  perangkat elektronika.  mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor)  ATmega8535  yang  menggunakan  teknologi RISC  (Reduce  Instruction  Set  Computing)  dimana program berjalan lebih cepat karena hanya membutuhkan satu  siklus  clock  untuk  mengeksekusi  satu  instruksi program.Dari  segi  arsitektur  dan  instruksi yang digunakan,  bisa  dikatakan  hampir  sama.  Mikrokontroler AVR  ATmega8535  memiliki  fitur  yang  cukup  lengkap. Mikrokontroler  AVR  ATmega8535  telah  dilengkapi dengan ADC internal, EEPROM internal, Timer/Counter, PWM,  analog  comparator,  dll.  mikrokontroler  keluarga AVR  dengan  lebih  mudah  dan  efisien,  serta  dapat mengembangkan  kreativitas  penggunaan  mikrokontroler ATmega8535.
Fitur-fitur yang dimiliki oleh mikrokontroler ATmega8535 adalah sebagai berikut:
1. Saluran  I/O  sebanyak  32  buah,  yaitu  port  A,  port  B, port C, dan port D.
2. ADC internal sebanyak 8 saluran.
3. Tiga  buah  Timer/Counter  dengan  kemampuan pembandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
5. SRAM sebesar 512 byte.
6. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.
7. Port antarmuka SPI
8. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.
9. Dan lain-lainnya
.
Bentuk  fisik  mikrokontroler  ATmega8535  dapat  dilihat pada Gambar 4.

## I. PERANCANGAN SISTEM

## A. Blok Diagram Rangkaian
Diagram  blok  pada  gambar  5  dapat jelaskan  sebagai berikut:
Alat ini dapat dikendalikan dari jarak jauh dan jarak dekat.Untuk  pengendalian  jarak  jauh  ,jika  HP  user menghubungi  Modem  GSM,  Maka  mikrokontroler  akan mendeteksi  adanya  SMS  dan  mikrokontroler  memicu driver untuk memutar motor DC sehingga  pagar terbuka. Sedangkan  untuk  pengendalian  jarak  dekat    dilakukan dengan mengisi password yang berupa kombinasi angka
Gambar 1. Ilustrasi inisialisasi SIM operator Gambar 2. Modem GSM Gambar 3..Bentuk fisik Keypad 4x4 Gambar 4.MikrokontrolerATMega8535 Gambar 5. Blok Diagram Sistem Ilustrasi inisialisasi SIM operator 4x4 ATMega8535 Gambar 5. Blok Diagram Sistem
Gambar 6.Sistem minimum mikrokontroler Gambar 7.Rangkaian Gambar 8.Rangkaiantampilan LCD Gambar 9. Blok Diagram Mengirim
.Sistem minimum mikrokontrolerATMega8535
Gambar 7.RangkaianDriverRelay
Gambar 8.Rangkaiantampilan LCD
yang  telah  deprogram  terlebih  dahulu  (  set  point  )  pada mikrokontroler. Dengan menekan tombol keypad sebagai input  ,jika  input  sama  dengan  set  point  maka mikrokontroler  akan  memicu  driver  motor  DC  sehingga pagar  terbuka  dan  LCD  akan  menampilkan  gerbang terbuka.Selang    26  detik  pagar  terbuka,  pagar  tertutup secara otomatis .

## B. Perancangan  Sistem  Minimum  Mikrokontroler ATMega8535
Pin  12  dan  13  dihubungkan  ke  XTAL  8MHz  dan dua  buah  kapasitor.  XTAL  ini  akan  mempengaruhi kecepatan  mikrokontroler  ATMega  dalam  mengeksekusi setiap  perintah  dalam  program.  Pin  9  merupakan masukan  reset  (aktiflow).  Pulsa  transisi  dari  tinggi  ke rendah  akan  mereset  mikrokontroler  ini.Untuk  men- download  file  heksadesimal  ke  mikrokontroler,  mosi, miso,  sck,  reset  dan  ground  dari  kaki  mikrokontroler dihubungkan ke downloader.  Kaki mosi, miso, sck, reset dan  ground  pada  mikrokontrolerter  letak  pada  kaki  6,  7, 8,  9,  10  dan  11.Apabila  terjadi  keterbalikan  pemasangan jalur,  maka  pemrograman  mikrokontroler  tidak  dapat dilakukan  karena  mikrokontroler  tidak  akan  bisa merespon (Gambar 6)

## C. Perancangan Rangkaian driver Relay.
Gambar 7 merupakan rangkaian driver relay yang dihubungkan  dengan  kaki  kolektor  dari  transistor  D313 (transistor jenis NPN).Output dari mikrokontroller masuk ke kaki basis dari transistor tersebut ( sebelumnya masuk terlebih  dahulu  ke  sebuah  resistor).  Ketika  masukan tegangan  dari  kaki  basis  rendah,  maka  transistor  dalam status  OFF,  dan  relay  dalam  keadaan  pengisian  ulang daya  (de-energized  state).  Sama  juga  ketika  masukan tegangan  dari  kaki  basis  tinggi,  maka  transistor  dalam status  ON,  dan  aliran  arus  dari  kaki  kolektor  ke  emitor mengisi daya ke relay (Gambar 7).

## D. Perancangan Tampilan LCD
Tampilan LCD telah menjadi bentuk kit dengan 16 pin.  Pin-pin  ini  nantinya  dihubungkan  ke  mikrokontroler sebagai  monitor  dari  rangkaian  input.  Berdasarkan hubungan  pin  dari  LCD  ke  mikrokontroler  dapat  di klasifikasikan sifat pin tersebut, dimana pin C4-C7 adalah sebagai  data,  pin  4-6  adalah  control  dan  pin  1-3  adalah catu  daya.  Pin15  dan  16  adalah  kaki  anoda  dan  katoda dari  LED  yang  menentukan  tingkat  kecerahan  dari  LCD (Gambar 8).

## E. Perancangan komunikasi SMS.
Pada perancangan ini Handphone mengirimkan sms ke Modem GSM kemudian  Modem GSM  mengirim data ke Mikrokontroller melalui interface RS232,
Mikrokontroller  akan  melakukan  proses  pengontrollan sesuai  dengan  data-  data  sms  yang  diterima,  jika  data SMS berisi “OPEN”  maka mikrokontroller akan memicu driver  sehingga  motor  berputar  dan  pintu  pagar  terbuka. Kemudian  Modem  GSM  akan  mengirimkan  status  SMS yang  berisi  “OPEN”.Perintah  yang  di  mengerti  modem adalah  “AT  Command”.  Disebut  AT  Command  karena perintahnya  didahului oleh “AT” ( Atention) (Gambar 9).

## II. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Pengujian Catu Daya 5 Volt
Dari  hasil  pengujian  menunjukan  bahwa  keluaran dari  rangkaian  catu  daya  hampir  sesuai  dengan  yang dibutuhkan,  yaitu  sekitar  +5V.Hal  ini  disebabkan  oleh regulator  tegangan  tidak  memberikan  keluaran  yang benar-benar  +5V.  Namun  hal  ini  tidak  memberikan pengaruh  pada  ketelitian  alat  ukur  maupun  kinerja komponen-komponen,  karena  masih  dalam  jangkauan tegangan  yang  di  ijinkan.Dari  tabel  diatas  terlihat  juga bahwa  tegangan  yang  dikeluarkan  oleh  rangkaian  catu daya  ini  tidak  berubah  selama  percobaan  5  menit (keadaanya stabil) tidak mengalami perubahan.

## B. Pengujian Catu Daya 12 Volt
Dari  hasil  pengujian  menunjukan  bahwa  keluaran dari  rangkaian  catu  daya  hampir  sesuai  dengan  yang dibutuhkan,  yaitu  sekitar12V.  Hal  ini  disebabkan  oleh regulator  tegangan  tidak  memberikan  keluaran  yang benar-benar  +12V.  Namun  hal  ini  tidak  memberikan pengaruh  pada  ketelitian  alat  ukur  maupun  kinerja komponen-komponen,  karena  masih  dalam  jangkauan tegangan  yang  di  ijinkan.Dari  tabel  diatas  terlihat  juga bahwa  tegangan  yang  dikeluarkan  oleh  rangkaian  catu daya  ini  tidak  berubah  selama  percobaan  5  menit (keadaanya  stabil)  tidak  mengalami  perubahan.Pengujian catu daya 5 volt dan 12 volt ini dapat dilihat pada Tabel 1.

## C. Pengujian Modem GSM
Pada  pengujian  ini  Hand  Phone  mengirimkan  sms ke Modem GSM kemudian  Modem GSM  mengirim data keMikrokontroller melalui interface RS232,
Mikrokontroller  akan  melakukan  proses  pengontrollan sesuai  dengan  data-  data  sms  yang  diterima.  Berikut iniadalah  sub  rutin  yang  di  program  ke  mikrokontroler untuk  pengujian  Modem  GSM.  Berikut  listing  program pengujian modem GSM:
#define user_call "082349046xxxx"//Nomor SIM pada Modem GSM void send_open () // SMS dikirim “OPEN” { printf("AT+CMGS="); putsf(085340285xxxx);//Nomor Pengguna delay_ms(2000); printf("OPEN%c",26); //SMS di terima”OPEN”
delay_ms(2000); reset_com(); }
void send_close() //SMS di kirim “CLOSE”
{ printf("AT+CMGS="); putsf(08534028xxxx);//Nomor pengguna delay_ms(2000); printf("CLOSE%c",26);
//SMS di terima “CLOSE” delay_ms(2000); reset_com();
}

## III. KESIMPULAN
Setelah melakukan pengujian, dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Waktu  yang  diperlukan  untuk  menutup  pintu  secara otomatis sekitar 26 detik.
2. Modem GSM yang bisa digunakan hanya yang support dengan AT- Command
3. Kabel  serial  yang  digunakan  harus  dalam  modul  full duplex  untuk  mengirim  sekaligus  menerima  data  dari dank e mikrokontroller.
4. Alat  ini  dapat  melakukan  pengontrolan  jarak  jauh hingga beratus-ratus bahkan beribu-ribu km tergantung  luasnya  jaringan  GSM.  Sebagai  alternatif keypad digunakan untuk mengontrol dari jarak dekat.
5. Cepat  atau  lambat  sampainya  SMS  sangat  tergantung pada  keadaan  jaringan  dari  masing-masing  service centre.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A Winoto,“Mikrokontroler AVR ATmega8/16/32/8535 dan
Pemrogramannya dengan  Bahasa  C  pada  WinAVR”,  Bandung,
Informatika, 2008.
[2] DRusmadi,  “Mengenal  Teknik  Elektronika”. Bandung: CV Pionir Jaya Bandung.
[3] G Wibisono, UK Usman, G DHantoro; “Konsep Teknologi Seluler”,Penerbit Informatika, 2008
[4] Laboratorium  Elektronika  Unsrat,  “Praktikum elektronika  3  periferal  Antarmuka  Manado 2010”.
[5] Malvino,  “Prinsip-Prinsip  Elektroika  Edisi  ke 2”, erlangga, Jakarta 1992
[6] Milman, J Halkias, CM Barmawi Mo Tjia.“Elektronika terpadu, jilid 2”jakarta, erlanggaSk 1991
[7]
Sriwijaya,“Panduan Lengkap Servis
Handphone”,Kawan Pustaka, 2008
[8] T.  Michael,  “Rangkaian  Elektronika  Dan
Aplikasi”, Jakarta, Erlangga,2002
TABEL I
PENGUJIAN CATU DAYA
Pengujian +5V
LCD +5V
Mikro-kontroler +12V Driver relay 1 4,93V 5,00V 11,83V 2 4,94V 5,01V 11,85V 3 4,94V 5,00V 11,88V 4 4,93V 5,00V 11,93V 5 4,91V 5,01V 11,96V Rata-rata 4,99V 5,01V 11,98V