JIPI (Jurnal Ilmiah Penelitian dan Pembelajaran Informatika) Volume 01, Nomor 02, Desember : 30 – 37

## INTEGRASI SENSOR GERAK DAN PONSEL PADA ARDUINO SEBAGAI SISTEM KONTROL KEAMANAN RUMAH
Edi Putra Dewa 1) , Rikie Kartadie 2)
STMIK AMIKOM Yogyakarta 1) , STKIP PGRI Tulungagung 2)
Jl. Ring Road Utara condong catur, Yogyakarta 1) , Jl. Mayor Sujadi Timur no.7 Tulungagung, Jawa Timur 2) e-mail: kuman1899@gmail.com 1) , rikie.kartadie@stkippgritulungagung.ac.id 2)

## ABSTRAK
Berbagai  macam  persoalan  kehidupan  dihadapi  masyarakat  di  era modern  ini.  Persoalan  yang dihadapi  salah  satunya adalah mengenai keamanan, khususnya pencurian yang terjadi di kompleks perumahan. Untuk mengatasi persoalan terse- but, para pemilik rumah menggunakan model sistem keamanan seperti siskamling, satpam maupun penggunaan Closed Cir- cuit Television (CCTV ). Penggunaan sistem – sistem keamanan tersebut tentu belum menjadi solusi efektif untuk pencega- han  awal.  Pencegahan  awal  dimaksudkan  agar  niat  pelaku  melanjutkan  aksinya  dapat  dicegah.  Sistem  keamanan  yang menggunakan  alarm  sebagai  indikator  dapat  menekan  atau  mencegah  niat  dari  pelaku  kejahatan  karena  dengan  bunyi alarm yang dihasilkan bisa mengganggu mental atau konsentrasi sehingga batal melakukan aksi kejahatannya.  Dalam arti- kel  ini  akan  dipaparkan  rancangan  sebuah  sistem  pengontrol  keamanan  rumah.  Sistem  ini  juga  dapat  menjadi  alat  bantu pencegahan  sehingga  pelaku  kehilangan  niat  untuk  melakukan  kejahatan.  Sistem  ini  menggunakan  beberapa  perangkat utama dan tambahan, seperti PIR, buzzer, Arduino sebagai pengendali sistem, handphone sebagai penyampai informasi ser- ta beberapa komponen pendukung lainnya. Sistem ini dapat diaplikasikan bersama  komputer, modul kamera atau modul – modul sensor lain sehingga keamanan lebih terjaga. Dalam artikel ini akan diketahui bagaimana interkasi antara beberapa sensor terutama sensor PIR dan sensor Inframerah, dan mengetahi respon yang diberikan dan dapat diterima oleh penerima (telpon genggam) dalam bentuk SMS.
Kata kunci : arduino, keamanan rumah, PIR, telepon genggam

## ABSTRACT
In this modern era people faces various kinds of life problem. One of this problems is on security, specially about robbing at a residential complex. Criminal  did not hesitate to injure  the owner of the house in order to get results or also to protect themselves  from  a  counter-attack  of  the  owner. To  overcome  these  problems,  the  owners  of  houses  uses  various  models  of security system for helping them to be able to prevent the crime, for example, pay a security guard, neighborhood security system and installation of  Closed Circuit Television (CCTV). Those security systems still not yet become an effective solution for early prevention. Security system which use alarm as indicator adequate to pressure or to prevent the aim of criminal, because sound of alarm can disturb mental or concentration of criminal so criminal will withdraw the  action of crime. In this article will explained a design of a home security controller system.  This system also can be used as a tool of preven- tion, so the criminal lose the aim to commit a crime. This system uses some of the main and auxiliary devices, such as Pas- sive Infra Red ( PIR), buzzer, Arduino, mobile phone as a transmitter of information and the others supporting components. The system  works  when there  is human  movement  is detected by the sensor, and immediately sensor sends a message to a number that has been programmed and a few seconds later activated the buzzer. This system can be applied with computer, camera module or other sensor modules so that security is maintained. In this article it will be known how the interaction between several PIR sensors, especially sensors and sensor Infrared, and pinpoint which the response given and can be ac- cepted by the recipient (mobile phones) in short message text.
Keywords: arduino, home security, mobile phone, PIR.

## I. P ENDAHULUAN
araknya  aksi  pencurian  yang  terjadi  muncul  karena  adanya  kesempatan  yang  memicu  timbulnya  niat melakukan kejahatan yang pada akhirnya menimbulkan keresahan juga tidak jarang menyebabkan keru- gian materi bahkan sampai kehilangan nyawa. Hal ini menjadi salah satu sebab mengapa keamanan san- gat diperlukan dan menjadi prioritas.
Sistem pengamanan yang telah ada dan dirancang sedemikian rupa seperti satpam, siskamling, penggunaan Close Circuit Television ( CCTV) ternyata tak  cukup efektif untuk  memenuhi rasa aman dan nyaman  penghuni rumah.
M

## JIPI (Jurnal Ilmiah Penelitian dan Pembelajaran Informatika)
Volume 01, Nomor 02, Desember : 30 – 37
Dalam  kondisi  tersebut  tentunya  diperlukan  penjagaan  untuk  mengamankan,  identifikasi  awal  dan  mengontrol rumah meskipun berada jauh dari rumah.
perkembangan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  (IPTEK)  tersebut,  tentunya  teknologi  dapat  digunakan  untuk mengembangkan sistem pengontrol keamanan rumah. Sistem ini dikembangkan dan dijadikan sebagai pengontrol keamanan  rumah  menggunakan  telepon  genggam  ( handphone )  dan  sensor  gerak  yang  berbasis  pada  Arduino. Sistem ini terangkai dari beberapa sensor gerak Passive Infra Red (PIR) yang dapat dipasang pada pintu, jendela (dengan  ketinggian  tertentu)  dan  bagian  -  bagian  rumah  yang  dianggap  rawan  keamanannya  serta  komponen maupun rangkaian - rangkaian elektronika pendukung, jika terdeteksi adanya gerakan, maka sensor tersebut akan memberi  sinyal  ke Arduino  yang  kemudian    memerintahkan handphone untuk  mengirimkan  peringatan  berupa Short Message Service ( SMS) dan/atau telepon ke pemilik sesuai nomor yang telah ditentukan kemudian buzzer aktif.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  mengetahui  interkasi  antara  beberapa  sensor  terutama  sensor  PIR  dan  sensor Inframerah,  dan  mengetahi  reapon  yang  diberikan  dan  dapat  di  terima  oleh  penerima  (telpon  genggam)  dalam bentuk SMS.

## II. L ANDASAN TEORI

## A. Sensor PIR
Sensor PIR merupakan jenis  sensor  yang digunakan untuk mendeteksi gerakan  melalui  pancaran  energi infra merah. Gerakan yang di deteksi pada umumnya adalah gerakan manusia dan hewan karena memiliki panjang ge- lombang dengan nilai tertentu. Jadi tidak semua pancaran energi infra merah dapat diterima oleh sensor ini.  Pada dasarnya  sensor  PIR  terbuat  dari  sebuah  sensor pyroelctric yang  dapat  mendeteksi  pancaran  energi  inframerah. Gambar 1(a) menunjukkna cara kerja berdasarkan pancaran energi infra merah yang diterimanya yang memiliki panjang  gelombang  sekitar  8  –  14  mikrometer  [1]⁠.  Sesuai  namanya  Passive  Infrared  yang  berarti  PIR  tidak memancarkan energi apapun seperti infra merah aktif yang terdiri dari pemancar dan penerima ( transmiter & re- ceiver ) melainkan hanya diam mengukur pancaran saja. Bentuk modul PIR dapat dilihat pada gambar 1(b).
(a)
(b)
Gambar 1. (a)Blok diagram dari PIR, yang menjelaskan cara kerja dri PIR, (b) Modul sensor PIR (sumber : PIR Sensor Motion [1]⁠)
Cara kerja PIR seperti terlihat pada gambar 2 dibawah ini. Untuk membantu kinerja dari sensor ini diperlukan Fresnel Lens yang berfungsi untuk mempertajam jarak fokus sensor. Tanpa Fresnel lens tersebut jarak maksimum dari  deteksi  sensor  hanya  dapat  mencapai  beberapa  centimeter  saja.  Tetapi  jika  dipasang  dengan  lensa  tersebut maka jarak maksimum pendeteksiannya mencapai 7 meter dan maksimal sudut 110 derajat.

## JIPI (Jurnal Ilmiah Penelitian dan Pembelajaran Informatika)
Volume 01, Nomor 02, Desember : 30 – 37
Gambar 2. Cara kerja Sensor PIR, PIR  tanpa Fresnel lens dan menunjukkan sinyal output dari PIR [2]⁠
Sensor ini juga digunakan pada penelitian dengan judul “Rancang bangun sistem keamanan rumah tangga ber- basis mikrokontroller dan sms gateway” yang ditulis oleh Laksono, (2015) [3]⁠ namun penelitian yang ditulis peneliti ini hanya menggunkan 1 PIR sensor dan tidak memberikan sistem yang interaktif dan menggunakan AVR microcontroller yang dirakit mandiri, sedangkan pada penilitian ini menggunakn arduino tm . Sedangkan pada pe- nelitian lain Arduino dan PIR di integrasikan dengan CCTV sperti yang dilakukan oleh Maidi (2015)  [4]⁠.
B. Penerima Inframerah ( Infrared Receiver )
Merupakan komponen penerima data melalui gelombang inframerah dengan frekuensi carrier sebesar 30  - 40 Khz [5]⁠. Penerima inframerah ini dapat digunakan untuk mengendalikan sesuatu melalui gelombang infra me- rah. Receiver infra merah terdiri  atas 3 bagian, yaitu :
1. Data, Untuk komunikasi dengan mikrokontroler
2. VCC,  Tegangan input 5 volt
3. Ground
Dimensi dari penerima Infrared ini memang kecil, seperti dapat dilihat pada gambar 3 dibawah ini

## C. Pemancar Inframerah (IR Transmitter)
Remote kontrol merupakan alat yang berfungsi untuk mentransmisikan data melalui  sinyal inframerah.  Cara kerjanya  yaitu  ketika  sebuah  tombol  remote  kontrol  ditekan  maka  pemancar  inframerah  ini  akan  mengirimkan sebuah sinyal yang akan dideteksi sebagai urutan data biner kemudian men decode (menguraikan) nilai dari tom- bol yang ditekan sehingga menghasilkan  sebuah nilai baik dalam bentuk heksadesimal  maupun desimal tergan- tung perintah di programnya [5]. ⁠
Gambar 3. IR sensor dan perbandingannya dengan sebuah koin [5]⁠

## JIPI (Jurnal Ilmiah Penelitian dan Pembelajaran Informatika)
Volume 01, Nomor 02, Desember : 30 – 37

## D. Telepon Genggam (Handphone)
Sistem keamanan ini menggunakan ponsel Sony Ericsson T610i sebagai pemberi informasi ke pemilik rumah berupa SMS. Komunikasi yang digunakan ponsel ini adalah AT Command. Terdapat 2 cara untuk mengirim dan menerima SMS, yaitu mode teks biasa dan mode PDU yang berisi bilangan – bilangan heksadesimal merepresen- tasikan bagaimana informasi digital disandikan dan tersusun ketika dikirim.

## E. Keypad
Pada  sistem  ini  untuk  berkomunikasi  antara  manusia  dengan Arduino digunakan  jenis  keypad  matriks  4x3 (gambar  2.10) yang  berperan  sebagai  inputan  pada  sistem  mikroprosesor  atau  sistem  kontrol menggunakan  mi- krokontroler.

## F. LCD (Liquid Crystal Display)
Alat ini difungsikan untuk menampilkan tulisan berupa angka atau huruf pada sebuah rancangan. LCD meng- gunakan  banyak  kabel  untuk  terhubung  dengan Arduino.  Salah  koneksi  bisa  menyebabkan  masalah  pada  LCD, sehingga  dibutuhkan  kejelian  saat  merangkainya.  Untuk  mengurangi  banyaknya  pin  Arduino  yang  digunakan oleh LCD dapat ditambahkan IC shift register.

## G. Buzzer
Umumnya  digunakan  sebagai  indikator  suara  bahwa  sebuah  proses  telah  selesai  atau  terjadi  suatu  kesalahan pada sebuah alat ataupun sebagai alarm.
H. Arduino
Arduino  adalah  sebuah board elektronik  pengembangan  mikrokontroler  terintegrasi  dan  bersifat open  source dan  juga  merupakan  kombinasi  dari hardware ,  bahasa  pemrograman,  dan  IDE  ( Integrated  Development  Envi- ronment) yang didesain untuk memudahkan pemula yang belum memiliki pengalaman di bidang software mau- pun elektronika [6]⁠. Komponen utama dari Arduino ini adalah sebuah mikrokontroler 8 bit ATMEGA 328 yang dibuat oleh perusahaan Atmel.
Untuk  menulis  dan  mengedit  kode  program,  compile  dan  upload  program  ke  dalam  memori  mikrokontroler menggunakan Arduino IDE (Integrated Development Environment) yang merupakan sebuah aplikasi yang dibuat menggunakan bahasa Java.

## III. H ASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## I. A NALISIS K EBUTUHAN S ISTEM
Dibagi menjadi 2 bagian kebutuhan sistem  yaitu, (1)kebutuhan fungsional dan, (2) kebutuhan non fungsion- al. Kebutuhan fungsional berisi proses – proses yang akan dilakukan dan dihasilkan oleh sistem sedangkan kebu- tuhan non fungsional berisi sifat – sifat yang dimiliki sistem yang dibutuhkan oleh pengguna.
(1) Kebutuhan Fungsional
a. Menggunakan sensor gerak PIR.
b. Menggunakan telpon genggam sebagai komunikasi digital dengan pemilik.
c. Input pasword menggunakan LCD, keypad dan remote kontrol.
d. Menggunakan daya listrik cadangan dari baterai.
e. Efektif dalam pengontrolan keamanan.
(2) Kebutuhan Non Fungsional
a. Pengguna terdaftar atau yang mengetahui nomor sistem yang dapat mengakses dan dikenali sistem.
b. Dilengkapi password sistem.
c. Sistem menginformasikan apabila pasword yang dimasukan salah dan mengaktifkan alarm.
d. Cepat saat mengirimkan sms dari handphone sistem ke pemilik.

## JIPI (Jurnal Ilmiah Penelitian dan Pembelajaran Informatika)
Volume 01, Nomor 02, Desember : 30 – 37

## II. T AHAPAN P ENELITIAN
Tahap  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ditunjukan  pada  gambar  1  di  bawah  ini. Tahapan  penelitian  terdiri dari beberapa tahap utama, yaitu (1)Perancangan hardware dan software dari sistem, (2) Pengujian tahap pertama, yang merupakan pengujian dari keberhasialan rancangan sistem. (3)Pengujian kedua, yang merupakan pengujian integrasi sensor gerak dan terhadap respon sistem, yang di presentasiakan sebagai respon ponsel terhadap output sistem.
Dalam pengujian tahap kedua, akan diuji dan dianalisis daya jangkau sensor PIR dan waktu respon system terhadap input yang diberikan oleh sensor PIR.

## JIPI (Jurnal Ilmiah Penelitian dan Pembelajaran Informatika)
Volume 01, Nomor 02, Desember : 30 – 37

## III. R ANCANGAN P ENELITIAN
Diagram blok dari sistem pengontrol keamanan rumah ini yang merupakan diagram blok  garis besar alur kerja dari input, proses, maupun output di sistem pengontrol keamanan rumah ini. Diagram blok  seperti terlihat pada gambar 2.
Gambar 2. Diagram Blok Sistem Keamanan Rumah, menggambarkan sistem blok yang Digunakan dalam penelitian yang menggambarkan interkasi semua komponen sistem

## IV. I NTEGRASI S ISTEM
Alat  yang  digunakan  dalam  sistem  keamanan  rumah  ini  adalah;  (1) DFRduino  Duemilanove,  yang  berfungsi sebagai  otak  dari  system  dan  mengatur  interkasi  antar  sensor.  (2) Handphone Sony  Ericsson T610i,  sebagai  pe- rangkat penerima alarm dan keluaran dari system yang langsung berinteraksi dengan pengguna dalam hal ini pe- milik  rumah.  (3)Kabel  data  DCU11  yang  sudah  dimodif,  (4) Smarthphone (untuk  menjalankan  aplikasi  Smart Measure dan Stopwatch), (5)Kabel LAN, (6)PC/Laptop, (7)Sensor  PIR, (8) Keypad matriks 4x3 dan LCD 16x2, (9) Power Supply dan Backup power, (10)Buzzer dan led.

## Langkah Pengujian
Pengujian  dilakukan  terhadap  dua  jenis  sensor  PIR  dari  vendor  yang  berbeda,    yaitu  antara  HC-SR501 dan  DFRobot.  Pengujian  PIR  memang  ditekankan  pada  penelitian  ini,  karna  merupakan  sensor  utama  pada sistem, hasil pengujian dapat dilitah pada tabel 1 dibawah ini, dan digambarkan seperti terlihat pada gambar 3.

## JIPI (Jurnal Ilmiah Penelitian dan Pembelajaran Informatika)
Volume 01, Nomor 02, Desember : 30 – 37
Tabel 1. Hasil pengujian PIR HC-SR501 dan DFRobot terhadap waku respon dan jarak Jarak (meter) HC-SR501 DFRobot Deteksi Respon Waktu respon (detik) Deteksi Respon Waktu respon (detik) 0,5 Ya cepat 0.218 ya cepat 0.186 1 Ya cepat 0.352 ya cepat 0.218 2 Ya cepat 0.387 ya cepat 0.287 3 Ya cepat 0.425 ya cepat 0.325 4 Ya cepat 0.518 ya cepat 0.396 5 Ya cepat 0.596 ya cepat 0.405 6 Ya cepat 0.663 ya cepat 0.680 7 Ya cepat 0.733 ya cepat 0.718 8 Ya lambat 1.625 ya lambat 1.404 9 Tdk lambat 2.925 ya lambat 2.256 10 Tdk - -
ya lambat
3.183
Gambar 3. waktu respon dari PIR HC-SR501 versus PIR DFRobot
Hasil  pengujian  seluruh  sistem    yang  telah  terpasang  adalah  dengan  mengukur  waktu  respon  PIR  dan  waktu pengiriman sms. Hasil pengujian tersebut dapat dilihat pada tabel 2 dan gambar 4 berikut ini.
Tabel 2. Hasil uji seluruh sistem terhadap waktu respon sensor PIR dengan waktu pesan sms diterima.
Jarak (meter) RESPON PIR Waktu Respon HP (detik)
HIGH (H)
LOW (L) 0,5 H X 4.679 1 H X 4.603 1.5 H x 4.738 2 H x 4.549 2.5 H x 4.537 3 H x 4.462 3.5 H x 4.821 4 H x 4.571 4.5 H x 4.618 5 H x 4.767
Volume 01, Nomor 02, Desember : 30 – 37
Gambar 4. Waktu respon sistem dan jarak PIR

## IV. K ESIMPULAN
Dari data pengujian yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan  dan saran sebagai berikut : PIR  dapat  memberikan  respon  cepat  terhadap  gerak,  sistem  telah  dapat  memberikan  respon  yang  baik.  Waktu respon yang baik diperlihatkan oleh sensor PIR dari DFRobot dan memberikan jarak yang terjauh adalah 10 me- ter,  HC-SR501  tidak  dapat  memberikan  respon  pada  jarak  9  meter.  HC-SR501  telah  mengalami  keterlampaban respon pada jarak 8 meter.
Waktu respon sistem yang diperlihatkan pada waktu penerimaan sms, diperoleh jasul yang tercepat pada jarak 3 meter walaupun hasil yang ditampilkan masih belum memuaskan. Untuk memperbaiki sistem dapat pula dilaku- kan pengujian lebih lanjut terhadap pengaruh respon dari sistem dengan provider yang melayani sms dan meng- ganti jenis ponsel yang digunakan.

## D AFTAR P USTAKA
[1]  Ladyada, “PIR motion sensor,” Adafruit Learning System . 2016.
[2]  GLOLAB Corporation, “Pyroelectric Passive Infrared Sensor.” pp. 6–7, 1999.
[3]  S. B. Laksnono, Kustanto, and Sri Tomo, “Rancang bangun sistem keamanan rumah tangga berbasis mikrokontroller dan sms gateway,” J. Ilm. TI- KomSin , vol. Vol 3 No 1, p. 48, 2015.
[4]  D. Maidi and Y. Ardiansyah, “Pengembangan kamera cctv menggunakan sensor gerak dan lampu sorot,” palcomtech , pp. 1–11, 2015.
[5]  Ladyada, “IR Sensor,” Adafruit Learning System , no. May. pp. 1–4, 2013.
[6]  A. G. Smith, Introduction to Arduino . 2011.