## IMPLEMENTASI  SENSOR PIR PADA  PERALATAN ELEKTRONIK BERBASIS MICROCONTROLLER
Siti Ahadiah 1 , Muharnis 2 , Agustiawan 3
Teknik Elektro Politeknik Negeri Bengkalis E-mail :

## Abstrak
System penerangan dalam suatu ruangan, biasanya dioperasikan secara manual. Dengan kemajuan teknologi, pengoperasian secara manual ini dapat dikurangi. Sistem otomatis  dapat memudahkan operasional. Efektif dan efisien menjadi tujuan dengan menggunakan system otomatis ini. Maka dapat menghindari lampu yang menyala secara sia-sia jika tidak ada aktifitas di dalamnya. Penelitian ini mengambil topik tentang pemanfaatan sensor PIR sebagai pengoperasian peralatan elektronik dalam suatu rumah berbasis mikro kontroller. Sistem otomatis ini menggunakan sensor PIR . Sensor PIR termasuk sensor panas jenis pyroelectric yang mempunyai respon sesaat jika ada perubahan panas. Sumber panas diradiasikan dengan infra merah. Tubuh manusia menghasilkan energi panas yang diradiasikan dengan infra merah. Radiasi panas tubuh manusia akan diterima sensor untuk respon masukan  rangkaian.  Sistem  perancangan  ini  membutuhkan    relay  5  Volt  yang  digunakan untuk  menghubungkan  alat  yang  akan  digunakan.  Hasil pengukuran bahwa sensor dengan jarak tempuh 500 cm.
Kata kunci : Sensor PIR, Mikrokontroller, Relay

## Abstract
Lighting system in a room, usually operated manually. With technological advances, this manual operation can be reduced. Automated systems can facilitate operations. Effective and efficient to be the goal by using this automated system. So can avoid the lights are burning in vain if there is no activity.  This  research  takes  the  topic  of  utilizing  PIR  sensor  as  the  operation  of  electronic  equipment  in  a  house  based  microcontroller.  This automated system uses a PIR sensor. The PIR sensor includes a pyroelectric type heat sensor that has an instantaneous response when there is a heat change. The heat source is irradiated with infrared. The human body produces heat energy radiated with infrared. The human body heat radiation will be received by the sensor for the input response of the circuit. This design system requires a 5 Volt relay that is used to connect the tool to be used. The measurement results that the sensor with a distance of 500 cm.
Keywords: PIR sensor, Microcontroller, Relay, and motor dc .

## 1. PENDAHULUAN
Pada  saat  ini  banyak  peralatan  elektronik yang  umumnya  dilakukan  secara  manual  atau masih  diperlukannya  tenaga  manusia    dalam mengoperasikan  peralatan  elektronik  tersebut. Alat  elektronik  tersebut  masih  sekedar  untuk membantu  manusia,  tetapi  tidak  bersifat cerdas.  Sehingga  diperlukan  inovasi  dan pengembangan  alat  elektronik  menjadi  lebih baik lagi.
Sejumlah  penelitian  terdahulu  terkait dengan upaya pengoperasian peralatan elektronika  ini  serta  dapat  menghemat  energy listrik  telah  dilakukan  antara    lain    Galoeh Otomowil  dan  dalam  penelitiannya  dengan merancang otomatisasi control lampu berdasarkan  keberadaan    orang  didalam ruangan  [2].  Sistem control lampu  akan menyala selama ada  orang  didalam ruangan, dan  lampu  akan  mati  ketika  orang meninggalkan  ruangan.  Keberadaan  orang akan  di  deteksi  oleh sensor  passive    infrared (PIR) .    Jarak waktu respon dari  sensor PIR
KC7783R    telah  dicobakan,    dimana  sensor hanya  dapat  mendetekasi  objek  selama  5,37 detik, namun dapat diatasi dengan menggunakan  program    yang    ditanamkan kedalam mikrokontroler AT89S51.  Marnita (2012)  dalam  penelitian  tugas  akhirnya diperoleh  bahwa  detektor PIR mampu mendeteksi  hingga  sekitar  4,4  detik.  Dalam penelitian  Albert  (2012),  waktu  deteksi detektor PIR yang  digunakannya  malah  lebih singkat,  yaitu  rata-rata  2,34detik.  Sedangkan jarak jangkauan sensor  sejauh  4 m  (Gifson, 2009),  bahkan  jangkauan    sensor    ini  bias mencapai  6 m  (Marnis, 2011) [3-4].
Sensor PIR adalahsalahsatukomponen yang banyak  digunakan  dalam  suatu  rangkaian elektronika,  seperti  penggunaan  sensor PIR dalam system pengaman  dalam  suatu  ruang [1]. ( BustanulArifin 2013 ), penggunaan sensor PIR  yang  digabungkan  dengan  sensor  LM 35dan  sensor  LDR    yang  digunakan  untuk menghidupkan  dan  mematikan  alat-alat elektronik.  Tujuan  penelitian  ini  adalah
merancang  system control menggunakan sensor PIR untuk  mengoperasian  beberapa peralatan  elektronik  berbasis Mikrokontroller AT mega  8535.  Dimana  sensor  tersebut dihubungkan  ke  rangkaian mikrokontroller untuk menjalankan program untuk menghidupkan  lampu  dan  kipas  angin, Penggunaan mikrokontroller ini  memudahkan desainer untuk  merancang  suatu  fungsi tertentu,  karena  kerja  mikro  kontroller  ini dapat  diprogram  sesuai  dengan  keinginan programmer.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Sensor PIR
PIR ( Passive  Infrared  Receiver )  merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared.
Di  dalam  sensor PIR ini  terdapat  bagian- bagian  yang  mempunyai  perannya  masing- masing,  yaitu Fresnel  Lens ,  IR  Filter, Pyroelectric sensor, amplifier , dan comparator.  Seperti  terlihat  pada  gambar  1 dibawahini.
Gambar 1 . Diagram Sensor PIR Sumber : Bagu srifqy alistia. Wordpress.Com
Sensor PIR bekerja dengan menangkap energi panas  yang  dihasilkan  dari  pancaran  sinar inframerah  pasif  yang  dimiliki  setiap  benda dengan  suhu  benda  diatas  nol  mutlak . Pancaran  sinar  inframerah  inilah  yang kemudian  ditangkap  oleh pyroelectric sensor yang  merupakan  inti  dari  sensor PIR ini sehingga  menyebabkan pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Jadi,  ketika  seseorang  berjalan  melewati
sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif  yang dipancarkan oleh tubuh manusia  yang  memiliki  suhu  yang  berbeda dari  lingkungan  sehingga  menyebabkan material pyroelectric bereaksi  menghasilkan arus  listrik  karena  adanya  energi  panas  yang dibawa  oleh  sinar  inframerah  pasif  tersebut. Kemudian  sebuah  sirkuit amplifier yang  ada menguatkan  arus  tersebut  yang  kemudian dibandingkan  oleh comparator sehingga menghasilkan output.
2.2 Mikrokontroller AVRATMega8535
Mikrokontroler AVR ( Alf  and  Vegard’s Risc  processor )  memiliki  arsitektur  8  bit, dimana  semua  instruksi  dikemas  dalam  kode 16  bit  ( 16-bits  word )  dan  sebagian  besar instruksi  dieksekusi  dalam  1  (satu)  siklus clock. Mikrokontroler AVR berteknologi RISC ( Reduced  Instruction  Set  Computing ).  Secara umum, AVR di kelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu  keluarga  ATtiny,  keluarga  AT90Sxx, keluarga AT Mega dan  keluarga AT 86RFxx. ( Wardhana, 2006 )
Adapun  bentuk block diagram  Atmega 8535 seperti pada gambar 2  dibawah ini.
Gambar 2 Blok Diagram AVR ATmega8535 Sumber:    Wardhana, 2006

## 3. METODOLOGI  PENELITIAN

## 3.1 Blok Diagram Penelitian
Adapun  blok  dari  pengerjaan  penelitian ini  dapat  dilihat  seperti  pada  gambar  1 dibawah ini:
Gambar  3. Sensor PIR dan Mikrokontroller Sumber: dokumentasi
3.2 Flowchart Penelitian Adapun flowchart penelitian  yang  akan dilakukan seperti pada gambar 4 dibawah ini:
Gambar 4 Flowchat Penelitian Sumber: dokumentasi
Adapun  uraian  pada flowchart penelitian inisbb:
1. Kunci pintu sebagai suplai ke mikrokontroller.  Kunci  sebagai switch yang  mana  pada  saat  kunci  di aktifkan diberikan  supplay,  maka  system dalam keadaan standby
2. Ketika  objek  memasuki  ruang  tamu, sensor PIR mendeteksi  adanya  gerakan dari  objek,  dan  mengaktifkan  peralatan elektronik yang telah ditentukan. 3. Program mikro kontroller meng- inisialisasi  program  kembali  untuk menyalakan lampu, dan kipas angin.

## 4. PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1 Pengujian C atu Daya Catu daya  merupakan  pemberi  sumber daya  bagi  perangkat  elektronika.  Untuk  itu diperlukan  suatu  perangkat catu  daya yang dapat mengubah arus AC menjadi DC . Adapun skematic  power  supply ( catu daya)  seperti pada gambar 5 dibawah ini
Gambar 5 Skematik Power Supply (Catu Daya) Sumber: Agussaefudin. wordpress. com
Pengujian  pada  rangkaian catu daya berfungsi untuk mengubah tegangan AC 220V menjadi tegangan DC . IC 7812 merupakan IC yag  dirancang  khusus  sebagai  regulator tegangan  untuk  menghasilkan  tegangan keluaran  12  volt  yang  stabil.  Rangkaian  diuji dengan  menggunakan  multimeter.  Skala  yang dipakai  pada  ukuran voltage ,  dengan menghubungkan VCC rangkaian dengan kabel positif.  Hasil  pengujian  seperti  pada  tabel  1 dibawah ini.
Table 1 Pengujian Rangkaian Catu Daya IC Input Output(Vdc) 7812 220 v 11.97
Berdasarkan  data  pada  tabel  1  pengujian catu daya  menggunakan  IC  7812  di  atas, tegangan output sesuai dengan karakteristik IC nya, pada IC 7812 tegangan output nya sebesar 11,97 volt.

## 4.2 Pengujian Mikrokontroller ATMega
8535
Pengujian mikrokontroller dilakukan untuk  mengatahui  apakah  mikrokontroller yang  digunakan  dapat  berkerja  dengan  baik. Pengujian  pada  mikrokontroler  dilakukan dengan memeriksa  kaki-kaki  mikro kontroler. Apabila  mikrokontroler  diberi  logika high , tegangan yang terukur sekitar 4,5 – 5,5 V. Dan apabila diberikan logika low,  tegangan  yang terukur mendekati  0  V.  Nilai tersebut tertera pada  data sheet mikrokontroler    ATmega 8535. Dengan mengisi program ke mikrokontroller  untuk  menghidupkan  dan mematikan  LED.  Terlebih  dahulu  membuat program untuk menghidupkan dan mematikan LED. Setelah program dibuat dan di download ke mikrokontroller, maka akan diperoleh hasil yang ditunjukkan pada tabel 2  dibawah ini : Tabel 2 Hasil Pengujian Mikrokontroller .
Program Tampilan LED Keterangan LED 0xff 11111111 Menyala 0x00 00000000 Mati
Dari  tabel  tersebut  dapat  terlihat  bahwa tampilan  LED  telah  sesuai  dengan  program yang telah dibuat. Hal ini membuktikan bahwa mikrokontroller  ATMega8535  telah  bekerja dengan baik.

## 4.3 Pengujian Sensor PIR
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tegangan  keluaran  sensor  PIR  pada  saat berlogika  1  dan  0.  Pengujian  ini  juga diperlukan  untuk  mengetahui  nilai  tegangan output sensor passive  infrared ( PIR )  ketika mendeteksi  gerakan  manusia  dan  tidak mendeteksi gerakan manusia. Cara melakukan pengujian  ini  adalah  sensor  harus  mendapat tegangan input sebesar  5 Vdc .  Kemudian mengukur  tegangan input dan output sensor menggunakan  voltmeter.  Adapun  gambar  6 adalah  saat  melakukan  pengukuran  tegangan output sensor passive infrared ( PIR ).
Gambar 6 . Pengukuran tegangan output sensor PIR, (a) ketika mendeteksi gerakan, (b) ketika tidak mendeteksi gerakan.
Dari hasil pengujian, maka diperoleh data seperti pada tabel 3 berikut ini :
Tabel 3 Hasil Pengujian Sensor PIR No  Sensor PIR V in V out Logika 1 Adanya Gerakan 5.00 3.36 1 2 Tanpa Gerakan 5.00 0.00 0
Ketika sensor mendeteksi adanya gerakan maka  sensor  tersebut  mengeluarkan  tegangan sebesar 3,36 Vdc yang artinya berlogika 1, dan jika  tanpa  adanya  gerakan  maka  sensor  akan mengeluarkan  tegangan  0  yang  artinya berlogika 0.

## 4.4 Pengujian Komponen Keseluruhan
Setelah  semua  komponen  dipastikan dalam kondisi baik maka dilakukan pengujian dari sistem keseluruhan.
1. Kunci pintu sebagai suplai ke micro kontroller.  Kunci  sebagai switch yang  mana  pada  saat  kunci  di  aktifkan diberikan supplay , maka mikrokontroller dan menjalankan program pada alat yang akan dijalankan.
2. Program  untuk  menjalankan  sensor PIR untuk mendeteksi gerakan.
Program micro kontroller untuk menjalakan sensor PIR untuk
mendeteksi  gerak.  Adapun  program sensor PIR yang  terdapat  pada  ruang tamu  untuk  menghidupkan  lampu  dan kipas.  Relay  akan  aktif  jika  sensor PIR diberikan gerakan maka lampu dan akan hidup  secara  bersamaan.  Seperti  terlihat pada  gambar  7    sensor PIR pada  ruang tamu  untuk  menghidupkan  lampu  dan kipas.
Gambar 7 Lampu Dan Kipas Menyala Pada Ruang Tamu, Jika Ada Gerakan dari Sensor Pir.
3. Pada  saat  diruang  tamu  tidak  ada gerakan  maka  lampu  dan  kipas  akan mati.  Ketika  objek  memasuki  ruang tamu,  maka  sensor  mendeteksi  adanya gerakan  dari  objek,  dan  program mikrokontroller meng-inisialisasi program kembali. Kemudian mikrokontroller  menjalankan  program untuk  menghidupkan  lampu  dan  kipas kamar tidur.  maka lampu dan kipas akan menyala.  Adapun  sensor  PIR  yang terdapat  pada  kamar  tidur  untuk menghidupkan lampu dan kipas .
Dibawah ini merupakan gambar 8  sensor PIR pada  kamar  tidur  untuk  menghidupkan  lampu dan kipas.
Gambar 8 Lampu Dan Kipas Saat Menyala Pada Kamar Tidur, Jika Ada Gerakan Dari Sensor Pir.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1 Kesimpulan
Setelah  melakukan  pengujian  terhadap  alat yang  digunakan,  maka  dapat  diambil kesimpulan, diantaranya :
a. Alat  elektronik  yang  digunakan  seperti lampu,  dan  kipas  dan  dapat  menyala dengan  memanfaatkan  sensor passive infrared .
b. Sensor  passive infrared digunakan karena lebih mudah dalam penggunaan dan pengaplikasinya.
c. Dari  hasil  pengukuran  bahwa  sensor dengan jarak tempuh 500cm (5 meter).

## 5.2 Saran
Pada pengerjaan penelitian ini tidak terlepas dari  berbagai  macam  kelemahan  didalamnya, baik itu pada perencanaan sistem maupun pada peralatan yang telah dibuat. Untuk memperbaiki  kekurangan  –  kekurangan  serta sebagai  masukan  untuk  memperbaiki  sistem menjadi lebih sempurna kedepanya, maka  ada beberapa saran perlu ditambahkan antara lain : a. Karena  sistem  perancangan  yang  dibuat dalam  bentuk prototipe ,  diharapkan  bisa diaplikasikan pada ruang tamu dan kamar tidur sebenarnya.
b. Selain pemanfaatan dengan menggunakan  sensor passive  infrared untuk  mendeteksi  pergerakan,  maka diaplikasikan dengan menggunakan sensor yang lain.

## 6. UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis    mengucapkan  banyak  terima  kasih kepada  semua  pihak  yang  telah  membantu penelitian  ini  terutama  Politeknik  Negeri Bengkalis yang  telah  banyak  memberi dukungan .

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Arifin  Bustanul,  2013.  Aplikasi  Sensor Passive Infrared (PIR ) Untuk Pendeteksian  Makhluk  Hidup  di  Dalam
Ruangan. JurusanTeknikElektro ,  Fakultas Teknologi  Industri,  Universitas  Islam Sultan  Agung  Jl.  Kaligawe  Km.4 Semarang.
[2]  Galoeh  Otomo,  Wildian,  Sistem  Kontrol Penyalaan  Lampu  Ruang  Berdasarkan Pendeteksian  Ada  Tidaknya  Orang  Di Dalam Ruangan, Jurnal Fisika Unand Vol. 2, No. 4, Oktober 2013.
[3] Gifson,  A.  S.,  2009,  Sistem  Pemantau Ruang Jarak Jauh dengan  sensor  Passive Infrared Berbasis Mikrokontroler AT89S52,  Telkomnika  Vol.  7,  No.  3, Jakarta selatan.
[4]  Marnis,  Y.,  2011,  Implementasi  Sensor PIR (Passive Infrared Receiver) KC7783R pada Sistem Pengaman Ruangan Berbasis Mikrokontroler  dengan  Keluaran  Suara, Tesis,    FMIPA,  Universitas  Andalas, Padang.