ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

27

Transcript of ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

Page 1: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer
Page 2: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

ABSTRAK

Menceroboh sesebuah kediaman merupakan suatu aktiviti jenayah manakala

pencerobohan pula adalah kejadian jenayah yang sering berlaku pada masa kini.

Rompakan, pecah rurnah, dan sarnun sering dilaporkan berlaku terhadap kediaman-

kediaman atau bangunan terutamanya yang berstatus mewah. Ini tentunya merugi

dan membahayakan pihak terutarnanya pemilik aset berharga sehinggalah membawa

kepada ancaman terhadap nyawa mereka sendiri. Malangnya, kebanyakan kejadian

jenayah ini hanya disedari selepas ianya berlaku. Oleh yang demihan, adalah lebih

baik sekiranya jenayah ini dapat dicegah dan digagalkan dengan berkesan sebelum

menjadi semakin meruncing. Bagi memenuhi maksud tersebut, projek ini lebih

terturnpu kepada penghasilan suatu prototaip sistem keselamatan pencerobohan

kediaman yang dikawal secara berpusat. Sistem ini dihasilkan berasaskan konsep

"terima dan hantar", iaitu dari pengesan yang dipasang pada zon tertentu ke litar

kawalan kediaman yang diantaramukakan dengan suatu sistem perisian kawalan

menggunakan komputer. Komputer yang digunakan berperanan sebagai pusat

pemantauan yang dapat memberi petanda kepada penghuni kediaman tentang

sebarang pencerobohan. Sistem ini terdiri daripada sebuah unit kawalan sebagai otak

yang mengawal sistem, unit pengesan (sensor) serta komponen isyarat amaran yang

menghasilkan bunyi penggera dan juga komputer sebagai unit paparan visual untuk

mengawal kejadian pecah-rumah.

Page 3: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

ABSTRACT

Tresspassing was a some kind of crime while residence trespassing is

criminal that often happened nowadays. The acts such as robbery, break-in and theft

were some examples of criminal acts which reported has been taken place at the

large or impresive residence. These felonious acts have caused losses in valuable

assests and could be worst if the owner itself also in dangered. Unfortunately, this

only noticed when the crime have already taken place. Therefore, this will benefit us

the most if these misdemeanour crimes can be prevented before more losses on

valuables and lifes occurred. For this reason, this project is focused on the prototype

development of a centered anti-trespassing controlled system. This system was based

on a circuit which functioning to receive-deliver the signals which sensors were

connected at certain zones to the control circuit and then will be interfaced to the

Controlled Software via a computer. This computer functioned as the centre

visualisation and indicator for alerting the residents of any intruder occured. This

system consists a controlled unit that act like a brain, a sensing device and a warning

component that will sounding the alarm and the computer as a visualization device to

control this criminal act.

Page 4: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

BAB I

LATAR BELAKANG PROJEK

1.1 PENGENALAN

Projek Sarjana Muda (PSM) adalah merupakan suatu kajian ilmiah yang

berkaitan dengan bidang kajian di fakulti masing-masing yang mesti dilaksanakan

oleh pelajar tahun akhir sebagai mernenuhi syarat bagi penganugerahan Ijazah

Sarjana Muda. Matlamatnya adalah untuk mempertingkatkan pengetahuan dan

kemahiran pelajar dalam menyelesaikan pelbagai masalah secara penyelidikan ilmiah

bagi melahirkan ahli teknologi yang cekap, cekal, kompetitif dan produktif.

Berbalik kepada tajuk projek yang dilaksanakan ini, didapati bahawa pada

masa kini masalah pencerobohan kediaman menjadi semakin berleluasa di merata

tempat terutamanya bagi kediaman mewah. Walaupun kediaman tersebut dilengkapi

dengan sistern penggera keselamatan, namun masalah ini tetap berlaku. Berdasarkan

pendapat yang menyatakan bahawa sistem penggera berkos murah yang digunakan

agak kurang efisyen dan mudah dikesan oleh penceroboh yang berpengalaman.

Sementara itu, kos untuk sistem yang lebih efektif pula berharga mahal serta tidak

mampu dimiliki oleh kebanyakan penguna yang berpendapatan rendah.

Page 5: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

Justeru, sebagai salah seorang pelajar Kolej Universiti Teknikal Kebangsaan

Malaysia yang prihatin dengan masalah tersebut, maka di sini satu sistem baru akan

diperkenalkan bagi menangani masalah dan kejadian yang tidak diingini ini daripada

terus berleluasa. Bagi memenuhi keperluan masalah tersebut, satu projek di bawah

tajuk "Prototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan

Berkomputer" telah dipilih dan seterusnya dilaksanakan. Sekiranya pencerobohan

terhadap kediaman tersebut disedari oleh penghuninya, munglun tidak timbul

masalah untuk mengelakkan pencerobohan tersebut. Pencerobohan berkemungkinan

besar akan berlaku tanpa disedari pemilik kediaman iaitu pada ketika pemiliknya

sedang tidur, rurnah dibiarkan tidak berpenghuni kerana bekerja, melancong atau

sebagainya, ataupun sesebuah kediaman tidak dilengkapi dengan sistem penggera

keselamatan. Sekiranya pencerobohan berlaku, ini boleh menyebabkan kerugian

dialami oleh pemilik kediaman berkenaan. Struktur binaan asas projek ini dapat

ditunjukkan menerusi paparan gambarajah blok pada Rajah 1.

Litar K w h El Peranti Input

~ i t a r Penge san btar Penggera C3

Visual Kornputer

Rajah 1.1 : Gambarajah blok struktus asas projek yang dibangunkan.

Untuk itu, bagi mengatasi keadaan ini dari terus berlaku dan berulang, satu

rekabentuk prototaip sistem keselamatan yang dijangka dapat beroperasi sepanjang

waktu dan situasi pemilik rumah tersebut akan dibina. Projek ini difokuskan untuk

mengesan sekiranya terdapat penjenayah yang mencuba atau telahpun berjaya

memecah masuk ke kediaman tersebut. Seterusnya, pengesan akan bertindak

mengaktifkan sistem penggera dan sistem kawalan komputer dengan kaedah

penghantaran data yang dihubungkan (antaramuka) ke komputer melalui kabel liang

selari ataupun "Parallel Port". Tindakan pencegahan oleh litar kawalan ialah dengan

Page 6: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

mengaktifkan penunjuk lokasi zon pencerobohan kepada pengguna seperti lampu

"Light Emitting Diode" (LED) yag ada pada perkakasan ataupun paparan berbentuk

grafik pada sistem komputer berkenaan. Seterusnya litar penggera yang dipasang

juga akan dibunyikan.

1.2 OBJEKTIF

Projek Sarjana Muda yang sedang dijalankan ini mempunyai beberapa

objektif yang perlu dicapai. Atas sebab itu, maka tidak keterlaluan untuk dinyatakan

seandainya projek ini berjaya dilaksanakan, maka ia merupakan satu sumbangan

kepada bidang sains dan teknologi yang kompetitif. Ini adalah bertujuan untuk

memastikan matlamat utama projek yang hendak dilaksanakan tidak terpesong.

Untuk itu, objektif pembikinan projek yang akan dilaksanakan ini dibahagikan

kepada dua iaitu objektif umum dan objektif khusus.

1.2.1 Objektif Khusus

i. mengkaji dan mempelajari teknik dan cara pengoperasian pada Sistem

Penggera Keselamatan Kediaman yang konvensional

ii. mengkaji dan mempelajari teknik untuk menggabungkan litar penggera

konvensional dengan litar pengantaramuka ke komputer dengan

menggunakan Kabel Liang Selari (Parallel Port) - 0 .

111. mengkaji teknik pengaturcaraan dan penghantaran data maklumat ke

dalam aplikasi sistem komputer menggunakan Visual Basic 6.0

iv. memahami fungsi dan kelebihan aplikasi sistem keselamatan yang akan

dilaksanakan terhadap kehidupan sekarang.

Page 7: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

1.2.2 Objektif Umum.

i. membina prototaip mudah untuk sistem keselamatan kediaman dengan

antaramuka kawalan berkomputer

ii. membina model lengkap bagi tujuan pemahaman dan kajian terhadap

kendalian operasi sistem yang akan dilaksanakan

1.3 SKOPPROJEK

Terdapat beberapa skop penting telah dikenalpasti bagi mernbolehkan projek

ini berjalan dengan lancar tanpa sebarang masalah. Oleh kerana pelbagai jenis sistem

penggera keselamatan kediaman sememangnya telahpun terdapat di pasaran, narnun

terdapat kelemahan pada sistem berkenaan. Oleh yang dernikian, sistem yang dibina

adalah bertujuan untuk memantau keselamatan kediaman sepanjang masa oleh pusat

kawalan melalui penggunaan komputer.

Secara ringkasnya, projek yang dijalankan adalah melibatkan proses

merekabentuk prototaip sistem keselamatan kediaman dengan antaramuka kawalan

berkomputer berasaskan litar kawalan dan perisian Visual Basic yang dihubungkan

melalui liang penghantaran data selari (Parallel Port). Dinyatakan lagi di sini,

perlaksanaan projek ini adalah lebih menumpukan kepada bagaimana sistem tersebut

beroperasi dan membincangkan tentang apakah yang akan dilakukan oleh sistem ini

semasa berlakunya sebarang bentuk pencerobohan iaitu dari sistem pengesan

pencerobohan hingga kepada pemberitahuan isyarat pencerobohan kepada pengguna.

Sekiranya projek ini berjaya dilaksanakan, maka ia mampu untuk mencegah

sebarang pencerobohan berlaku secara mengaktifkan bunyi amaran (siren) ataupun

Page 8: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

mengunci laluan masuk dan menghidupkan hidup lampu kecemasan. Penekanan

utama atau skop yang akan diberikan kepada projek ini adalah mengenai aplikasi

proses penghantaran dan penerimaan isyarat maklumat yang dikesan oleh pengesan

seperti voltan, denyut ataupun status keadaan (isyarat berdigit) kepada proses

pengaktifan litar penggera mahupun paparan visual berkomputer menggunakan

kaedah sambungan antaramuka menggunakan kabel selari 25-way Female D Type

Connector ataupun kabel RS-232. Projek ini dijangka dapat memberikan suatu

konsep yang melibatkan rekabentuk sistem kawalan keselamatan kediaman dan

pencerobohan dengan kawalan komputer berasaskan beberapa ciri tertentu seperti:

i. Litar pencegah pencerobohan dan keselamatan menggunakan prototaip

pengesan (sensor) seperti photoelektrik, "pyroelectric" (PIR), infi-a-merah

yang akan diantaramukakan dengan komputer . . 11. sistem kawalan berpusat dengan paparan visual berkomputer menggunakan

pengaturcaraan Visual Basic 6.0 sebagai perisian yang mengantaramukakan

data dari perkakasan dengan program litar kawalan berkomputer . . . 111. Penggunaan pemasa (timer) atau litar bersepadu IC seperti mikropengawal

(microcontroller) mahupun CMOS seperti yang digunakan sebagai peranti

pengawal operasi pada sistem litar kawalan dan litar penggera

Sebagai pendekatan terhadap pemilihan perkakasan, komponen mahupun

peranti mikro-pengawal yang akan digunakan, perkara utama yang dititik-beratkan

adalah mengenai struktur binaan dan kebolehan berfungsi serta ciri-ciri yang dimiliki

oleh komponen atau cip mikropengawal tersebut. Ini adalah kerana projek yang

dilaksanakan ini dibuat dengan tujuan untuk mernbina sebuah sistem pencegahan dan

keselamatan yang berkos rendah.

Page 9: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

C,

7

P

X I., a, C, !i 9 C cd P

4 B V) 2 %

z C, B 3 24 C

-3 P 8 0

d

a, a

9

- I E 3 M

.!3

Page 10: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

1.5 RINGKASAN TESIS

Tesis ini mempunyai lima (5) bab yang akan menerangkan secara terpeinci

mengenai projek yang dibangunkan ini. Bab pertama adalah bab pengenalan yang

akan memberi gambaran ringkas kepada projek seperti objektif dan skop projek.

Bab ke-2 akan membincangkan kajian literatur dan maklumat yang berkaitan

dengan projek. Setiap fakta dan maklurnat yang diperolehi melalui bahan rujukan

yang berlainan akan dibahas bagi memilih satu teknik dan kaedah yang terbaik untuk

kegunaan projek ini. Bab seterusnya pula akan membicarakan mengenai metodologi

perlaksanaan projek. Ia adalah berkaitan dengan teknik dan kaedah pelaksanaan yang

telah dipilih seperti yang dinyatakan dalam bab ke-2 secara mendalam. Teknik dan

kaedah perlaksanaan yang dipilih itu pula terbahagi kepada dua bahagian iaitu

pembangunan perisian dan perkakasan yang digunakan.

Baba ke-4 adalah bab yang mengisahkan mengenai hasil penemuan projek.

Ianya terdiri daripada proses menganalisa data dan membuat keputusan. Segala

keputusan analisis seperti graf, penerimaan data oleh perkakasan melalui arahan

perisian dan sebaliknya akan dibincangkan dalam bab ini. Proses analisis dijalankan

terhadap perkakasan-perkakasan yang digunakan seperti kitar kerja untuk litar

kawalan, litar penggera dan juga litar pengantarmuka (Interfacing Circuit).

Pada bab terakhir dalam tesis ini pula adalah merupakan suatu rurnusan atau

kesimpulan dan juga cadangan. Segala kesimpulan akan dibuat berdasarkan tahap

pencapaian dan pernbelajaran yang telah diperolehi sepanjang melaksanakan projek

ini dari peringkat awal hingga berjaya. Selain dari itu, cadangan yang dibuat juga

adalah berdasarkan kepada prestasi semasa yang dibanglutkan untuk meningkatkan

kualiti dan tahap operasi projek agar ianya menjadi produk yang lebih baik sehingga

mampu untuk dikomersilkan pada masa akan datang.

Page 11: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

KAJIAN LATAR BELAKANG PROJEK

2.1 KAJIAN UMUM PROJEK

Tahukah anda mengapa kita perlu membuat pelaburan terhadap keselamatan

kediaman dengan memasang sistern penggera kediaman konvensional? Secara

amnya, ia bertujuan sebagai pelaburan yang akan menjamin tahap keselamatan anda,

keluarga, dan barang-barang berharga kepunyaan peribadi daripada dicuri oleh

penceroboh. Sistem penggera keselamatan samada untuk kediaman mahupun

kenderaan yang baik bukan sahaja sukar untuk dicerobohi malahan mudah digunakan

oleh pengguna.

Sekiranya anda merupakan seorang yang peka terhadap berita-berita yang

disiarkan tidak kira samada di dada akhbar ataupun di kaca televisyen, pasti anda

dapat perhatikan bahawa beberapa tahun kebelakangan ini teknologi sistern penggera

keselamatan tidak kira samada bagi kenderaan atau kediaman rurnah semakin

berkembang. Sewajamya, tiada masalah kecurian atau pencerobohan berlaku tetapi,

kejadian sebaliknya berlaku di mana kejadian rompakan, kecurian serta kes-kes

pencerobohan kerap berlaku di merata tempat di samping bencana alam yang turut

menimpa seperti kebakaran, banjir dan yang terbaru kejadian ombak besar Tsunami.

Page 12: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

Persoalannya, adakah kita sebagai manusia yang mempunyai kelemahan

mampu melindungi diri, keluarga dan barangan berharga daripada masalah-masalah

ini? Semestinya, melalui suatu peralatan berupa sistem penggera yang baik dapat

membantu dalam menyelesaikan masalah tersebut. Ini kerana sistem berkenaan boleh

memberitahu kita untuk bersedia bertindak apabila sebarang keadaan yang tidak

diingini atau mencurigakan berlaku. Walaupun sistem ini tidak dapat menghalang

kejadian sebegini dari terus berlaku, tetapi penggunaannya sebagai alat yang dapat

mengesan sebarang bahaya amatlah sesuai digunakan sebagai alat keselamatan yang

penting. Tidak kira untuk tujuan apa sekalipun, ianya tetap bertujuan untuk

memastikan kita dapat membuat persiapan dan bersedia untuk bertindak sekiranya

terdapat amaran bahaya atau kecemasan yang diterima.

Kita dapat mengambil iktibar dari kejadian Tsunami pada 26 Disember 2004

lalu yang melanda beberapa negara asia termasuklah juga Malaysia, telah meragut

ratusan ribu nyawa disebabkan tiadanya langkah persiapan awal dilakukan. Ini

kerana tiada sistem amaran awal digunakan yang dapat memberitahu mereka

khususnya yang telah terkorban untuk setidak-tidaknya mencari perlindungan

ataupun menyelamatkan diri serta bersedia mengarnbil langkah berjaga-jaga sebelurn

menghadapi kemunglunan dilanda ombak besar Tsunami tersebut.

Sistern keselamatan kediaman ringkas yang digunakan secara tradisionalnya

dan mungkin juga digunakan di kampung-kampung ialah suatu sistem di mana tin-tin

kosong diikat dan disambung di sekeliling kawasan rumah atau di pintu rumah

kediaman. Apabila penceroboh cuba untuk memasuki rurnah berkenaan secara tidak

sah, dia pasti akan melanggar tali kemudi yang menyambungkan tin-tin kosong

berkenaan lalu bunyi bising dihasilkan bagi mengejutkan pihak tuan rumah tentang

kehadiran tetamu yang tidak diundang. Namun demikian, peredaran masa dan arus

perubahan teknologi moden pada hari ini membolehkan kita memiliki sistem yang

jauh lebih baik jika dibandingkan dengan contoh yang dinyatakan di atas.

Page 13: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

Peningkatan terhadap masalah kes-kes pencerobohan dan kecurian munglun

berpunca beberapa faktor. Antaranya adalah seperti kecuaian penghuni kediaman,

tiadanya sistem pengawasan rumah kediaman yang digunakan serta penggunaan

sistem pencegah pencerobohan atau keselamatan yang tidak efisyen dan efektif.

Walaupun terdapat kediaman telah dilengkapi sistem penggera keselamatan, namun

ia tidak memadai sekiranya sistem tersebut gaga1 beroperasi dan behngsi dengan

baik seterusnya tidak dapat membendung masalah pencerobohan dari berlaku.

Faktor-faktor lain menjadi penyebab kes-kes jenayah seperti ini terus meningkat

adalah kerana kekurangan sumber kewangan untuk memiliki satu sistem keselamatan

yang efektif, selamat, canggih serta fleksibel oleh golongan penduduk terutamanya

yang berpendapatan rendah. Jadi, matlamat projek yang akan dilaksanakan ini adalah

untuk menghasilkan satu sistem yang dijangka dapat menjadi :

i. sistem keselamatan yang berkaliber dalam menangani masalah pencerobohan

tempat kediaman secara berkesan, selamat dan terkawal . . 11. sistem yang dilengkapi dengan perisian komputer sebagai pusat kawalan

iii. sistem yang interaktif, ringkas dan mampu dimiliki dengan kos yang rendah

Dengan bertambahnya kebolehupayaan dan juga kepenggunaan teknologi

komputer yang semakin berkembang dan dibangunkan untuk pelbagai tujuan, maka

peluang untuk menggunakan teknologi yang sedia ada bagi melaksanakan projek

sistem penggera keselamatan adalah begitu bernas dan wajar. Justeru, projek yang

dikhususkan untuk keselamatan kediaman iaitu "Prototaip Sistem Keselamatan

Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer " ini memerlukan kajian yang

menyeluruh dan terperinci dilakukan mengenai kandungan dan cara kerja litar-litar

elektronik digunakan untuk sistem berkenaan.

Di sini, kita akan mengetahui tentang fungsi dan cara kerja sistem

keselamatan kediaman yang bakal direka berdasarkan kepada penerangan lanjutan

yang akan dilakukan pada bab-bab yang seterusnya.

Page 14: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

2.2 KAEDAH PERLAKSANAAN PROJEK

Projek yang ingin dilaksanakan ini di buat berdasarkan dari rujukan dan

kajian ke atas model-model litar kawalan penggera keselamatan yang mudah. Litar

yang digunakan untuk tujuan perlaksanaan projek ini hanya menggunakan kombinasi

dan gabungan beberapa komponen asas elektronik seperti perintang, suis, kapasitor,

geganti, dan juga litar bersepadu atau Integrated Circuit (IC). Komponen IC yang

digunakan adalah terdiri daripada beberapa jenis get-get kendalian logik yang biasa.

Sehubungan itu, untuk tujuan konsep pengantaramukaan, litar kawalan perlu

dimodifikasi dan dipertingkatkan agar ianya dapat berkomunikasi dengan komputer.

Oleh itu, IC seperti Transistor Darlington ULN2803 dan Solid-State Relay TLP521

digunakan bagi memastikan litar beroperasi dan mencapai objektif projek.

Sememangnya terdapat pelbagai teknik dan kaedah penyambungan boleh

digunakan. Jadi, pemilihan untuk menggunakan beberapa komponen tersebut lebih

sesuai kerana ia mudah untuk digunakan berbanding dengan peranti elektronik yang

lain. Selain dari itu, bahan-bahan rujukan seperti jurnal amat penting untuk membuat

perbandingan dan kajian dalam menghasilkan projek ini. Berdasarkan maklumat

yang diperolehi dari rujukan atau jurnal yang diperolehi, suatu rekabentuk litar yang

baik dapat dihasilkan untuk meningkatkan kualiti dan kecekapan litar yang sedia ada.

Paparan gambarajah secara grafik terhadap keputusan analisis litar akan

dipersembahkan dalam bentuk graf atau jadual untuk menyokong dan memantapkan

laporan atau tesis pada bab hasil kajian yang diperolehi. Data-data juga perlu disusun

secara bersistematik dan teratur agar ianya mudah untuk difahami dan dirujuki.

Page 15: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

2.3 OPERAS1 SISTEM KESELAMATAN KONVENSIONAL

Pada kebiasaannya, sistem penggera keselamatan akan berfungsi dengan

melaksanakan tiga operasi utama iaitu:-

i. Membunyikan penggera bagi menandakan berlakunya situasi kecurian

dan kecemasan

ii. Menyalakan lampu isyarat kecemasan bagi memudahkan proses

pengesanan lokasi dilakukan oleh pihak berkuasa

iii. Menutup atau mengunci sernula laluan yang dicerobohi seperti pintu

atau tingkap yang telah dibuka (Locked)

Terdapat sistem pencegah kesemalatan kediaman dapat mengaktifkan telefon

bimbit atau "pager" pengguna secara terus apabila isyarat berlakunya kejadian

pencerobohan tersebut diterima . Selalunya, perkara pertarna yang diperhatikan oleh

pencuri atau penceroboh selain dari kandungan isi rumah kediaman ialah sistem

keselamatan berpenggera ini. Jadi, suatu kotak yang dipasang di bahagian luar rumah

yang merupakan kotak penggera menandakan kediaman tersebut telahpun dilengkapi

dengan "Anti-Theft System" atau sistem penggera keselamatan pencerobohan.

Namun, bagi sesetengah penceroboh berpengalaman yang mengetahui

kelemahan yang ada pada sistem tersebut, mereka tetap akan terus mencuba untuk

malakukan jenayah. Dengan kondisi "rumah sasaran" yang dikatakan padat dan

berisi, mereka tidak berfikir panjang untuk bertindak. Kebiasaannya, sistem

keselamatan yang boleh berinteraksi dengan pengguna seperti penerirnaan isyarat

pada telefon bimbit atau teknik rakaman litar tertutup (CCTV) berharga mahal dan

sukar dimiliki oleh pengguna yang berpendapatan rendah. Jadi, sebagai seorang

pelajar yang bertangungjawab dan prihatin terhadap perkembangan terkini masalah

pencerobohan, penulis akan cuba menghasilkan sistem yang lebih murah serta dapat

menandingi ciri-ciri asas sistem penggera keselamatan yang telah terdapat dipasaran.

Page 16: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

Berdasarkan kajian pada jumal dari Fakulti of Electronic, Telecommunication

& Informatics, Technical University of Gdansk, Poland [I] telah menyatakan bahawa

maksud Sistem Keselamatan Kediaman (Home Security System) adalah sistem yang

dapat menjaga dan dapat mengelakkan sesebuah barangan daripada dicuri dengan

menggunakan bantuan alat pengesan. Pengesan tersebut perlulah dapat melakukan

fungsi atau tugas seperti berikut:

i. Mengesan penceroboh yang cuba menghampiri atau bergerak melapasi

kawalan yang diliputi seperti pintu rumah, tingkap, lantai, atap dan

sebagainya . . 11. Mengesan penceroboh yang berlegar-legar atau bergerak di dalam kawasan

yang diawasi (diliputi pengesan)

iii. Mengesan sebarang kesan pergerakan penceroboh yang cuba menyentuh

atau mengangkat sesuatu objek untuk dilarikan

2.4 KONSEP SISTEM PENGGERA KONVENSIONAL

Sistem penggera keselamatan yang praktikal pada hari ini pada kebiasaannya

mengandungi tiga komponen asas yang utarna untuk membolehkannya beroperasi

sebagai suatu sistern yang lengkap. Ianya dapat digambarkan dengan jelas melalui

struktur gambarajah blok seperti yang ditunjukkan pada Rajah 2.1 berikut.

Litar Kawalan (Sensor)

Penggera

Rajah 2.1: Blok Sistem Penggera Konvensional yang praktikal.

Page 17: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

Dapat diperhatikan bahawa sistem akan mengesan kehadiran penceroboh,

kemudian ia akan mengaktifkan sistem kawalan litar-litar elektronik dan seterusnya

membunyikan penggera atau menyalakan perlatan-peralatan penunjuk atau penanda

tertentu. Dalam kes-kes tertentu penunjuk atau penanda berkenaan adalah dalam

bentuk paparan visual sahaja tanpa perlu mengaktifkan sebarang penggera.

Walaubagaimanapun, kebanyakan sistem penggera hari ini menjadikan bunyi sebagai

keluaran asas sistern berkenaan. Narnun, fungsi setiap penggera adalah berdasarkan

litar yang digunakan untuk mengawal operasi litar penggera secara keseluruhannya.

2.5 PENGGERA (SIREN)

Setiap bahagian seperti yang dinyatakan tadi munglun merupakan satu sistem

yang ringkas dan munglun juga merupakan satu sistem yang kompleks. Pada

kebiasaannya litar-litar kawalan merupakan bahagian yang paling utama dan

kompleks dalam satu rekaan dan kawalan terhadap sistem penggera. Penggera seperti

loceng dan siren adalah merupakan peranti yang boleh menghasilkan gelombang

bunyi apabila gegelung magnetik diaktifkan dengan mengenakan nilai voltan tertentu

pada litar penggera berkenaan.

Penggera yang baik adalah penggera yang mampu menghasilkan bunyi yang

bising dan kuat yang mampu menghalau penceroboh dan menarik perhatian orang

ramai kepada rumah atau kenderaan yang diceroboh. Tahap kekuatan bunyi sesebuah

penggera bergantung kepada bahan binaan dan saiznya. Semakin besar saiz penggera

semakin h a t bunyi yang akan dihasilkan namun begitu bekalan kuasa yang lebih

tinggi diperlukan bagi memacu litar penggera berkenaan. Penggera pula boleh terdiri

dari pelbagai bunyi atau jenis seperti Buzzer, Siren atau Speaker yang mempunyai

nilai keluaran mengikut frekuensi tertentu. Semakin tinggi fi-ekuensi, semakin mahal

pula harganya di pasaran seperti Rajah 2.2. Nada bagi setiap penggera boleh direka

Page 18: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

menggunakan kombinasi litar-litar elektronik yang akan mengeluarkan pelbagai jeis

nada bunyi.

Penggunaan siren ataupun penggera pada projek kali ini hanya diwakili oleh

buzzer yang mempunyai nilai masukan sehingga 24 volt arus terus P C ) ataupun

pembesar suara (Speaker)yang mempunyai nilai rintangan dalaman sebanyak 80 .

Penggunaan bahan tersebut adalah berdasarkan kepada projek yang dilaksanakan ini

hanyalah sebagai prototaip sistem yang dibangunkan dan juga sebagai bahan untuk

kajian sahaja. Oleh yang demikian, penggunaan penggera yang realistik juga boleh

digunakan tetapi pastinya ia akan mernbabitkan kos pembinaan yang lebih tinggi

berbanding penggunaan kaedah yang telahpun diterangkan tadi.

Rajah 2.2 : Penggera (Siren) konvensional.[2]

2.6 PENGESAN (SENSOR)

Sensor atau pengesan yang biasa digunakan dalam litar-litar penggera pada

dasarnya menggunakan konsep asas suis-suis tertentu. Seperti suis-suis yang biasa

digunakan, sensor juga akan 'buka' atau 'tutup' dengan nilai-nilai yang tertentu

seperti pada sistem binari dan sistem digital, di mana keluaran yang diperolehi ini

adalah sarnada "HIGH" atau "LOW" dengan tiada sebarang kemungkinan lain.

Page 19: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

Selalunya pengesan atau sensor bagi penggera berfungsi seperti suis tindakan

sementara. Sebahagian dari jenis suis khususnya suis tekan adalah merupakan suis

tindakan sementara. Suis ini telah dilengkapkan dengan spring anjal yang akan

menyebabkan ia boleh dikembalikan kepada keadaan asal setelah ditekan melainkan

ianya tens ditekan secara fizikal. Suis tindakan sementara boleh didapati dalam dua

bentuk iaitu sama ada suis tekan tutup iaitu "Normally Open" (NO) atau suis tekan

buka iaitu "Normally Closed" w). Ia juga bergantung kepada sambungan atau

keadaan suis tersebut dikendalikan mengikut litar yang digunakan.

Jadi, untuk mewakilkan komponen yang digunakan sebagai pengesan pada

projek ini, maka suis adalah contoh yang paling sesuai digunakan. Dengan hanya

menggunakan suis iaitu dari jenis Normally Open ataupun Normally Closed, ia dapat

menunjukkan samada data atau isyarat yang diwakili oleh arus atau voltan di dalam

litar pengesan dapat dihantar kepada litar kawalan dan litar penggera dengan mudah.

Rajah 2.3 ini adalah simbol skematik yang biasa digunakan untuk suis tekan tutup.

Rajah 2.3 : Suis Tekan Tutup (Normally-Open)

Kaedah penggunaan suis tekan tutup (Normally Open) sebenarnya adalah

kurang sesuai untuk mewakilkan sebagai pengesan memandangkan ianya akan aktif

apabila litar dalam keadaan tertutup. Tetapi, melalui aplikasinya iaitu apabila suis ini

ditekan, maka pengaliran arus elektrik yang terdapat pada bahagian masukan suis

berkenaan akan dipaksa bergerak menuju ke arah yang bersebelahan kerana keadaan

yang bersentuhan antara satu sama lain ini telah melengkapkan litar. Pada masa ini,

keadaan adalah dikatakan litar tutup (gelung tertutup) dan seterusnya membolehkan

Page 20: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

arus mengalir melaluinya. Apabila suis tersebut dilepaskan, spring dalaman anjal

yang terdapat pada suis berkenaan akan memaksa sentuhan atau litar tertutup yang

dihasilkan tadi terputus semula (gelung terbuka). Ini akan menyebabkan litar dalam

keadaan terbuka dan seterusnya tiada arus mengalir dalam litar berkenaan.

Suis tekan buka pula (Normally Closed) mempunyai fungsi yang berlawanan

dengan konsep yang berlaku pada suis tekan tutup. Ianya amat sesuai digunakan

untuk mewakili pengesan pada litar keselamatan yang telah dibangunkan kerana litar

akan menjadi aktif apabila berada dalam keadaan terbuka (gelung terbuka). Ini dapat

diaplikasikan melalui konsep jenis pengesan magnetik (Magnetic Detector). Aplikasi

kendalian suis iaitu apabila ianya ditekan, sentuhan konduktor yang terdapat dalam

suis berkenaan akan dipaksa untuk menjauhi antara satu sama lain dan menyebabkan

litar elektronik yang asalnya lengkap akan terputus dan seterusnya tiada arus elektrik

yang dapat mengalir dalam litar berkenaan. Apabila dilepaskan semula, litar tersebut

akan kembali lengkap, seterusnya terdapat pengaliran arus yang mengalir pada litar

berkenaan. Jadi, aplikasi litar kawalan akan menjadi aktif semasa litar dalam keadaan

tebuka (gelung terbuka). Rajah 2.4 menggambarkan simbol skematik yang biasa

digunakan bagi struktur dan kendalian suis tekan buka.

Rajah 2.4 : Suis Tekan Buka ( Normally- Closed )

Bagi memastikan sistem yang hendak dibangunkan dapat beroperasi dengan

efisyen, beberapa aspek yang berkaitan dengan pengesan atau sensor hendaklah

diberikan perhatian yang serius. Antara aspek yang dimaksudkan itu adalah :

i. Pemilihan Pengesan . . 11. Jenis Pengesan ... in. Aplikasi Pengesan

Page 21: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

2.6.1 Pemilihan Jenis Pengesan.

Menurut pendapat dari kajian oleh Alehander Malinowski, Department of

Electrical and Computer Engineering, Bradley University, Peoria, Illinois 61 625,

USA, tahun 2001 yang diambil dari The 27th Annual Confeence of The IEEE

Industrial Electronis Society [3], menyatakan bahawa pemilihan terhadap beberapa

jenis pengesan atau sensor juga bergantung kepada aspek berikut:

i. Bagaimana cara untuk mengimplementasikan sistem pengesan untuk

kegunaan rumah kediaman pintar?

ii. Bagaimana untuk mengukur dan model kelakuan pergerakan manusia?

iii. Adakah keperluan pengesan itu memang diperlukan tanpa menggangu aktiviti

penghuni rurnah tersebut?

iv. Apakah kebaikan dan keburukan yang diperolehi pengguna jika sistem

menggunakaan jenis pengesan tertentu?

Jadi, dari pernyataan itu, dapatlah dikatakan bahawa pemilihan pengesan atau

sensor yang sesuai dapat meningkatkan prestasi dan kecekapan sistern penggera yang

ingin dibangunkan. Justeru, terdapat beberapa jenis pengesan yang dicadang untuk

digunakan sebagai komponen pengesan pada projek ini. Tujuan utarna adalah untuk

membolehkan litar menjadi aktif apabila pengesan mengesan sebarang -perubahan

terhadap beberapa komposisi tertentu seperti kelembapan (humidity), suhu ataupun

haba, bunyi, pergerakan (motion), kedudukan (position) dan juga tekanan (pressure).

Setelah meneliti beberapa kajian yang dijalankan sebelumnya, dapat

disimpulkan bahawa penggunaan pengesan dari jenis pengesan pergerakan (motion

sensor) dan pengesan medan magnet (magnetic detector) paling sesuai digunakan.

Narnun begitu, terdapat jenis pengesan lain iaitu pengesan pergerakan seperti

"pyroelectric" (PIR) dan "photoelectric" juga boleh digunakan. Walaubagaimanapun,

untuk projek kali ini, saya sekali lagi menyatakan bahawa setiap pengesan yang akan

digunakan itu hanyalah diwakili oleh beberapa suis tekan tutup dan suis tekan buka

memandangkan projek kali ini hanyalah merupakan suatu prototaip yang belum

Page 22: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

.r(

g 3

9.2 m

c 7

2.

0

n

n

'

.r(

2 :z 3 g

sg

j E X

B

E:

,

G2

Q)

8 E

%t

O

'2 324

P

.r(

hE

z2

E

% 2

" cd

5 c

% 8 4

56

s

cd a

2

z 2

9 &

5

$5 c

cd

gS

E

a2

i$

8 .$

g

E .r( %

pe

n

+A

35

- a

5 c

<3

3 3

"en

Q) .B

8

Ea

a

Page 23: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

(sound), pergerakan (motion), kedudukan (position), gegaran (vibration) dan juga

terhadap tekanan (pressure). Pengesan juga boleh terdiri dari jenis-jenis seperti

pengesan infra merah (Infia-Red), "pyroelectric", "photoelectric" mahupun jenis

akustik seperti pembesar suara (microfon) yang sensitif pada fiekuensi suatu bunyi

yang diterima.

2.6.3 Aplikasi Pengesan

Untuk mendapatkan hasil projek yang memuaskan, bagi kes kajian adalah

mengesan sebarang perubahan bagi sesuatu kondisi tertentu pada litar pengesan,

konsep pengesan hams diaplikasikan mengikut kondisi yang sesuai mengikut

kedudukan dan fungsi setiap pengesan yang digunakan. Penyelenggaraan atau

pemasangan komponen pengesan yang sesuai dapat meningkatkan kecekapan litar di

samping dapat mengurangkan kos kerugian.

2.7 KAWALAN LITAR PENGGERA

Bahagian yang akan mengawal fungsi sesebuah sistem penggera boleh

dikatakan sebagai 'otak' bagi sistem berkenaan. Di sini, litar-litar pengawal akan

sentiasa mengawasi setiap pengesan atau sensor yang terdapat pada sistem berkenaan

dari semasa ke semasa dan menentukan samada perlu atau tidak untuk membunyikan

penggera. Kebanyakan litar pada hari ini menggunakan geganti dan kombinasi get-

get logik atau CMOS yang telah dijadikan dalam bentuk cip sebagai pengawal untuk

litar penggera berkenaan.

Page 24: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

Komponen yang boleh digunakan sebagai alat yang mengawal operasi litar

penggera adalah seperti geganti (Relay), pengawal mikro atau (microcontroller) dan

juga peranti suis dari jenis transistor. Untuk perbincangan, fokus hanya diberikan

kepada alat kawalan jenis geganti (Relay).

2.8 GEGANTI (RELAY)

Geganti boleh juga dikatakan sebagai suis mekanikal biasa tetapi ianya dapat

berfbngsi untuk menukar laluan arah secara automatik dengan kehadiran arus upaya

pada gegelung yang menghasilkan daya elektromagnet. Geganti terdiri daripada dua

bahagian penting iaitu gegelung dawai dan satu set suis sentuhan mekanikal.

Bahan yang digunakan sebagai konduktor dalam suis tersebut bersifat kenyal

di mana kehadiran upaya elektromagnet akan menyebabkan bahan tersebut

membengkok atau berganti arah ke bahagian lain bagi melengkapkan litar seterusnya

kembali kepada keadaan asal apabila arus yang menghasilkan medan magnet telah

tiada. Geganti juga boleh dikatakan dapat berfimgsi sebagai suis sementara seperti

suis tekan buka dan suis tekan tutup. Rajah 2.6 menerangkan simbol skematik bagi

geganti.

"Normally Closed"

"Common "

t 'Normally Open"

Rajah 2.6 : Simbol skematik bagi geganti (Relay).

Page 25: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

2.9 KOMPUTER

Pemilihan komputer sebagai peranti pusat kawalan yang menjalankan aktiviti

pemantauan dan juga kawalan adalah berdasarkan kepada beberapa ciri-ciri yang

terdapat pada binaan komputer tersebut. Secara arnnya, komputer adalah merupakan

suatu alat elektronik yang dapat menganalisa, mengira dan membuat keputusan pada

kadar kelajuan yang beribu juta kali berbanding manusia. Sebagai contoh, pengiraan

yang dilakukan oleh manusia menggunakan kalkulator mengambil masa yang agak

lama berbanding komputer yang mampu menyelesaikan masalah tersebut pada masa

kurang dari satu saat sahaja.

Komputer khususnya mempu untuk memproses pelbagai jenis data di bawah

pengawasan beberapa bentuk set arahan dan kawalan mengikut kepenggunaannya.

Set kawalan atau suruhan ini yang dinamakan sebagai aturcara atau "Program". Jadi,

komputer dapat melaksanakan perintah dan bertindak berdasarkan program yang

diberikan melalui set-set arahan oleh manusia.

Kebanyakan sistem komputer yang lengkap mempunyai beberapa komponen

yang saling bergantungan antara satu sama lain. Ianya terdiri dari beberapa bahagian

utama iaitu peranti masukan (Input Device), peranti pemprosesan, peranti ingatan

(Memory Device) dan jua peranti keluaran (Output Device).

Peranti masukan terdiri daripada komponen yang menerima pelbagai isyarat

seperti papan kekunci (Keyboard), tetikus (Mouse), dan pengimbas (Scanner).

Maknakala komponen yang bertindak selaku pernproses adalah suatu cip yang

dinamakan mikro-pemproses (Microprocessor). Komponen ingatan pula terdiri dari

storan ingatan kekal dan sementara. Ingatan kekal biasanya berupa program yang

disimpan di dalam cip seperti CMOS komputer manakala storan sementara pula

dinamakan sebagai Random Access Memory (RAM). Peranti keluaran pula terdiri

Page 26: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

daripada alat yang dapat memaparkan hasil proses seperti paparan monitor, pencetalc,

pemacu CD-Burner dan sebagainya.

Jadi, tidak hairanlah jika penulis ingin katakan bahawa penggunaan komputer

amat sesuai dijadikan sebagai alat kawalan kerana ia memiliki kemampuan untuk

melaksanakan beberapa proses dengan begitu cekap, pantas dan mempunyai tahap

keupayaan bekerja yang tinggi.

2.10 CARTA - ALIR PERLAKSANAAN PROJEK

Secara ringkasnya, projek yang dilaksanakan ini mempunyai suatu aliran

proses tertentu yang dijalankan secara berterusan. Ia hendaklah dimulakan dari

peringkat permulaan hingga ke peringkat proses yang terakhir. Setiap proses yang

dilakukan mempunyai kaitan dan saling bergantungan antara satu sama lain.

Perlaksanaan projek perlu dilaksanakan secara sistematik bagi memastikan

setiap prosedur dan kerja yang dibuat mencapai tahap yang dikehendaki. Penggunaan

carta-alir juga dapat memudahkan proses semakan dan pemantauan dilakukan. Rajah

2.7 menerangkan secara ringkas mengenai proses pembikinan dan pembangunan

sistem yang hendak dilaksanakan menerusi paparan carta-alir.

Page 27: ProjekPrototaip Sistem Keselamatan Kediaman Dengan Antaramuka Kawalan Berkomputer

Dapat Tajuk Projek

Mencari bahan 1 tajuk ................................. "

(membuat kajian ilmiah)

Mempelajari ciri litar dari Data sheets & Pengaturcaraan Visual

Basic 6.0

Simulasi dan / p a n d i a n / 4 - .................... Tidak i

Tiada I Merekabentuk PCB dan mereka

paparan sistem keselarnatan yang dikehendaki

v

Implementasi litar ke PCB & Pengujian

Persembahan PSM2 & Penghantaran

Tesis

Rajah 2.7 : Carta-alir proses pembikinan projek PSM 2.