SMARTHOME Berbasis SMS Gateway Menggunakan Arduino Uno R3

"Alat ini dirancang untuk mendeteksi adanya penyusup" 

Alat ini akan bekerja mengirimkan tanda peringatan kepada pemilik rumah yaitu berupa SMS (Short Message Service) dan Alarm menggunakan modul GSM. Sedangkan untuk indikator outputnya menggunakan modul suara dan modul GSM 900A. Tujuan dibuatnya alat ini agar dapat menghindarkan dari kejadian yang dapat merugikan dan membahayakan pemilik rumah.

DIAGRAM BLOK

Sebelum melakukan perancangan sistem terlebih dahulu dibuat skematis dan diagram blok sebagai langkah awal pembuatan sistem. skematis dan diagram blok menggambarkan secara umum bagaimana cara kerja rangkaian secara keseluruhan, skematis dan blok diagram dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Diagram Blok

Berdasarkan diagram skematis pada gambar diatas, bahwa yang berfungsi sebagai input tegangan pada sistem keamanan ini adalah sebuah regulator tegangan yang berfungsi untuk mengubah tegangan dari 220VAC menjadi tegangan 12VDC. Secara umum fungsi dari pembuatan alat ini adalah untuk meningkatkan sistem keamanan rumah saat ditinggal pemiliknya dengan memanfaatkan modul GSM SIM800L, ini adalah modul yang memungkinkan kita dapat berinteraksi dengan SIM GSM, misalnya SMS (Short Message Service) ataupun melakukan panggilan, dan untuk pengontrolannya modul ini disandingkan dengan mikrokontroller arduino.

HARDWARE

Berikut ini adalah beberapa kebutuhan hardware dan software untuk mendukung agar sistem yang dibuat berjalan sesuai keinginan:

A. Hardware:

1. Arduino Uno R3,
2. Modul GSM-800
3. Sensor MQ-2,
4. Sensor PIR,
5. Sensor Hujan,
6. Buzzer,
7. LED (Light emiting Diode),
8. Kabel Jumper

B. Software:

1. IDE Arduino (Integrated Developtment Enviroenment), Software processing yang digunakan untuk menulis program kedalam perangkat keras yaitu Arduino. Prosessing sendiri merupakan penggabungan antara bahasa C++ dan Java.
2. EAGLE (Easily Applicable Graphical Layout Editor), merupakan sebuah aplikasi gratis untuk mendesain skematik elektronika maupun PCB (Printed Circuit Board).

FLOWCHART

Adapun diagram alir atau flowchart dari perancangan perangkat lunak mikrokontroller yang akan dibuat ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Flowchart Pemrograman

Secara umum sistem kerja dari alat ini yang pertama ialah dengan cara mengaktifkan sistem keamanan menggunakan SMS gateway, ini dilakukan ketika si pemilik rumah hendak meninggalkan rumah. Apabila pada alat ini tidak dipasangkan sensor PIR, maka sebelum pemilik rumah ini hendak ingin membuka pintu rumahnya maka harus terlebih dahulu mematikan sistem keamanan menggunakan pesan singkat SMS. Apabila tidak dimatikan, maka sistem keamanan akan mengira bahwa pemilik rumah tadi adalah penyusup dan alarm keamanan akan berbunyi, begitupun dengan modul GSM SIM 800L juga akan mengirim pesan singkat SMS ke ponsel pemilik rumah. Sistem yang pertama adalah Sensor Gas MQ2, sensor ini diletakan di dapur dekat dengan peletakkantabung gas LPG. Jika ada kebocoran gas, sensor ini akan mendeteksi apabila ada kebocoran gas. Sistem kerja yang kedua ialah penggunaan sensor PIR untuk mendeteksi keberadaan manusia. Apabila sensor mendeteksi keberadaan menusia, maka sensor akan mengirim sinyal HIGH ke modul GSM melalui mikrokontroller untuk mengirim pesan singkat SMS ke pemilik rumah dan alarm juga akan berbunyi. Sistem ketiga adalah penggunaan sensor Hujan. Cara kerjanya adalah jika terjadi rintikan hujan, maka sensor ini akan mengirimkan sms ke nomor yang telah dituliskan pada sketch program.

WIRE DIAGRAM 

Perhatikan wire diagram dibawah ini untuk lebih mudah memahami pin yang digunakan:

Wire diagram sensor pin

Setelah memahami pin yang akan digunakan, kemudian masuk ke pembahasan rangkaian dibawah ini.

RANGKAIAN

Download fritzing project SMARTHOME.fzz

Diagram Wiring SMARTHOME basic GSM800/SIM800

Setelah merangkai komponen seperti diatas, selanjutnya uplod kode program dibawah ini:

SOURCE CODE

Download source code SMARTHOME basic GSM SIM800.ino

#include 
#define PIR_1 3
#define PIR_2 2
#define RAIN_DROP A1
#define MQ_2 A0
#define RAIN_LIMT 800 // value at witch rain alarm fire.
#define MQ_2_LIMIT 150 // value at witch smoke alarm fire.

SoftwareSerial mySerial(9, 10); //(RX,TX)

volatile unsigned int SMOK_VALUE = 0,RAIN_VALUE = 0;
double previous_time = 0,time = 0;

void setup()
{
            mySerial.begin(9600);   // Setting the baud rate of GSM Module 
            Serial.begin(9600);    // Setting the baud rate of Serial Monitor (Arduino)

            pinMode(PIR_1,INPUT);
            pinMode(PIR_2,INPUT);

            Serial.println("Hello Friend...!!");        
            delay(8000);
            mySerial.println("AT+CMGF=1\r\n");// set to Text mode.
            delay(500);
            mySerial.println("AT+CSCS=\"GSM\"\r\n"); // set TE character set
            delay(200);
            previous_time = -30000;
}


void loop()
{

  if(digitalRead(PIR_1) == 1)// scan Pir-1 sensor.
  {
    delay(100);
    if(digitalRead(PIR_1) == 1)
    {
       time = millis();
       if(time - previous_time > 30000)// wit for the 30 second.
       {
                                    Serial.println("PIR 1 on!!");
                                    SendMessage1();
                                    previous_time = millis();
               }
    }
  }

  else if(digitalRead(PIR_2) == 1)// scan Pir-2 sensor.
  {
    delay(100);
    if(digitalRead(PIR_2) == 1)
    {
                        time = millis();
                        if(time - previous_time > 30000)
                        {
                                    Serial.println("PIR 2 on!!");
                                    SendMessage2();
                                    previous_time = millis();
                        }         
    }
  }
  else if(analogRead(RAIN_DROP) <= RAIN_LIMT)// scan rain sensor.
  {
    delay(10);
    if(analogRead(RAIN_DROP) <= RAIN_LIMT)  
    {
                        time = millis();
                        if(time - previous_time > 30000)
                        {
                                    RAIN_VALUE = analogRead(RAIN_DROP);
                                    Serial.print("Rain coming value is : ");
                                    Serial.println((int)RAIN_VALUE);
                                    SendMessage_RAIN();
                                    RAIN_VALUE = 0;
                                    previous_time = millis();
                        }         
    }
  }
  else if(analogRead(MQ_2) >= MQ_2_LIMIT)// scan MQ-2 sensor.
  {
    delay(10);
    if(analogRead(MQ_2) >= MQ_2_LIMIT)  
    {
                        time = millis();
                        if(time - previous_time > 30000)
                        {                     
                                    SMOK_VALUE  = analogRead(MQ_2);  
                                    Serial.print("Do not smoke Value is : ");
                                    Serial.println((int)SMOK_VALUE);
                                    SendMessage_SMOKE();
                                    SMOK_VALUE = 0;
                                    previous_time = millis();        
                        }         
    }
  }
  if (mySerial.available()>0)//receive software serial data.
  Serial.write(mySerial.read());//print software serial data.
}

void SendMessage1()
{
  mySerial.print("AT+CMGS=\"+91xxxxxxxxxx\"\r"); // Replace xxxx with your mobile number//
  delay(500);
  mySerial.print("hi be alert. some stranger entering in your room-1.\r\n");// The SMS text you want to send
  delay(500);
  mySerial.print((char)26);//((char)26);// ASCII code of CTRL+Z
  delay(8000);
  mySerial.print("ATDxxxxxxxxxx;\r\n");// AT command for call // Replace xxxx with your mobile number
  delay(200);
//  mySerial.print("ATH\r\n");
}

void SendMessage2()
{
  mySerial.print("AT+CMGS=\"+91xxx\"\r"); // Replace xxx with mobile number
  delay(500);
  mySerial.print("hi be alert. some stranger entering in your bed room.\r\n");// The SMS text you want to send
  delay(500);
  mySerial.print((char)26);//((char)26);// ASCII code of CTRL+Z
  delay(8000);
  mySerial.print("ATDxxxxxxxxxx;\r\n");// AT command for call // Replace xxxx with your mobile number
  delay(500);
//  mySerial.print("ATH\r\n"); // At command for cut the call.
//  delay(200);
}
void SendMessage_RAIN()
{
   mySerial.print("AT+CMGS=\"+91xxxxxxxxxx\"\r"); // Replace x with mobile number//
   delay(500);
   mySerial.print("It's raining on you house.\n value is : \r");// The SMS text you want to send
   mySerial.println((int)RAIN_VALUE);//print the sensor value.
   delay(500);
   mySerial.print((char)26);//((char)26);// ASCII code of CTRL+Z
   delay(500);
}
void SendMessage_SMOKE()
{
  mySerial.print("AT+CMGS=\"+91xxxxxxxxxx\"\r"); // Replace x with mobile number// 
  delay(500);
  mySerial.print("Check your gas stove it's not closed or your House is in fire check quickly before serious.Value is : \r");// The SMS text you want to send
  mySerial.println((int)SMOK_VALUE);//print the sensor value.
  delay(500);
  mySerial.print((char)26);//((char)26);// ASCII code of CTRL+Z
  delay(500);
}

HASIL

Berikut adalah hasil SMS yang diterima setelah kode program di upload kedalam arduino.

Hasil SMS dari SMARTHOME basic GSM-SIM800

Setelah SMS terkirim, kemudian alat akan menelfon ke HP sesuai dengan nomor yang telah dimasukan kedalam program.

Hasil Panggilan dari SMARTHOME basic GSM-SIM800

SELESAI

Selamat mencoba, kamu bisa mengimplementasikan tutorial diatas dengan berbagai komponen elektronika lain sesuai keinginan.