JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 2, NO. 1, MARET 2011: 30-34
Aplikasi Penentuan Posisi Busway dengan Tampilan Teks Berjalan dan Suara Berbasis IC Information Storage Device Benny* dan Ramon Zahora Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Depok 16425, Indonesia *
E-mail:
[email protected]
Abstrak Aplikasi penentuan posisi busway dengan aplikasi penentuan posisi busway dengan tampilan teks berjalan dan suara berbasis IC information storage device (ISD) merupakan sebuah alat yang berfungsi sebagai penunjuk posisi busway akan berhenti pada halte berkutnya, Posisi ini ditunjukkan dengan suara melalui speaker dan tulisan berjalan pada liquid crystal display (LCD) 2 x 16 karakter sesuai posisi busway akan berhenti. Pengendalian alat ini menggunakan dua buah tombol tekan yang ditekan secara manual dengan mikrokontroler sebagai kontrol utama mengendalikan tampilan teks pada LCD dan juga mengatur ISD mengeluarkan suara melalui speaker.
Abstract The Information. of Text-Based Walking and Sound IC Storage Device Application Determination of Position Busway. The Apllication of busway position with running text display and voice based to IC information storage device (ISD) is a device which function to show position busway will stopin next halte, it is showed by audio-visual information media. Audio information media, busway position is announced on voice form by sound speaker, and visual on running text display by liquid crystal display (LCD) 2 x 16 characters same as busway Position is. To control this device, it uses two push button, which switch manually with microcontroller as main control to bridle running text on LCD and controled ISD as voice driver which uses active speaker. Keywords: busway, control, information, visual
pemberitahuan posisi di mana busway berhenti dalam media informasi audio-visual. Pada media audio, posisi busway diberitahukan dalam bentuk suara melalui pengeras suara dan pemberitahuan media visual dalam bentuk tampilan teks pada liquid crystal display (LCD) sesuai dengan posisi busway berada. Pada stasiun pemberhentian stasiun Senayan, penumpang dapat melihat tampilan teks berjalan pada layar LCD “Tujuan Selanjutnya Senayan” dan saat bersamaan terdengar suara yang isinya sama dengan teksnya.
1. Pendahuluan Busway adalah salah satu sarana transportasi alternatif yang cukup diminati di kota Jakarta, dikarenakan dengan beberapa fasilitas ekslusif yang membedakannya dengan sarana transportasi lainnya. Fasilitas eksklusif yang dapat dinikmati saat menggunakan jasa transportasi ini antara lain : jalan bebas hambatan layaknya jalan tol, penentuan posisi pemberhentian yang telah ditentukan, serta harga karcisnya yang cukup terjangkau oleh sebagian masyarakat Jakarta. Saat ini Busway Koridor I (Blok M – Kota) yang terdiri atas 20 tempat pemberhentian, di mana penumpang hanya bisa naik dan turun pada tempat-tempat yang telah ditentukan sebelumnya, salah satu fasilitas eksklusif ini yang membedakannya dengan sarana transportasi sejenis lainnya.
Tetapi, dalam pelaksanaan di lapangan kurang berjalan sesuai dengan prosedur yang diinginkan, karena pengendaliannya menggunakan dua tombol yang berbeda. Tombol media audio yang bersumber pada rekaman suara pada pita kaset/cd player dan tombol media visual yang memberitahukan posisi busway dalam bentuk teks, di mana pengendaliannya juga dijalankan oleh pengemudi sehingga konsentrasi pengemudi terbagi antara mengemudi, menepatkan
Pada setiap stasiun pemberhentiannya, salah satu kelebihan fasilitas yang dimiliki busway adalah
30
JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 2, NO. 1, MARET 2011: 30-34
posisi busway sesuai pada tempatnya, dan menekan dua tombol penentuan posisi busway. Oleh karena itu penulis ingin merealisasikan sebuah alat dimana kedua fungsi tersebut dapat dikendalikan hanya menggunakan satu tombol saja dengan tampilan teks dan suara yang sama. A
2. Metode Penelitian Pada penulisan laporan ini penulis menggunakan metode penulisan sebagai berikut:untuk memperoleh teori-teori dasar serta teori penunjang, penulis melakukan pencarian dari berbagai sumber baik dari buku-buku, literatur maupun makalah yang didapat dari perpustakaan dan internet. Aplikasi penentuan posisi busway dengan tampilan teks berjalan dan suara berbasis IC information storage device (ISD) menggunakan dua buah mikrokontroler AT89S51 sebagai kontrol utama. Mikrokontroler pertama mengendalikan LCD dan IC ISD sedangkan mikrokontroler kedua hanya mengontrol LED sebagai indikator posisi. Kedua mikrokontroler ini dikendalikan oleh penekanan saklar tekan. Gambar diagram blok sistem ditunjukkan pada Gambar 1.
LCD merupakan media tampilan yang digunakan untuk menampilkan angka, huruf, dan grafik. LCD banyak digunakan karena memiliki banyak keuntungan diantaranya dapat menampilkan data baik data digital maupun analog dalam bentuk grafik, bentuknya yang tipis, mudah dalam pengoperasian, membutuhkan tegangan yang kecil, dan dapat menampilkan berbagai karakter. LCD adalah output tampilan yang terbuat dari kristal cair yang dapat menampilkan karakter-karakter sesuai instruksi yang diberikan dari mikrokontroler. Pada alat ini LCD yang digunakan adalah LCD dot matriks 2 x 16 karakter.
Gambar 2. LCD 2 x 16 Karakter
Mikrokontroler adalah sebuah mikroprosesor yang telah dilengkapi komponen pendukung secara internal seperti: read only memory (ROM), random acces memory (RAM), port input output (PIO), dan lain-lain. AT89S51 adalah mikrokontroler keluarga MCS-51 keluaran Intel. Mikrokontroler AT89S51 memiliki 4K byte flash programmable and erasable read only memory (Flash PEROM), selain itu AT89S51 juga menyediakan RAM sebesar 128 byte, 4 port I/O, tiga buah timer/counter 16 bit, port serial full duplex, dan on-chip oscillator, dan memiliki kemampuan melaksanakan operasi aritmatika dan operasi Boolean dalam bit, serta dapat beroperasi pada rentang frekuensi sampai dengan 33 MHz. Gambar 3. Konfigurasi Pin ISD 25120
]
Gambar 4. Blok Diagram Arsitektur ISD 25120
Gambar 1. Diagram Blok Sistem Kontrol Posisi Busway dengan Tampilan Teks dan Suara
31
Gambar 5. Contoh Tampilan Awal LCD
32
JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 2, NO. 1, MARET 2011: 30-34
kontroler AT89S51. Pada sistem ini digunakan dua buah mikrokontroler, mikrokontroler pertama berhubungan dengan sistem utama, yaitu: LCD dan IC ISD, sedangkan mikrokontroler kedua sebagai fungsi tambahan sebagai indikator posisi dengan output LED. Pada mikrokontroler kedua sebagai fungsi tambahan indikator posisi dengan outputnya LED.
IC ISD adalah sebuah IC yang dapat menyimpan atau mengeluarkan pesan. Dalam hal ini penulis menggunakan tipe ISD 25120 yang mempunyai kapasitas penyimpanan selama 120 detik. Rangkaian dalam dari ISD 25120 terdiri dari osilator, preamplifier, microphone, pengontrol gain otomatis, filter analising, filter penghalus, dan amplifier untuk speaker. Sebagai tambahan, IC ini dapat dibuat bekerja dengan pengontrol seperti mikrokontroler, dalam hal ini penulis menggunakan mikrokonroler AT89S51, yang dapat menyimpan atau mengeluarkan pesan-pesan yang terekam dengan metode pengalamatan. : : : : : :
12 Vdc 10 Ah 5 Vdc ±10% 185(P) x 115(L) x 62(T)mm3 500 Gram 3 Saklar Tekan Saklar Tekan–1 : Reset Saklar Tekan–2 : BlokM-Kota Saklar Tekan–3 : Kota–BlokM Perangkat Output: LCD 2 x 16 Karakter; Light Emitting Diode (LED); penguat audio dan speaker. Perangkat keras pada sistem ini terdiri dari: Kontroler AT89S51; LCD 2x16 Karakter; IC ISD 25120; penguat audio.
IC ISD 25120. Pada makalah ini penulis menggunakan IC ISD 25120 yang mempunyai kapasitas penyimpanan suara yang direkam selama 120 detik. Pada dasarnya IC ISD hanya untuk aplikasi playback, oleh karena itu pada sistem ini hanya dilakukan playback atau mengeluarkan suara yang dibutuhkan. IC ISD ini sebelumnya telah di rekam/diisi dengan suara yang memerlukan rangkaian tersendiri dan terpisah dari rangkaian utama.
3. Hasil dan Pembahasan Pada proses perekaman suara, alamat pin kontrol IC ISD dihubungkan ke port mikrokontroler. Pada saat perekaman digunakan saklar tekan. Berikut ini prosedur
Kontroler AT89S51. Untuk unit pemroses sentral dan pengendali perangkat input-output digunakan mikroVCC
LCD R1 10K DS1
30pF 12MHz 2
C5 Reset
19 18
1
+5v
C3
30pF
XTAL1 XTAL2
29
XTAL +5v
10uF
PSEN
30
ALE
31
EA
9 R2
RST
10 11 12 13 14 15 16 17
10k
P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD
20
GND AT89S51
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7
32 33 34 35 36 37 38 39 21 22 23 24 25 26 27 28
Vcc
V +BL
+5v
2
Vcc 3
15
E
RS
6
4
R/W
16
DB4
DB3
DB1
DB2 9
1 2 3 4 5 6 7 8
11
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
10
VCC
8
DB0 C4
7
U1 40
V -BL
LCD 16 x 2
LED +5v
Vss
2200mF
5
C2 100pF
1
7805
DB7
C1
DB6
12V
VCC
Vout GND
14
Vin
DB5
1 2
13
JP1
12
Spesifikasi Alat: Sumber Tegangan Kapasitas Arus Catu Daya Dimensi Berat Perangkat Input
LCD 2 x 16 Karakter. Untuk dapat menampilkan hasil pengujian, maka untuk tampilan digunakan LCD dot matriks 2 x 16 karakter. LCD akan menampilkan posisi busway dalam karakter huruf. LCD ini terdiri dari dua baris dan setiap barisnya terdiri atas susunan 16 karakter. Setiap tempat pemberhentian direpresentasikan dengan sebuah LED pengganti.
D1 1N4002 Rpot 20K
VCC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
23 24 27 25 22 26
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
28 16
Vccd Vcca
ISD 2560
CE PD P/R OEM OVF XCLK
0.1uF
12 13
Vssd Vssa
14 15 11 20
SP+ SPAUX IN ANA IN
21
ANA OUT
22uF
0.1uF C6
C7
C8
Speaker
C9
R3
0.1uF
5.1K 18 17
MIC REF MIC
19
AGC
VCC
C12 0.1uF
10K
C13 0.1uF
S1 ISD
1K
Kota-Blok M
R5
R6 Mic
S2 470K
Blok M-Kota
R4
C10 4.7uF
C11 220uF 10K
Gambar 6. Skema Rangkaian Pertama
R7
JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 2, NO. 1, MARET 2011: 30-34
VCC R4
VCC
BLOK M
330
VCC
R5 MSJD AGUNG 330
LED
R19 VCC C3 1
19 18
30pF
2
C4
40
Y1 12 MHz
29 30
30pF
9
1
VCC
S1 Reset
31
C5 10mF R2 10K
10 11 12 13 14 15 16 17 20
U1 VCC XTAL1 XTAL2 PSEN ALE EA RST P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD GND
P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
21 22 23 24 25 26 27 28
KARET
330
AT89S51
R7
VCC
VCC
330
VCC R11 330
LED
VCC
VCC
R14 GAJAH MADA 330 LED
BI
R22
330
TOSARI
330
MONAS
LED
LED
R13 330
LED
330
HARMONI
LED
VCC
R17 OLIMO
R23 BUNDRN HI 330
VCC
VCC
R16
LED
LED
R12
BENHIL
330
VCC
330
LED
R15 MANGGA BESAR 330
R9
LED
VCC
VCC
LED
R8 POLDA METRO 330
LED
SARINAH
VCC
VCC
R21 DUKUH ATAS 330
LED
R10
GBK
LED
R20 SETIA BUDI 330
LED
VCC
330
LED
VCC
32 33 34 35 36 37 38 39 1 2 3 4 5 6 7 8
R6 BNDRN SNYN 330
LED
VCC
VCC
33
R18 GLODOK
LED
330
KOTA
LED
KOTA-BLOKM BLOKM-KOTA
Gambar 7. Skema Rangkaian Kedua
yang dikerjakan pada saat proses perekaman: 1) Mikrokontroler menentukan alamat awal dari IC ISD dan suara yang akan di rekam, 2) Mikrokontroler mengeluarkan sinyal rendah pada pin PR, 3) Mikrokontroler mengeluarkan sinyal rendah pada pin PD dan sinyal rendah pada pin CE, 4) Tekan dan tahan saklar tekan rekam selama proses perekaman berlangsung, 5) Mikrokontroler menunggu sinyal EOM rendah dari IC ISD yang menandai proses perekaman telah selesai dilakukan, 6) Mikrokontroler mengeluarkan sinyal tinggi pada pin PD dan sinyal tinggi pada pin CE, 7) Mikrokontroler selesai melaksanakan sub-rutin program perekaman dan selanjutnya kembali pada program utama. Berikut ini prosedur yang dikerjakan pada saat proses playback: 1) Mikrokontroler menentukan alamat awal dari IC ISD dan suara yang akan di rekam, 2) Mikrokontroler mengeluarkan sinyal rendah pada pin PR, 3) Mikrokontroler mengeluarkan sinyal rendah pada pin PD dan sinyal rendah pada pin CE, 4) Tekan dan tahan saklar tekan rekam selama proses perekaman berlangsung, 5) Mikrokontroler menunggu sinyal EOM rendah dari IC ISD yang menandai proses perekaman telah selesai dilakukan, 6) Mikrokontroler mengeluarkan sinyal tinggi pada pin PD dan sinyal
tinggi pada pin CE, 7) Mikrokontroler selesai melaksanakan sub-rutin program perekaman dan selanjutnya kembali pada program utama. Penguat Audio. Output speaker pada ISD hanya dapat mengeluarkan sinyal suara yang dikendalikan sebesar 50 mW pada impedansi speaker 16 Ω. Output sebesar itu sangat kecil, oleh karena itu untuk menguatkan sinyal suara yang keluar dari IC ISD diperlukan rangkaian penguat audio. Pada sistem ini digunakan penguat audio dengan spesifikasi tegangan catu daya 12 V yang diambil dari tegangan accumulator, dan daya output sebesar 30 W. Sedangkan impedansi speaker yang digunakan adalah 8 Ω.
4. Simpulan Dari pembuatan alat aplikasi penentuan posisi busway dengan tampilan teks berjalan dan suara berbasis IC ISD, maka dapat ditarik beberapa simpulan, yaitu: 1) Mikrokontroler AT89S51 yang berfungsi sebagai sistem kontrol mengatur fungsi kerja sistem, output yang di kontrol yaitu: LCD dan ISD dapat divariasikan outputnya sesuai dengan keinginan berdasarkan program yang di-download pada mikrokontroler; 2) IC ISD tipe 25120 dapat merekam suara dalam durasi
34
JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 2, NO. 1, MARET 2011: 30-34
maksimal 120 detik dengan mengaktifkan pin-pin A0A9 melalui mikrokontroler; 3) IC ISD direkam dengan metode pengalamatan dengan memanfaatkan port-port pada mikrokontroler, 4) LCD diaktifkan melalui pin kontrol, yaitu: pin LCD_CS dan LCD_RS.
[2] [3] [4]
Daftar Acuan [1]
M.I. Malik, Anistardi, Bereksperimen dengan Mikrokontroler 8031, PT Elex Media Komputindo, Jakarta, 1999, p.96.
[5] [6]
I.S. MacKenzie; R.C.-W Phan, The 8051 Microcontroller, Prentice Hall, New Jersey, 2007, p.537. ATMEL, Datasheet AT89S51, ATMEL Corporation, 2001, p.31. Winbond, Datasheet ISD2560/75/90/120 Winbond, 2001, p.45. B.W. Surojo, Pengendali Dengan Infra Merah, FTJE-UKSW, Salatiga, 1983. D. Christanto, K. Pusporini, Panduan Dasar Mikrokontroller Keluarga MCS-51, Innovative Electronics, Surabaya, 2004, p.10.
