BAB II DASAR TEORI. Pada bab ini akan dijelaskan tentang proses dasar dasar dalam

BAB II DASAR TEORI Pada bab ini akan dijelaskan tentang proses dasar – dasar dalam perancangan Sistem Pengaman Tambahan Pada Mobil Menggunakan Security Password. 2.1 Gambaran umum Mikrokontroller AT89S51 Mikrokontroler adalah mikroprosessor yang dirancang khusus untuk aplikasi kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu chip. AT89S51 adalah salah satu anggota dari keluarga MCS-51/52 yang dilengkapi dengan internal 8 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory), yang memungkinkan memori program untuk dapat diprogram kembali. (Andi Offset, 2007)

AT89S51 merupakan produk ATMEL memiliki fitur sebagai berikut. a) Kompatibel dengan MCS-51 b) 4 Kbyte memori program yang dapat ditulis hingga 1000 kali c) 0 Kecepatan clock 33 MHz d) 128 byte memori RAM internal e) 32 jalur input-output (4 buah port parallel I/O) f) 2 Timer/Counter 16 bit g) 2 Data pointer h) 6 Interrupt (2 timer, 2 counter, 1 serial, 1 reset) i) ISP (In System Programmable) Flash Memory j) Port serial full-duplex

7 Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

2.1.1

Arsitektur Mikrokontroler AT89S51 Pada gambar 2.1 Blok Diagram Mikrokontroller AT89S51 terlihat bahwa

mikrokontroler ini mempunyai empat buah port I/O, akumulator, register, RAM internal, stack pointer, Aritmethic Logic Array (ALU), pengunci (latch), dan rangkaian osilasi yang membuat mikrokontroler ini dapat beroperasi hanya dengan sekeping IC.

Gambar 2.1. Blok Diagram Mikrokontroller AT89S51

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

AT89S51 dirancang dengan logika statis untuk operasi frekuensi menuju nol dan dapat mendukung mode penyimpanan tenaga yang dapat dipilih dari 2 software.

Mode

iddle

menghentikan

CPU

sementara

program

DAC

memperbolehkan RAM, timer/counter, port serial dan sistem interupsi untuk tetap berfungsi. Mode power down menghemat isi RAM namun membekukan osilator, menon-aktifkan fungsi-fungsi chip lainnya sampai intruksieksternal dilakukan atau terjadi reset hardware. Dalam pengoperasiannya, AT89S51 cukup memberikan tegangan yang berkisar antara 4 - 5.5 Volt DC pada kaki VCC dan kaki GND diberikan tegangan 0 Volt. Selain kaki VCC dan GND, kaki-kaki yang dimiliki AT89S51 antara lain : RST, ALE/PROG, PSEN, EA/VPP, XTAL1 dan XTAL2, dan 4 buah port yaitu : port 0, port 1 ,port 2, port 3 yang masing-masing port tersebut terdiri dari 8 bit. (http://gerbangsirkuit.wordpress.com/2009/01/16/arsitektur-at89s5152-mcs51/) 2.1.2 Konfigurasi Pin Mikrokontroller AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 mempunyai 40 pin dengan catu daya tunggal 5 Volt, Mikrokontroller AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 dan umumnya dikemas dalam DIP (Dual Inline Package). Masing-masing pin Mikrokontroller AT89S51 mempunyai kegunaan dan Ke-40 pin tersebut digambarkan pada gambar 2.2 susunan pin mikrokontroller AT89S51 berikut. (Andi Offset, 2007)


10

Gambar 2.2 Susunan Pin Mikrokontroller AT89S51 Fungsi dari masing-masing pin AT89S51 adalah.

Pin 1 – 8 Berfungsi sebagai P1.0 - P1.7. Pin 1 sampai 8 merupakan saluran I/O 8 bit yang bersifat 2 arah dengan internal pull-up yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti mengendalikan 4 input TTL. Selain itu, Port ini juga digunakan sebagai saluran alamat saat pemrograman dan verifikasi. port ini memiliki fungsi alternatif seperti terlihat pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Fungsi Alternatif Port 1 Port

Nama

Fungsi altenatif

P1.0

T2

P1.1

T2EX

Input pewaktu/pencacah

P1.5

MOSI

Untuk mengisi program

P1.6

MISO


P1.7

SCK


Input eksternal pewaktu/pencacah


11

Pin 9 Berfungsi

sebagai

RST.

Pin

9

merupakan

masukkan

reset

bagi

mikrokontroler. Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle. Pin 10 – 17 Berfungsi sebagai P3.0 – P3.7. Pin 10 sampai 17 merupakan saluran I/O 8 bit dua arah dengan internal pullup. Di samping sebagai saluran I/O, port ini memiliki fungsi alternatif seperti terlihat pada tabel 2.2. Bila fungsi alternatif tidak dipakai, maka dapat digunakan sebagai port parallel 8 bit serba guna. Selain itu, sebagian port 3 dapat berfungsi sebagai sinyal kontrol saat proses pemrograman dan verifikasi. Tabel. 2.2 Fungsi Khusus Port 3 Port

Nama

Fungsi Alternatif

P3.0

RXD

Untuk menerima data port serial

P3.1

TXD

Untuk mengirim data port serial

P3.2

INT0

Interupsi Eksternal 0

P3.3

INT1

Interupsi Eksternal 1

P3.4

T0

Input eksternal pewaktu 0

P3.5

T1

Input eksternal pewaktu 1

P3.6

WR

Jalur menulis memori data ekstenal

P3.7

RD

Jalur menulis memori data internal


12

Pin 18 Berfungsi sebagai XTAL 2. Pin 18 merupakan keluaran dari rangkaian osilasi mikrokontroler. Pin 19 Berfungsi sebagai XTAL1. Pin 19 merupakan masukkan untuk rangkaian osilasi mikrokontroler. Pin 20 Berfungsi sebagai GND. Pin 20 merupakan ground dari sumber tegangan. Pin 21 – 28 Berfungsi sebagai P2.0 – P2.7. Pin 21 sampai 28 merupakan saluran I/O 8 bit dua arah dengan internal pullup. Saat pengambilan data dari program memori external atau selama pengaksesan data memori external yang menggunakan alamat 16 bit (MOVX@DPTR), port 2 berfungsi sebagai saluran alamat tinggi (A8-A15). Akan tetapi, saat mengakses data memori external yang menggunakan alamat 8 bit (MOVX@R1), port 2 mengeluarkan isi P2 pada Special Function Register (SFR). Pin 29 Berfungsi sebagai PSEN. Pin ini berfungsi pada saat mengeksekusi program yang terletak pada memori external. Program Strobe Enable (PSEN) akan aktif dua kali setiap cycle. Pin 30 Berfungsi sebagai ALE/ PROG. Pin ini berfungsi sebagai Address Latch Enable (ALE) yang menahan low bytes address pada saat mengakses memori


13

external. Sedangkan pada saat Flash Programming (PROG) berfungsi sebagai pulsa input selama proses pemrograman. Pin 31 Berfungsi sebagai EA/VPP. Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai External Access Enable (EA) yaitu mikrokontroler akan menjalankan program yang ada pada memori external. Jika kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada memori internal. Pin ini juga berfungsi sebagai masukkan tegangan pemrograman selama proses pemrograman. Pin 32 – 39 Berfungsi sebagai D7 – D0 (A7-A0). Pin 32 sampai 39 adalah port 0 yang merupakan saluran I/O 8 bit open collector dan dapat juga digunakan sebagai multiplex bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program external, pada mode ini port 0 mempunyai internal pull up. Saat proses pemrograman dan verifikasi, port 0 membutuhkan eksternal pull up, dan digunakan sebagai saluran data. Pin 40 Berfungsi sebagai VCC. Pin 40 merupakan masukkan sumber tegangan positif bagi mikrokontroler.

2.2

Organisasi Memori Semua divais 8051 mempunyai ruang alamat yang terpisah untuk memori

program dan memori data, secara logika dari memori program dan data, mengijinkan memori data untuk diakses dengan pengalamatan 8 bit, yang dengan cepat dapat disimpan dan dimanipulasi dengan CPU 8 bit. Selain itu, pengalamatan memori data 16 bit dapat juga dibangkitkan melalui register DPTR.


14

Memori program ( ROM, EPROM dan FLASH ) hanya dapat dibaca, tidak ditulis. Memori program dapat mencapai sampai 64K byte. Pada 89S51, 4K byte memori program terdapat didalam chip. Untuk membaca memori program eksternal mikrokontroller mengirim sinyal PSEN ( program store enable ) . Memori data ( RAM ) menempati ruang alamat yang terpisah dari memori program. Pada keluarga 8051, 128 byte terendah dari memori data, berada didalam chip. RAM eksternal (maksimal 64K byte). Dalam pengaksesan RAM Eksternal, mikrokontroller mingirimkan sinyal RD ( baca ) dan WR ( tulis ).

Gambar 2.3 Struktur memori mikrokontroller keluarga MCS51 2.3 Dasar-dasar Pemrograman Bahasa Assembler Dalam menjalankan program, mikrokontroler akan melakukan pembacaan data yang tersimpan dalam memori program (internal atau eksternal). Alamat memori yang harus dibaca disimpan dalam sebuah register yang dinamakan program counter (PC). Data yang terbaca akan diartikan sebagai perintah yang harus dikerjakan oleh mikrokontroler. Perintah ini bisa berbentuk pemindahan data (data transfer), pengolahan data (data processing) atau mengubah alur program (program control). Setelah melaksanakan perintah, mikrokontroler akan


15

memperbaharui

isi

PC

dengan

alamat

memori

selanjutnya

sehingga

mikrokontroler bisa mengeksekusi perintah selanjutnya. Keluarga Atmel AT89S51 memiliki instruksi yang kompatibel dengan instruksi MCS51 dari Intel. Berikut ini dijelaskan beberapa instruksi dasar yang umum digunakan pada pemrograman Mikrokontroller AT89S51. (Andi Offset, 2007) MOV,MOVC dan MOVX a) Instruksi MOV digunakan untuk menyalin data antara 2 operand. b) Instruksi MOVC digunakan untuk menyalin data yang terdapat pada memori program internal. c) Instruksi MOVX digunakan untuk menyalin data yang terdapat pada memori program external. Tabel 2.3 Contoh Syntax Assembler MOV,MOVC dan MOVX Contoh Syntax

Keterangan

MOV

A,R1

Salin nilai R1 ke akumulator

MOV

A,@R1

Salin isi lokasi yang ditunjukan R1 ke A

MOV

A,P1

Salin data pada Port 1 ke akumulator

MOV

P1,A

Salin data pada akumulator ke Port 1

MOC

A,@X+DPRT

Salin data int. yang di tunjuk DPTR ke A

MOV

A,@DPRT

Salin data eks. Yang ditunjuk DPRT ke A

MOVX

@ DPTR,A

Salin data akumulator ke lokasi yang ditunjuk DPTR


16

ADD dan SUBB a) Instruksi ADD digunakan untuk melakukan operasi penjumlahan akumulator dengar suatu operand dan hasilnya disimpan dalam akumulator. b) Instruksi SUBB digunakan untuk melakukan operasi pengurangan akumulator dangan suatu operand dan hasilnya disimpan dalam akumulator. Tabel 2.4 Contoh Syntax Assembler ADD dan SUBB Contoh Syntax

Keterangan

ADD

A,#20

A = A + 20

ADD

A,@RO

A = A + [R0]

SUBB

A,B

A=A–B

SUBB

A,#10

A = A - 10

MUL AB dan DIV AB a) Instruksi MUL AB digunakan untuk melakukan operasi perkalian antara akumulator dengan register B. Hasilnya berupa data 16 bit dengan low byte pada A dan high byte pada B. a.

Contoh : misal

A = 50h B = A0h Mul a,b Hasil = 3200h maka : A= 00h

B = 32h

b) Instruksi DIV AB digunakan untuk melakukan operasi pembagian antara akumulator dengan register B. Hasilnya, pembagian disimpan pada akumulator dan sisa pembagian disimpan pada register B. a.

Contoh: misal A = FBh Mul

B = 12h

a,b


17 Hasil = 0Dh maka: A = 0Dh Karena, Fbh = 0d x 12 + 11

B = 11H

DEC dan INC a) Instruksi DEC digunakan untuk melakukan pengurangan sebesar satu pada suatu operand. b) Instruksi INC digunakan untuk melakukan penambahan sebesar satu pada suatu operand. Tabel 2.5 Contoh Syntax Assembler DEC dan INC Contoh Syntax DEC

A

DEC

@R0

INC

A

INC

DPTR

Keterangan A=A–1 [R0] = [R0] – 1 A=A+1 DPTR = DPTR + 1

ORL, ANL dan CPL a) Instruksi ORL digunakan untuk melakukan operasi OR antara dua operand. b) Insrtuksi ANL digunakan untuk melakukan operasi AND antara dua operand. c) Instruksi CPL digunakan untuk melakukan operasi komplemen suatu operand. Tabel 2.6 Contoh Syntax Assembler ORL,ANL dan CPL Contoh Syntax ORL A,B

Akumulator

Register B

Hasil

0011 1010

1111 0000

1111 1010


18

Contoh Syntax

Akumulator

Register B

Hasil

ANL A,B

0011 1010

1111 0000

0011 0000

CPL

0011 1010

---- ----

1100 0101

A

RR, RL dan SWAP a) Instruksi RR digunakan untuk melakukan operasi pergeseran ke kanan sebanyak 1 bit. b) Instruksi RL digunakan untuk melakukan operasi penggeseran ke kiri sebanyak 1 bit. c) Insrtuksi SWAP digunakan untuk melakukan operasi pertukaran data low nible dan high nible. Tabel 2.7 Contoh Syntax Assembler RR,RL dan SWAP Contuh Syntax

Akumulator

Hasil

RR

A

0011 1010

0001 1101

RL

A

0011 1010

0111 0100

SWAP

A

0011 1010

1010 0011

SETB dan CLR a) Instruksi SETB digunakan untuk memberikan logic 1 pada bit operand. b) Instruksi CLR digunakan untuk memberikan logic 0 pada bit operand. Contoh: Mulai: Setb Setb Clr Clr

p2.0 acc.0 p2.1 acc.1


19

PUSH dan POP a) Instruksi PUSH digunakan untuk menyimpan operand ke dalam stack. b) Instruksi POP digunakan untuk mengembalikan nilai operand dari stack. Contoh :

LUPA: LUPB:

PUSH PUSH PUSH MOV MOV MOV djnz djnz POP POP POP

7 6 5 R7,#04H R6,#0FFH R5,#0FFH R5,$ R6,LUPB 5 6 7

JMP, JB, JNB, JZ, JNZ dan CJNE a) JMP (Jump) digunakan untuk melakukan lompatan ke suatu blok program. b) JB (Jump if Bit) dan JNB (Jump if Not Bit) digunakan untuk melakukan lompatan ke suatu blok program jika nilai operand 1 (Bit) atau 0 (Not Bit). c) JZ (Jump if Zero) dan JNZ (Jump if

Not Zero) digunakan untuk

melakukan lompatan ke suatu blok program jika nilai operand 0 (Zero) atau < > 0 (Not Zero). d) CJNE (Compare and Jump if Not Equal) digunakan untuk melakukan pembandingan dua operand dan lompat ke blok program lain jika tidak sama. CALL dan RET a) Instruksi CALL digunakan untuk mamanggil prosedur tertentu dalam program (subprogram)


20

b) Instruksi RET digunakan untuk mengembalikan ke baris program yang melakukan CALL. Contoh: org Kedip: setb call clr call sjmp tunda: mov la: mov lb: mov djnz djnz djnz ret end

2.4

00h p2.0 tunda p2.0 tunda utama r7,#20h r6,#0ffh r5#0ffh r5,$ r6,lb r7,la

Liquid Crystal Display (LCD) LCD merupakan salah satu komponen penting dalam pembuatan tugas

akhir ini karena LCD dapat menampilkan perintah-perintah yang harus dijalankan oleh pemakai.LCD mempunyai kemampuan untuk menampilkan tidak hanya angka, huruf abjad, kata-kata tapi juga simbol-simbol. Jenis dan ukuran LCD bermacam-macam, antara lain 2x16, 2x20, 2x40, dan lain-lain. LCD mempunyai dua bagian penting yaitu backlight yang berguna jika digunakan pada malam hari dan contrast yang berfungsi untuk mempertajam tampilan.

Gambar 2.4 Bentuk fisik LCD 2x16 karakter


21

Tabel 2.8 Fungsi pin LCD No

Nama Pin

Fungsi

1

VSS

GND

2

VDD

Suplai Tegangan +5V

3

VLC

Tegangan Kontras LCD

4

RS

L=Input Intruksi, H=Input Data

5

R/W

L=Tulis data dari MPU ke LCM, H=Baca data dari LCM ke MPU

6

E

Enable Clock

7

DB0

Data Bus Line

8

DB1

Data Bus Line

9

DB2

Data Bus Line

10

DB3

Data Bus Line

11

DB4

Data Bus Line

12

DB5

Data Bus Line

13

DB6

Data Bus Line

14

DB7

Data Bus Line

15

Anoda

Tegangan positif backlight

16

Katoda

Tegangan negative backlight

Fungsi dari masing– masing pin pada LCD adalah pin pertama dan kedua merupakan pin untuk tegangan suplai sebesar 5 volt, untuk pin ketiga harus ditambahkan resistor variabel 4K7 atau 5K ke pin ini sebagai pengatur kontras tampilan yang diinginkan.


22

Pin keempat berfungsi untuk memasukkan input command atau input data, jika ingin memasukkan input command maka pin 4 diberikan logic low (0), dan jika ingin memasukkan input data maka pin 4 diberikan logic high (1). Fungsi pin kelima untuk read atau write, jika diinginkan untuk membaca karakter data atau status informasi dari register (read) maka harus diberi masukan high (1), begitu pula sebaliknya untuk menuliskan karakter data (write) maka harus diberi masukan low (0). Pada pin ini dapat dihubungkan ke ground bila tidak diinginkan pembacaan dari LCD dan hanya dapat digunakan untuk mentransfer data ke LCD. Pin keenam berfungsi sebagai enable, yaitu sebagai pengatur transfer command atau karakter data ke dalam LCD. Untuk menulis ke dalam LCD data ditransfer waktu terjadi perubahan dari high ke low, untuk membaca dari LCD dapat dilakukan ketika terjadi transisi perubahan dari low ke high. Pin-pin dari nomor 7 sampai 14 merupakan data 8 bit yang dapat ditransfer dalam 2 bentuk yaitu 1 kali 8 bit atau 2 kali 4 bit, pin-pin ini akan langsung terhubung ke pin-pin mikrokontroler sebagai

input/output. Untuk pin nomor 15-16

berfungsi sebagai backlight. 2.5

Keypad matrix 4x3 Keypad termasuk peralatan input, tetapi dibedakan dengan peralatan input

yang lain karena fungsinya yang spesifik. Jika ditinjau dari segi fungsi, adanya peralatan keypad pada suatu sistem mikrokontroler menunjukkan bahwa program kemudi sistem tersebut menghendaki suatu masukan data yang bersifat temporer, dapat dilakukan ”upload” pada saat program kemudi dalam keadaan running. Sistem keypad berlaku sebagai user interface, yang menjembatani kebutuhan


23

data-data yang bersifat bukan data tetap, dari user/operator ke sistem kontrol untuk keperluan proses interaksi kontrol/kerja mikrokontroler. Untuk sistem kontrol portable berbasis mikrokontroler biasanya cukup dilengkapi dengan keypad 4x3 atau 4x4. Ada beberapa metode dalam proses pembacaan data keypad dalam pemrograman mikrokontroler, diantaranya adalah. a) Metode Polling Metode yang pertama adalah menggunakan metoda scanning terusmenerus terhadap keypad sampai didapat data adanya tombol yang ditekan. Bila mikrokontroler mengakses program scanning dengan metode ini, program counter akan terjebak dalam loop scanning terus, sampai ada tombol ditekan. Metoda ini relatif lebih mudah direalisasikan karena pemrogramannya lebih mudah dan perangkat keranya lebih sederhana. b) Metode Interrupt (Interupsi) Metode Interrupt memanfaatkan interupsi sebagai pemicu jika ada tombol yang ditekan. Cara ini lebih efektif dalam hal penghematan waktu akses dalam program keseluruhan. Bila tidak atau belum ada tombol ditekan, meskipun program dalam proses scanning, ia masih dapat dimanfaatkan untuk mengakses bagian-bagian program yang lain. Dan untuk aplikasi dalam proyek akhir ini, digunakan metode polling, yaitu scanning terus-menerus terhadap keypad sampai didapat data adanya tombol yang ditekan. Pada gambar 2.5 ditunjukkan gambaran tombol keypad 4x3 yang digunakan dalam proyek akhir penulis.


24

Gambar 2.5 Skema Keypad Matrik 4x3 Keypad yang digunakan dalam aplikasi ini adalah keypad matriks 4x3 (4 baris dan 3 kolom). Berisikan tombol angka 0 sampai 9, tombol bintang (*), dan tombol pagar (#). Untuk mengenali bagian kolom dan baris yang aktif maka keypad ini dihubungkan dengan minimum sistem AT89S51. 2.6

Relay Relay adalah sebuah piranti elektromekanik yang dioperasikan dengan

listrik yang secara mekanis mengontrol penghubungan rangkaian listrik. Relay adalah bagian yang penting dari banyak sistem kontrol, bermanfaat untuk control jarak jauh dan untuk pengontrolan alat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal kontrol tegangan dan arus rendah. Ketika arus mengalir melalui electromagnet pada relay kontrol elektromekanis, medan magnet yang menarik lengan besi dari jangkar pada inti terbentuk. Akibatnya, kontak pada jangkar dan kerangka relay terhubung. Relay dapat mempunyai kontak NO (Normally Open) atau kontak NC (Normally Close) atau kombinasi dari keduanya.


25

Gambar 2.6 Relay dan Simbol Relay Relay berfungsi untuk memutuskan atau mengalirkan arus listrik yang dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus pada induktornya. Ada dua jenis relay berdasarkan tegangan untuk menggerakan induktornya yaitu relay AC dan relay DC. 2.7

Kondensator/ ELCO (Electrolytic Condenser) Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan

dengan huruf "C" adalah suatu komponen elektronika yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan magnet listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif.


26

Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. a) Kondensator Elektrolit Kondensator

Elektrolit atau Electrolytic

Condenser (sering

disingkat Elco) adalah kondensator yang biasanya berbentuk tabung, mempunyai dua kutub kaki berpolaritas positif dan negatif, ditandai oleh kaki yang panjang positif sedangkan yang pendek negatif atau yang dekat tanda minus ( - ) adalah kaki negatif. Nilai kapasitasnya dari 0,47 µF (mikroFarad) sampai ribuan mikroFarad dengan voltase kerja dari beberapa volt hingga ribuan volt.

Gambar 2.7 Bentuk fisik dari Kondensator Elektrolit b) Kondensator Keramik (Ceramic Capacitor) Bentuknya ada yang bulat tipis, ada yang persegi empat berwarna merah, hijau, coklat dan lain-lain. Dalam pemasangan di papan rangkaian (PCB), boleh dibolak-balik karena tidak mempunyai kaki positif dan negatif. Mempunyai kapasitas mulai dari beberapa piko Farad sampai dengan ratusan Kilopiko Farad (KpF). Dengan tegangan kerja maksimal 25 volt sampai 100 volt, tetapi ada juga yang sampai ribuan volt.


27

Gambar 2.8 Bentuk fisik dari Kondensator Keramik 2.8 IC Regurator 7805 adalah sebuah keluarga sirkuit terpadu regulator tegangan linier monolitik bernilai tetap. Keluarga 78xx adalah pilihan utama bagi banyak sirkuit elektronika yang memerlukan catu daya teregulasi karena mudah digunakan dan harganya relatif murah. Untuk spesifikasi IC individual, xx digantikan dengan angka dua digit yang mengindikasikan tegangan keluaran yang didesain, contohnya 7805 mempunyai keluaran 5 volt dan 7812 memberikan 12 volt. Keluarga 78xx adalah regulator tegangan positif, yaitu regulator yang didesain untuk memberikan tegangan keluaran yang relatif positif terhadap ground bersama. Keluarga 79xx adalah peranti komplementer yang didesain untuk catu negatif. IC 78xx dan 79xx dapat digunakan bersamaan untuk memberikan regulasi tegangan terhadap pencatu daya split. IC 78xx mempunyai tiga terminal dan sering ditemui dengan kemasan TO220, walaupun begitu, kemasan pasang-permukaan D2PAK dan kemasan logam TO3 juga tersedia. Peranti ini biasanya mendukung tegangan masukan dari 3 volt diatas tegangan keluaran hingga kira-kira 36 volt, dan biasanya mempu pemberi arus listrik hingga 1.5 Ampere (kemasan yang lebih kecil atau lebih besar mungkin memberikan arus yang lebih kecil atau lebih besar).


28

Gambar 2.9 Bentuk Fisik dari IC Regurator 7805 2.9 Dioda Dioda adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Dioda memiliki fungsi hanya mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan mengalir dari sisi P menuju sisi N. Dibawah ini gambar simbol dan struktur dioda serta bentuk karakteristik dioda.

Gambar 2.10 Simbol dan Struktur Dioda 2.10

Transistor

Transistor adalah semikonduktor yang memiliki peranan yang sangat penting dalam dunia elektronik analog ataupun digital. Komponen ini


29

mempunyi banyak fungsi dalam dunia elektronik, diantaranya sebagai penguat, switching (saklar), modulasi signal, stabilitas tegangan dll. Transistor memiliki tiga kaki yang memiliki fungsi dan nama berbeda, yaitu Basis (B), Emitor (E), dan Colector (C) Fungsi utama atau tujuan utama pembuatan transistor adalah sebagai penguat (amplifier), namun dikarenakan sifatnya, transistor ini dapat digunakan dalam keperluan lain misalnya sebagai suatu saklar elektronis. Susunan fisik transistor adalah merupakan gandengan dari bahan semikonduktor tipe P dan N seperti digambarkan dibawah ini.

Gambar 2.11 Transistor

2.11

Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Kemampuan resistor dalam menghambat arus listrik sangat beragam disesuaikan dengan nilai resistansi resistor tersebut.Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Bentuk resistor yang umum adalah seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. seperti digambarkan pada gambar 2.12 dibawah ini. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna untuk mengetahui besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohm meter.


30

Gambar 2.12 Resistor 2.12

Kristal 12 mhz Kristal adalah resonator mekanik yang bergetar menstabilkan getaran

elektronis.

Gambar 2.13 Bentuk Fisik dari Kristal

2.13

Light Emitting Diode (LED) LED adalah kepanjangan dari Light Emitting Diode (Dioda Pemancar

Cahaya). Dioda ini akan mengeluarkan cahaya bila diberi tegangan sebesar 1,8 V dengan arus 1,5 mA. LED banyak digunakan sebagai lampu indikator dan peraga (display). Dibawah ini gambar LED dan simbol LED.

Gambar 2.14 Bentuk LED dan Simbol


31

2.14 Buzzer Buzzer

atau

sering

disebut

pengeras

suara

adalah

komponen

elektronika yang mampu mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Proses mengubah

sinyal

ini

dilakukan

dengan

cara

menggerakkan

komponennya yang berbentuk selaput.

Gambar 2.15 Bentuk Fisik Buzzer Dalam setiap sistem

penghasil suara, penentuan

kualitas

suara

terbaik

tergantung dari buzzer. Pada dasarnya, buzzer merupakan mesin penerjemah akhir, kebalikan

dari

mikrofon.

Speaker membawa sinyal elektrik dan

mengubahnya kembali menjadi getaran untuk membuat gelombang suara. Buzzer menghasilkan getaran yang hampir sama dengan yang dihasilkan oleh mikrofon yang direkam dan dikodekan.


BAB III PERANCANGAN SISTEM Pada bab ini akan dijelaskan mengenai proses yang akan dibuat. Proses pembangunan proyek dalam sub-bab ini akan dibagi menjadi beberapa tahap antara lain, analisa permasalahan dan perancangan sistem. 3.1 Analisis Secara Diagram Blok Sistem Pengaman Tambahan Pada Mobil Menggunakan Security Password ini merupakan sebuah sistem akses pengamanan kunci kontak melalui penginputan kode secara digital sebagai alternatif pengganti sistem kunci konvensional dengan menggunakan kunci dari logam. Dalam perancangannya mobil hanya akan menyala bila dimasukkan suatu password dan user harus memasukkan suatu password yang benar agar mobil dapat dijalankan. Sistem ini terdiri dari 4 bagian utama, yaitu : catu daya, keypad, mikrokontroller dan output (LCD, LED dan buzzer). Berikut ini adalah diagam blok untuk sistem kunci digital.

Catu daya LCD Keypad

Mikrokontroller

LED Buzzer

Gambar 3.1 Diagram blok sistem

32


33

Dalam sistem ini LED dan buzzer merupakan indikator output yang menunjukkan modus sistem saat itu. 3.1.1 Catu Daya Untuk mensuplai sistem ini dibutuhkan tegangan 9-12 VAC / VDC. Adapator yang dapat mensuplai 9-12 VDC bisa digunakan. Bagian yang membutuhkan tegangan secara langsung hanya mikrokontroller dan LCD, masing-masing membutuhkan 5 volt. Penggunaan catu daya dengan input 9-12 volt hanya untuk mempermudah penggunaan dan tidak perlunya penggunaan trafo yang dapat memperbesar ukuran sistem.

Gambar 3.2 Rangkaian catu daya Untuk input sistem, bagian catu daya, polaritas dapat diabaikan. Karena di dalam rangkaian catu daya terdapat dioda bridge. Keluaran dari catu daya ini berupa tegangan 5 volt (ditunjukkan dengan label VCC) yang diregulasi oleh IC 7805 dan difilter oleh kapasitor untuk menghilangkan noise. D1 merupakan LED untuk indikasi catu daya yang mengeluarkan output.


34

3.1.2 Keypad Matrix 4x3 Modul keypad menjadi input bagi pengguna untuk mengendalikan Sistem Pengaman pada kontak, yakni untuk memasukkan kode. Keypad yang digunakan merupakan keypad standar yang terdiri dari tombol tekan untuk angka 0 sampai dengan 9, tombol ‘*’ dan tombol ‘#’. Tombol 0 sampai dengan 9 keypad berfungsi untuk memberikan nilai masukan. Tombol ‘*’ pada keypad yang merupakan fungsi clear. Sedangkan tombol ‘#’ pada keypad yang merupakan fungsi enter. 3.1.3 Mikrokontroller AT89S51 Dalam menggunakan IC programmable, hal penting yang tidak boleh dilewatkan adalah mengetahui karakteristik IC programmable tersebut. Karakter yang perlu diketahui dari suatu IC programmable (dalam hal ini adalah IC mikrokontroller AT89S51) meliputi arsitektur, organisasi memori, set intruksi, dan metode pengalamatanya. Mikrokontroller bisa diumpamakan sebagai bentuk minimum dari sebuah mikrokomputer. Ada perangkat keras dan perangkat lunak, dan juga ada memori,CPU, dan lain sebagainya yng terpadu dalam satu keping IC. Mikrokontroller AT89S51 digunakan untuk menyimpan kode kunci, memeriksa kode kunci yang dimasukkan, dan mengatur tampilan pada LCD, Selain itu, tugas mikrokontroler lainnya adalah men-drive indikator output berupa LED dan buzzer. Berikut adalah gambar rangkaian mikrokontroller yang terhubung ke bagian input dan output. Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

35

Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroller Untuk input (keypad) digunakan port 1 (P1.0 – P1.7), untuk LCD digunakan port 3 (P3.0 – P3.7) dan indicator output pada pin port 2 lainnya.


36

3.1.4 LCD Merupakan tampilan bagi pengguna. LCD menampilkan petunjuk bagi pengguna dan mengindikasikan banyaknya karakter yang sudah diinput. 3.1.5 LED dan Buzzer Digunakan sebagai indikator 4 modus sistem, yaitu modus request, modus pengaman terbuka, modus kontak on, modus kontak stater. Terdapat 3 LED berwarna, yaitu 2 merah, dan biru. Pada saat sistem meminta pengguna untuk input password maka sistem belum sepenuhnya aktif. sistem akan meminta pengguna untuk memasukkan kode password, ini merupakan modus request (belum ada LED yang menyala). Dalam modus requeset terdapat dua opsi, yaitu Buka pengaman atau Ganti kode. Apabila opsi ke-1 (Buka pengaman) maka pengguna memasuki modus pengaman terbuka Bila kode yang dimasukkan benar, LED biru akan menyala dan disertai bunyi buzzer. Untuk opsi ke-2 jika user lupa password pengguna akan menginput kode untuk kode barunya, Kode baru tersimpan setelah itu sistem akan kembali ke awal untuk meminta memasukkan kode password. 3.2 Kebutuhan Sistem Dengan mengidentifikasi deskripsi pada gambar 3.3 telah diketahui bahwa kebutuhan sistem terbagi menjadi 2 yaitu kebutuhan perangkat keras dan kebutuhan perangkat lunak.


37

3.2.1

Kebutuhan Perangkat Keras

a) Kabel Downloader DT-HiQ AT89 USB ISP b) PCB polos. c) Kabel penghubung d) Komponen elektronik

3.2.2



Mikrokontroller AT89S51



Rellay



Display LCD



Resistor



Keypad matrix 4x3



Klistal 12mhz



Speaker/buzzer



Kapasitor Keramik



ELCO(kapasitor elektrolik)



Trimpot



IC Regurator 7805



ISP Header 10 pin



Dioda



LED (merah dan biru).



Transistor DC 557

Kebutuhan Perangkat Lunak Untuk memenuhi kebutuhan pengguna dalam berinteraksi dengan sistem

diperlukan perangkat lunak sebagai jembatan untuk menghubungkan antar perangkat keras. Perangkat lunak yang akan digunakan dalam perancangan proyek ini adalah. a) Proteus 7 Profesional Proteus sebagai program yang digunakan untuk merancang rangkaian elektronik. b) Program compiler ASM51 dan program downloader AEC ISP ASM51 adalah program compiler berbasis windows untuk mikrokontroler keluarga ATMEL. Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

38

Pemrograman pada mikrokontroler AT89S51 menggunakan bahasa tingkat tinggi yaitu bahasa Assembler. Fungsi dari progr am compiler ASM51 adalah untuk meload file berekstensi “.asm” yang sudah dibuat dengan menggunakan Notepad untuk dirubah menjadi file berektensi “.hex”. Setelah file dirubah menjadi “.hex” kemudian di-load dengan menggunakan program compiler AEC ISP. Tujuannya adalah untuk memasukkan program mikro ke dalam downloader mikrokontroler AT89S51. 3.3

Perancangan Sistem Setelah menyelesaikan keseluruhan rangkaian disertai dengan pengetesan

program sederhana untuk mengetes rangkaian. maka dapat diasumsikan hardware telah terakit dengan benar apabila program sederhana berjalan dengan benar. Untuk program sistem keseluruhan, sebelum diintegrasikan ke hardware perlu dilakukan simulasi. Dalam program simulasi, pengguna dapat melihat program berjalan secara virtual di PC, dimana dapat dilakukan ekseskusi program secara per baris. Dengan ini, dapat dilihat kondisi atau isi dari SFR, memori dan bank register. Diantara program simulasi ada yang menyertai perkiraan waktu pengeksekusian dan kondisi port saat program dieksekusi. Apabila simulasi menunjukkan program telah sesuai, maka program tersebut dapat diintegrasikan langsung ke IC mikrokontroller. Sistem yang penulis buat bekerja seperti yang digambarkan dalam gambar 3.5 Flowchat alur kerja sistem. Walaupun dalam simulasi terlihat bahwa program berjalan tanpa ada masalah, namun belum tentu sama dengan kenyataannya. Pada saat sistem berjalan dengan hardware sesungguhnya, mungkin juga akan timbul masalah. Untuk itu program dan hardware Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

39

perlu dicek kembali. Hal seperti ini dapat saja terus berulang hingga sistem berjalan sesuai dengan yang kita ingingkan hingga membentuk siklus seperti alur pada gambar 3.4 Siklus perancangan sistem. Sebelum merancang sistem perlu dibuat bagaimana konsep kerja sistem tersebut. Dengan konsep yang ada perlu dirumuskan masalah yang berkenaan dengan konsep, hal ini meliputi dua bagian, yaitu software dan hardware. Dengan mengetahui detail komponen yang digunakan sistem, konfigurasinya serta bagaimana komponen terhubung satu sama lain. 3.4 Alur Sistem Alur sistem pada aplikasi dapat digambarkan ke dalam diagram flowchart yang menjelaskan tentang terjadinya alur sebuah sistem yang menangani pada sebuah program dimana sistem tersebut adalah salah satu bentuk dari proses yang terdapat dalam suatu aplikasi pada user seperti pada gambar 3.5.


40

Gambar 3.4 Flowchart Siklus Perancangan Sistem


41

Gambar 3.5 Flowchart Alur Kerja Sistem


BAB IV IMPLEMENTASI SISTEM Ada beberapa hal yang harus diperhatikan sebelum program alarm dibuat dan pada akhirnya dapat dijalankan dengan baik, cara mengimplementasikan program yang sudah dibuat. 4.1 Kebutuhan Perangkat Sistem Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan pada implementasi sistem ini. Perangkat keras yang digunakan adalah sebagai berikut. a) Personal komputer untuk desain skema rangkaian, pembuatan software, dan proses programming ke PEROM AT89S51 b) Kabel Downloader DT-HiQ AT89 USB ISP c) PCB polos dan Kabel penghubung d) Komponen elektronik ·

Mikrokontroller AT89S51

·

Rellay

·

Display LCD

·

Resistor

·

Keypad matrix 4x3

·

Klistal 12mhz

·

Speaker/buzzer

·

Kapasitor Keramik

·

ELCO(kapasitor elektrolik)

·

Trimpot

·

IC Regurator 7805

·

ISP Header 10 pin

·

Dioda

·

LED (merah dan biru).

·

Transistor DC 557


43

Sedangkan perangkat lunak yang digunakan dalam perancangan aplikasi ini adalah sebagai berikut : a) Proteus 7 Profesional b) DT-HiQ AT89 USB ISP Software c) MIDE-51 4.2

Implementasi Minimum AT89S51

Implementasi minimum AT89S51 dibuat untuk proses utama untuk menjalankan suatu

sistem kerja yang kita inginkan. Mikrokontroler AT89S51 sebuah media

penyimpanan program yang kita dibuat. Chip ini memiliki memori di dalam tubuhnya. Memori inilah yang menyimpan program yang dapat kita isikan melalui PC menggunakan port serial/parallel. Implementasi mikrokontroler AT89S51 tersebut dapat dilihat pada sub bab sebagai berikut. 4.2.1

Rangkaian Minimum AT89S51 Pada rangkaian minimum AT89S51 adalah rangkaian utama pada sistem

mikrokontroler AT89S51, Didalam mikrokontroelr AT89S51 ada sebuah program untuk menjalankan subuah sistem yang mau dijalankan. Gambar rangkaian minimum AT89S51 dapat dilihat pada gambar 4.1


44

Kondensator elektrolit

Mikrokontroller AT89S51 Kristal 12 mhz

Buzzer Relay

Kondensator Ceramic

Dioda LCD 2x16

Transistor

Trimport

IC Regurator 7805

Keypad 3x4

Relay

ISP/Header 10 pin Resistor

Gambar 4.1 Rangkain Minimum AT89S51 Setelah merangkai komponen-komponen pada PCB, tahap implementasi yang terakhir adalah menggabungkan rangkaian PCB dengan adaptor dan kontak, kabel pararel,keypad.


45

Berikut ini adalah gambar keseruruhan rangkaian alat, Gambar 4.2 (a) LCD,(b) Kontak, (c) Rangkaian mikrokontroller, (d) Keypad B

A

C D

Gambar 4.2 Rangkaian alat keseluruhan 4.3

Prosedur Pemasangan Program Pada Mikrokontroller AT89S51 Agar listing program yang dibaca Mikrokontroller, maka listing program yang

awalnya berekstensi .ASM harus diconvert menjadi .hex. Untuk memasang program pada Chip AT89S51 Pertama-tama program yang sudah dibuat sebelumnya harus dicompile terlebih dahulu, untuk memastikan tidak ada error, karena jika ada yang error maka program tidak akan bisa dibuat. 4.3.1

Download Program Kedalam Mikrokontroler Untuk proses download program ke dalam IC mikrokontroler software yang

digunakan DT-HiQ AT89 USB ISP Software. Pada proses pembuatan program, program diketik dalam bahasa assembler. Kemudian di compile dalam dengan compiler asm51, menjadi file object. Dari object di compile menjadi file dalam bentuk hex. Untuk menulis program dalam bahasa asember kita bisa memanfaatkan teks editor, seperti notepad, editor dos, dsb. Setelah kita menulis program dalam teks editor, kita perlu simpan file kita dengan ekstensi .asm, kemudian kita simpan pada folder dengan lokasi yang sama dengan lokasi copiler ASM51.


46

Langkah-Langkah Download Program Kedalam Mikrokontroler.

Gambar 4.3 Tampilan M-IDE studio for MCS-51 Tuliskan Program dalam page M-IDE studio MCS-51 dalam bahasa assembly (ASM51 assembler) Simpan Program misal di D:/Program_mikro, kemudihan lakukan Proses Build current file seperti tampak pada Gambar 4.4. Apabila tidak terjadi error maka pada tampilan bawah akan muncul pesan seperti yang ditunjukan dalam Gambar 4.5. Pada software M-IDE sudah terintegrasi software utuk keperluan compile program berekstensi *.asm menjadi file berektensi *.hex dan *.lst. File hasil compile (file


47

*.hex dan *.lst yang akan di-download kedalam IC mikrokontroller adalah file *.hex. File itulah yang akan dikenali oleh mikrokontroller sebagai bahasa mesin.

Build current file

Gambar 4.4 Proses Build current file Lakukan Proses Build dengan menggunakan tombol Build current file untuk memastikan tidak ada error, karena jika ada yang error maka program tidak akan bisa dibuat. setelah proses build sukses selanjutnya maka listing program yang awalnya berekstensi .ASM setelah Build current file secara automatic diconvert menjadi .hex.

Gambar 4.5 Proses tidak terjadi error setelah proses build sukses selanjutnya buka software DT-HiQ AT89 USB ISP, sebagai catatan DT-HiQ AT89 USB ISP tidak memerlukan proses instalasi sehingga akan lebih mudah dan praktis digunakan.


48

4.4

Menjalankan Perangkat Lunak DT-HiQ AT89 USB ISP Jalankan perangkat lunak DT-HiQ AT89 USB ISP, caranya antara lain. a) Klik ganda pada icon AT89_USB_ISP_Software.exe pada Windows Explorer.

Gambar 4.6 Tampilan software DT-HiQ AT89 USB ISP 4.4.1 Menu TOOLBAR Load File : Membuka file Intel HEX atau file biner dan memasukkannya ke dalam File Buffer

Save File : Menyimpan isi Read Buffer ke dalam file Intel HEX atau file biner


49

Blank Check : Memeriksa apakah IC target kosong

Erase : Menghapus IC target

Read

FLASH

:

Membaca

memori

program

IC

target

dan

memasukkannya ke dalam Read Buffer

Write FLASH : Menulis kode yang tersimpan dalam File Buffer ke dalam memori program IC target

Verify FLASH : Membandingkan isi File Buffer dan memori program IC target

Auto Programming: Menjalankan serangkaian instruksi: memori program IC target akan dihapus, diperiksa kekosongannya, ditulis, dan diverifikasi (tergantung pilihan di Auto Programming Options) USB ISP Device Detect: Memastikan DT-HiQ AT89 USB ISP dalam keadaan menyala dan terhubung dengan benar ke PC

4.4.2 Pemilihan IC Target


50

Dialog Device Selection akan muncul saat perangkat lunak DT-HiQ AT89 USB ISP baru dijalankan atau bila menu Options → Device Select dipilih. Jendela dialog ini berfungsi untuk menentukan tipe IC target dan nilai kristal yang digunakan.

Gambar 4.7 Pilihlah Tipe IC Target Pilihlah tipe IC target melalui combobox yang disediakan serta nilai Kristal terdekat, lalu tekan tombol “OK”. DT-HiQ AT89 USB ISP akan melakukan verifikasi tipe target IC apakah sesuai dengan pilihan (jika target IC mendukung instruksi pembacaan Signature Byte). Jika verifikasi berhasil, maka tampilan utama perangkat lunak akan aktif kembali serta pilihan instruksi yang disediakan akan disesuaikan dengan tipe IC target. Jika proses verifikasi gagal tetapi pengguna yakin bahwa pilihan tipe IC target sudah benar (mungkin hanya signature byte IC yang rusak), maka pengguna dapat menekan


51

tombol “Cancel” pada jendela dialog ini. Kemudian memilih tipe target melalui combobox di pojok kanan atas tampilan utama. Dengan memilih melalui combobox di tampilan utama, walaupun proses verifikasi gagal, pilihan instruksi untuk tipe IC target yang telah dipilih akan tetap ditampilkan. Indikator POWER LED digunakan untuk indikasi ada tidaknya sumber catu daya yang terhubung ke pin VCC dan GND. Jika DT-HiQ AT89 USB ISP telah menerima sumber catu daya dari target board, maka POWER LED akan menyala. Indikator STATUS LED digunakan sebagai indikasi status kerja DT-HiQ AT89 USB ISP sekarang. Jika DT-HiQ AT89 USB ISP dalam keadaan idle dan siap menerima perintah dari PC, maka STATUS LED akan berkedip dengan interval 1 detik. Sebaliknya jika DT-HiQ AT89 USB ISP dalam keadaan sibuk dan sedang dalam proses menjalankan perintah, maka STATUS LED akan berkedip lebih cepat yaitu dengan interval sekitar 100 ms. 4.4.3

Memprogram IC Target dengan AT89 USB ISP Software

a) Hubungkan DT-HiQ AT89 USB ISP ke target board. b) Ambil kode dengan perintah “Load File”. Untuk melakukan perintah “Load File”, lakukan Klik pada tombol Load File. c) Pilih dan deteksi IC target dengan perintah “Device Select”. Untuk melakukan perintah “Device Select”, klik Options | Device Select. d) Centang semua opsi pada Options | Auto Programming Options. e) Programlah IC target dengan perintah “Auto”. Untuk melakukan perintah “Auto”, lakukan Klik tombol Auto Programing.


52

f) Proses pemrograman akan ditampilkan pada status bar. Saat pemrograman sudah selesai, tulisan “Verify Complete” akan ditampilkan pada status bar.

Gambar 4.8 Write Jendela ini menunjukan bahwa proses download program ke mikrokontroller telah selesai dan berhasil. 4.5

Implementasi Coding Pada tahap ini akan dibahas mengenai program yang telah dibuat untuk

prototype system pengaman mobil menggunakan security password, berikut adalah penjelasan berserta program yang telah dibuat. Langkah pertama yang harus dilakukan dalam pembuatan program adalah mendeklarasikan semu perintah ke


53

perintah yang lain dan semua port pada mikrokontroller yang digunakan sebagai input atau output dari program yang akan kita susun. Berikut adalah potongan program yang merupakan penentuan port pada mikrokontroller dalam membaca perintah sebelum masuk perintah utama.

;----------------------------------------;penempatan port ;----------------------------------------lcd_port equ P3 ; LCD diport P3 en equ P3.7 ; rs equ P3.5 lock equ P1.3 ; lock keyport equ P1 col1 equ P1.0 col2 equ P1.1 col3 equ P1.2

; keypad diport 1

Setelah proses deklarasi port yang ditentukan ke dalam mikrokontroller langka

kedua

adalah

membuat

program

yang

akan

selesai

memfungsikan

port

mikrokontroller untuk menjalankan dan meneruskan perintah kepada piranti pendukungnya. Berikut adalah potongan program dimana dalam input password melalui keypad, file *.hex yang dikenali oleh mikrokontroller sebagai bahasa mesin akan ditranslate dalam bentuk karakter. ;------------------------------------------------------------------;keypad init sub-routine: inisialisasi keypad ;------------------------------------------------------------------keypad_init: mov keyport,#0FFH ;keyport=1111 1111 ret ;------------------------------------------------------------------;get key sub-routine: scan keypad ;------------------------------------------------------------------get_key: mov keyval,#1


54

mov a,#80H mov temp,#04 read: mov scan,a cpl a anl keyport,a jb col1,next jnb col1,$ setb iskey ret next: jb col2,next1 inc keyval jnb col2,$ setb iskey ret next1: jb col3,nokey inc keyval inc keyval jnb col3,$ setb iskey ret nokey: mov a,scan orl keyport,a inc keyval inc keyval inc keyval rr a mov delay,#10 acall delayms djnz temp,read clr iskey ret ;------------------------------------------------------------------;translate sub-routine: mengubah key value ke dalam bentuk karakter ;------------------------------------------------------------------translate: mov a,keyval cjne a,#10,jmp1 ;jika key value=10,maka karakter yang di bentuk adalah X mov keyval,#'x' ret jmp1: cjne a,#11,jmp2 ;jika key value=11, maka karakter yang di bentuk adalah angka 0 mov keyval,#'0' ret jmp2: cjne a,#12,jmp3 ;jika key value=12, maka karakter yang di


55

bentuk adalah e mov keyval,#'e' ret jmp3: add a,#'0' mov keyval,a

;jika bukan dari ketiga key value diatas maka yang di bentuk adalah karakter angka 1 sampai 9

ret

Berikut adalah potongan program dimana user saat menginputkan password. ;-----------------------------------------------;get input sub-routine: pengiputan tombol keypad ;-----------------------------------------------get_input: mov r0,#input mov count,#0 inc max ;max=6 get_input_cnt: acall get_key jnb iskey,get_input_cnt acall translate mov a, keyval mov @r0,a cjne @r0,#'x',chk_e ;jika tombol */'x' di tekan maka perintah hapus dilaksanakan mov a,count jnz get_input_l1 mov status,#EXIT ret get_input_l1: inc max dec count mov @r0,#0 dec r0 mov a,#0C2H ;set lcd pada baris 2 kolom 3 add a,count ;tambaahkan nilai count dengan #0c2H acall lcd_cmd mov a,#' ' ;hapus acall lcd_dat mov a,#0C2H add a,count acall lcd_cmd sjmp get_input_cnt


56

chk_e: cjne @r0,#'e',chk_key mov @r0,#0 dec max mov a,max jnz get_input_lerr menampilkan eror 'kependekan' mov status,#TRUE chk_key: inc count djnz max, get_input_nx mov dptr,#get_input_err get_input_retry: mov input,#0 mov a,#LCD_CLR acall lcd_cmd mov a,#LCD_LN1 acall lcd_cmd mov a,#EX_i acall lcd_dat acall lcd_str acall delay_1sec mov status,#RETRY ret get_input_nxt: mov a,@r0 ;mov a,#'*' acall lcd_dat inc r0 sjmp get_input_cnt get_input_lerr: mov dptr,#get_input_err1 sjmp get_input_retry get_input_err1: db " kependekan", 0H get_input_err: db " kepanjangan",0H

;cek tombol e/enter

;jika belum mencapai max maka akan ;status=true jika banyaknya digit jumlahnya sudah benar ret

;ulangi sampai maximal digit yang sudah ditentukan ;kepanjangan

;set baris 1 pada ddram lcd ;menampilkan icon tanda seru ;menampilkan strig retry kependekan

;menampilkan input key ke lcd

Program dibawah ini adalah sederet perintah mewakili inisialisasi program diatas jika user mengganti password.


57

;----------------------------------------------;chk sub-routine: mengecek kode std apakah ok atau tidak ;----------------------------------------------chk: mov r0,#input chk_l2: clr a movc a,@a+dptr ;kopikan dptr+(a) yang ada dimemori program ke a atau kopikan kode std digit pertama mov b,@r0 cjne a,b,chk_l1 is ok jika tidak

;jika kode std sama dengan input maka maka is not ok

inc dptr inc r0 djnz count,chk_l2 setb is_ok ret chk_l1: clr is_ok ret chk_newcode: mov count,#5 mov r0,#input mov r1,#upass chk_newcode_l1: mov a,@r0 mov b,@r1 cjne a,b,chk_newcode_l2 inc r0 inc r1 djnz count, chk_newcode_l1 setb is_ok ret chk_newcode_l2: clr is_ok ret chk_kode_std: db "00000",0h chk_master: db "9999999999",0h ;---------------------------------------------


58

;set upass 14 :mengest kode baru dengan syarat kode master sudah ok ;--------------------------------------------set_upass_l4: mov a,#LCD_CLR acall lcd_cmd mov a,#LCD_LN1 acall lcd_cmd mov dptr,#str_new acall lcd_str mov a,#LCD_LN2 acall lcd_cmd mov a,#LOCK_i acall lcd_dat mov a,#':' acall lcd_dat mov max,#5 acall get_input cjne status,#TRUE, set_upass_l5 mov a,#LCD_CLR acall lcd_cmd mov a,#OK_i ;icon tanda centang acall lcd_dat mov dptr,#str_saved acall lcd_str setb newcode acall copy_code acall delay_1sec ret set_upass_l5: cjne status,#RETRY,set_upass_l2 sjmp set_upass_l4 set_upass_l1: cjne status,#RETRY,set_upass_l2 sjmp set_upass set_upass_l2: ret str_new: db "Buat kode baru", 0h str_saved: db "Kode di simpan!", 0h


BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui apakah fungsi – fungsi yang telah direncanakan bekerja dengan baik atau tidak. Pengujian alat juga berguna untuk mengetahui tingkat kinerja dari fungsi tersebut. Setelah dilakukan pengujian, maka hendaknya melakukan ujian ukuran / analisa dan terhadap apa yang diuji untuk mengetahui keberhasilan dari alat yang di buat. 5.1 Pengujian Hardware Pengujian terhadap sistem yang telah dibuat. Secara garis besar terdapat dua hal yang diujikan yaitu pengujian terhadap bagian pengendali (Sakrar/Kontak) dan bagian yang dikendalikan. Dari kedua pengujian tersebut dapat diketahui kelemahan dan kekurangan yang masih terdapat pada alat, sehingga hasil perancangan perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software) dapat lebih disempurnakan untuk tujuan dan pemanfaatan secara

nyata.

Dalam Rancang Bangun Sistem

Pengaman Tambahan Pada Mobil Menggunakan Security Password Berbasis Mikrokontroller ini, fitur-fitur yang dimiliki yaitu. a) Sistem memiliki password yang digunakan untuk melakukan instruksi pengamanan kunci kontak sebelum user menyalakan mesin. b) Digit password yang digunakan untuk dapat membuka kunci terdiri dari 5 digit, dan setiap digit-nya dapat dikonfigurasi dari angka 0 sampai 9.

59


60

c) Memiliki penampil LCD untuk menampilkan digit password, status (terkunci/terbuka) dan tampilan ”password salah” apabila user melakukan kesalahan dalam memasukkan password. d) Untuk keamanan sistem password yang ditampilkan ke LCD berupa tanda (*). Bentuk fisik dari Rancang Bangun Sistem Pengaman Tambahan Pada Mobil Menggunakan Security Password Berbasis Mikrokontroller. (a) Keypad, (b) Rangkaian mikrokontroller, (c) LCD, (d) Kontak.

D

B

C A

Gambar 5.1 Bentuk Fisik Rangkaian Keseluruhan 5.1.1 Pengujian Catu Daya Catu daya merupakan bagian yang penting dalam sistem ini. Kegunaan catu daya pada sistem yaitu : tegangan 5 V digunakan sebagai sumber tegangan LCD,


61

sedangkan tegangan 9 V digunakan untuk mikrokontroler (rangkaian mikrokontroler dilengkapi dengan rangkaian regulator 5 V). Untuk menyuplai tegangan +5 V DC digunakan IC 7805, dan tegangan +9 V DC digunakan IC 7809. Dari masing-masing regulator telah diukur untuk mengetahui optimalisasi pemakaian tegangan catu, yaitu IC 7809 seharusnya menghasilkan tegangan 9 Volt secara konstan. 5.1.2 Pengujian Rangkaian LCD Tujuan pengujian rangkaian LCD adalah untuk mengecek apakah LCD bekerja dengan baik. Untuk mengetahui apakah LCD berfungsi dengan baik atau tidak, bisa dilakukan dengan menghubungkannya dengan catu daya yang diberi tegangan 5 Volt. Rangkaian yang digunakan adalah sebagai berikut : Pin – pin pada LCD yang dihubungkan antara lain pin VSS dihubungkan dengan ground pada catu daya dan VDD dihubungkan dengan kutub positif +5v pada catu daya. Untuk mengatur tingkat kecerahan atau kontras dari LCD dilakukan dengan cara menghubungkan pin VEE dengan trimpot. Setelah rangkaian tersebut dihubungan dengan arus listrik, LCD dapat menyala dengan baik dan layak digunakan. 5.2

Pengoperasian Sistem Sistem belum dapat beroperasi sebelum rangkaian catu daya diberi masukan

tegangan 9-12 VAC / VDC. Setelah rangkaian catu daya mendapatkan masukan


62

tegangan, catu daya dapat mendistribusikan tegangan 5 volt ke seluruh rangkaian. Hal ini dibarengi dengan LCD yang menyala dan menampilkan pesan berikut Pada saat pertama kali dihubungkan ke sumber tegangan, pada layar LCD baris pertama tampil tulisan “Buka Kode”. Hal ini dijelaskan oleh gambar 5.2 sebagai berikut.

Gambar 5.2 Tampilan LCD Kondisi Awal Apabila user ingin menstater kendaraanya terlebih dahulu harus memasukkan Password berupa Digit angka melalui Keypad dengan benar. Password terdiri dari 5 digit sebagai contoh yaitu 12345. Apabila verifikasi password tidak sesuai, maka program akan menampilkan pesan kependekan atau kepanjangan ke LCD, Di sini pengguna diminta memasukkan kembali password hingga verifikasi yang sesuai. Saat input password pengguna dapat menghapus karakter sebelumnya dengan tombol (*) pada keypad yang merupakan fungsi clear. untuk keamanan sistem LCD akan menampilkan kode bintang “ * ” dari kelima digit password tersebut Untuk eksekusi password tekan tombol (#) pada keypad yang merupakan fungsi enter.


63

Gambar 5.3 Tampilan LCD Pada saat Input Password Apabila kode yang dimasukkan benar maka sistem pengaman tidak aktif, maka LED biru dan Buzzer akan menyala. Hal ini dijelaskan oleh Gambar 5.4 sebagai berikut.

indicator Password valid

Gambar 5.4 Tampilan LCD dan LED On Pada Saat Password valid Indikator bahwa pengaman tidak aktif akan terlihat dengan nyala LED biru. LED ini terhubung dengan suatu relay yang berfungsi sebagai switch. Pada saat posisi relay ON, LED akan menyala. Posisi relay ini akan menjadi ON saat password yang dimasukkan benar.LED tidak akan menyala walaupun pemilik kunci mobil mencoba untuk menstater mobil, sebelum password yang dimasukkan benar. Setelah password yang dimasukkan benar selanjutnya kunci kontak bisa difungsikan. Hal ini dijelaskan oleh Gambar 5.5 sebagai berikut.


64

Berikut tampilan pada LED indicator kontak On dan indicator stater menunjukan bahwa mobil bisa dijalankan. indicator Password valid

indicator kontak On

indicator kontak stater

Gambar 5.5 Tampilan LED indicator kontak On dan indicator stater. 5.2.1

Pengoperasian Ganti Password Password ini bisa diubah sesuai dengan keinginan user tanpa harus load ulang

program. Sistem ini dilengkapi juga oleh suatu alarm bila password yang dimasukkan salah sebanyak tiga kali. Sistem alarm bias dinormalkan dengan menekan atau menginputkan Kode Master. Kode Master yang diinputkan berupa angka (9999999999) terdiri dari 10 digit. Untuk mengganti PASSWORD ada 2 tahapan proses, user harus menginputkan Kode Standat dan Kode Master. Kode tersebut telah terprogram pada Mikrokontroller.


65

Gambar 5.6 Tampilan buka kode standat /Ganti Password a) Masukan Kode Standart berupa angka (00000) terdiri dari 5 digit, Untuk eksekusi password tekan tombol (#) pada keypad yang merupakan fungsi enter. b) Masukan Kode Master berupa angka (9999999999) terdiri dari 10 digit, Untuk eksekusi password tekan tombol (#) pada keypad yang merupakan fungsi enter. Hal ini dijelaskan oleh Gambar 5.7 sebagai berikut.

Gambar 5.7 Tampilan buka kode master Selanjutnya user diminta memasukan New Kode atau buat kode baru Password terdiri dari 5 digit, tekan tombol (#) untuk eksekusi. PASSWORD baru yang telah diinputkan akan tersimpan pada RAM Mikrokontroller.


BAB VI PENUTUP

Dari pengujian alat pada tugas akhir ini, dapat ditarik kesimpulan dan saran yang nantinya dapat berguna untuk pengembangan alat ini secara lebih baik lagi.

6.1

Kesimpulan Dari hasil perancangan sistem pengamanan tambahan pada mobil menggunakan security

password berbasis mikrokontroller, dapat ditarik beberapa kesimpulan yaitu. 1. Dengan adanya system pengaman mobil dengan menggunakan password orang lain atau penyusup yang tidak mengetahui password tidak akan dapat menstater mobil. Dimana pengemudi

kendaraan

harus

memasukan

password

agar

kendaraan

dapat

dihidupkan/stater. 2. Mikrokontroler AT89S51 berfungsi sebagai pengendali utama pada pemrosesan data password. 3. Keuntungan lain system ini adalah kerahasiaan password yang bias diganti sendiri oleh pemilik kendaraan. tanpa harus load ulang program dengan menekan angka tertentu pada keypad, Kode rahasia ini hanya diketahui oleh pemilik kendaraan. 4. Secara keseluruhan sistem yang telah diimplementasikan dapat berjalan dengan cukup baik sesuai dengan yang diharapkan pada Tugas Akhir ini.


67 6.2

Saran Dari perancangan sistem yang telah direalisasikan pada tugas akhir ini, diharapkan dapat

menjadi dasar penelitian lebih lanjut, mengingat banyaknya kekurangan maka perlu pengembangan lebih lanjut pada waktu yang akan datang. Adapun saran-saran yang untuk tugas akhir ini adalah. 1. Untuk pengembangan lebih lanjut, dapat di tambahkan remote yang bisa dikontrol dari jarak jauh. 2. Menggunakan/tambahkan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) berfungsi untuk menyimpan sejumlah konfigurasi data pada alat elektronik tersebut yang tetap harus terjaga meskipun sumber daya diputuskan.


DAFTAR PUSTAKA

•

Andi Offset, (2007). Pemrograman Mikrokontroler AT89S51 dengan Assembler, Yogyakarta: Andi.

•

Budiharto, Widodo, & Rizal, Gamayel. (2007). 12 Proyek Mikrokontroler untuk Pemula , Jakarta : Elex Media Komputindo.

•

Eko. P, Agfianto, 2004, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan aplikasi, Gava Media.

•

.http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2502.pdf. Diakses tanggal 06 Febuari 2011

•

http://www.mytutorialcafe.com/mikrokontroller%20dasar.htm.Diakses tanggal 10 April 2011.

•

http://www.robotindonesia.com/articles.php. Diakses tanggal 10 April 2011.

•

http://www.delta-electronic.com/article/?p=1200. Diakses tanggal 10 April 2011.

•

http://www.mikrokontroler.sekoteng.com/tulisan/2009/05/25/belajarat89s51at89s52-compiler-dan-simulator/. Diakses tanggal 10 April 2011.

•

http://www.rezutopia.wordpress.com/2009/03/27/mikrokontrolerat89s51/.Diakses tanggal 10 April 2011.

•

http://www.mikrokontroler.sekoteng.com/tulisan/2009/05/25/belajarat89s51at89s52-compiler-dan-simulator/. Diakses tanggal 10 April 2011.

68


BAB II DASAR TEORI. Pada bab ini akan dijelaskan tentang proses dasar dasar dalam

Recommend Documents