BAB III PERANCANGAN ALAT SIMULASI PEGENDALI LAMPU JARAK JAUH DAN DEKAT PADA KENDARAAN SECARA OTOMATIS
Pada bab ini menjelaskan tentang perancangan dan pembuatan alat simulasi Sistem pengendali lampu jarak jauh dan dekat pada kendaraan secara otomatis. Pada perancangan sistem ini meliputi perancangan perangkat keras (hardware) dan perancangan perangkat lunak (software). Perancangan hardware menjelaskan tentang perancangan tiap-tiap rangkaian elektronik alat serta pembuatan rangka alat secara keseluruhan. Sedangkan perancangan software menjelaskan tentang algoritma pemrograman menggunakan Code vision AVR.
3.1
Diagram Kotak Cara kerja sistem pengendali lampu jarak jauh dan dekat pada kendaraan secara otomatis menggunakan microcontroller ATMEGA 8535, dirancang secara diagram kotak seperti terlihat pada gambar 3.1
23
24
Gambar 3.1. Blok diagram kotak Sistem pengendali lampu jarak jauh dan dekat pada kendaraan secara otomatis Keterangan blok diagram sistem: 1. Tombol Mode
: Tombol
yang
berfungsi
untuk
memilih
mode
pengoperasian (Off, Manual, atau Otomatis). 2. Tombol S/L
: Tombol ini berfungsi untuk memilih lampu yang menyala lampu jauh atau lampu dekat.
3. Power Suply
: Sumber tegangan DC.
4. Potensiometer
: Pengatur kecepatan motor.
5. Motor
: Sebagai simulasi penggerak roda kendaraan
6. Optocoupler
: Sensor yang berfungsi membaca kecepatan putaran roda
25
7. Avr Atmega 8535 : Microchip
yang
berfungsi
sebagai
pengatur
atau
pengendali dari sitem ini. 8. Driver Rellay
: Berfungsi untuk mengendalikan lampu jauh dan lampu dekat.
9. Lampu dekat
: Sebagai simulasi lampu dekat pada kendaraan
10. Lampu jauh
: Sebagai simulasi lampu jauh pada kendaraan
Prinsip Kerja Sistem: Pada saat tombol mode ditekan, maka µC Atmega 8535 akan menjalankan sistemkerja sesuai dengan mode yang dipilih. Sensor kecepatan akan membaca kecepatan putar roda kemudian diproses oleh µC Atmega 8535 sehingga di dapat kecepatan yang ditampilkan di LCD. Saat mode dipilih manual lampu akan bekerja secara manual dengan cara pemilihan menekan tombol S/L. Saat mode dipilih otomatis , kecepatan roda akan diproses oleh µC Atmega 8535 untuk menentukan lampu yang menyala lampu jauh atau lampu dekat dengan batasan kecepatan 60 Km/H. Dari hasil sensor yang berada di rangkaian sensor gerak, akan mengirimkan data digital ke driver IC Atmega 8535. Lalu diproses oleh µC Atmega 8535, bila kecepatan dibawah 50km/jam, maka µC Atmega 8535 melalui modul relay akan mengkondisikan lampu menyala dengan jarak pendek dan µC Atmega 8535 juga mengirim data digital ke LCD untuk menyatakan bahwa kondisi lampu menyala dengan jarak pendek. Begitu juga sebaliknya, bila kecepatan diatas 50km/jam, maka µC Atmega 8535
melalui modul relay akan
mengkondisikan lampu menyala dengan jarak jauh dan µC Atmega 8535
26
juga mengirim data digital ke LCD untuk menyatakan bahwa kondisi lampu menyala dengan jarak jauh.
3.2
Perancangan Perangkat Keras (Hardware) Dalam perancangan perangkat keras ini akan dirancang rangka alat secara keseluruhan serta beberapa rangkaian elektronik yang antara lain adalah rangkaian driver rellay (Modul Rellay Board), rangkaian mikrokontroller AVR ATmega 8535, rangkaian tombol dan rangakaian LCD. 3.2.1
Rangkain Driver Rellay Rangkaian driver rellay ini berbentuk modul (Modul Rellay Board) yang memiliki 2 input dan 2 output, Rangkaian ini berfungsi untuk mengendalikan lampu. Rangkaian ini mendapat input dari port A0 dan port A1, dimana port A0 untuk input enable lampu dan port A1 untuk pemilihan lampu jauh atau lampu dekat. Rangkain driver rellay terlihat pada gambar 3.2.
RELLAY
IN
NC
24 VDC
COM
NO
LED
1K
OUT
Gambar 3.2. Rangkaian Driver Rellay
Ketika IN mendapat inputan dari pengendali mikro yaitu diberikan logika 1 (high) atau tegangan 5V, maka rellay akan
27
aktif dan tuas kaki COM yang terhubung dengan 12 volt bergeser ke kaki NO yang merupakan output dari rangkaian ini.
Tabel 3.1. Tabel kebenaran rangkaian driver rellay INPUT Tegangan
Logika
5V
1
0V
0
3.2.2
OUTPUT
KETERANGAN
12 V
Rellay akitif
0V
Rellay tidak aktif
Rangkain Mikrokontroller AVR ATmega 8535 Pengendali mikro ini memiliki 4 (empat) buah port I/O (input/output), akan tetapi pada perancangan alat ini tidak semua dari port I/O tersebut digunakan. Port I/O yang digunakan pada pengendali mikro ini dapat dilihat pada gambar 3.3 atau untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 3.2.
28
ATMEGA 8535
OPTOCOUPLER TOMBOL MODE TOMBOL S/L
1 2 3 4 5 6 7 8 14 15 16 17 18 19 20 21
PB0 (XCK/10) PB1 (T1) PB2 (AIN0/1NT2) PB3 (AIN1/0C0) PB4 (SS) PB5 (MOSI) PB6 (MISO) PB7 (SCK) PDO (RXD) PD1 (TXD) PD2 (INT0) PD3 (INT1) PD4 (OC1B) PD5 (0C1A) PD6 (ICP) PD7 (OC2)
PA0 (ADC0) PA1 (ADC1) PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7
(ADC2) (ADC2) (ADC4) (ADC5) (ADC6) (ADC7)
PC0 (SCL) PC1 (SDA) PC2 (TCK) PC3 (TMS) PC4 (TDO) PC5 (TDI) PC6 (T0SC1) PC7 (T0SC2)
12 30nF 8.000 Mhz
VCC
XTAL 2
40 39 38 37 36 35 34 33 22 23 24 25 26 27 28 29
AREF
32
AVCC
30
VCC
10
GND
31
13
1K
9
RS RD EN D4 D5 D6 D7
VCC
XTAL 1 30nF
Tombol reset
ENABLE LAMPU S/L LAMPU
Reset GND
11
Gambar 3.3. Rangkaian Mikrokontroler AVR Atmega 8535
Tabel 3.2. Daftar pin pengendali mikro AVR Atmega 8535 dan pemanfaatanya PIN
KET
FUNGSI
2 s/ d 4
PB.1 s/d PB.3 Input optocoupler, Tombol mode,tombol S/L
5 s/ d 8
PB.4 s/d PB.7 Tidak digunakan
9
Reset
Input untuk tombol reset
10
VCC
VCC (5 Volt)
11
GND
Ground
12 dan 13
X1 dan X2
Input dari kristal 8.000 MHz
PD.0 s/d Tidak digunakan
14 dan 21 PD.7
29
PC.0 dan 22 s/d 24
Output untuk RS, RD dan EN pada pin LCD PC.2
25
PC.3 PC.4 dan
Tidak digunakan Output untuk D4,D5, D6 dan D7 pada Pin
26 s/d 29 PC.7
LCD
30
AVCC
31
GND
Ground
32
AREF
Tidak digunakan
39 s/d 40
3.2.3
Tidak digunakan
PA.1 s/d PA.0 Output untuk Driver Rellay Lampu
Rangkaian Tombol Tombol yang digunakan pada sistem berupa saklar push button. Rangkian Tombol ini digunakan untuk tombol model dan tombol S/L. Adapun rangkain tombol terlihat seperti pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 Rangkaian tombol (Push button)
30
Karena saaklar push button ini juga meruupakan massukan bagi pengendali p m mikro makaa agar diperroleh logikaa 1 (high) dan d 0 (low) yang baik, maka digu unakan rangkaian sepeerti gambarr 3.5. Ketikaa saat saklaar belum diiaktifkan attau ditekann maka tegaangan keluarran VOUT ≅ VCC ≅ 5 volt. Akkan tetapi ppada saat saklar s tersebuut diaktifkaan atau ditek kan maka VOUT ≅ 0 voolt.
3.2.44
Rangk kaian LCD D LCD diguunakan untu uk menamppilkan data keluaran, hal h ini diperluukan untukk informasii kecepatann, mode yang dipilih h dan status lampu yanng menyalaa. Dalam perancangann ini mode yang digunaakan untuk menuliskan n data ke LCD L digunaakan sebany yak 4 bit (moode nibble), dengan memberi logiika 1 pada ppin RS dan pin E serta memberi m loogika rendah h (0) pada pin R/W, m melalui PorrtC.0, PortC..1 dan PortC C.2 seperti terlihat t padaa gambar 3..5 dibawah ini.
Gaambar 3.5. Rangkaian LCD
31
3.2.5
Rangkaian Alat Secara Keseluruhan Rangkaian terdiri dari rangkaian mikrokontroler, serta perangkat masukan yaitu berupa tombol dan sensor yang berfungsi sebagai input data bagi mikrokontroler, rangkaian ini juga terdiri dari rangkaian output yaitu berupa rangkaian driver rellay (modul rellay board) dan tampilan yang berupa LCD. Adapun rangkaiannya terlihat seperti gambar 3.6
Gambar 3.6. Rangkaian alat secara keseluruhan
3.3
Perancangan Perangkat Lunak (Software) Pada perancangan perangkat lunak ini terdiri dari perancangan algoritma dari Sistem pengendali lampu jarak jauh dan dekat pada
32
kendaraan secara otomatis yang merupakan proses kerja input dan output yang nantinya akan didownload ke microcontroller. Diagaram alir pada sistem ini terdiri dari program utama dan beberapa subprogram. Untuk mempermudah pemahaman terhadap diagram alir pada sistem ini, maka ada beberapa subprogram yang diagram alirnya dibuat terpisah dari diagram alir utama.
3.3.1 Diagram Alir Program Utama Pada diagram alir program utama terdiri dari beberapa subprogram diantaranya subprogram manual, subpogram otomatis.
33
Start
Inisialisai I/O
Baca Kecepatan
Display Kecepatan
Baca Tombol Mode
Apakah dipilih ‘Manual’
Y
Jalankan Sub Program Mode Manual
Y
Jalankan Sub Program Mode Otomatis
T Apakah dipilih ‘Otomatis’ T T
Apakah dipilih ‘OFF’ Y Semua Lampu Mati
End
Gambar 3.7. Diagram alir program utama
34
3.3.2 Diagram Alir Subprogram Manual
Gambar 3.8. Diagram alir subprogram manual
35
3.3.3 Diagram Alir Subprogram Otomatis
Gambar 3.9. Diagram alir subprogram otomatis
