27
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1. Umum Didalam perancangan alat dirancang sebuah alat simulator penghitung orang masuk dan keluar gedung menggunakan Mikrokontroler Atmega 16. Inti dari cara kerja alat ini adalah sebuah sensor yang dipasang didepan pintu masuk dan didepan pintu keluar gedung, setiap sensor yang mendeteksi objek maka sensor akan memberikan output 0 kepada mikrokontroler. Data akan terus bertambah sesuai dengan jumlah objek yang melintasi sensor masuk dan sensor keluar gedung Dan data akan ditampilkan pada LCD yang dipasang di atas pintu masuk. Jumlah orang yang ada didalam gedung =jumlah orang masuk - jumlah orang keluar. Sebelum melakukan pembuatan alat maka langkah awal adalah melakukan suatu rancangan dimana pada perancangan dilakukan pembuatan diagram blok dan skema rangkaian untuk setiap blok dengan pungsi tertentu sesuai dengan spesifikasi alat yang diharapkan. kemudian setiap blok dihubungkan dengan tempat dan kebutuhannya sehingga membentuk sistem dari alat dari alat yang diharapkan. Pada saat perancangan dilakukan juga pemilihan komponen yang sesuai dengan kebutuhan dan kinerja alat agar mendapatkan hasil yang sesuai keinginan dan beroprasi dengan maksimal. 3.2. Langkah – Langkah Pembuatan Alat Dalam merancang dan membuat alat terlebih dahulu diagram blok alat yang akan dibuat, dibawah ini adalah gambar blok diagram :
27
28
MOTOR 1
MOTOR 2
SENSOR MASUK
Mikrokontroller
LCD
SENSOR KELUAR
CATUDAYA Gambar 3.1 Blok diagram alat Keterangan blok diagram : 1.
Board controller memakai IC ATMega16, berfungsi sebagai pengendali logika dan pengolahan data.
2.
Sensor 1 ( pintu masuk ) berfungsi untuk mendeteksi gerakan sebagai tanda ada orang yang melewati pada pintu masuk.
3.
Sensor 2 ( pintu keluar ) berfungsi untuk mendeteksi gerakan sebagai tanda ada orang yang melewati pada pintu keluar.
4.
Motor 1 berfungsi sebagai penggerak pintu masuk.
5.
Motor 2 berfungsi sebagai penggerak pintu keluar.
6.
LCD berfungsi untuk menampilkan jumlah orang yang melewati sensor dan jumlah orang yang berada didalam gedung dan kapasitas maksimumnya adalah 30 orang.
7.
Catudaya adalah penyuplay arus pada keseluruhan rangkaian.
Setelah merancang alat tersebut langkah selanjutnya adalah membuat alur proses pembuatan alat. Untuk lebih mudah mengetahui proses pembuatan, perhatikan alur gambar dibawah ini :
29
mulai Studi Pustaka Persiappan perancangan hardware Pembuatan Rangkaian catudaya
Pengujian rangkaian catudaya
Pembuatan rangkaian SENSOR
Pembuatan Rangkaian LCD
Pebuatan rangkaian mikrokontroller
Pengujian rangkaian sensor
Pengujian rangkaian LCD
Pengujian rangkaian mikrokontroller
Koneksi rangkaian ke port mikrokontroller Persiapan perancangan software Pembuatan software menggunakan program bahasa C Download program kedalam ranghaian
Pengujian alat
Penyusunan laporan
selesai
30
3.3. Pembuatan Miniatur Gedung
Miniatur gedung terbuat dari bahan mika aklirik, yang dibentuk persegi panjang dengan bagian atap yang terbuka, replikasi gedung itu terdiri dari dua pintu yang masing – masing berfungsi sebagai pintu masuk dan pintu keluar. Pintu yang digunakan adalah pintu gesar karna penggerak pintu menggunakan putaran motor yang berfungsi sebagai penggerak pintu. Sensor satu dipasang pada pintu masuk dan sensor dua dipasang pada pintu keluar, pemasangan sensor tepatnya pada bagia samping kanan dan kiri. Dan dibagian atas kanan dipadang LCD yang berpungsi sebagai display, yang menampilkan jumlah orang yang berada didalam gedung. Ukuran miniatur gedung adalah sebagai berikut : panjang 42cm, lebar 40cm, tinggi 23cm, sedangkan ukuran pintu yaitu : tinggi 10cm dan lebar 7cm.
10cm 23cm
12cm m
42cm
40 cm
Gambar 3.3 Miniatur gedung 3.4. Pembuatan Catu Daya
proses pembuatan catu daya dilakukan terlebih dahulu agar proses selanjutnya lebih mudah karna semua rangkaian yang akan dirancang membutuhkan sumber arus maka catu daya dibuat terlebih dahulu, kebutuhan catudaya untuk keseluruhan rangkaian adalah 5 VDC karena rangkaian bekerja pada format TTL sehingga catudaya yang dibuat harus mempunyai tegangan Output 5 VDC. Adapun rangkaian catudaya ditunjukan seperti pada gambar berikut :
31
Gambar 3.4 Rangkaian catu daya Karena mikrokontroller ATMega16 dan komponen lainya terutama IC catudaya yang stabil pada 5VDC maka digunakan IC regulator yang akan menstabilkan tegangan output 5VDC yaitu IC 7805 yang banyak beredar dipasaran dan harganya pun relatif murah. D1 dan D2 berfungsi sebagai penyearah dan komponen penyerah itu adalah dioda, dioda yang digunakan adalah dioda tipe IN 4001. Semenara C1 adalah sebagai filter berfungsi untuk menekan ripple yang terjadi. Dan D3 dipasang sebagai indikator yang menandakan bahwa catu daya sedang aktif dan komponen yang digunakan adalah LED yang diberi pembatas arus R1 atau resistor agar dapat menyala dengan baik. 3.5. Rangkaian Sensor Infra Red
Sensor infared pada prinsipnya digunakan untuk mendeteksi warna hitam dan warna putih dari objek yang dipantulkan. Jika IR memantul pada objek berwarna hitam maka output dari komparator LM324 akan menghasilkan nilai 0 (0 volt) sebaliknya jika sensor mendeteksi warna hitam pekat maka output dari komparator akan menghasilkan nilai 1 (5 volt). Trimpot yang terhubung dengan Pin 3 komparator LM324 digunakan untuk mengatur sensitivitas atau kepekaan dari sensor sehingga sensor tetap bisa mendeteksi benda hitam dan gelap sekalipun dengan jarak dibawah 5cm. Sensor ini digunakan sebagai detektor
32
dengan memanfaatkan pantulan dari IR untuk mendeteksi objek atau orang yang melintasinya. Jarak maksimum yang dapat dideteksi oleh sensor sekitar ± 7cm. Kondisi ruangan menentukan kepekaan dari sensor karena sensor menggunakan IR maka sentivitas sensor akan terpengaruh oleh cahaya terang pada ruangan terutama pada ruangan yang sinar matahari masuk. Bila ada orang atau objek yang melintasi maka cahaya yang dipancarkan oleh pemancar LED akan diterima oleh penerima infa red. Rangkaian ini berfungsi sebagai pendeteksi orang yang melewati pintu dan mengirimkan sinyal ke mikrokontroller. Dan penggunaan sensor infrared karena barangnya sangat relatif dan mudah didapat serta keunggulan dari sensor infrared ini adalah cara kerjanya yang cepat dan tingkat kesalahan pembacaan yang sangat rendah. Maka dari itu penulis mamasang sensor infrared dibawah ini adalah gambar rangkaian sensor infrared:
Gambar 3.5 Rangkaian sensor infa red Rangkaian ini di pasang di dua tempat sensor satu dipasang dibagian pintu masuk yang berfungsi sebagai penghitung jumlah orang yang masuk kedalam ruangan dan sensor dua dipasang pada bagian pintu keluar yang berfungsi sebagai penghitung jumlah orang yang keluar dari dalam ruangan. Dibawah ini gambar letak sensor satu dan dua pada bagian pintu masuk dan pintu keluar.
33
sensor
sensor PINTU MASUK
RUANGAN
PINTU KELUAR
Gambar 3.6 Ruangan yang dipasang sensor 3.6. Modul LCD 16x2
LCD berfungsi sebagai display untuk menampilkan jumlah orang yang masuk dan yang keluar gedung serta menghitung jumlah orang yang berada di dalam gedung. Maksimal jumlah orang yang ditampilkan pada LCD adalah 30 orang, karena dalam perencanaan alat penulis menginginkan jumlah pada gedung dibatasi 30 orang. LCD diletakan pada bagian depan kanan atas agar dapat dilihat setiap orang yang akan masuk dalam gedung, dibawah ini adalah gambar rangkaian pada bagian LCD dan letak display LCD pada bagian depan gedung :
Gambar 3.7 Rangkaian display (LCD)
34
LCD
infrared
Gambar 3.8 Tampak depan gedung 3.7. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroller ATMega16
Rangkaian ini merupakan rangkaian kontrol keseluruhan atau sebagai pengendali digunakan IC mikrokontroller ATMega16 yang mempunyai banyak kemudahan antara lain bahasa pemprograman yang mudah di pelajari, sudah memiliki fitur EEFROM untuk menyimpan data 32 register umum, 64 register I/O dan 512 byte SRAM, dua timer 16 byet, sistem pewaktu 12 siklus clock. Disamping itu harga IC mikrokontroller ATMega16 relatf murah dan mudah didapat karena banyak beredar dipasaran. Rangkaian lengkap ditunjukan pada gambar dibawah ini.
35
Gambar 3.9 Rangkaian lengkap Alat 3.8. Prinsip Kerja
Pada dasarnya alat yang dibuat merupakan sebuah alat penghitung jumlah orang yangg berada dalam gedung, pada saat catudaya dihidupkan maka sensor akan mendeteksi orang yang masuk kedalam gedung kemudian sensor mengirimkan sinyal ke mikrokontroller untuk diproses dan menjumlahkan setap orang yang masuk kedalam gedung. Sebaliknya jika sensor yang ditempatkan pada pintu keluar maka akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroller untuk di proses dan mengurangi jumlah orang yang berada dalam gedung. Apabila ruangan
36
sedah pennuh atau mencapai 30 orang maka tanda alarm akan berbunyi, alarm digunakan sebagai BUZZER yang terpasang pada sebelah kanan atas. Hasil pendeteksisan orang yang berada dalam gedung akan ditampilkan oleh LCD. Pada diagram proses pintu satu apabila sensor mendapatkan sinyal maka sensor
mengirimkan
sinyal
ke
mikrokontroller
setelah
diproses
maka
mikrokontroller akan menampilkan melalui LCD, dan disalurkan kepembalik putaran motor/ drive motor, secara otomatis akan LCD akan bertambah satu lalu pembalik putaran motor akan bergerak maka pintu akan terbuka setelah terkena limit switch langsung dikirimkan kemikrokontroller dan disalurkan kembali kepembalik putaran motor dan menggerakan motor maka pintu akn menutup. Perbedaan pada pintu masuk dan pintu keluaran adalah pada bagian display nya. Apabila pintu masuk sensor infrared nya mendapatkan sinyal maka nilainya akan bertambah sedangkan pada pintu keluar sensor implared mendapatkan sinyal maka nilai pada display akan berkurang.
