BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI
3.1
Perancangan Pengatur Scoring Digital Wireless Futsal Berbasis Mikrokontroller AVR ATMEGA8. Perancangan rangkaian pengatur scoring digital untuk mengendalikan
score, foul dan waktu secara wireless terhadap perubahan pada setiap pertandingan yang terjadi, memiliki beberapa tahap pengaturan scoring (nama team, waktu, sisa waktu pertandingan, dan score) yang disesuaikan dengan peraturan pertandingan yang dapat diatur. Sebagai contoh pada pertandingan bila waktu, dan nama team akan disesuaikan terlebih dahulu untuk menentukan lamanya pertandingan yang terjadi dan team yang akan bermain. Sebagai pengiriman dan penerima data(score dan foul), menggunakan modul wireless ASK dari remote ke system sedangkan sebagai iterface menggunakan TTL dari modul penerima ke PC, menggunakan VB6 sebagai software pengembangan sistem di PC dan sebagai pemroses menggunakan mikrokontroler Atmaga8. Pengaturan score pada alat ini ada 2 jenis, yaitu pengaturan pada modul pengirim berfungsi sebagai mengirim data score dan foul serta modul penerima data.
3.2
Menentukan Fungsi Alat
Rancangan atau realisasi prototype ini mempunyai fungsi antara lain : 1. Menampilkan score pada pertandingan digital pada monitor.
32
33
2. Secara wireless dapat merubah score dan foul pada pertandingan bila terjadi
perubahan score maupun foul. 3. Secara wireless dapat mengendalikan waktu mulainya pertandingan maupun
mereset hasil dan waktu, bila pertandingan dibatalkan. 4. Pengaturan nama team pada saat pertandingan. 5. Memperjelas waktu yang telah di tentukan pada pertandingan
3.3
Menentukan Spesifikasi Alat Spesifikasi alat yang ingin dicapai dalam pembuatan Proyek Akhir ini
adalah sebagai berikut : 1. Modul pengirim data menggunakan pemancar Frekuensi Radio 315 MHz dan menggunakan mikrokontroler ATMega 8. 2. Modul penerima menggunakan penerima Frekuensi Radio 315 MHz mikrokontroler ATMega 8 untuk menampilkan data ke PC dengan interface ke PC. 3. Data yang ditampilkan pada monitor PC menggunakan software VB6. 4. Tampilan sistem menggunakan Laptop atau netbook. 5. Encoder yang digunakan adalah encoder 12 bit, yang terdiri dari 8 bit alamat dan 4 bit data yang berfungsi untuk mengkodekan 4-bit data score untuk dikirimkan menggunakan RF 315 Mhz.. 6. Decoder yang digunakan adalah decoder 12 bit, yang terdiri dari 8 bit alamat dan 4 bit data yang berfungsi untuk mengkodekan kembali 4-bit data yang diterima dari pengirim dengan menggunakan RF 315 Mhz. 7. Modul RF yang digunakan bekerja pada frekuensi 315 MHz untuk pengiriman data dan modul penerima dengan frekuensi 315 MHz, untuk remote RF sebagai pengontrol score dengan menggunakan modulasi ASK.
3.4
Langkah – Langkah Perancangan Perancangan alat ini dibagi menjadi 4 bagian, yaitu :
1. Perancangan power supply modul pengirim atau remote RF. 2. Perancangan mikrokontroler ATmega8 modul pengirim.
34
3. Perancangan mikrokontroler ATmega8 pada modul penerima. 4. Perancangan modul pengirim data menggunakan HT 12E. 5. Perancangan modul penerima data menggunakan HT 12D. 6. Perancangan Remote RF 315 MHz Blok diagram sangat bermanfaat untuk memudahkan pemahaman dari alat yang akan dibuat.
Gambar 3.1 Blok diagram Realisasi Scoring Digital Wireless (part I).
Gambar 3.2 Blok diagram Realisasi Scoring Digital Wireless (part II).
3.5
Cara Kerja Masing-Masing Blok:
a.
Rangkaian power supply Regulator pada modul pengirim berfungi untuk menurunkan tegangan dari
12 volt menjadi 5 volt.
35
b.
Mikrokontroler Blok ini merupakan sistem rangkaian sistem minimum dari ATmega8
yang berfungsi untuk mengambil data dari sinyal yang diterima dari push bottom dan mengeluarkannya ke encoder untuk dikirimkan ke penerima melalui Transmitter. c.
Encoder 12-bit Blok ini merupakan bagian untuk meng-code-kan data ( 8bit ) sebagai
alamat dan (4bit) sebagai data menjadi 1 saluran agar data dapat dikirimkan melalui transmitter untuk dikirimkan ke penerima.
d.
RF Transmitter 315 MHz Blok ini merupakan bagian untuk mengirimkan data yang sudah
ditentukan ke modul penerima. e.
Receiver RF 315 MHz Blok ini merupakan bagian untuk menerima data dari remote RF yanga
akan diteruska ke modul decoder 12-bit. f.
Decoder 12-bit. Blok ini berfungsi men-decode kembali data yang dikirimkan oleh Remote
RF. g.
Driver atau interface. Driver atau interface berfungsi untuk menghubungkan mikrokontroler
modul penerima ke PC, menghidupkan dan mematikan atau mereset yang dikontrol oleh remote atau receiver RF. h.
PC dan monitor Blok ini merupakan hasil akhir atau output sebagai tampilan untuk
mengetahui data yang diterima dari blok pengirim. Dengan mengunakan VB6 sebagai software pengembangan sistem di PC.
36
3.6
Rangkaian Alat Modul Pengirim Pengatur Scoring Wireless Berbasis Mikrokontroler ATmega8.
3.6.1 Gambar Rangkaian Bagian Pemancar
Gambar 3.3 Rangkaian Alat Modul Pemancar Pengatur Scoring Wireless Berbasis Atmega8 3.6.2 Cara Kerja Rangkaian Prototype modul pemancar pengatur score menggunakan trigger berupa tombol yang diproses oleh mikrokontroler Atmega8 yang mengatur score atau data sesuai dengan pengaturan yang terdapat pada tombol pada modul pemancar dengan transmitter RF 315 MHz. Keluaran data dihubungkan dengan rangkaian IC Encoder HT12E merupakan IC yang digunakan untuk mengkodekan data yang dikirimkan ke bagian pemancar. HT12E mengubah input paralel menjadi output serial. IC ini mengkodekan data paralel 12 bit menjadi serial untuk ditransmisikan melalui RF transmitter. Kedua belas bit dibagi menjadi delapan address bit dan empat data bit. Pemilihan komponen ini dikarenakan memiliki tegangan input antara 2,4V sampai 12V agar encoder ini dapat bekerja dengan baik dan dapat digunakan untuk pengkodean data yang akan dikirimkan melalui transmisi RF. Encoding yang dilakukan oleh HT12E terdiri dari N address bit dan 12-N data bit dengan masing-masing address/data input dapat diset dengan salah satu dari dua logic state.
37
3.6.3 Perancangan Alat Modul Pemancar Mengingat kompleksitas, maka rangkaian prototype ini dipecah-pecah menjadi rangkaian-rangkaian pendukung, yaitu : 1.
Perancangan power supply Power suply yang dipakai adalah 12 volt dengan mengkonversi ke
tegangan sebesar 5 Volt, karena tegangan yang dibutuhkan sebesar 5V. dengan input pada mikrokontroler pada P7 (+) dan P8(-).
Gambar 3.3 Rangkaian Power Supply
2.
Sistem Minimum Mikrokontroler Trasmitter Input dari tombol yang sudah berupa data masuk ke ATmega8 pada port
PD0 - PD6 yang sudah dikhususkan sebagai port input tombol data modul pengirim dan PB0-PB3 sebagai output. Output dari mikrokontroler di ubah ke bentuk digital untuk selanjutnya dikodekan untuk ditransmisikan menggunakan RF.
38
Tabel 3.1 Konfigurasi Pin Pada Mikrokontroler Atmega8
NO
PIN
PORT
Input/Output
Kegunaan
1
2
PD0
Input
Masukan datatombol S1 yang
telah
ditentukan
yaitu score A. 2
3
PD1
Input
Masukan data tombol S2 yang
telah
ditentukan
yaitu foul A 3
4
PD2
Input
Masukan data tombol S3 yang
telah
ditentukan
yaitu start. 4
5
PD3
Input
Masukan data tombol S4 yang
telah
ditentukan
yaitu pause. 5
6
PD4
Input
Masukan datatombol S5 yang
telah
ditentukan
yaitu reset. 6
11-12
PD5-
Input
PD6
Masukan data tombol S6S7 yang telah ditentukan yaitu score B dan foul B.
7
14-17
PB0PB3
output
Keluaran
data
digital
yang terhubung dengan IC HT12E.
39
3.
IC Encoder HT12E Rangkaian IC Encoder HT12E merupakan IC yang digunakan untuk
mengkodekan data yang dikirimkan ke bagian pemancar. HT12E mengubah input paralel menjadi output serial. IC ini mengkodekan data paralel 12 bit menjadi serial untuk ditransmisikan melalui RF transmitter. Kedua belas bit dibagi menjadi delapan address bit dan empat data bit. Pemilihan komponen ini dikarenakan memiliki tegangan input antara 2,4V sampai 12V agar encoder ini dapat bekerja dengan baik dan dapat digunakan untuk pengkodean data yang akan dikirimkan melalui transmisi RF. Encoding yang dilakukan oleh HT12E terdiri dari N address bit dan 12-N data bit dengan masing-masing address/data input dapat diset dengan salah satu dari dua logic state. Gambar IC Encoder HT12E dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Rangkaian IC Encoder HT12E
40
3.7
Rangkaian Alat Modul Penerima Pengatur Scoring Wireless Berbasis Mikroprosessor ATmega8
3.7.1 Gambar Rangkaian Bagian Penerima
Gambar 3.5 Rangkaian Alat Modul Penerima Pengatur Scoring Berbasis Atmega8 Secara Wireless. 3.7.2 Cara Kerja Rangkaian Prototype modul penerima pengatur score menggunakan RLP434A dengan RF 315MHz, modul ini akan menerima data dari modul pengirim dan diproses dengan IC Decoder HT12D merupakan IC yang digunakan untuk menguraikan data yang diterima oleh penerima. HT12D mengubah input serial menjadi output paralel. IC ini bekerja dengan cara menguraikan data dan address serial dari encoder 212 bit (HT12E) menjadi paralel untuk diteruskan ke mikrokontroler. IC ini kemudian membandingkan input data serial dengan local address-nya.
41
3.7.3 Perancangan Alat Modul Penerima Maka rangkaian prototype ini dipecah-pecah menjadi rangkaian-rangkaian pendukung, yaitu : 1. IC Decoder HT12E IC Decoder HT12D. IC Decoder HT12D, merupakan IC yang digunakan untuk menguraikan data yang diterima oleh penerima. HT12D mengubah input serial menjadi output paralel. IC ini bekerja dengan cara menguraikan data dan address serial dari encoder 212 bit (HT12E) menjadi paralel untuk diteruskan ke mikrokontroler. IC ini kemudian membandingkan input data serial dengan local address-nya. Decoder HT12D menyediakan variasi kombinasi alamat dan data pin agar menjadi sepasang dengan encoder. Pada saat decoder menerima data, maka decoder akan langsung mengecek alamat yang masuk dengan local address decoder tersebut. Selain karena decoder HT12D merupakan pasangan dari HT12E, pemilihan decoder ini karena pengecekan alamat sebanyak 3 kali.
Gambar 3.6 IC Decoder HT12D
42
2. Sistem Minimum Mikrokontroler Receiver. Input dari IC Decoder HT12D yang sudah dikodekan berupa data masuk ke ATmega8 pada port PB0-PB3 yang sudah dikhususkan sebagai port input data dari modul pengirim dan PD0- PD1 sebagai Port yang dihubungkan ke PC melalui Interface. Data yang sudah diproses mikrokontroler modul penerima akan ditampilkan pada monitor pada PC dengan interface TTL to USB serial, dengan menggunakan VB6 sebagai software pengembangan system di PC. .
Tabel 3.4 Konfigurasi Pin Pada Mikrokontroler Atmega8 NO
PIN
PORT
Input/Output
Kegunaan
1
2
PD0(rx)
Output
Masukan data ke TTL to USB serial.
2
3
PD1(tx)
Output
Masukan data ke TTL to USB serial.
3
14-17
PB0-PB3
Input
Keluaran
data
digital
yang
terhubung
dengan
HT12D.
3.8 Tampilan pada monitor Tampilan pada layar Monitor menampilkan beberapa intruksi untuk memudahkan pembacaan dan menentukan score yang terjadi pada saat pertandingan. Monitor pada prototype ini dihubungkan dengan port PD0 sebagai RX ke dan PD1 sebagai TX dan diproses atau diubah dengan TTL to USB serial. Prototype ini dihubungkan dengan menggunakan PC dan ditampilkan pada monitor, dengan menggunakan VB6 sebagai software pengembangan pada sistem di PC. Berikut adalah tampilan papan scoring digital :
43
Gambar 3.7 Tampilan Pada Monitor Keterangan : 1) Nama dan asal team A. 2) Sisa waktu sewa. 3) Nama dan asal team B. 4) Skor B. 5) Skor A. 6) Jumlah babak. 7) Waktu menit. 8) Waktu jam. 9) Jumlah foul team.
