PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTYPE ALAT PENGAMAN KENDARAAN RODA DUA TERKONEKSI HANDPHONE BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51
TUGAS AKHIR
VISCA SYLVIA 062408046
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009
Universitas Sumatera Utara
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTYPE ALAT PENGAMAN KENDARAAN RODA DUA TERKONEKSI HANDPHONE BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
VISCA SYLVIA 062408046
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTYPE ALAT PENGAMAN KENDARAAN RODA DUA TERKONEKSI
HANDPHONE
BERBASIS
MIKROKONTROLLER AT89S51 Kategori
: TUGAS AKHIR
Nama
: VISCA SYLVIA
Nomor Induk Mahasiswa
: 062408046
Program Studi
: DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Juli 2009
Diketahui / Disetujui Departemen Fisika FMIPA USU
Dosen Pembimbing,
Ketua,
(Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc.) NIP : 132 050 870
(Drs. Aditia Warman, M.Si.) NIP : 131 273 461
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTYPE ALAT PENGAMAN KENDARAAN RODA DUA TERKONEKSI HANDPHONE BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2009
VISCA SYLVIA 062408046
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahuwata’ala, sang penguasa langit dan bumi dan apa yang ada diantara keduanya. Yang senantiasa melimpahkan karunia-Nya dan selalu memberikan kemudahan dan kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini dalam waktu yang telah ditetapkan. Sholawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah sallallahu’alaihiwasalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan teladan bagi penulis.
Pada kesempatan kali ini penulis ingin mengucapkan ucapan terimakasih kepada Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika, kepada Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc. selaku Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi, kepada Bapak Dr. Eddy Marlianto selaku Dekan FMIPA, kepada Ibu Dra. Yustinon, M.Si. selaku Sekretaris Jurusan Departemen Fisika, dan Khususnya kepada Bapak Drs. Aditia Warman, M.Si. selaku Dosen Pembimbing dalam penyelesaian tugas akhir ini yang telah banyak membrikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Serta kapada Seluruh Dosen pengajar di Departemen Fisika FMIPA USU yang telah banyak membantu penulis selama menempuh pendidikan di bangku perkuliahan.
Tak lupa penulis berikan penghargaan dan penghormatan kepada kedua Orang tua yaitu Ayahanda Edy Hernanto, Spd dan Ibunda Maryati yang telah banyak memberikan
Universitas Sumatera Utara
dukungan, doa dan semangat kepada penulis, serta Mas Dika Dirgantara dan adik ku tersayang Monica Sylvana yang selalu ada sebagai penyemangat. Bang Bryan Habsyah, S.Si dan Bang Ari, Amd yang telah banyak memberikan bantuan dan juga masukan kepada penulis, Rekan-rekan Fisika Instrumentasi stambuk 2006 khususnya Yuli, Rina, Ulfa, Lia, Amrul, Sule, Dede, Heru dan Eko terimakasih atas bantuan, motivasi, kritik dan sarannya terhadap tugas akhir ini, makasih ya atas kebersamaannya dan dukungannya serta kepada seluruh teman-teman seperjuangan lainnya yang tidak mungkin penulis sebutkan disini. Semoga Allah Subhanahuwata’ala melimpahkan kesejahteraan dan keselamatan kepada kalian semua.
Penulis menyadari bahwa dalam Laporan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan dan masih jauh dari ketidak sempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat terbuka terhadap saran maupun kritikan dalam sebuah diskusi yang membangun dari pembaca. Akhir kata penulis mengharapkan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan memberikan suatu inspirasi bagi penerapan teknologi dalam kehidupan sehari-hari.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Ponsel yang kita miliki, selain dapat digunakan sebagai alat komunikasi juga dapat digunakan untuk mengendalikan peralatan-peralatan, seperti peralatan elektronik, kendaraan bermotor, dan sebagainya. Kajian ini bertujuan untuk merancang alat keamanan pada kendaraan dengan menggunakan sistem pengendalian dari ponsel. Saat terjadi penekanan pada salah satu tombol yang ada pada ponsel, maka akan dihasilkan tone/sinyal frekuensi. Sinyal dari Handphone akan diperkuat oleh Op Amp dan masuk ke DTMF. Sinyal ini kemudian diterjemahkan oleh IC DTMF dekoder (IC MT8870) sehingga menjadi data biner sebagai outputnya. Output dari rangkaian ini dihubungkan ke mikrokontroller AT89S51, sehingga setiap data biner yang dihasilkan oleh rangkaian ini akan diterima oleh mikrokontroller AT89S51. Data-data biner ini kemudian dibandingkan dengan data yang benar oleh mikrokontroller AT89S51. Jika data yang diterima benar (sesuai dengan data pada mikrokontroller AT89S51), maka mikrokontroler akan mengirim perintah untuk mengerjakan sesuatu (mengaktifkan/menonaktifkan relay). Relay yang aktif akan menyebabkan beban yang dihubungkan ke relay tersebut menyala. Setiap beban dihubungkan ke saklar kreta, sehingga jika beban menyala, maka saklar kereta yang terhubung ke beban tersebut akan aktif.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman PERSETUJUAN ........................................................................................................ PERNYATAAN ........................................................................................................ PENGHARGAAN ..................................................................................................... ABSTRAK ................................................................................................................. DAFTAR ISI ……………………………………………… .................................... DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. DAFTAR TABEL .....................................................................................................
i ii iii iv vi vii viii
BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ......................................................................... 1 1.2 Batasan Masalah ..................................................................................... 2 1.3 Tujuan Penulisan ..................................................................................... 2 1.4 Metode Pengumpulan Data ……………………………………………. 2 1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................. 3
BAB II
LANDASAN TEORI 2.1 Mikrokontroller ....................................................................................... 5 2.1.1 Mikrokontroller AT89S51 ..................................................... 6 2.1.2 Konstruksi AT89S51 ............................................................. 7 2.1.3 Pin-Pin pada Mikrokontroller AT89S51 ................................ 10 2.2 Relay ...................................................................................................... 13 2.3 Penguat Op-Amp .....................................................................................14 2.3.1 Penguat inverting …………………………………………... 15 2.3.2 Penguat non inverting ……………………………………… 16 2.3.3 Penguat penjumlah tegangan ………………………………. 17 2.4 Resistor …………………………………………………………………18 2.4.1 Fixed Resistor ....................................................................... 19 2.4.2 Resistor Variabel ................................................................... 21 2.5 Kapasitor ................................................................................................ 22 2.5.1 Kapasitor Elektrolit ................................................................ 24 2.5.2 Kapasitor Keramik ................................................................ 24 2.5.3 Nilai Kapasitor ...................................................................... 25 2.6 Transistor ............................................................................................... 26 2.7 Kristal ….. ............................................................................................... 30 2.8 Regulator .. .............................................................................................. 31 2.9 DTMF (Dual Tone Multiple Frequency) ............................................... 33 2.10 Bahasa Assembly MCS-51 ................................................................... 37 2.11 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator ...................................... 41 2.12 Software Downloader ........................................................................... 42
BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 ................................................... 43
Universitas Sumatera Utara
3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Bab IV
Bab V
Perancangan Rangkaian Power Supplay (PSA)...................................... Perancangan Rangkaian Penguat ............................................................ Perancangan Rangkaian DTMF Dekoder ............................................... Perancangan Rangkaian Relay................................................................ Perancangan Rangkaian Alarm .............................................................. Perancangan Rangkaian Sensor Tegangan ............................................ Perancangan Software ............................................................................
44 46 46 48 50 51 52
ANALISA RANGKAIAN DAN SOFTWARE 4.1 Diagram Blok dan Cara Kerja Rangkaian .............................................. 4.2 Pengujian Rangkaian PSA ..................................................................... 4.3 Pengujian Rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51 .................. 4.4 Pengujian Rangkaian Penguat................................................................. 4.5 Pengujian Rangkaian DTMF Dekoder ................................................... 4.6 Pengujian Rangkaian Relay ................................................................... 4.7 Pengujian Rangkaian Buzzer ................................................................. 4.8 Pengujian Rangkaian Sensor Tegangan ................................................. 4.9 Analisa Software ..................................................................................... 4.10 Flowchart Pengaman Kendaraan ..........................................................
56 57 58 59 60 61 62 63 67 68
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 70 5.2 Saran ....................................................................................................... 70
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 71 LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Blok Diagram Fungsional AT89S51.................................................... Gambar 2.2 IC Mikrokontroller AT89S51 .............................................................. Gambar 2.3 Relay dengan rangkaian Driver............................................................ Gambar 2.4 Lambang OP-Amp ............................................................................... Gambar 2.5 Rangkaian Penguat Inverting ............................................................... Gambar 2.6 Rangkaian Penguat Non Inverting ....................................................... Gambar 2.7 Rangkaian Penjumlahan....................................................................... Gambar 2.8 Resistor Karbon.................................................................................... Gambar 2.9 Potensiometer .................................... .................................................. Gambar 2.10 Grafik Perubahan Nilai Pada Potensiometer ........................................ Gambar 2.11 Skema Kapasitor .................................................................................. Gambar 2.12 Kapasitor Elektrolit .............................................................................. Gambar 2.13 Kapasitor keramik ................................................................................ Gambar 2.14 Simbol Tipe Transistor......................................................................... Gambar 2.15 Transistor Sebagai Saklar On ............................................................... Gambar 2.16 Karakteristik Daerah Saturasi pada Transistor..................................... Gambar 2.17 Transistor sebagai Saklar Off ............................................................... Gambar 2.18 Lambang Kristal ................................................................................... Gambar 2.19 Bentuk IC Regulator ............................................................................ Gambar 2.20 Tombol Dan Frekuensi DTMF ............................................................ Gambar 2.21 IC MT8870 ........................................................................................... Gambar 2.22 8051 Editor, Assembler, Simulator ...................................................... Gambar 2.23 ISP-Flash Programer 3.0a .................................................................... Gambar 3.1 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 ................................................. Gambar 3.2 Rangkaian Power supplay Adaptor (PSA) ........................................... Gambar 3.3 Rangkaian Penguat ............................................................................... Gambar 3.4 Rangkaian DTMF Dekoder .................................................................. Gambar 3.5 Rangkaian Relay .................................................................................. Gambar 3.6 Rangkaian Alarm ................................................................................. Gambar 3.7 Rangkaian Sensor Tegangan ................................................................ Gambar 4.1 Diagram Blok Rangkaian .....................................................................
6 10 14 15 15 16 18 19 21 22 23 24 25 26 27 29 29 31 32 34 35 41 42 43 45 46 47 48 50 51 56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Fungsi Pin Port 3 IC Mikrokontroller AT89S51 ....................................... Tabel 2.2 Nilai Gelang Resistor ................................................................................. Tabel 2.3 Nilai Kapasitor ........................................................................................... Tabel 2.4 Frekuensi Sinyal DTMF ............................................................................ Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan Input dan Output Pada OP-Amp.................. Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Rangkaian DTMF Dekoder ..........................................
11 19 25 33 59 60
Universitas Sumatera Utara
