PERANCANGAN PROGRAM SIMULASI JEMBATAN ANGKAT OTOMATIS BERBASIS AT89S51
TUGAS AKHIR
ELISA SIMATUPANG 052408089
PROGRAM STUDI FISIKA INSTRUMENTASI D-3 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
: PERANCANGAN PROGRAM SIMULASI JEMBATAN ANGKAT OTOMATIS BERBASIS AT89S51 : TUGAS AKHIR : ELISA SIMATUPANG : 052408089 : DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Juli 2008
Diketahui oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Program Studi
Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 130 810 771
Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 130 810 771
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PERANCANGAN PROGRAM SIMULASI JEMBATAN ANGKAT OTOMATIS BERBASIS 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 2008
ELISA SIMATUPANG 052408089
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan anugerah-Nya sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dalam waktu yang telah ditentukan. Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Dosen Pembimbing pada penyelesaian tugas akhir ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan tugas akhir ini. Panduan ringkas, padat dan profesional telah diberikan kepada saya agar dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada ketua dan sektetaris program studi Bapak Drs. Syahrul Humaidi, Msc dan Ibu Dra. Justinon,Msi., Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, semua dosen pada Departemen Fisika FMIPA USU, dan kawan-kawan stambuk 2005 atas segala bantuan dan motivasinya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Terimakasih juga saya ucapkan teristimewa kepada Ibunda tercinta M. br Pasaribu, abang dan adek penulis yang telah banyak memberikan bantuan, dukungan, dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Semoga Tuhan memberkati.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pada perancangan alat simulasi jembatan angkat otomatis ini terdapat 10 blok rangkaian utama. Sensor yang digunakan adalah 2 buah photodioda dan pemancar inframerah. Sensor 1 berfungsi untuk mendeteksi kapal yang akan melewati jembatan. Sensor 2 berfungsi untuk memberitahukan kepada mikorokontroller bahwa kapal telah melewati jembatan. Output dari sensor akan dikuatkan kembali oleh penguat sinyal sebelum masuk ke mikrokontroller. Hasil penguatan sensor yang telah diolah oleh penguat sinyal inilah yang akan di kirimkan oleh mikrokontroller. Mikrokontroller AT89S51 yang merupakan otak dari keseluruhan system berfungsi untuk mengolah semua data yang masuk. Driver motor stepper berfungsi untuk mengendalikan motor stepper. Motor steper digunakan untuk mengangkat jembatan dan menutup palang jalan. Alarm berfungsi untuk memberitahukan bahwa kapal sedang melewati jembatan. Pada perancangan program simulasi jembatan angkat berbasis mikrokontroller AT9S51 ini, Program ditulis atau dibuat dengan menggunakan bahasa assembler.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman ii iii iv v vi viii ix
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Daftar Isi Daftar gambar Daftar tabel Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Masalah 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan Penulisan 1.4 Sistematika Penulisan
1 1 2 3 4
Bab 2 Landasan Teori 2.1 Perangkat Keras 2.1.1 Arsitektur Mikrokontoler AT89S51 2.1.2 Konstruksi AT89S51 2.1.3 SFR (Register Fungsi Khusus) Pada Keluarga 51 2.1.4 Motor Langkah (Stepper) 2.1.5 Photodioda 2.1.6 Dioda Pemancar Infrare Merah (LED infra merah) 2.2 Perangkat Lunak 2.2.1 Bahasa Assembly MCS-51 2.2.2 Software 8051 Editor,Assembler,Simulator ( IDE ) 2.2.3 Software Downloader
6 6 6 8 10 17 19 20 22 22 26 27
Bab 3 Perancangan Alat dan Cara Kerja Rangkaian 3.1 Diagram Blok 3.2 Perancangan Algoritma Program 3.3 Perancangan Program Utama 4.4 Rangkaian lengkap simulasi jembatan angkat otomatis
28 28 29 30 40
Bab 4 Pengujian dan Analisa Sistem 4.1 Rangkaian Power Supply ( PSA ) 4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 4.3 Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper 4.4 Pengujian Rangkaian Sensor
41 41 41 43 48
Universitas Sumatera Utara
Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
51 51 52
Daftar Pustaka
53
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. IC Mikrokontroler AT89S51F
14
Gambar 2.2. Diagram motor langkah (stepper)
17
Gambar 2.3. Pemberian data/pulsa pada motor stepper
18
Gambar 2.4. Photodioda
20
Gambar 2.5. Simbol dan rangkaian dasar sebuah LED
21
Gambar 2.6. 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)
26
Gambar 2.7. ISP- Flash Programmer
27
Gambar 3.1. Diagaram blok
28
Gambar 3.2 Sub program buka
32
Gambar 3.3 Tampilan sub program sensor
34
Gambar 3.4 Tampilan sub program delay
35
Gambar 4.1 Rangkaian lengkap simulasi jembatan angkat otomatis
40
Gambar 4.2 Rangkaian Driver Motor Stepper
44
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Peta Register Fungsi Khusus – SFR
10
Tabel 2.2 . Fungsi pin AT89S51
14
Tabel 4.1. Sinyal masukan pada motor stepper
45
Tabel 4.2. Data masukan high (1) dan low (0) pada motor stepper
46
Universitas Sumatera Utara
