Media Elektrika, Vol. 4 No. 1, Juni 2011
ISSN 1979-7451
RANCANG BANGUN ALAT PENGHITUNG PENGUNJUNG PERPUSTAKAAN DENGAN MICROCONTROLER AT89S51 DENGAN PENAMPIL LCD Paring1), Bambang Supradono2), Aris Kiswanto3) 1,2,3)
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Semarang
ABSTRACT Library is the heart of campus life and the entry gate of science. The number of visitors to the library is an indicator of the quality of the academic atmosphere in the university. Visitors during this data collection is done manually have limitations in terms of data accuracy and data processing electronics to follow up.Data has advantages in data accuracy and process. In this research aims to design tool Counters Visitors to the library with AT89S51 Microcontroller with LCD Viewer. This tool will automatically calculate how many students get in the library. So by knowing the number of student activities at the college library will be easy to determine the next steps to improve the quality of services at the library. Keywords : Libraries, electronic data, microcontroller AT89S51
dalam hal akurasi data yang didorong
Pendahuluan jantung
oleh tidak terbiasanya pengunjung untuk
aktifitas hidup dari kehidupan kampus.
menulis buku presensi. Data manual juga
Majunya perpustakaan sebagai gerbang
membutuhkan waktu yang lebih lama
untuk
Dan
dalam mengimput dan mengolah data.
di
Oleh karena itu diperlukan peralatan
Perpustakaan
majunya
adalah
mahasiswa.
banyaknya
aktifitas
perpustakaan
sebagai
kegiatan indikator
awal
pendukung
untuk
mempermudah
bahwa mahasiswa aktif dalam kegiatan di
mengetahui berapa banyak mahasiswa
kampus.
pihak
yang masuk ke perpustakaan sehingga
aktifitas
dalam penelitian ini dilakukan “Rancang
mahasiswa di perpustakan maka akan
Bangun Alat Penghitung Pengunjung ke
dengan
Perpustakaan
pengelola
Dengan berapa
mudah
mengetahui banyak
untuk
menentukan
dengan
Microcontroler
pengeloalaan yang lebih baik terhadap
AT89S51 dengan Penampil LCD”.
manajemen perpustakaan tersebut.
Tujuan Penelitian
Pendataan
Penilitian ini bertujuan membuat
pengunjung
perpustakaan selama ini dilakukan secara
rancang
manual. Sistem ini memiliki kelemahan
pengunjung
40
bangun ke
alat
penghitung
perpustakan
dengan
Paring, Bambang Supradono, Aris K
Media Elektrika, Vol. 4 No. 1, Juni 2011
ISSN 1979-7451
microcontroler dengan penampil LCD
sebagai rangkaian input dan data tersebut
serta mempelajari sifat dan cara kerja
selanjutnya di proces oleh mikrokontroler
mikrokontroler AT89S51.
89S51 dan hasil dari proces kontrol di
Prinsip Kerja
tampilkan di layar LCD. Sistem kerja dari
Proses
input
output
data
ditunjukkan pada gambar1. Data masuk
rangkaian alat ini dapat dilihat pada gambar 2.
lewat rangkaian input yang di fungsikan INPUT
PROCES
OUTPUT
SENSOR
MC 89S51
LCD
Gambar 1. Diagram blok alat
Prinsip kerja dari alat penghitung
kerja normal dioda kolektor berada dalam
dengan
keadaan reverse bias dan dioda emitor
dengan
dalam keadaan forward bias. Dalam
penampil LCD adalah setiap mahasiswa
dioda kolektor yang mendapat tegangan
yang masuk ke ruang perpustakaan
reverse ini, selalu sedikit arus bocoran
masuk lewat pintu khusus dan sensor
Ico yaitu arus bocoran antara kolektor
infra merah di letakkan di pintu khusus
dan basis.
pengunjung
ke
microcontroler
perpustakan AT
89S51
Ico ini selain berpengaruh oleh
tersebut. Sensor infra merah tersebut akan mendeteksi setiap ada pengunjung
temperatur
yang
masuknya
intensitas cahaya yang datang pada
pengunjung itu kemudian di psoses oleh
kolektor junction. Pada rangkaian basis
mikrokontroler
yang terbuka semua Ic akan mengalir ke
masuk.
Dan
data
dengan
menghitung
juga
pengaruhi
tersebut.
Ini
oleh
berapa banyak data yang masuk dan
basis
selanjutnya akan di tampilkan ke layar
menghasilkan arus kolektor sebesar β.Ic,
LCD sebagai keluaran data.
sehingga besarnya arus kebocoran antara
Rangkaian pengirim keluarkan
transistor
di
kolektor emitor Ice adalah
dari infrared dan rangkaian penerima di
Ice = β.Ic + Ic = (β+1). Ic
lakukan oleh photodioda. Dalam keadaan
Ice = β.Ic
Rancang Bangun Alat Penghitung.....
akan
41
Media Elektrika, Vol. 4 No. 1, Juni 2011
ISSN 1979-7451
R_ARRAY 10K LCD 1 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9'
9
8
7
6
5
4
3
2
+VCC 1
+VCC 1
16
1
D1
R3
2
1 1N4001
2 10K
3
VCC +5V
R8
R7 R R
LED
4
R6 R
D5
DIS 5
CV
THR
3
1 3
7 6
D2
74LS00
R2 R
1N4001
C1 2
1
1
U2 NE555
2 D3
1N4001 R9
39 38 37 36 35 34 33 32
Output Tx IR
2
U3A
+VCC
30pF
1 3 3
U3A C6R5
2
U3A
1
1
C3 10uF
74LS00
3
3
2
2 74LS00
R4 10K
74LS00
C2 30pF
X-TAL 12MHz
1 2 3 4 5 6 7 8
P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15
P1.0/T2 P1.1/T2-EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INTO P3.3/INT1 P3.4/TO P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD
19 18 XTAL1 9 XTAL2 RST 31
R
P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7
PSEN ALE/PROG
21 22 23 24 25 26 27 28
S1
SW START
10 11 12 13 14 15 16 17
S2
SW RESET
29 30
EA/VPP AT89S52
VCC +5V R
R2
Output Rx IR R
D7 R2 Q1 NPN
D6
Ground
D1
LM7812 2
1
1N4001 C4 10uF
VIN
VOUT
Output +12V
2
Ground C5 10uF
3
R
Input 12V 1
GND
Q
1
TR
2
R
U3A 2
+ C7 C-POL
Gambar 2. Skema Rangkaian Penghitung Pengunjung Perpustakan dengan MCS AT89S51
42
Paring, Bambang Supradono, Aris K
Media Elektrika, Vol. 4 No. 1, Juni 2011
ISSN 1979-7451
VCC +5V
R7 R
D5
R
LED
4
R6 R
R8
U3A Q DIS
5
CV
THR
3
1
7
2
6
D2
D3
R2 R
74LS00
1N4001
2
U2 NE555
1
1
1N4001 R9
Output Tx IR
3 1
TR
2
R
2
2
U3A 1 3
3
U3A
2
U3A
1
C6R5
1
74LS00
3
3
2
2 74LS00
74LS00
R VCC +5V R
R2
Output Rx IR R
D7 R2 Q1 NPN
D6 R +
C7 C-POL
Gambar 3. Rangkaian Sensor
Dengan
pengaruh
pengaruhnya dioda photo, ini berarti
cahaya pada sebuah transistor photo
transistor photo lebih sensistif terhadap
adalah β kali lebih besar dari pada
cahaya.
Di
demikian
dalam
mengoperasikan
sensitivitas yang jauh lebih besar dari
transistor photo, rangkian basis selalu
pada penggunaan transistor photo biasa.
dibuka
Tetapi susunan darlington ini mempunyai
dengan
demikian
akan
di
dapatkan sensitivitas yang maksimal
kecepatan
terhadap cahaya. Untuk mendapatkan
Sehingg dengan susunan darlington ini
sensitivitas cahaya yang lebih besar lagi,
sensitivitas
transistor ini dapat di rangkaikan dengan
kecepatan kerjanya lebih lambat.
sebuah transistor bipolar biasa untuk
kerja
yang
yang
Dalam
agak
paling
lambat.
besar
pembuatan
alat
dan
ini
mendapatkan susunan darlington. Pada
membutuhkan 1 buah MC 89S51 untuk
susunan darlington ini Ice dari transisitor
pengontrolan.
photo di masukkan pada basis transistor
pengontrolan
bipolar, sehingga akan menghasilkan arus
perangkat lunak atau software. Rangkaian
kolektor sebesar β2.Ice
ini menghubungkan TR dan RX pada
Dari sini tampak bahwa dengan
Semua ini
akan
prinsip
kerja
diatur
lewat
kaki-kaki mikrokontroler.
susunan darlington ini akan diperoleh
Rancang Bangun Alat Penghitung.....
43
Media Elektrika, Vol. 4 No. 1, Juni 2011
ISSN 1979-7451
R_ARRAY 10K LCD 1 1'
2' 3'
4'
5'
6' 7'
8' 9'
9
8
7
6
5
4
3
2
+VCC 1
+VCC 1
16 D1
1 R3
2 2
1 1N4001
3
10K
39 38 37 36 35 34 33 32 C1
+VCC
30pF
C3 10uF
X-TAL 12MHz
C2 30pF
1 2 3 4 5 6 7 8 19 18 9
R4 10K
31
P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P1.0/T2 P1.1/T2-EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 XTAL1 XTAL2 RST
P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INTO P3.3/INT1 P3.4/TO P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD PSEN ALE/PROG
21 22 23 24 25 26 27 28
S1
SW START
10 11 12 13 14 15 16 17
S2
SW RESET
29 30
EA/VPP AT89S52
LM7812 2
1
1N4001 C4 10uF
VIN
VOUT
Output +12V
2
Ground C5 10uF
3
Ground
D1
GND
Input 12V 1
Gambar 4. Rangkaian Mikrokontroler 89S51 dan LCD
Rangkaian sensor masuk port 3.1
difungsikan untuk menampilkan data
akan
yang telah didapat dari sensor infared.
mendeteksi setiap ada pengunjung yang
Pada pin nomor 3 dari LCD dihubungkan
masuk. Dan data masuknya pengunjung
dengan VR 1 K ohm yang digunakan
itu
untuk mengatur tampilan contrast pada
Sensor
infra
merah
kemudian
mikrokontroler
di
tersebut
prsoses
dengan
oleh
menghitung
LCD. Backlight pada
LCD M1632
berapa banyak data yang masuk dan
memerlukan tegangan sebesar 4.3 V
selanjutnya akan di tampilkan ke layar
sehingga untuk menurunkan tegangan
LCD sebagai keluaran data lewat port
yang sebesar 5 Volt dari suplay perlu
0.0-port 0.7 pada microcontroler 89S51.
ditambahkan dioda sebelum tegangan di
LCD yang digunakan adalah :
hubungkan ke pin 15.
M1632 yang terdiri dari 2 baris, 16 kolom dimulai dari baris 1 paling atas dan
44
kolom
0
paling
kiri.
LCD
Paring, Bambang Supradono, Aris K
Media Elektrika, Vol. 4 No. 1, Juni 2011
ISSN 1979-7451
Start
Initialisation
Tampil Menu T Tombol Start
Tombol Reset
Y
T Y Baca Sensor
Konversi Data to ASCII
Tampil Data to LCD
End of File
T
Y End
Gambar 5. Flowchart Program Rangkaian
V `
Gambar 6. Catu Daya
Rancang Bangun Alat Penghitung.....
45
Media Elektrika, Vol. 4 No. 1, Juni 2011
ISSN 1979-7451
PENGUJIAN RANGKAIAN
Langkah Pengujian
CATU DAYA
1. Mengukur
Tujuannya
untuk
mengetahui
tegangan masukan dan keluaran pada
tegangan
keluaran
transformator 9 Volt 2. Mengukur tegangan masukan IC
masing-masing komponen.
7805 Kaki 1
3. Mengukur tegangan keluaran IC 7805 Kaki 2
2.
Melihat tegangan pada IR pada saat ada penghalang
Hasil Pengujian catu daya
Hasil Pengujian
Tabel 1. Hasil pengukuran catu daya
Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel
Hasil pengukuran
dibawah
VOUT Trafo 9 Volt
9 VoltAC
Tabel 2. Hasil pengujian pada IR
VIN IC 7805 kaki 1
11.7 VDC
Transmister pada Voltmeter 1
VOUT IC 7805 kaki 2
5 VDC
Titik pengukuran
LED IR
Tegangan
Selalu
1,2 volt
Pengukuran catu daya untuk alat ini
Hasil pengujian didapat bahwa LED
sudah diketahui melalui tabel diatas dan
mempunyai tegangan 1,2 Volt. Yang
sudah stabil dan siap digunakan.
digunakan
untuk
memancarkan
cahayanya. PENGUJIAN RANGKAIAN SAKLAR (
Tabel
3.
Hasil
SENSOR )
Phototransistor Pada Volmeter 2 LED IR
Langkah Pengujian
pengujian
Tegangan basis
IR
Ditutup
1,2 volt
Transmitter dan Receiver seperti
Di buka
0 Volt
1. Kita
siapkan
rangkaian
pada
pada gambar 7. PENGUJIAN MIKROKONTROLER Hasil pengujian didapat bahwa ketika
89S51
infrared terhalang, LED akan terputus
Mikrokontroler yang kita gunakan adalah
dan photodioda akan aktif dengan bagian
jenis
basis tinggi. Sehingga pada saat ini
merupakan mikrokontroler murah, mudah
phototransistor bekerja sebagai saklar
pengalamatannya.
MCS
51
yaitu
89S51
yang
Langkah Pengujian 1. Menghubungkan catu daya +5 Volt
46
Paring, Bambang Supradono, Aris K
Media Elektrika, Vol. 4 No. 1, Juni 2011 pada
rangkaian
mikrokontroler
89S51
ISSN 1979-7451 dengan baik atau tidak. 4. Hasil
2. Mengukur tegangan keluaran pada masing-masing penyemat
pengukuran
Mikrokontroler
89S51 Terminal keluaran 89S51
3. Membuat program sederhana untuk
Logika tinggi = 5 Volt
melihat apakah rangkaian bekerja
Logika rendah = 0 volt
Gambar 7. Rangkaian IR Transmitter dan Receiver
PENGUJIAN LCD Hasil pengujian dapat kita lihat pada tabel 4. Tabel 4. Hasil Pengujian rangkaian lampu Saklar
LCD
potensiometer kanan
Off
Potensiometer kiri
On
Gambar 8. Komponen IC 89S51 Rancang Bangun Alat Penghitung.....
47
Media Elektrika, Vol. 4 No. 1, Juni 2011 Hasil
pengujian
terlihat
ketika
potensiometer di putar ke kanan maka
ISSN 1979-7451 Daftar Pustaka Dam G.H.K. 1995, Perangkat Keras
tahan makin besar sehingga LCD off
Mikroprocesor,
(redup) dan ketika potensio di putar ke
Komputindo, Jakarta.
kiri tahanan akan kecil maka LCD On (
Daryanto,2001,
Malik Moh
Media
Pengetahuan Teknik
Ibnu, 2006, Pengantar
Membuat
Kesimpulan
Bangun
Elex
Elektronika, Bumi Aksara, Jakarta.
Terang)
Dari
Pt
hasil
penelitian
Penghitung
“Rancang
Pengunjung
Ke
Perpustakan Dengan Microcontroler AT 89S51 Dengan Penampil LCD” dapat
Robot,
Malvino, 1994, Digital Principles And Aplications, Mcgraw-Hill. Malvino,
1997,
Elektronika
1. Perancangan
Jakarta.
mengitung jumlah pengunjung yang
Media,
Yogyakarta.
disimpulkan sebagai berikut : ini teruji mampu
Gava
,
Prinsip
Prinsip
Salemba
Teknik,
Mulana Mohamad nur NV,1995, Ilmu
masuk ke perpustakaan sehingga
Elektronika 3, -UNNES, Semarang.
dapat di pantau jumlah pengunjung
Nalwan, Paulus Andi, 2003, Panduan Praktis Teknik Antarmuka Dan
perpustakaan. 2. Perancangan prototype
ini
hanya
sehingga
bersifat
menggunakan
Program Mikrokontroler AT 89S51, Elekmedia Komputindo, Jakarta.
peralatan elektronis yang minimum
Paulus Andi N. 2004, Panduan paraktis
seperti LCD. LCD dapat di ganti
teknik antarmuka & pemrograman
untuk
mikrokotroler 89S51,
yang lebih besar untuk di
aplikasi kan lebih lanjut. 3. Penampilan LCD akan lebih mudah
4. Penggunaan Infrared
Yogyakarta. Putro,
Agfianto
Eko,2002,
Mikrokontroler
modifikasi. efektif untuk
sensor alat ini karena infrared akan berfungsi sebagai saklar otomatis.
CV Andi,
Belajar
AT89C51/52/53
(Teori Dan Aplikasi) Edisi I. Gava Media, Yogyakarta. Rizkiawan
Rizal,1997,
Perancangan
Hardware,
Tutorial Elex
Media Komputindo, Jakarta
48
Paring, Bambang Supradono, Aris K
Media Elektrika, Vol. 4 No. 1, Juni 2011 Rockis
Gary,
1993,
Fundementals
Solid
For
State
Elecricians,
Rodnay Zaks, Austin Lesea &Sofyan H. Nasution,
`1993,
Perantaraan
Teknik
Mikroprocesor,
Wasito,
1982,
Pengolah-
Mikro/Komputer-Micro,
Karya
Modul
Workshop
Mikrokontroler Pemrograman Dan
Rachmad,
Mikrokontroler
MCS-51,
2006, Graha
Sutrisno,
1985,
Ringkasan
Elektro
Teknik, Erlangga, Jakarta.
Digital, Erlangga,Jakarta. Wibowo,Setyo,1996, Merakit Sendiri 29
Suryatmo, 1997, Teknik Pengukuran Elektronika,
Dua, Surabaya. Widyatmo, Arianto Dkk, 1994, Belajar Mikroproccesor-Mikrokontroler
Ilmu, Yogyakarta.
Dan
51, Growth Center, Semarang.
Rangkaian Alat Elektronika, Tiga
Utama, Yogya.
Lisrik
2007,
Tokheim, Roger L,1990, Elekttronika
Erlangga, Surabaya.
Setiawan
Suryono,
Aplikasi Mikrokontroler Isp MCS
USA.
S,
ISSN 1979-7451
Bumi
Melalui Computer PC, Pt Elex Media Komputindo, Jakarta.
Aksara, Jakarta.
Rancang Bangun Alat Penghitung.....
49
