RANCANGAN SISTEM GARASI MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM ROTASI BERBASIS MIKROKONTROLER

RANCANGAN SISTEM GARASI MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM ROTASI BERBASIS MIKROKONTROLER

TUGAS AKHIR Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Meraih Gelar Sarjanah Teknik Strata Satu (S1)

Disusun oleh : Nama : Sarif Hidayat Ramdhani NIM : 01301 – 105

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008


LEMBAR PERNYATAAN

Saya yang bertandatangan dibawah ini : Nama

: Sarif Hidayat Ramdhani

Nim

: 01301 – 105

Falkutas

: Teknologi Industri

Jurusan

: Teknik Mesin

Menyatakan dengan sungguh-sungguh bahwa Tugas Akhir yang saya buat ini merupakan hasil karya saya dan tidak menjiplak dari karya orang lain, kecuali kutipan-kutipan referensi yang telah disebutkan sumbernya.

Jakarta, Agustus 2008

Sarif Hidayat Ramdhani Penulis

i


LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

RANCANGAN SISTEM GARASI MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM ROTASI BERBASIS MIKROKONTROLER Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjanah Strata -1 (S1) falkutas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Mesin, Universitas MercuBuana

Tugas ini telah diperiksa dan disetujui oleh :


Dosen Pembimbing

( Ir.Rully Nutranta. M.Eng )

ii


LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

RANCANGAN SISTEM GARASI MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM ROTASI BERBASIS MIKROKONTROLER

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjanah Strata -1 (S1) falkutas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Mesin, Universitas MercuBuana

Tugas ini telah diperiksa dan disetujui oleh :


Kordinator Tugas Akhir

( Nanang Ruhyat. ST. MT )

iii

KATA PENGANTAR Dengan segala kerendahan hati, penulis memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul ``RANCANGAN SISTEM GARASI MOBIL DENGAN MENGGUNKAN SISTEM ROTASI BERBASIS MIKROKONTROLER” Untuk itu perkenalkan penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada: Allah SWT dan Rosulnya, penulis tidak dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tampa adanya petunjuk, pengarah, serta pembimbing dari berbagai pihak yang telah ikut membantu dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini khususnya kepada : 1.

Bapa dan Ibuku tercinta, serta keluarga yang selalu memberikan dukungan moral maupun material.

2.

Bapak Ir.Rully Nutranta.M.Eng selaku pembimbing utama yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan kepada penulis.

3.

Bapak Nanang Ruhyat. ST, sebagai kordinator Tugas Akhir pada jurusan Teknik Mesin.

4.

Para pemimpin, Dosen-dosen, dan karyawan Fakultas Teknologi Industri

5.

Sdr. Ucok galelea purba, Ismed SI yang telah membantu pembuatan Rancang Sistem. iv

6.

Bambang Mujiharto, rekan satu tim dalam pembuatan Rancang system garasi mobil dengan menggunakan system rotasi berbasis mikrokontroler.

7.

Jajat Sudrajat ST, yang telah mendukung serta memberikan semangat dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

8.

Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin, Khususnya angkatan 2001.. Akhirnya hanya kepada Allah SWT jualah penulis panjatkan do`a semoga

bantuan dan jasa yang telah diberikan mendapatkan balasan yang setimpal dari Allah SWT. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang ada pada laporan penulisan ini, oleh karena itu penulis mengharapkan masukan-masukan yang positif untuk kesempurnaan penulisan ini. Akhir kata, penulis mengharapkan agar laporan ini dapat berguna dan bermanfaat bagi penulis, dan bagi siapa saja yang memerlukannya.


Penulis

v

ABSTRAK Perkembangan dan kemajuan teknologi transportasi yang terus mengalami kemajuan berakibat terus bertambahnya jumlah kendaran.Hal ini menyebabkan timbulnya masalah baru yaitu bekurangnya lahan parker. Garasi mobil dengan menggunakan sitem Rotasi berbasis mikrokontroler adalah salah satu upaya untuk mengatasi masalah di atas.Garasi ini diatur oleh sebuah program software yang dilengkapi beberapa sensor. Sistem program mikrokontroler pada rancangan garasi mobil terdiri dari program utama yang mengatur kerja system secara keseluruhan,program proses kode,program

kondisi

awal,program

baca

keypad,program

buka

tutup

pintu,program putar mobil,program angkat turun mobil,program dorong masuk dan kelur mobil,serta program inisialisasi. Kata Kunci : Software,Mikrokontroler,Garasi

vi

Tugas Akhir

DAFTAR ISI Lembar Pernyataan

……………………………………………………i

Lembar Pengesahan

….………………………………….....................ii

Kata Pengantar

……………………………………………………iv

Abstrak

……………………………………………………vi

Daftar Isi

.…………………………………………………..vii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakan

…………………………………………...1

1.2 Tujuan Penulisan

……………………………………………2

1.3 Batasan Masalah

……………………………………………3

1.4 Metode Penelitian dan Pengumpulan Data 1.5 Sistematika Penulisan

..................3

……………………………………4

BAB II TEORI DASAR 2.1 fungsi-fungsi Khusus dalam Mikrokontroler 2.2 Sensor Infra Merah

…………....6

…………………………………...15

2.3 Komponen Penunjang

…………………………...26

BAB III SISTEM SOFTWARE PADA MIKROKONTROLER 3.1 Tujuan

…………………………………………………...33

3.2 Blok Diagram dan Cara Kerja

…………………………...34

3.3 Rangkaian Infra Merah

…………………………...36

3.4 Rangkaian Saklar Batas (limit Switch) 3.5 Rangkaian Drive Motor Dc 3.6 Modul Keypad 3.7 Modul LCD Universitas Mercu Buana

............................38

.......................................39 …………………………………...41

…………………………………………...42 vi

Sarif Hidayat Ramdhani

Tugas Akhir

BAB IV PENGUKURAN DAN PENGUJIAN ALAT 4.1 Pendahuluan

…………………………………………...43

4.2 Prosedur Pengujian ……………………………………….......44 4.3 Tujuan

…………....……………………………………...46

4.4 Pengujian Pada Rngakaian Penggerak Motor …………...48 4.5 Pengujian Pada Rangkaian Catu Daya

…………...51

4.6 Pengujian pada Rangkaian Sensor Infra Merah …………...52 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan …………………………………………………...55 5.2 Saran

…………………………………………………...57

Daftar Pustaka Lampiran

Universitas Mercu Buana

vii


DAFTAR TABEL Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel

2.1.1 2.1.2 2.2 2.3 2.4 2.5.1 2.5.2 2.6 2.7 2.8.1 2.8.2 2.9.1 2.9.2 2.9.3 2.10.1 2.10.2 2.11 2.12

: : : : : : : : : : : : : : : : : :

Tabel Tabel

2.13 3.1

: :

Tabel Tabel Tabel Tabel

3.2 3.3 4.1 4.2

: : : :

Tabel

4.5

:

Fungsi pengganti dari port 3 .................................. Bit – bit Dalam PSW .............................................. Pemilihan Bank Register ........................................ Fungsi – fungsi khusus kaki- kaki Port 3 Dan 1 ........ Tabel Lokasi Pengalamatan Untuk Interupt ............. Blok Spesial Function Register ................................ Special Function Register ....................................... Bit- bit SRF IP ....................................................... Alamat Bit ............................................................ Bit- bit Timer Kontrol ............................................. Alamat Bit ............................................................ Register TMOD ..................................................... Fungsi Timer Mode................................................ Operasi TMOD ...................................................... Kontrol Internal Time ............................................ Kontrol External Time ............................................ Panjang Gelombang Infra Merah ............................ Bahan LED dan Panjang Gelombang Yang Dihasilakan .................................................. Tabel Nilai Warna Pada Resistor ............................. Fungsi Port Mikrokontroler Pada Robot Experimen .................................................. Modul Keypad ....................................................... Modul LCD............................................................ Hasil Pengujian Rangkain Penggerak Motor ............. Hasil Pengujian Sensor Inframerah Pada Lintasan ....................................................... Hasil Pengujian Rangkaian Catudaya ......................

vii

5 5 6 9 13 13 13 14 14 15 15 16 16 16 17 17 19 22 27 33 35 36 41 42 43

DAFTAR GAMBAR Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar

2.1 2.2 2.3

: Diagram Blok Mikrokontroler AT89S51 .................... : Pin Description Mikrokontroler AT89S51 .................. : Skematik Internal Oscilator dan eksternal oscillator ................................................ 2.4 : Timing diagram dari pembacaan op-code ................ 2.5 : IC regulator LM7805 dan LM7812 ........................... 2.6 : Panjang Gelombang Cahaya................................... 2.7 : Gelombang Elektromagnetik Berjalan ...................... 2.8 : Rangkaian sederhana pembangkit LED Infra merah .......................................................... 2.9 : Arus daya dan tegangan ........................................ 2.10 : Rise time .............................................................. 2.11 : (a),(b) Simbol Komponen Resistor .......................... 2.12 : Tanda Warna pada resistor umum .......................... 2.13 : Simbol dan Jenis transistor,(a) pnp; (b). Npn h .................................................... 2.14 : Transistor NPN sebagai saklar ................................ 2.15 : Transistor dengan hubungan Darlington.................. 2.16.1 : (a) symbol kapasitor nonelektrolit dan .................... (b) variable kapasitor ............................................ 2.16.2 : Simbol kapasitor elektrolit ...................................... 3.1 : Blok Diagram Sistem ............................................. 3.2 : Rangkaian Mikrokontroler AT8S51 .......................... 3.3 : Rangkaian Penggerak motor .................................. 3.5 : Rangkaian Sensor Infra merah ............................... 3.6 : Gambar Modul Keypad .......................................... 3.7 : LCD 16*2 ............................................................. 3.8 : Rangkaian Catu Daya ............................................ 3.9 : Keseluruhan rangkaian .......................................... 4.0 : Pengujian Rangkaian Pengendalian Mikro AT89S51 ..................................................... 4.1 : Test Point Pengukuran Rangkaian Penggerak Motor .................................................. 4.3 : Test point pengukuran rangkaian Inframerah ........................................................... 4.2 : Test Point Pengukuran rangkaian Catudaya..............................................................

vi

4 10 11 12 18 19 20 23 24 25 26 26 27 28 29 30 30 30 32 33 34 35 35 36 37 37 40 41 42 43

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Lampiran Lampiran Lampiran

A B C D

: : : :

Lampiran Lampiran Lampiran Lampiran

Gambar Rangkaian Keseluruhan............... listing Program ....................................... FlowChart Utama .................................... Proses ...................................................

vi

46 47 54 55

Tugas Akhir

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Seiring perkembangan zaman saat ini, kemajuan teknologi berkembang sangat signifikan. Bahkan dalam hal ini dapat memudahkan dan menggantikan peranan manusia. Perkembangan dan kemajuan teknologi transportasi juga mengalami kemajuan. Sekarang ini sudah banyak yang memiliki kendaraan, dan jumlah kendaraan yang terus ber tambah dapat menimbulkan masalah baru di masa depan yaitu lahan parkir. Dengan ini perlu adanya tempat untuk meminimaliskan lahan parkir kendaraan mobil tersebut. RANCANGAN

SISTEM

GARASI

MOBIL

DENGAN

MENGGUNAKAN SISTEM ROTASI BERBASIS MIKROKONTROLER akan memasukkan dan mengeluarkan mobil sebanyak 4 buah. Mobil tersebut akan disimpan pada garasi yang dapat diputar posisinya dan memiliki 3 tingkat


1


Tugas Akhir

2

sistem garasi. Sistem penomoran yang digunakan adalah tingkat 1 nomor1 sampai 4. Penomoran ini untuk memasukan dan mengelurkan mobilnya dari garasi tersebut. Ini dilakukan sebagai sistem keamanan dan pemberian akses terbatas(hanya orang tertentu saja yang dapat parkir). Sistem garasi ini bekerja diatur oleh sebuah mikrokontroler AT89S51, sistem dilengkapi juga dengan sensor isi (IR) untuk mengecek isi dari garasi, sensor posisi putaran, dan dilengkapi dengan keypad untuk memasukan nomor garasi. nomor yang dimasukan akan ditampilkan pada display.

1.2 Tujuan Penulisan Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang didapat selama perkuliahan ke dalam bentuk nyata yaitu perancangan pembuatan suatu alat. Disamping itu dengan membuat perancangan suatu alat, mahasiswa dituntut untuk dapat menyelesaikan suatu pokok permasalahan secara ilmiah dan dapat mempertanggungjawabkan hasil dari suatu pemikiran. Selain itu penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk memenuhi persyaratan kelulusan Jenjang Studi Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana



Tugas Akhir

3

1.3. Batasan Masalah Untuk memfokuskan permasalahan dan menghindari salah pengertian tentang perancangan alat, maka dalam hal ini penulisan membatasi perancangan “ Rancangan sistem garasi mobil dengan menggunakan sistem rotasi berbasis mikrokontroler ” dengan masukan data pada memori di lihat dari segi : Mikrokontroler digunakan sebagai pengendali dan pengontrol utama dari sistem yang dirancang. Sensor infrared digunakan sebagai pendeteksi posisi garasi mobil. Display digunakan untuk menampilkan kode yang kita masukan, yang sudah ditentukan sebelumnya. Kecepatan alat ini kurang dikarenakan agar bias presisi. Keseimbangan garasi kurang begitu seimbang.

1.4. Metode Penelitian dan Pengumpulan Data Metode-metode yang penulis lakukan untuk dapat menunjang dalam penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut : Riset Kepustakaan Metode menjadikan buku, literatur dan bahan lainya sebagai objek penunjang dalam perancangan alat. Dari buku, literatur dan bahan bacaan didapatkan teori yang berhubungan dengan masalah yang diteliti.



Tugas Akhir

4

Riset Laboratorium Metode penelitian ini digunakan untuk membuktikan teori-teori yang telah ditentukan dan melakukan percobaan dalam perancangan sistem. Eksperiment Yaitu realisasi dan uji coba yang langsung diterapkan terhadap rancangan sistem alat yang dibuat. Diskusi Dengan mengadakan diskusi dengan beberapa pihak baik itu dari dosen pembimbing, dosen lain, serta teman-teman mahasiswa untuk mencari solusi dari sistem alat yang dibuat.

1.5. Sistemmatika Penulisan Guna memudahkan pemahaman dari penulisan tugas akhir ini, maka penulis membagi pembahasan dalam lima ( 5 ) sub pokok bahasan, sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Bab ini membahas tentang latar belakang permasalahan, tujuan penulisan, pembatasan masalah, metoda penulisan dan sistematika penulisan.



Tugas Akhir

5

BAB II DASAR-DASAR TEORI Bab ini membahas teori penunjang hal-hal yang berkaitan dengan sistem yang dirancang. BAB III RANCANGAN SISTEM Bab ini membahas mengenai cara kerja sistem baik satu persatu maupun cara kerja sistem secara keseluruhan. BAB IV PENGUKURAN DAN PENGUJIAN ALAT Bab ini membahas hasil dari pengukuran alat, berikut dengan prosedur pengujian, tujuan dan pengukuran lainya. BAB V KESIMPULAN Berisi tentang kesimpulan penulis setelah melihat hasil dan cara kerja alat yang dirancang. Pada laporan tugas akhir ini juga dilengkapi dengan lampiran, rangkaian lengkap, listing program dan juga data sheet.



Tugas Akhir

6

BAB II TEORI DASAR

2.1

Fungsi-fungsi Khusus dalam Mikrokontrlor Interupsi adalah perintah untuk menjalankan suatu program sub rutin pada saat menjalankan program utama. Apabila AT89C2051 mendapat permintaan interupsi maka program counter (PC) akan diisi alamat dari vector interupsi, kemudian AT89C2051 melaksanakan rutin pelayanan interupsi mulai dari alamat tersebut setelah selesai maka AT89C2051 akan kembali ke pelaksanaan program utama yang ditinggalkan. Mikrokontroller AT89C2051 menyediakan 6 sumber interupsi yaitu 2 buah interupsi eksternal ( INT 0 dan INT 1 ), 3 buah interupsi timer ( Timer 0, Timer 1, dan Timer 2 ), dan sebuah interupsi port serial. Selain itu ada juga sebuah non maskable interrupt yaitu reset yang tidak dapat dihalangi oleh perangkat lunak. Setiap sumber interupsi dapat diprogram secara individual (sendiri-sendiri) baik pengaktifannya maupun prioritasnya. Untuk mengaktifkan atau


6


Tugas Akhir

7

menonaktifkan interupsi dikontrol oleh register IE (interrupt enable), sedangkan untuk tingkat prioritasnya diatur oleh register IP jenis-jenis Interupsi: 1. Interupsi yang tidak dapat dihalangi (non Mascable Interupt), misalnya RESET. 2. Interupsi yang dapat dihalangi ( Mascable Interupt ), Misalnya : INT0, INT1, Timer 1, Timer 0, Serial Port ( internal ) Tabel.2.4. tabel lokasi pengalamatan untuk interupt Nama

Lokasi Alamat

Alat Interupsi

RESET

00H

Power On Reset

INT 0

03H

INT 0

Timer 1

0BH

Timer 0

INT 1

13H

INT 1

Timer 1

1BH

Timer 1

Sint

23H

Port I/O Serial

Seperti yang telah kita ketahui diatas bahwa Mikrokontroler TYPE 89C2051 memiliki 5 Sumber mascable interupsi yaitu INT0, INT1, Timer0, Timer1, Serial Port. Masing-masing dapat diaktifkan dengan mengubah flag - flagnya pada beberapa SFR (special Function register). Untuk mengaktifkan INT0 dan INT1 dapat diaktifkan dengan merubah bit-bit flag IT0, IT1, IE0, IE1 di dalam 1 blok TCON. Untuk mengaktifkan interupt 0 dan interupt 1 bisa diprogram secara periodik, dapat juga diberi sinyal dari hardware lain ke Pin INT0 / INT1. Interupsi Timer 0 dan Timer 1 dapat dijalankan dengan mengeset bit TF0 dan TF1 pada special function



Tugas Akhir

8

register. Untuk pengaktifan interupsi serial port dapat diset pada SCON ( SFR ). Berikut ini adalah satu blok dari special function register yang digunakan untuk mengon-offkan perintah interrupt, yaitu IE (Interupt Enable). Tabel.2.5.1 BIT 7 EA

BIT 6 -

BIT 5 -

BIT 4 ES

BIT 3 ET 1

BIT 2 EX 1

BIT 1 ET 0

BIT 0 EX 0

Tabel.2.5.2 Spesial Function Register

SIMBOL EA

POSISI IE.7

FUNGSI Melumpuhkan semua interupsi (nonaktif)

ES ET1 EX1 ET0 EX0

IE.6 IE.5 IE.4 IE.3 IE.2 IE.1 IE.0

Bit pembuat enable port serial bit pembuat enable Timer 1 Bit Pembuat enable INT1 Bit Pembuat enable Timer 0 Bit Pembuat enable INT 0

Dengan mengeset 1 pada bit tersebut diatas maka proses interupsi akan ON. Prioritas Interupsi Interupsi yang telah diungkapkan diatas dapat diprioritaskan mana interupsi yang dahulu mana interupsi yang akan dilayani kemudian. Dengan mengeset IP pada Special Function Register maka prioritas tertinggi akan dijalankan. Berikut ini merupakan bit-bit dalam SFR IP (Interupt Priority) yang harus diaktifkan.



Tugas Akhir

9

Tabel.2.6.Bit-bit SFR IP BIT 7 -

BIT6 -

BIT5 -

BIT4 PS

BIT3 PT1

BIT 2 PX1

BIT 1 PT0

BIT0 PX0

Dimana bila bit ini berisi 1 merupakan prioritas tertinggi dan bila diberi 0 adalah prioritas terendah. Diperlukan perintah khusus untuk mengeset jalannya proses interupt ini terutama untuk mascable interupt. Perintah yang biasa digunakan adalah : MOV IE,#…h atau untuk mengakses statusnya per bit dengan cara SETB IE.5 maka akan secara otomatis mengaktifkan bit kelima dari SFR IE. Adapun perintah yang harus digunakan untuk kembali ke program utama setelah program interupt telah selesai dijalankan adalah RET1. Tabel.2.7 Alamat Bit Simbol PS PT1 PX1 PT0 PX0

Posisi IP.4 IP.3 IP.2 IP.1 IP.0

Fungsi Prioritas Interupsi Port Serial Prioritas Interupsi Timer 1 Prioritas Interupsi INT1 Prioritas Interupsi Timer 0 Prioritas Interupsi INT0

Diperlukan perintah khusus untuk mengeset jalannya proses interupt ini terutama untuk mascable interupt. Perintah yang biasa digunakan adalah : MOV IE,#…h atau untuk mengakses statusnya per bit dengan cara SETB IE.5 maka akan secara otomatis mengaktifkan bit kelima dari SFR IE. Adapun perintah yang harus digunakan untuk kembali ke program utama setelah program interupt telah selesai dijalankan adalah RET1.



Tugas Akhir

10

1. Timer / Counter Didalam chip mikrokontroler 89C2051 terdapat dua buah timer / counter 16 bit yang dapat diatur melalui perangkat lunak, yaitu timer / counter 0 dan timer / counter 1. Apabila timer / counter ini diaktifkan pada frekuensi kerja mikrokontroler 12 mHz, Timer / counter akan melakukan perhitungan waktu sekali setiap 1 mikrodetik secara independent, tidak tergantung pada pelaksanaan suatu instruksi. Satu siklus pencacahan waktu berpadanan sedangkan

dengan satu

satu

siklus

siklus

pelaksanaan

diselenggarakan

dalam

instruksi, waktu

1

mikrodetik. Bila dimisalkan suatu urutan instruksi telah selesai dilaksanakan dalam waktu 5 mikrodetik, pada saat itu pula timer / counter telah menunjukkan perioda waktu 5 mikrodetik. Apabila perioda waktu tertentu telah dilampaui, timer / counter segera menginterupsi mikrokontroler untuk memberitahukan bahwa proses perhitungan telah selesai dilaksanakan. Perioda waktu timer/counter secara umum ditentukan oleh persamaan berikut: Sebagai Timer / Counter 8 bit.

T = (255-TLx) * 1 Us

; dimana TLx adalah isi register TL0

atau TL1. Sebagai Timer / Counter 16 bit T = (65535-THx TLx) * 1 uS THx = isi register TH0 atau TH1

TLx = isi register TL0

atau TL1



Tugas Akhir

11

Pengontrol kerja dari timer / counter adalah SFR TCON (RegisterTimer Control). Adapun definisi dari bit-bit pada timer control adalah sebagai berikut : Tabel.2.8.1 Bit-bit Timer Kontrol TCON.7 TCON.6 TF1

TCON.5

TR1

TF0

TCON.4 TR0

TCON.3

TCON.2

TCON.1

TCON.0

IE1

IT1

IE0

IT0

Tabel.2.8.2 Alamat Bit SYMBOL

POSISI

FUNGSI

TF1

TCON. 7

Timer 1 overflow flag. Diset / clear oleh perangkat keras saat timer / counter menghasilkan overflow.

TR1

TCON. 6

Port untuk menjalankan timer 1. Diset / clear oleh perangkat lunak untuk membuat timer on - off.

TF0

TCON. 5

Timer 0 overflow flag. Diset / clear oleh perangkat keras saat timer / counter menghasilkan overflow.

TR0

TCON. 4

Bit untuk menghasilkan timer 0. Diset / clear oleh perangkat lunak untuk membuat timer on – off.

IE1

TCON. 3

Eksternal interrupt 1 edge flag.

IT1

TCON. 2

Interupt 1 type control byte. Diset / clear oleh perangkat lunak untuk menspesifikasikan sisi turun / level rendahan trigger dari interrupt eksternal.

IE0

TCON. 1

Eksternal interrupt 0 edge flag.

IT0

TCON. 0

Interrupt 0 type control bit.

Pengontrolan pemilihan mode pada timer dapat dipilih di register timer mode ( TMOD ) yang mana definisi bit - bitnya adalah sebagai berikut :



Tugas Akhir

12

Tabel.2.9.1 Register TMOD TMOD.7 GATE

TMOD.6 TMOD.5 TMOD.4 TMOD.3 TMOD.2 TMOD.1 TMOD.0 C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0

Tabel.2.9.2 Fungsi Timer Mode Timer 1

Timer 0

Keterangan: GATE

: Saat Trx dalam TCON diset1 dan GATE = 1,

timer/counter x akan

berjalan ketika TRx = 1 (timer

dikontrol Perangkat Lunak). C/T

: Pemilih fungsi timer atau counter. Clear (0) untuk operasi

timer dengan masukkan dari sistem clock internal. Set (1) untuk operasi counter dengan masukkan dari pena T0 atau T1.

M1,

M0 = Pemilihan mode. Tabel 2.9.3 Operasi TMOD M1

M0

0 0 1 1

0 1 0 1

MODE

0 1 2 3

OPERASI Timer 13 bit Timer / counter 16 bit Timer auto reload 8 bit ( pengisian otomatis ) TL 0 adalah timer / counter 8 bit yang dikontrol oleh control bit standart timer 0. TH 0 adalah timer 8 bit dan dikontrol oleh control bit timer.

1) Mode 0 Dalam mode ini register timer disusun sebagai register 13 bit. Setelah semua perhitungan selesai, mikrokontroler akan menset Timer Interupt Flag ( TF1 ). Dengan membuat GATE = 1, timer



Tugas Akhir

13

dapat dikontrol oleh masukkan luar INT 1, untuk fasilitas pengukuran lebar pulsa. 2) Mode 1 Mode 1 ini memiliki kesamaan dengan mode 0 akan tetapi register timer ini bekerja secara 16 bit. 3) Mode 2 Mode 2 ini menyusun register timer sebagai 8 bit counter. Overflow dari TL1 tidak hanya menset TF1 tetapi juga mengisi TL1 dengan isi TH1 yang diatur secara Perangkat Lunak. Pengisian ini tidak mengubah TH1. 4) Mode 3 Timer 1 dalam mode 3 semata-mata memegang hitungan. Efeknya sama seperti menset TR1 = 0. Timer 0 dalam mode 3 menetapkan TL0 dan TH0 sebagi dua counter terpisah.Tl0 menggunakan kontrol bit timer 0 yaitu C?T, Gate, TR0, INT0 dan TF0.TH0 ditetapkan sebagai fungsi timer. Mode 3 diperlukan untuk aplikasi yang membutuhkan timer / counter ekstra 8 bit. Dengan timer 0 dalam mode 3, mikrokontroler ini seperti memiliki 3 timer / counter. Saat timer 0 dalam mode 3, Timer 1 dapat dihidupkan atau dimatikan atau dapat digunakan oleh serial port sebagai pembangkit baudrate. 5) Menyetel Timer Tabel - tabel dibawah ini memberikan beberapa nilai yang diisikan kedalam TMOD, yang dapat digunakan untuk menyetel



Tugas Akhir

14

timer 0 dalam mode yang berbeda. Diasumsikan hanya satu timer yang digunakan, jika diinginkan untuk menjalankan timer 0 dan timer 1 secara bersamaan, dalam beberapa mode nilai TMOD harus di OR kan dengan nilai seperti terlihat untuk timer 1(tabel 3 dan 4). Sebagai

contoh, jika diinginkan untuk

menjalankan timer 0 dalam mode 1 Gate ( kontrol external ) dan timer 1 dalam mode 2 counter, maka nilai yang harus diisikan pada TMOD adalah 69h (nilai 09h dari tabel 1 di OR kan dengan 60h dari tabel 3). Contoh : 0000 1001 (09h) OR 0110 0000 (60h) = 0110 1001 (69h). Dengan kontrol internal time ini dapat dihidupkan atau dimatikan dengan menset / reset TR0 ( kontrol Perangkat Lunak ). Pada kontrol external timer dapat dihidup matikan dengan memberikan logika 0 pada INT 0 ( kontrol Perangkat Keras ). Tabel.2.10.1 Kontrol Internal Time Mode

Fungsi Timer 0

TMOD

Mode

Fungsi Counter 0

Kontrol Kontrol Internal External 0 1 2 3

13 Bit timer 16 Bit timer 8 bit auto reload Dua 8 bit timer

00H 01H 02H

08H 09H 0AH

0 1 2

03H

0BH

3

13 Bit timer 16 Bit timer 8 bit auto reload Dua 8 bit timer

TMOD Kontrol Internal

Kontrol External

04H 05H 06H

0CH 0DH 0EH

07H

0FH

Catatan : Timer akan ON/OFF dengan mensetting / clearing bit TR0 in Perangkat lunak. Timer akan ON - OFF dengan transisi dari INT0 ketika TR0 = 1.



Tugas Akhir

15

Tabel.2.10.2 Kontrol external time Mode Fungsi Timer 1


Mode

Fungsi Counter 1

Kontrol External


0 1 2

13 Bit timer 16 Bit timer 8 bit auto reload

00H 10H 20H

80H 90H A0H

0 1 2

3

tidak bekerja

30H

B0H

3

13 Bit timer 16 Bit timer 8 bit auto reload -

40H 50H 60H -

Kontrol External 80H 90H A0H -

Catatan : Timer akan ON/OFF dengan mensetting / clearing bit TR1 in Perangkat

Lunak. Timer akan ON - OFF

dengan transisi dari INT1 ketika TR1 = 1.

2. Regulator Tegangan 7805

7805 adalah tegangan regulator yang merupakan seri dari tegangan regulator positif, berbeda dengan 79xx yang merupakan tegangan regulator negatif. 2 digit terakhir dari angka-angka tersebut menunjukkan jumlah tegangan output. 7805 mempunyai tegangan output positif dan tegangan regulaor sebesar 5 volt. Karakteristik 7805 ini adalah : 1. Arus output lebih dari satu ampere tanpa sebuah eksternal trasnsistor. 2. Otomatis akan mati bila panas telah melebihi batas. 3. Regulasi line dan load biasanya sebesar 2 %. 4. Tenaga ripple rejection lebih besar dari 60 dB



Tugas Akhir

16

Gambar 2.6. IC regulator LM7805 dan LM7812

2.2.

Sensor Infra Merah Cahaya infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah ini akan tidak tampak oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkanya masih terasa atau dideteksi. Pada dasarnya komponen yang menghasilkan panas juga menghasilkan radiasi infra merah termasuk tubuh manusia maupun binatang. Cahaya infra merah, walaupun mempunyai panjang gelombang yang sangat panjang tetap tidak dapat menembus bahan – bahan yang tidak dapat melewatkan cahaya yang nampak sehingga cahaya infra merah tetap mempunyai karakteristik seperti halnya cahaya yang nampak oleh mata. Gambar spektrum frekuensi dari gelombang elektromagnetik dapat di lihat pada tabel 2.6. Spektrum cahaya dapat dilihat lebih spesipik lagi pada gambar 2.3. Dari gambar terlihat bahwa infra merah mempunyai band



Tugas Akhir

17

frekuensi dibawah cahaya tampak dengan panjang gelombang antara 0,7 μm - 2μm. Tabel 2.11 Panjang gelombang infra merah FREKUENSI 3 1018 Hz

Panjang Gelombang 0,1 nm Åγ

3. 1017 Hz

1 nm

3. 10

16

Hz

10 nm

3. 10

15

Hz

0,1μm

Penamaan dalam band frekuensi Sinar γ Sinar x

Sinar Ultra ungu Sinar Cahaya

300 THz

1 μm

30 Thz

10 μm

Sinar infra merah

3 Thz

100μm

Gelombang Sub-mili

300 GHz

1 mm

EHF

30 GHz

1 cm

SHF

3 GHz

10 cm

UHF

300 MHz

1m

VHF

30 MHz

10 m

HF

3 MHz

100 m

MF

1000

Infra Red

μm

Red

Infra Red Orange 500

μm

Yellow Visible

Green

Blue

Ultraviolet

Violet

0,001 μ m

Gambar 2.6. Panjang Gelombang Cahaya



Tugas Akhir

18

Semua gelombang elektromagnetik mempunyai medan magnetik dan elektrik dan merambat dengan sangat cepat. Didalam ruang hampa, gelombang elektromagnetik merambat dengan kecepatan 300.000.000 m/s. Dalam media padat kecepatan gelombang berbeda-beda tergantung pada bahan pemandu gelombang. Frekuensi di tentukan oleh sumber pemancar dan tidak berubah bila cahaya berjalan dari satu bahan ke bahan yang lain. Secara sederhana cahaya inframerah sebagai gelombang elektromagnetik dapat di lukiskan sebagai gelombang datar monokromatis, yaitu gelombang sinuoida yang berpropagasi dalam satu arah. Gelombang elektromagnetik yang berjalan sepanjang arah Z terlihat pada gambar 2.7.

Z

Gambar 2.7. Gelombang Elektromagnetik Berjalan

Selain sebagai gelombang, cahaya juga bersifat sebagai partikel kecil yang di sebut foton. Kuantitas partikel cahaya yang



Tugas Akhir

19

paling banyak di pakai adalah energi dan momentumnya. Energi dan momentum foton adalah : E = h . f …………………(1.1) P = h / λ ………………….(1.2)

Dimana :

E = energi foton ( Joule ) P = momentum foton f = frekuensi foton λ = panjang gelombang h = tetapan Plank = 6,626.10-34 J.s

Satuan energi lain adalah elektron volt ( e V ). 1 eV adalah energi kinetik yang di perlukan oleh sebuah elektron bila di percepat oleh beda potensial 1 volt. Hubungan antara joule dengan elektron volt adalah 1 eV = 1,6.10-19 J. Jika cahaya menumbuk materi ( berinteraksi dengan partikel ), Sejumlah energi dan momentum akan berubah selama proses interaksi. Perubahan yang tejadi tergantung pada energi dan momentum sistem. Sebagai contoh, bila partikel diberi foton berupa cahaya dengan frekuensi f, maka akan terjadi perubahan tingkat energi atom partikel dari Eo ( keadaan semula ) menjadi E. Perubahan energi ditulis sebagai : E1 – E0 = h . f1 ………………( 1.3 )



Tugas Akhir

20

Perubahan energi atom dari tingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi disebut absorpsi, karena di dalamnya terdapat proses penyerapan energi. Sebaliknya, jika atom jatuh dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat yang lebih rendah akan terjadi proses emisi, yaitu pancaran cahaya. Prinsip ini di

pergunakan

pada

piranti

optoelektronika

sepeti

LED,

Photodetektor maupun laser. Cahaya Infra merah sebagai gelombang datar mempunyai beberapa sifat seperti refleksi ( pemantulan ) dan refraksi ( pembiasan ), seperti halnya cahaya tampak. Cahaya infra merah dapat memantul bila mengenai cermin dan dapat menembus bahan gelas

(kaca ). Akan tetapi dikarenakan infra merah beroperasi

pada frekuensi tinggi maka di butuhkan kondisi line of sight ( LOS ) pada proses perambatannya – lurus tanpa halangan. Bila ada halangan maka sinyal yang dikirim tidak akan sampai kepada penerima. Ini merupakan

salah

satu sifat dari

gelombang

elektromagnetik frekuensi tinggi. Pada

kenyataannya

gelombang

inframerah

ini

dapat

mengalami gangguan – gangguan interferensi seperti halnya dengan menggunakan gelombang radio. Cahaya dari lampu filamen dan lampu flourecent intensitas tinggi serta sinar matahari yang ada di sekitar rangkaian dapat mempengaruhi kerja rangkaian pemancar – penerima infra merah.



Tugas Akhir

21

Untuk mengurangi pengaruh ini dilakukan beberapa cara, antara lain : 1) Pemilihan

LED

inframerah

yang

radiasinya

besar

dan

penggunaan reflektor. 2) Penyekatan photodetektor dari sumber – sumber cahaya luar. 3) Penggunaan photodetektor yang sensitivitasnya tinggi. a) Sumber Cahaya Infra Merah Sumber cahaya inframerah bekerja sebagai pemancar cahaya yang membawa informasi. Sumber cahaya tersebut harus memenuhi beberapa persyaratan yang diperlukan. Pertama, sumber tersebut mempunyai keluaran cahaya yang berintensitas cukup tinggi sesuai kebutuhan. Kedua, sumber cahaya harus mudah dimodulasi oleh isyarat informasi. Ketiga, cahaya yang dihasilkan harus bersifat monokromatis. Namun pada kenyataannya, sumber cahaya tidak hanya memancarkan cahaya pada satu gelombang saja, tetapi pada suatu rentang panjang gelombang yang di sebut lebar spektral. Semakin kecil lebar spektral sumber semakin koheren. Sumber yang memancarkan cahaya pada satu panjang

gelombang

(

lebar

spektral

nol

)

adalah

monokromatis sempurna.



Tugas Akhir

22

Sumber cahaya infra merah yang digunakan untuk alat pemancar adalah yang dibangkitkan dari ligh emitting diode ( LED ) yang merupakan piranti optoelektronik. LED adalah suatu semikonduktor dioda p-n yang memancarkan cahaya dalam daerah panjang gelombang antara infra merah sampai ultra violet. LED mempunyai lebar spektral dari 20 nm – 100 nm. LED mempunyai karakteristik yang sama dengan dioda penyearah, perbedaannya jika pada

dioda

sedangkan

penyearah pada

LED

energi energi

keluar keluar

sebagai sebagai

panas, cahaya.

Intensitas cahaya yang dihasilkan LED rendah sehingga biasanya hanya di gunakan untuk sistem komuniasi jarak pendek, misalnya dalam ruangan Radiasi cahaya yang dipancarkan LED tergantung pada materi dan susunan dioda p-n. Bahan semikonduktor yang sering dipakai untuk LED misalnya : 1) GaAs ( Gallium Arsenid ) meradiasikan infra merah. 2) GaAsP ( Gallium Arsenid Phosphide ) meradiasikan cahaya merah dan kuning. 3) GaP ( Gallium Phosphide ) meradiasikan cahaya merah dan kuning. Radiasi berbagai bahan LED dapat dilhat pada tabel 2.12 di bawah ini:



Tugas Akhir

23

Tabel 2.12 Bahan LED dan panjang gelombang yang dihasilkan Material

Formula

Eg(eV)

λ(nm)

Gallium phospide

GaP

2,2

550

Alumunium Arsenid

Al As

2,0

620

Gallium Arsenid

GaAs

1,4

870

Indium Phospide

In P

1,3

930

Indium Gallium Phospide

In Ga As

0,95 – 1,24

1000 - 1300

Alumunium Gallium Arsenid

Al Ga As

1,4 – 1,6

770 - 870

b) Cara Kerja LED Infra Merah Cara

kerja

semikonduktor

LED

tipe-n

dapat memiliki

dilihat

pada

sejumlah

gambar

electron

2.7,

bebas,

sedangkan semikonduktor tipe-p disambungkan akan terhadap suatu penghalang (P-N junction). Baik lubang bebas maupun electron bebas tidak memiliki cukup tenaga untuk melewati penghalang tersebut untuk berekombinasi. Jika tegangan arah maju dikenakan pada LED maka daerah deplesi akan mengecil dan potensial penghalang menjadi rendah akibatnya electron bebas dalam tipe-n akan melewati sambungan p-n untuk bergabung dengan lubang bebas dalam tipe-p. Elektron bebas dalam pita konduksi mempunyai tingkat energi lebih tinggi dari lubang bebas. Jika terjadi penggabungan berarti elektron turun ke tingkat energi yang lebih rendah. Turunnya elektron ini membebaskan sejumlah energi dalam bentuk foton sehingga LED dapat mengemisikan cahaya.



Tugas Akhir

24

Besarnya energi celah bidang (band gap energy) yang dihasilkan sama seperti persamaan (2.1). dengan demikian panjang gelombang yang dipancarkan adalah: λ=

h..c Eg

dengan λ dalam meter (m) dan Eg dalam Joule (J). atau

λ=

1,24 Eg

dengan Eg dalam elektron volt(eV) dan λ dalam micrometer (μm). Besarnya

eV

dari

energi

gap

menentukan

panjang

gelombang dari cahaya yang di pancarkan.

c)

Karakteristik LED Infra Merah Sebuah rangkaian sederhana LED terdiri atas catu daya, sebuah beban dan sebuah LED, seperti terlihat pada gambar 2.10. Harga arus yang lewat LED adalah : VCC − VDD I= R Dengan : VCC = tegangan dari pecatu daya VD = tegangan penghalang LED (tergantung bahan LED) R = beban



Tugas Akhir

25

V s

R

L E D

Gambar.2.8. Rangkaian sederhana pembangkit LED Infra merah Seperti juga dioda lain, salah satu karakteristik LED adalah harga ketergantungan arus terhadap tegangan. Gravik V-I untuk LED sama dengan grafik V-I untuk dioda, perbedaannya terletak pada pengertian tentang arus lewat. Harga arus yang lewat LED menentukan intensitas cahaya yang dipancarkan LED, atau dengan kata lain arus LED sebanding dengan daya optik yang dihasilkan LED. Jika arus makin besar intensitas naik. Kenaikan ini linier sampai suatu harga tertentu. Diatas harga tersebut arus yang masuk akan merusak LED. ID (m A )

Po

I 1 ,5

V D (V )

(a )

(b )

Gambar 2.9. Arus daya dan tegangan Arus-tegangan (a), daya-arus (b) Jika

μ

fraksi

muatan

yang

diinjeksikan

perdetik

akan

berkombinasi dan menghasilkan foton, maka daya optik keluarannya adalah :



Tugas Akhir

P=

26

μEgi e

Dengan : Eg = energi gap dalam Joule (J) P = Daya optik (W) E = besar muatan electron (1,6.10-19C) μ = effisiensi kuantum (%)

Jika Eg dinyatakan dalam electron volt (Ev), maka persamaan tersebut menjadi:

P = μ . I . Eg Karakteristik lain LED adalah suatu waktu bangkit (rise time,tr). Rise time didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan untuk berubah dari 10% menjadi 90% nilai akhir jika masukannya adalah gelombang persegi (gambar) 2.8.

90% 10%

G elom bang arus m asukan

G elo m bang da ya keluaran tr

Gambar.2.10. Rise time

rise time ini sangat penting untuk komunikasi dengan isyarat digital. Hubungan lebar bidang 3 dB dengan rise time tr adalah :



Tugas Akhir

27

f 3dB = 0,35

tr

Nilai tr LED biasanya berkisar dari beberapa nanodetik sampai 250 nanodetik. Untuk λ = 0,8 μm

sampai 0,9 μm

memiliki lebar spectral antara 50 nm dan untuk λ lebih panjang dari 0,9 μm memiliki lebar spectral antara 50 nm sampai 100 nm. Umur suatu LED adalah lamanya pemakaian sampai dayanya berkurang hingga setengah nilai awalnya. Umur LED yang baik bisa mencapai 100.000 jam bahkan lebih. LED bisa bekerja pada suhu antaraa –65 °C dan 125 °C. LED infra merah yang dijual terdapat beberapa macam tipenya. LED infra merah tunggal dengan reflector akan mempunyai jarak pancar yang cukup jauh daripada tanpa reflector.

Jika

menggunakan

LED

tanpa

reflector

untuk

memperpanjang jarak pancarnya, cara yang paling sederhana adalah dengan menambah jumlah LED yang dihubungkan secara paralel. Cara lainnya adalah dengan menambah arus konduksi yang mengalir.

D). Rangkaian sensor cahaya Untuk mengukur terang gelapnya cahaya matahari digunakan LDR (Light Dependent Resistor ). Seperti yang terlihat pada rangkaian , LDR dihubungkan dengan resistor 10 Kohm, hubungan tersebut merupakan pembagi tegangan, sebagai tegangan ukur terletak pada pertemuan resistor 10 Kohm dan LDR, jika LDR terkena cahaya maka



Tugas Akhir

28

nilai tahanan ldr akan mengecil dan mengakibatkan tegangan ukur pun akan mengecil pula, jika kondisi cahaya gelap nilai tahanan ldr akan membesar dan tegangan ukur pun akan membesar. Perubahan tegangan tersebut yang akan dibaca oleh ADC. Untuk menentukan acuan gelap dan terangnya sinar matahari dilakukan dengan beberapa kali percobaan. Gambar rangkaian sensor cahaya sebagai berikut :

2.3. Komponen Penunjang A. Resistor Resistor yang digunakan dalam elektronika dibagi dalam dua kategori utama: 1) Resistor Linier, adalah resisror yang bekerja sesuai dengan hukun ohm. 2) Resistor Non Linier, seperti Fotoresistor, Thermistor. a. Resistor Linier Simbol sirkit unutuk resistor linier diperlihatkan pada gambar dibawah dengan unit satuannya Ohm

(a)

(b)

Gambar 2.11. (a), (b) Simbol Komponen Resistor

Hal lain yang paling penting setelah besaran tahanan adalah daya. Untuk suatu tahanan yang diperlukan, besar daya yang diperlukan dapat dihitung dengan rumus :



Tugas Akhir

29

2 2 W = V. I = I . R =V / R .

Gambar 2.12. Tanda Warna pada resistor umum

Tanda warna pada resistor menunjukan besar nilai tahanan tersebut Tabel 2.13 Tabel nilai warna pada resistor Warna

Ukuran

Pengali (ohm)

Toleransi (%)

1 Hitam

0

10

Coklat

1

1 100

Merah

2

2 1K

Oranye

3

10K

Kuning

4

100K

Hijau

5

0.5 100K

Biru

6

0.25 -

Unggu

7

0.1 -

Abu-abu

8

0.001

Putih

9

0.01

Perak

-

10 0.1

Emas


-

5


Tugas Akhir

30

B. Transistor Transistor merupakan komponen alat dangan tiga terminal seperti diperlihatkan oleh symbol sirkuit pada gambar dibawah. Setelah bahan semikonduktor dasar diolah, terbentuklah bahan semikonduktor jenis p dan n. walaupun proses pembuatannya banyak, pada dasarnya transistor merupakan tiga lapis gabungan kedua jenis bahan tersebut diatas, yaitu pnp dan npn.

(a)

(b)

Gambar 2.13. Simbol dan Jenis transistor, (a) pnp; (b). npn

Simbol

sirkuit

kedua

jenis

transistor

itu

hampir

sama.

Perbedaannya terletak pada arah panah di ujung emitter. Seperti yang telah diketahui, arah panah ini menunjukan arah aliran arus konvensional yang berlawanan arah dalam kedua jenis tadi tetapi selalu dari bahan jenis p ke jenis n dalam sirkuit emitter dasar. 1) Fungsi Transistor Transistor sebagai Saklar Cara yang termuda untuk menggunakan transistor adalah sebagai sebuah saklar, artinya kita mengoperasikan transistor pada salah satu keadaan yaitu jenuh ( saturasi ) atau tersumbat ( cut off ). Jadi tidak berada pada daerah kerja sepanjang garis beban. Jika transistor berada pada keadaan jenuh atau satu rasi, transistor tersebut seperti sebuah saklar yang tertutup dari kolektor ke emiter.



Tugas Akhir

31

Jika transistor dalam keadaan tersumbat atau cut off, transistor seperti sebuah saklar yang terbuka. 2) Transistor sebagai Penguat Salah satu cara untuk menjadikan transistor bekerja sebagai penguat adalah dengan cara membuat grafik yang menghubungkan antara arus dan tegangan, sehingga kita tahu akan transistor berada pada posisi tersumbat atau transistor dalam keadaan jenuh. Dengan membuat grafik kita dapat menentukan pada posisi mana sebuah trnsistor dapat difungsikan sesuai dengan rancangan atau perencanaan. Apabila transistor direncanakan akan dijadikan sebagai penguat, maka akan lebih baik apabila pemakaiannya berada pada garis tengah beban. Berbagai amplifier (transistor sebagai penguat) digunakan dalam lapangan elektronika dan hampir semuanya dapat dibuat dari transistor. Dalam tahapan ini akan diteliti sebuah amplifier tegangan AC sederhana. Didalam amplifier itu sinyal kecil AC diberikan ke sepasang terminal input. Amplifier ini diperlukan untuk mereproduksi bentuk sinyal yang diberikan, yang diperkuat secara linier, pada sepasang terminal output. Selain itu, amplifier ini harus mampu mengerjakan fungsinya pada suatu frekwensi sinyal input; rentang ukuran ini dinamakan lebar gelombang amplifier.



Tugas Akhir

32

Pengaturan sirkuit ini berhubungan dengan konfigurasi emitter umum yang emittrenya bersifat umum terhadap sirkuit input ataupun output. Input diberikan di antara basis dan emitter, sedangkan output diambil dari kolektor dan emitter. Teori dasar tentang penguat gandengan transistor dengan hubungan Darlington adlah sebagai berikut : Hubungan Darlington adalah suatu bentuk penguat gandengan langsung unutk tegangan DC yang sering digunakan dengan cara menghubungkan dua transistor bipolar atau lebih sehingga transistor yang lebih kecil mempunyai arus basis untuk transistor yang lebih besar. Hal ini menciptakan unit transistor dengan factor penguatan yang sangat besar. Gambar dibawah ini memperlihatkan bentuk penguat gandengan hubungan Darlington dimana emitter dari satu transistor

dihubungkan

dengan

basis

dari

transistor

berikutnya.

Gambar 2.15. Transistor dengan hubungan Darlington



Tugas Akhir

33

C. Kapasitor Kapasitor banyak digunakan dalam sirkit elektronika dan mengerjakan

berbagai

macam

fungsi.

Pada

dasarnya

kapasitor merupakan alat penyimpan muatan listrik yang dibentuk dari dua permukaan (piringan) yang berhubungan, tetapi dipisahkan oleh suatu penyekat. Bila electron berpisah dari satu plat ke plat yang lain, akan terdapat muatan dimana mereka pada medium penyekat tadi. Muatan (bersimbol Q) diukur dengan satuan coulomb dan kapasitor yang memperoleh muatan listrik akan mempunyai tegangan antar terminal sebesar V volt. Kemampuan kapasitor dalam menyimpan muatan disebut kapasitansi yang dapat diukur berdasarkan muatan yang dapat disimpan pada suatu kenaikan tegangan. Kapsitansi, C = muatan, Q / tegangan, V C=Q/V

farad ( F )

berikut gambar sibol kapasitor nonelektrolit dan variable kapasitor

(a)

(b)

Gambar 2.16.1 (a) symbol kapasitor nonelektrolit dan (b) variable kapasitor



Tugas Akhir

34

Gambar 2.16.2 simbol kapasitor elektrolit



31 35

Tugas Akhir

STAR

Proses Awal

Baca Keypad Hubungi Oprator

Tampilan Peringata n

Tidak

Jumlah Salah<>0

Tidak

Tidak

Tidak

Kode Masuk 1497

Kode Masuk 7236

Kode Masuk 5230

Ya

Kode Masuk 1824

Ya

Ya

Proses Tujuan 1

Proses Tujuan 2

Proses Tujuan 3 Ya

Proses Tujuan 4 Ya

Tidak

END

Flow Chart Proses Pengecekan Kode atau Password



32 Tugas Akhir

36

STAR

Putar Garasi Tujuan

Isi Garasi = 1

Isi Putar = 1

Ada Penghalang

Isi Putar = 0

Keluar Mobil

Tidak ada Mobil

Jumblah Salah

Masuk Mobil

3

END

Flow Chart Penentu Pergerakan Pemasukan atau Pengeluaran Mobil



Tugas Akhir

BAB III RANCANGAN SISTEM

3.1

Tujuan Dalam pembuatan suatu alat agar mendapat hasil yang sempurna kita tidak bisa main - main. Maka diperlukan sebuah perancangan yang matang. Perancangan dibutuhkan guna mempermudah proses pembuatan alat tersebut dan untuk mendapat gambaran tentang alat tersebut. Pada dasarnya proses perancangan sebuah alat ada beberapa hal yang harus dipetimbangkan, misalnya bentuk rangkaian, jenis komponen yang akan dipergunakan, dan faktor harga komponen serta ketersediaan dipasaran menjadi salah satu pertimbangan pula, agar

biaya pembuatan alat dapat ditekan tanpa mengurangi kualitas dari

perangkat yang dibuat dan untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Hal pertama yang perlu dilakukan dalam perancangan sebuah alat adalah membuat diagram blok. Proses perancangan suatu alat biasanya dilakukan


33


Tugas Akhir

34

berdasarkan tiap-tiap blok rangkaian yang mengacu pada landasan teori yang terdapat pada bab II dan disesuaikan dengan kebutuhan spesifikasi dari alat yang akan kita buat. Dari setiap blok kemudian dibuat sebuah rangkaian yang sesuai dengan fungsinya masing-masing, dalam hal ini dilakukan pula perhitungan dan pemilihan komponen. Dengan perancangan yang baik, maka diharapkan dapat dibuat suatu alat yang bekerja secara maksimal dan efisien.

3.2

Blok Diagram dan Cara Kerja Tahap selanjutnya dalam perancangan suatu alat adalah membuat suatu diagram blok, dimana diagram blok ini berfungsi untuk mempermudah didalam memahami rangkaian dan perakitan alat. Dengan demikian dalam tahap perancangan dan perakitan alat akan dibuat berdasarkan perblok diagram rangkaian, dimana tiap-tiap blok rangkaian memiliki fungsi masing-masing dan saling berkaitan antara satu dengan yang lainnya. Dimana diagram blok rangkaian yang dimaksud ditampilkan pada gambar sebagai berikut : Prinsip Kerja : 1.

AT89S51 berfungsi sebagai pusat kendali yang akan menentukan kerja dari sistem.

2.

Sensor isi berguna untuk mengecek apakah garasi telah diisi atau belum oleh mobil.



Tugas Akhir

35

3.

Sensor posisi berguna mengetahui posisi putaran garasi

4.

Sensor pintu buka/tutup berguna pengecek batas buka dan tutup pintu

5.

Keypad berguna memasukkan kode garasi yang kita miliki

6.

Display sebagai penampil kode yang kita masukan.

7.

Sebelum mobil masuk ke garasi, pengemudi mematikan mobil dan keluar.

8.

kemudian pengemudi memasukan kode garasinya sebanyak 4 digit melalui keypad. Kode yang dimasukkan akan ditampilkan pada display.

9.

sebagai contoh garasi yang kita miliki adalah nomor tiga.

10.

Jika kode cocok maka garasi akan berputar ke garasi nomor tiga, kemudian pintu akan terbuka.

11.

Setelah pintu terbuka maka mobil akan didorong masuk kedalam garasi.

12.

Jika mobil telah masuk maka pintu akan tertutup kembali.

13.

Jika mobil ingin keluar, maka pengemudi memasukkan kodenya kembali. Jika cocok maka mobil akan dikeluarkan.

14.

sebagai contoh; Posisi mobil ada di bagian atas, maka garasi akan diputar hingga garasi milik kita ada di bawah.

15.

Setelah sampai dibawah maka pintu akan terbuka dan mobil ditari keluar oleh pendorong ke bagian pemutar.

16.

Setelah sampai dipemutar maka mobil akan diputar 180 derajat, ini dilakukan agar pengemudi tidak perlu memundurkan mobilnya. Pintu akan tertutup kembali

17.

Pengemudi dapat membawa pergi mobilnya.



Tugas Akhir

36

Gambar 3.2.1 Blok Diagram Sistem

3.3

Rangkaian Inframerah untuk mengetahui ada atau tidaknya mobil dan mengetahui posisi garasi maka digunakan sensor inframerah. Untuk mengecek mobil yang ada digarasi dan putaran inframerah diletakkn berjauhan. Sebagain sensor posisi garasi digunakan inframerah jenis optocoupler. Optocoupler dibuat dengan pemancar inframerah dan photodioda, kedua komponen tersebut diletakkan pada wadah berbentuk “U”. Pada keluaran



Tugas Akhir

37

optocoupler dihubungkan dengan switchtrigger agar dihasilkan level tegangan TTL, berupa 5 volt untuk logika 1 dan 0 volt untuk logika 0. Gambar berikut merupakan rangkaian optocoupler untuk 1 tingkat. Penggandaan rangkaian dilakukan jika ingin memperbanyak tingkat dari level air.

Cara kerja sensor pendeteksi pipa sebagai berikut, ketika rangkaian diatas diberi tegangan sebesar 5 Vdc maka infra red akan menyala. Bila cahaya itu diterima oleh photodiode maka photodiode akan menimbulkan arus dari kaki katoda ke kaki anoda. Arus dari photodiode (IPD) akan mengalir menuju ke U1 karena tegangan masukan ke U1 kecil (kurang dari 1,0 Volt) maka keluaran dari



Tugas Akhir

38

U1 akan bertaraf logika low (0). Sehingga LED akan manyala dan pengendali mikro mendapat data dari sensor optocoupler pendeteksi pipa yaitu berlogika low (0). Dan sebaliknya jika cahaya dari infra red tidak diterima oleh photodiode maka photodiode tidak akan menimbulkan arus dari kaki katoda ke kaki anoda. Sehingga tidak ada arus yang mengalir ke U1 karena tegangan masukan ke U1 besar (lebih dari 1,0 volt) maka keluaran dari U1 akan bertaraf logika high (1). Sehingga LED akan mati dan pengendali mikro mendapat data dari optocoupler pendeteksi pipa yaitu berlogika high (1).

3.4

Rangkaian Saklar Batas (Limit Switch) Untuk membatasi pergerakan mekanik, perlu ditambahkan saklar batas yang akan membatasi pergerakan. Pergerakan yang dibatasi adalah putaran mobil dan posisi pintu. Rangkaian sensor batas dapat dilihat pada gambar 3.4.1.

ke mikro Limit switch

Gambar 3.4.1 Rangkaian sensor posisi Berdasarkan gambar 3.4.1 diatas dapat dijelaskan cara kerja sensor posisi sebagai berikut, apabila limit switch tertekan akan mengubungkan ground



Tugas Akhir

39

pada com (common) dengan NO (normally open) maka keluaran akan mendakati 0 Volt (kurang dari 1 volt) sehingga LED1 menyala dan pengendali mikro mendapat masukan dari sensor posisi berlogika low (0). Dan sebaliknya jika limit switch tidak tertekan maka keluar dari sensor posisi tidak sama dengan 0 volt (ground) sehingga LED1 tidak menyala dan pengendali mikro mendapat masukan dari sensor posisi berlogika high (1). Led digunakan untuk mengecek logika.

3.5

Rangkaian Driver Motor Dc Motor dc yang dilengkapi dengan gearbox pada prancangan alat digunakan sebagai penaik dan penurun pintu. Motor dc merupakan keluaran dari pengendali mikro. Namun pengendali mikro tidak langsung mengendalikan motor dc karena dapat membebani pengendali mikro itu sendiri untuk itu perlu adanya driver/pengendali ke motor dc. Rangkaian driver motor dc dua arah dapat dilihat pada gambar 3.5.1. +12 VDC

NC

Com

Output 1

Output

M O TO R

NC

Com

NO

NO R2

Relay SPDT 1

ULN2803

Input 1 Dari m ikro

Relay SPDT 2

ULN2803

Input 2 Dari m ikro

Gambar 3.5.1 Rangkaian driver motor dc dua arah putaran



Tugas Akhir

40

Berdasarkan gambar 3.5.1 dapat dijelaskan cara kerja dari driver motor dc dua arah sebagai berikut, ULN2003 untuk mengendalikan relay. Jika input 1 dan 2 diberi logika high (1) maka Q1 dan Q2 akan terbuka sehingga coil pada relay 1 dan relay 2 tidak dialiri arus dan kaki com (common) kedua relay tersebut akan terhubung dengan kontak NC (Normally Closed) dan motor mendapat tegangan masukan dari kedua relay sebesar 12 VDC. Dengan demikian maka motor tidak berputar. Jika input 1 diberi logika high (1) maka Q1 akan terbuka sehingga coil pada relay 1 tidak dialiri arus dan kaki com (common) pada relay 1 tersebut akan terhubung dengan kontak NC (Normally Closed) dan motor mendapat tegangan masukan dari relay 1 sebesar 12 Vdc dan input 2 diberi logika low (0) maka Q2 akan tertutup sehingga coil pada relay 2 dialiri arus dan kaki com (common) pada relay 2 tersebut akan terhubung dengan kontak NO (Normally Open) dan motor mendapat tegangan masukan dari relay 1 sebesar 0 Vdc karena motor mendapat tegangan 12 vdc dari relay 1 dan mendapat tegangan 0 Vdc dari relay 2 maka motor dapat beputar. Dari keterangan di atas dapat dibuat tabel kebenaran dari rangkaian driver motor dc dua arah putaran. Tabel 3.5.1 tabel kebenaran rangkaian driver motor dc dua arah Masukan (Input) 1

Masukan (Input) 2

Keluaran (output) 1

Keluaran (output) 2

keterangan

Low (0)

Low (0)

Low (0)

Low (0)

Motor dc tidak berputar

Low (0)

High (1)

Low (0)

High (1)

Motor dc berputar

High (1)

Low (0)

High (1)

Low (0)

Motor dc berputar berbalik arah

High (1)

High (1)

High (1)

High (1)

Motor dc tidak berputar



Tugas Akhir

41

3.6 Modul keypad Keypad ini berguna memasukkan kode atau password, keypad terdiri dari susunan tombol yang disusun secara matric. Angka tombol mana yang ditekan akan ditampilkan pada LCD. Fungsi dari tombol – tombol keypad tersebut pada alat adalah sebagai berikut : Tabel 3.6.1 Angka Kode Keypad 0 sampai 9

Angka kode

*

Pengulangan input

#

Pengecekan kode

Untuk gambar susunan keypad dapat dilihat pada gambar berikut :



Tugas Akhir

42

3.7 Modul LCD LCD berguna menampilkan tombol mana yang ditekan. LCD juga akan menampilkan pesan setiap proses yang dijalankan. Apakah proses pemasukan mobil ke garasi, keluar mobil atau kesalahan password. LCD yang digunakan berukuran 16 * 2 karakter dan dihubungkan ke mikrokontroler dengan susunan sebagai berikut : LCD display DB7 DB6 DB4 DB3 E RS RW VSS VDD VO

PIN LCD 14 13 12 11 6 4 5 1 2 3

Port mikrokontroler P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 Ground Ground + 5 volt 0 – 5 volt

Keterangan Jalur data Jalur data Jalur data Jalur data Enable Reset Read Write Ground + 5 volt Pengaturan kontras LCD

Gambar 3.7.1. Pin Koneksi LCD ke Microcontroller

Gambar 3.7.2 Bentuk Fisik LCD 2x16



Tugas Akhir

BAB IV PENGUKURAN DAN PENGUJIAN ALAT 4.1 Pendahuluan Setelah menyelesaikan perancangan sistem dan pembuatan alat yang berupa pengatur jendela outomatis, maka langkah selanjutnya yang perlu dilakukan adalah dengan melakukan pengukuran dan pengujian dari alat maupun sistem itu sendiri.

Adapun tujuan dari

pengukuran dan pengujian alat itu sendiri adalah untuk mendapatkan hasil pengukuran yang dapat dibandingkan dengan hasil perancangan alat. Setelah didapatkan hasil pengukuran yang sesuai maupun hanya mendekati, maka dilakukanlah pengujian terhadap alat itu sendiri. Pengujian alat ini bermanfaat untuk mengetahui kinerja dan cara kerja alat serta mengetahui kestabilan dari alat tersebut. Untuk melakukan pengukuran ini diperlukan perangkat yang disebut dengan multitester.


43


Tugas Akhir

44

4.2 Prosedur pengujian a) Setup alat Mikrokontroler AT89S51 dimanfaatkan sebagai I/O (input/output) dalam

kaitannya

mikrokontroler

AT89S51

dengan

Skripsi

“

Pengendali instrument sepeda motor“ Port input/output yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89S51 dimanfaatkan sebagai berikut : 1. Port 0.0 sampai dengan port 0.7 berfungsi untuk rangkaian penggerak motor 2. Port 1.0 sampai dengan port 1.3 sebagai input yang membaca penekanan tombol keypad. 3. Port 2.0 sampai dengan port 2.5 berfungsi sebagai penampil LCD 4. Port 2.6 sampai dengan port 2.7 berfungsi input posisi pintu dan pemutar 5. P30 sampai dengan port 3.3 berfungsi sebagai sensor posisi garasi b) Upload Software Setelah melakukan perancangan dan pembuatan alat pengatur Pengaturan

system

garasi

mobil

bertingkat

tiga

dengan

menggunakan system rotasi berbasis mikrokontroler ini, maka langkah

berikutnya

adalah

melakukan

penyusunan

program

pengendali alat yang disertakan pada system ini. Program yang telah



Tugas Akhir

45

dibuat dan kompile harus diupload ke mikrokontroler. Pembuatan dan upload program dilakukan dengan langkah - langkah sebagai berikut: 1. Program

dibuat

menggunakan

dalam

Bascom

bahasa 8051.

bahasa

Penggunaan

basic

dengan

bascom

8051

bertujuan mempermudah dalam pembuatan program karena menggunakan bahasa yang mudah dimengerti. 2. Pengkompilasian program dapat langsung dilakukan pada bascom 8051 tersebut. Kompilasi tersebut menghasilkan file dengan format heksa. Jika pengkompilasian gagal maka akan diberitahukan bagian program yang salah. 3. Hasil

pengkompilasian

dapat

diupload

ke

mikrokontroler

AT89S51 dengan bantuan alat 89 Series Programmer keluaran Sunrom. Sebagai program upload dikomputer digunakan proload 5.2 . tampilan Proload 5.2 dapat dilihat pada gambar



Tugas Akhir

46

4.3 Tujuan Tujuan dari pengukuran alat Pengatur jendela outomatis ini adalah untuk : a) Mengetahui apakah perancangan alat ini dapat bekerja dengan baik atau tidak. b) Melakukan pengambilan data untuk mempeoleh hasil kerja yang optimal. c) Mengambil kesimpulan dari seluruh proses kerja perangkat alat Pengatur jendela outomatis. 4.3.1. Pengujian Rangkaian Pengendalian Mikro AT89S51 Pengujian pengendalian mikro AT89S51 dilakukan dengan cara memeriksa keluaran dari pin XTAL2, ALE, dan PSEN malalui osiloskop. Keluaran kaki XTAL2 adalah gelombang sinusoida dengan frekwensi 12 MHz sesuai dengan kristal yang di gunakan. Pin ALE dan PSEN dari pengendali mikro diperiksa menggunakan osiloskop apakah ada sinyal atau tidak, jika ada sinyal maka frekwensi harus sekitar 2 MHz karena digunakan clock sebesar 12 MHz frekwensi sinyal ALE dan PSEN harus sekitar 1/6 dari clock.



Tugas Akhir

47

Gambar 4.3.1.1. Pengujian Rangkaian Pengendalian Mikro AT89S51 Dan sebagai listing program sederhana sebagai berikut (dengan menggunakan bascom 8051), jika rangkaian bekerja dengan baik maka led akan berkedip setiap 1 detik.

Do Set p1.0 Wait 1 Reset p1.0 Wait 1

‘matikan led ‘Tunggu satu detik ‘hidupkan led ‘tunggu 1 detik

Loop



Tugas Akhir

48

4.4. Pengujian Pada Rangkaian Penggerak Motor Pengujian pada motor dc ini dilakukan dengan cara mengukur tegangan masukan dan keluaran pada driver motor dc untuk di kemudian dibandingkan dengan data biner yang sudah didapat pada perancangan alat. +12 Vdc

NC Com NO

Output 1

Output 2

M

V

V

Relay 1 Input 1 Dari mikro ULN2003

V

Gambar 4.4.1. Rangkaian driver motor dc satu arah putaran

Tabel 4.4.1 Hasil pengukuran tegangan pada rangkaian driver motor dc satu arah Masukan 1 Biner Volt 0 0,01 1 3,5


Keluaran 1 Biner Volt 0 0,0 1 11,5

Keluaran 2 Volt 11,92 11,92

keterangan Bergerak Tidak bergerak


Tugas Akhir

49

Adapun perhitungan daya motor adalah sebagai berikut: − Daya Motor

= 46 Watt

− Tegangan listrik pada motor

V = 12 Volt

− Gravitasi

g = 9,8 m/s2

− Banyaknya Motor 4.4.1

= 5 Buah

Kebutuhan Listriknya adalah

Untuk:

V

= 12 Volt

P

= 46 Watt

Ι= Maka I :

Ρ

Cos ϕ . V 46 = Cos 0,8 . 12 = 0,479 A

Motor yang digunakan memakai 5 buah motor, jadi kebutuhan listrik keseluruhan yang digunakan motor, untuk menggerakan atau menjalankan adalah :

I Total = I • M = 0,479 • 5 = 2,395 A



Tugas Akhir

50

+12 VDC

N C

In Com

In

414 8

Outpu 1 t

414 8

Outpu 2 t

MOTO R

N C

Com

NO

NO Relay 2 SPDT

Relay 1 SPDT

Hitam

ULN2003

Mera h

Mera h Hitam

Inpu 1 t Dari mikro

ULN2003

Inpu 2 t Dari

Mera h Hitam

Mera h Hitam

mikro

Gambar 4.4.2 Pengukuran tegangan pada rangkaian driver motor dc dua arah putaran

Tabel 4.4.2. Hasil pengukuran tegangan pada rangkaian driver motor dc dua arah putaran Masukan 1 Biner volt 0 0,01

Masukan 2 Biner Volt 0 0,01

Keluaran 1 Biner Volt 0 0,0

0 1

0,01 1,5

1 0

1,5 0,01

0 1

0,01 11,94

1

3,5

1

3,5

1

11,95

Keluaran 2 Biner Volt 0 0,0 1 11,94 0 0,01 1 11,95

Keterangan Tidak berputar Berputar Berputar berbalik arah Tidak berputar

Dari hasil pengukuran bahwa tegangan masukan dan keluaran pada driver motor dc satu arah dan dua arah memiliki perbedaan pada output keluaran dari relay ke motor. Hal itu disebabkan keluaran dari driver motor dc mendapat beban (motor dc). Penurunan tegangan yang terjadi sekitar 0,05 volt, hal ini dikarenakan tegangan dari sumber memiliki tahanan dalam.



Tugas Akhir

51

4.5 Pengujian Pada Rangkaian Catu Daya Sebagai pelengkap dari pengukuran rangkaian ini, maka dirasa perlu melakukan pengukuran pada rangkaian catudaya. Pengukuran dilakukan pada bagian regulator tegangan dengan membandingkan tegangan input dengan tegangan outputnya. Hasil dari beberapa pengukuran seperti terlihat pada tabel 4.2 berikut : Tabel 4.5.1. Hasil Pengujian Rangkaian Catudaya Pengukuran 1 2 3 4 5

V-in (Vdc) 12 12 12 12 12

V-out (Vdc) 4,7 4,8 5,1 4,8 4,8

Gambar 4.5.1. Test point pengukuran rangkaian Catudaya



Tugas Akhir

52

Hasil

Pengukuran

pada

tabel

4.5.1.

diatas

didapat

dari

pengukuran pada test point V in untuk mengukur masukan dan test point V out untuk mengukur keluaran dari ic regulator. Seperti yang terlihat pada hasil pengukuran tersebut, dapat dibandingkan meskipun ada perbedaan pada tegangan input regulator, tetapi tegangan output tidak mengalami perubahan yang berarti. Perubahan 0,1 Vdc masih dapat diabaikan sesuai dengan toleransi ICLM7805 menurut data sheet book. Dengan demikian rangkaian regulator tegangan bisa dikatakan dapat bekerja dengan baik.

4.6 Pengujian Pada Rangkaian Sensor Inframerah Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya jatuh tegangan pada Photodiode saat menerima cahaya dari pemancar infra red pada jarak 1 cm dan untuk mengetahui kondisi dari LED indikator. Gambar pengujian rangkaian sensor optocoupler dapat dilihat pada gambar 4.6.1.



Tugas Akhir

53

V

V

Gambar 4.6.1. Pengukuran tegangan Pada rangkaian sensor optocoupler Tabel 4.6.1. Hasil pengukuran tegangan pada rangkaian sensor optocoupler Tegangan photodioda Posisi

Ja rak

Tegangan INFRARED (V)

S1 S S S S

2 3 4 5

1 cm kon stan

1,5 volt konstan


Terhalang

0,55 0,51 0,53 0,55 0,52

Kondisi LED Indikator

V out

tidak terhalang

Ter ha lang

Tidak terhalang

terhalang

4,23 4,17 4,22 4,25 4,23

Mati Mati Mati Mati Mati

Nyala Nyala Nyala Nyala Nyala

4,52 4,51 4,53 4,55 4,52

tidak terhalang

0,32 0,32 0,35 0,35 0,32


Tugas Akhir

54

Berdasarkan tabel 4.1 bahwa terjadi perbedaan tegangan pada saat photodioda tidak mendapat cahaya dari pemancar infra red Perbedaan ini disebabkan beberapa hal yaitu: 1. Tidak samanya karakteristik dari setiap infra red sebagai pemancar dan karakteristik setiap photodiode sebagai penerima cahaya. 2. Bentuk fisik (posisi antara infra red dengan photodioda tidak sejajar atau pada sudut 00)



Tugas Akhir

55

Jenis-jenis Sensor Sensor didalam rangkayan sistem garasi mobil dengan menggunakan sistem rotasi berbasis mikrokontroler ini menggunakan dua (2) macam sensor, yaitu 1) Sensor Ir ada 4 pasang, satu pasangnya untuk pemancar dan penerima. Prinsip kerjanya dari sistem Ir adalah bila sensor Ir dapat menerima sinyal dari pemancar, tahanan Ir jadi kecil. Dan bila sensor terhalang oleh suatu benda, maka sensor dapat menerima program untuk mendeteksi kerja dari sebuah alat. 2) Sensor Limit Swit atau sensor batas ada enam (6) pasang. Prinsip kerjanya sensor limit swit adalah bila saklar batas tertekan maka sensor akan hidup atau menerima program. Dan bila sensor tidak tertekan maka sensor akan mengalami pemberhentian program.

Actuator Actuator didalam rangkayan sistem garasi mobil dengan menggunakan sistem rotasi berbasis mikrokontroler ini ada dua (2) macam Actuator, yaitu: 1. Actuator Rellay Actuator Rellay didalam rancangan sebuah rangkayan sistem garasi mobil ada 9 rellay.



Tugas Akhir

56

2. Actuator Motor DC Actuator Motor DC didalam rancangan sebuah rangkayan sistem garasi mobil ada 5 motor DC, arah gerak dari sebuah Motor DC bolak balik.

Cara kerja Mikropresesor Mikropresesor ini merupakan bagian yang sangat penting dalam suatu alat, karena dari Mikroprosesor disini mengatur seluruh proses dan kerja dari suatu alat. Mikropresesor ini dapat didefinisikan sebagai suatu rangkaian yang didisain untuk melaksanakan fungsi-fungsi suatu unit pemrograman sentral suatu komputer digit dan suatu sistem logika universal yang dapat diprogram dan dimanufaktur pada sebuah chip silikon. Dengan Mikroprosesor ini memudahkan desainer untuk merancang suatu fungsi tertentu, karena kerja dari mikroprosesor ini dapat diprogram sesuai dengan kemauan. Dan yang lebih mudah lagi Mikroprosesor ini merupakan suatu device yang merupakan penggabungan beberapa jenis device yaitu Mikroprosesor ( sebagai otak dari chip ), Internal Random Access Memory, internal Electrical Erasable Programmable Read Only Memory ( EEPROM ).



Tugas Akhir

57

Program Proses Kode Setelah kode dimasukkan dan kode tersebut sesuai dengan salah satu kode parkir maka prosedur proses akan dilakukan. Prosedur ini bertujuan untuk mengecek keberadaan mobil pada luar dan dalam garasi sehingga dapat diketahui apakah tindakan selanjutnya memasukkan atau mengeluarkan mobil. Jika kode merupakan salah satu dari kode garasi (sebagai contoh garasi 1) maka pada Lcd akan ditampilkan pernyataan bahwa kode benar. Selanjutnya garasi akan diputar sesuai dengan garasi tujuan, tetapi jika posisi garasi sekarang sama dengan garasi tujuan maka pemutaran garasi tidak akan dilakukan. Kemudian akan dicek keberadaan mobil pada dalam dan luar garasi. Jika pada garasi dalam terdapat mobil maka akan dicek pula garasi luar,

jika pada garasi luar terdapat mobil juga maka proses tidak akan

dilakukan karena akan terjadi bentrokan mobil, tetapi jika garasi luar kosong maka proses yang dilakukan adalah pengeluaran mobil. Jika pada garasi dalam tidak terdapat mobil maka akan dicek kondisi garasi luar. Jika terdapat mobil maka pemasukan mobil dilakukan. Tetapi jika garasi luar kosong maka tidak akan dilakukan proses apapun. Setelah prosedur ini dilakukan maka akan kembali ke program utama dan proses pembacaan kode dilakukan kembali.



Tugas Akhir

58

Listing program Proses Kode Sub Proses Cls Lcd " KODE BENAR " Wait 3 Call Putargarasi(tujuan) Cls If Irmobildalam = 1 Then If Irmobilluar = 0 Then Cls Lcd "PROSES PEMASUKAN" Lowerline Lcd " MOBIL " Call Dorongkeluar Wait 1 Call Bukapintu wait 1 Call Angkatmobil wait 1 Call Dorongmasuk wait 1 Call Turunmobil wait 1 Call Tutuppintu wait 1 Else Cls Lcd "TIDAK ADA MOBIL" Lowerline Lcd " PROSES GAGAL " End If Else If Irmobilluar = 1 Then Cls Lcd "KELUARKAN MOBIL" Lowerline Lcd "TERIMA KASIH" Call Bukapintu wait 1 Call Angkatmobil wait 1 Call Dorongkeluar wait 1 Call Turunmobil wait 1 Call Tutuppintu wait 1 Call Dorongmasuk wait 1 Call Putarmobil wait 1 Else Cls Lcd "ADA PENGHALANG" Lowerline Lcd "PROSES GAGAL" End



Tugas Akhir

59

Start

Posisi Awal

Isi Garasi = 1

Isi Putar = 0

Isi Putar = 1

Keluarkan Mobil

Ada Penghalang

Tidak Ada Mobil

Masukan Mobil

Jumlah Salah 3

Stop

4.2. Flowchart Program Proses Kode



Tugas Akhir

60

BAB V PENUTUP 5.1

KESIMPULAN Dari hasil rancangan yang diperoleh dan diuji terhadap sistem dari “ Rancangan Sistem Garasi Mobil Dengan Menggunakan Sistem Rotasi Berbasis Mikrokontroler ” dapat diberikan beberapa kesimpulan, yaitu : 1.

Daya yang dihasilkan motor adalah sebagai berikut: ¾

Daya Motor Listrik

¾

Tegangan listrik pada motor

V = 12 Volt

¾

Gravitasi

g = 9,8 m/s2

¾

Banyaknya Motor

= 46 Watt

= 5 Buah

Kebutuhan listrik pada sebuah motor adalah

= 0,479 A

Kebutuhan listrik pada 5 buah motor adalah

= 2,395 A


60


Tugas Akhir

2.

61

Regulator 7805 mempunyai tegangan output positif dan tegangan regulaor sebesar 5 volt. 2 digit terakhir dari angka-angka tersebut menunjukkan jumlah tegangan output.

3.

Sensor optocopler sebagai sensor pengendali robot mampu mendeteksi keberadaan mobil di dalam garasi. Peletakan sensor seperti pada robot ini, memberikn informasi bahwa di dalam garasi tersebut ada mobil atau tidak.

4.

penggunaan motor DC pada robot ini cukup lambat, sehingga kita harus menunggu cukup lama untuk mobil dikirim masuk atau keluar.

5.

Dari pengujian sistem secara keseluruhan alat bekerja dengan baik dan dapat berjalan sesuai dengan program yang telah dibuat.



Tugas Akhir

5.2

62

SARAN Saran – saran yang harus diperhatikan dari

“Rancangan

Sistem Garasi Mobil Dengan Menggunakan Sistem Rotasi Berbasis Mikrokontroler ” ini adalah : ¾

Sistem robot ini, pada bagian garasi kurang begitu stabil, dikarnakan, pembuatannya yang relatipe mudah patah, hanya pada bagian – bagian tertentu saja yang menggunakan besi palang.

¾ Rancangan Sistem Garasi Mobil Dengan Menggunakan Sistem Rotasi Berbasis Mikrokontroler ini mudah rusak, bila pemakaiannya tidak hati - hati ¾ Dan Perlunya mengingat kode – kode pintu parkir, agar mobil – mobil yang masuk dapat dibuka dan ditutup sesuai dengan keperluannya.



DAFTAR PUSTAKA ¾

Cristianto, Danny., and Kris Pusporini. Panduan Dasar Mikrokontroler Keluarga MCS-51. Surabaya : Innovative Electronics, 2004.

¾

Rahmat

Rafudd,

"Belajar

Sedr

Mkrokotroler

AVR

Ser

ATMega8535, ed! "ertama, A d # u$ l!er, % & & ' . ¾

Panduan

Pratikum

Dasar

Mikrokontroler

Keluarga

MCS-51

Menggunakan DT-51 Minimum System Ver 3.0 dan DT-51 Trainer Board. Surabaya : Innovative Electronics, 2004. ¾

Budiharto, Widodo. Interface Komputer dan Mikrokontroler. Jakarta : Elex Media, 2004.

¾

Woorlard, Barry. Pratical electronics. Jakarta : Pradnya Paramita, 2003.

¾

Sumisjokartono.

Elektronika

Praktis

Untuk

Pemula,

Hobbyist,

Wiraswastawan. Jakarta : PT Multi Media, 1985. ¾

Dan

didapat

dari

Internet.

www.innovativeelectronics.com

www.atmel.com,

www.boondog.com,

Motor

Tahanan motor

GAMBAR MOTOR PENGGERAK ROTASI

Sensor posisi

Saklar on/off

Pemutar posisi kendaraan

LCD keypad

GAMBAR ALAT TAMPAK DEPAN

Parkir rotasi

Rantai Penggerak

GAMBAR ALAT ALAT TAMPAK SAMPING

GAMBAR KEYPAD

Mikro

Travo

Relay

GAMBAR KOMPONEN

RANCANGAN SISTEM GARASI MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM ROTASI BERBASIS MIKROKONTROLER

Recommend Documents