REPLIKA SISTEM PENGONTROL OTOMATIS DAN SISTEM DATABASE JUMLAH PENGUNJUNG KOMEDI PUTAR MENGGUNAKAN JARINGAN NIRKABEL DENGAN ANTARMUKA DELPHI 7 EKO TRI MARTONO Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Gunadarma, Margonda Raya 100 Depok 16424 telp (021) 78881112, 7863788 Abstraksi : Penelitian ini dimaksudkan untuk membuat suatu otomatisasi pada sistem pengendali komedi putar dalam bentuk Replika Sistem Pengontrol Otomatis Dan Sistem Database Jumlah Pengunjung Komedi Putar Menggunakan Jaringan Nirkabel Dengan Antarmuka Delphi 7. Sistem pengontrol otomatis pada alat ini dikendalikan oleh Mikrokontroler AT89S51, menggunakan 2 buah Inframerah dan Dioda Photo sebagai sensor lintas. Kemudian hasil dari sensor diolah dengan menggunakan rangkaian comparator. Di dalam mikrokontroler data diolah dengan menggunakan logika pemrograman. Selain mendapat masukan dari comparator, mikrokontroler juga mendapat inputan dari saklar kendali pintu masuk manual dan saklar kendali pintu otomatis yang diletakkan di kedua sisi pintu. Setelah terjadi pengolahan data dengan logika pemrograman, mikrokontroler menghasilkan beberapa output, yaitu led indikator berwarna hijau dan merah, penampil jumlah penumpang berupa 7’s segment, bunyi dari buzzer, dan output yang kemudian masuk ke penggerak motor. Sebagai akses transfer data dari mikrokontroler ke database Ms Access pada komputer digunakan jaringan nirkabel buatan Parallax. Alat ini mengendalikan komedi putar dan mampu menyimpan data jumlah pengunjung yang akan ditampilkan dengan bahasa pemrograman Delphi 7. Kata Kunci : Database, Komedi Putar, Mikrokontroler, Otomatis, Wireless Tanggal Pembuatan : 15 September 2009 PENDAHULUAN Dewasa ini kebutuhan akan sarana hiburan, khususnya di Ibukota Jakarta semakin meningkat. Begitu pula dengan antusiasme para pengunjung pusat hiburan yang sangat besar. Semakin banyaknya warga ibukota yang mengisi hari libur dengan berekreasi ke tempat-tempat wisata membuat para pemilik pusat rekreasi perlu memikirkan untuk memiliki sebuah sistem pengontrol otomatis yang dapat memantau jumlah kapasitas pengunjung dalam suatu arena hiburan tersebut dan sekaligus juga berfungsi sebagai sistem database yang dapat menyimpan kalkulasi jumlah data pengunjung dalam suatu periode. Namun kemudian timbul suatu pertanyaan, bagaimana database itu bisa beroperasi secara otomatis tanpa harus selalu dipantau oleh seseorang tapi juga sekaligus dapat berfungsi sebagai suatu sistem pengontrol
otomatis yang dapat memantau jumlah kapasitas pengunjung dalam suatu arena hiburan tersebut. Teknologi yang semakin berkembang membuat orang mulai berpikir bagaimana sistem pengontrol itu dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan, yaitu tidak terjadi kesalahan dalam penghitungan kapasitas maksimal arena hiburan tersebut sehingga dapat meminimalkan risiko terjadinya kecelakaan akibat beban yang berlebihan, yang juga memiliki kemampuan untuk menyimpan database jumlah pengunjung. Maka dibuatlah suatu alat dalam bentuk Replika Sistem Pengontrol Otomatis Dan Sistem Database Jumlah Pengunjung Komedi Putar Menggunakan Jaringan Nirkabel Dengan Antarmuka Delphi 7 yang dapat mengendalikan komedi putar dengan kapasitas maksimal sebanyak 10 orang sekaligus sebagai pusat database kalkulasi jumlah pengunjung.
Sedikitnya tulisan yang membahas tentang sistem pengendali sekaligus berfungsi sebagai sistem database sarana dalam arena bermain menggugah penulis untuk mencoba membuat rangkaian dasar sederhana yang dapat diimplementasikan dalam sistem pengendali tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat otomatisasi pada sistem pengendali komedi putar dalam bentuk Replika Sistem Pengontrol Otomatis Dan Sistem Database Jumlah Pengunjung Komedi Putar Menggunakan Jaringan Nirkabel Dengan Antarmuka Delphi 7. TINJAUAN PUSTAKA Mikrokontroler
sehingga dapat dibilang usia MCS-51 sudah lebih dari 23-tahun. MCS-51 merupakan salah satu keluarga mikrokontroler yang sampai sekarang masih banyak dikembangkan oleh berbagai produsen semacam Atmel Corp., Philips Semiconductors, Cygnal Integrated Products, Inc., dan Winbond Electronics Corp. Beberapa contoh mikrokontroler yang merupakan keluarga MCS-51, yaitu AT89C51, AT89C52, dll. Mikrokontroler sebagai teknologi baru yaitu teknologi semikonduktor kehadirannya sangat membantu perkembangan dunia elektronika. Dengan arsitektur yang praktis tetapi memuat banyak kandungan transistor yang terintegrasi, sehingga mendukung dibuatnya rangkaian elektronika yang lebih portable.
Mikrokontroler, jika diterjemahkan secara harfiah, berarti pengendali yang berukuran mikro. Sekilas mikrokontroler hampir sama dengan mikroprosesor. Namun mikrokontroler memiliki banyak komponen yang terintegrasi didalamnya, misalnya timer/counter. Sedangkan pada mikroprosesor, komponen tersebut tidak terintegrasi. Mikroprosesor umumnya terdapat pada komputer dimana tugas dari mikroprosesor adalah untuk memproses berbagai macam data input maupun output dari berbagai sumber. Mikrokontroler lebih sesuai untuk tugas-tugas yang lebih spesifik.
Gambar 2. AT89S51
Gambar 1. Perbedaan Mikrokontroler dengan Mikroprosesor MCS-51 pertama kali dikembangkan oleh Intel Corporation pada tahun 70-an
Mikrokontroler dapat diproduksi secara masal sehingga harganya menjadi lebih murah dibandingkan dengan mikroprosessor, tetapi tetap memiliki kelebihan yang bisa diandalkan. Mikrokontroler memiliki perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpan sementara, termasuk
register-register yang digunakan mikrokontroler yang bersangkutan.
pada
Peran clock bagi mikrokontroler MCS51 ibarat jantung bagi manusia. Manusia tanpa detak jantung tidak akan hidup. Mikrokontroler tanpa ‘detak’ clock juga tidak akan berfungsi. Pulsa clock mengambil peran penting dalam menentukan kecepatan dan sinkronisasi kerja Central Processing Unit (CPU) mikrokontroler. IC mikrokontroler MCS-51 memiliki dua pin (XTAL1 dan XTAL2) yang merupakan input dan output dari on-chip inverting amplifier satu tahap. Kaki-kaki ini dapat dihubungkan dengan rangkaian pembangkit pulsa clock. Dengan memanfaatkan on-chip oscillator, rangkaian pembangkit pulsa hanya membutuhkan dua kapasitor dan sebuah quartz crystal atau sebuah ceramic resonator. Jika menggunakan quartz crsytal, nilai kapasitor yang umum digunakan adalah 47 pF. Frekuensi Quartz Crystal atau Ceramic Resonator (kedua istilah ini disebut Osilator) yang dapat digunakan berkisar antara 0 Hz hingga 24 MHz, bahkan ada beberapa varian MCS-51 yang mampu menggunakan osilator 40 MHz. Namun frekuensi yang sering digunakan, terutama jika menggunakan komunikasi Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) adalah 11,0592 MHz. Selain dengan on-chip oscilator, IC mikrokontroler MCS-51 juga dapat menggunakan external clock generator. Sumber clock luar ini dihubungkan dengan XTAL1 sedangkan XTAL2 tidak terhubung kemanapun juga. Pin XTAL2 merupakan inverted output dari XTAL1. Memori pada intinya berfungsi untuk ‘mengingat’ atau menyimpan suatu informasi. Memori penting bagi sistem MCS-51 karena semua program dan data tersimpan dalam memori. Makin besar kapasitas memori yang dimiliki, sistem dapat mengakomodasi program yang lebih kompleks dan data yang lebih banyak. Pada dasarnya, dalam dunia
mikrokontroler ada dua tipe memori. Kedua memori tersebut adalah data memory dan program memory. Pembagian dua memori ini bertujuan agar proses kerja mikrokontroler bekerja lebih cepat. Sensor Lintas Untuk memperoleh jarak yang cukup jauh, dioda inframerah memerlukan sinyal dengan frekwensi 30 hingga 50 KHz. Berbeda dengan dioda LED yang hanya memerlukan level tegangan DC saja untuk mengaktifkan LED, dioda infra merah memerlukan sinyal AC dengan frekwensi 30 hingga 50 KHz untuk mengaktifkannya. Cahaya inframerah tersebut tidak dapat ditangkap oleh mata manusia, sehingga diperlukan dioda peka cahaya untuk mendeteksinya.
Gambar 3. LED Infra Merah Dioda peka cahaya adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda peka cahaya ini mulai dari cahaya inframerah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda peka cahaya mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan dibidang medis. Alat yang mirip dengan dioda peka adalah transistor foto (phototransistor). Transistor foto ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan dioda peka cahaya. Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini di-injeksikan di bagian Base dan
diperkuat di bagian Kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari transistor foto secara umum akan lebih lambat dari pada dioda peka cahaya.
Gambar 4. Simbol Dioda Peka Cahaya Prinsip dasar dari sensor lintas adalah pada alat ini kita memakai LED inframerah sebagai pemancar dan dioda peka cahaya sebagai penerima, dimana apabila dioda peka cahaya menerima cahaya dari LED inframerah maka dioda itu dalam keadaan bias maju dimana arus akan mengalir dari anoda ke katoda sehingga dengan kata lain tegangan di kaki anoda akan sama dengan tegangan di kaki katoda. Dan apabila dioda peka cahaya tidak terkena cahaya dari inframerah maka kondisi dioda peka cahaya akan bias mundur atau dengan kata lain arus tidak mengalir dari anoda ke katoda dan tegangan di kaki anoda tidak sama dengan tegangan di kaki katoda.
Gambar 6. Keadaan Sensor pada Saat Dilewati Orang
Gambar 7. Keadaan Sensor pada Saat Setelah Dilewati Orang IC LM 339 merupakan salah satu IC Op-Amp dimana IC ini mampu menyimpan OpAmp sebanyak 4 buah. IC ini berfungsi sebagai pembanding dua buah tegangan yang masuk sebagai input. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 8, IC LM339 digunakan untuk menerima masukan dari sensor penerima yaitu dioda peka cahaya.
Gambar 5. Keadaan Sensor pada Saat Sebelum Dilewati
dilakukan hanya dengan mengubah polaritas tegangan motor.
Gambar 10. Dasar Pengaturan Arah Putar Motor Gambar 8. Rangkaian Pembanding pada Pintu Masuk Prinsip dasar dari rangkaian diatas adalah komparator seperti yang ditunjukkan pada gambar 9, dimana komparator disini membandingkan inputan yang masuk di kaki inverting dan kaki non-inverting apabila perbandingan bernilai positif maka tegangan output akan bernilai 90% dari +Vcc dan apabila perbandingan bernilai negatif maka bernilai 90% dari –Vcc.
Agar pengubahan polaritas tegangan motor dapat dilakukan dengan mudah, maka hal ini dilakukan dengan menggunakan dua buah saklar seperti pada gambar 11 di mana kedua saklar tersebut harus berada pada posisi yang saling berlawanan. Apabila S1 berada di posisi kiri (terhubung dengan positif) maka S2 harus berada di posisi kanan (terhubung dengan negatif) dan demikian pula sebaliknya dengan perubahan yang serempak.
Gambar 9. Comparator [5] Persamaannya sebagai berikut:
komparator
adalah
Motor DC Dalam aplikasinya seringkali sebuah motor digunakan untuk arah yang searah dengan jarum jam maupun sebaliknya. Untuk mengubah putaran dari sebuah motor dapat dilakukan dengan mengubah arah arus yang mengalir melalui motor tersebut. Secara sederhana seperti yang ada pada gambar 10, hal ini dapat
Gambar 11. Pengaturan Arah dengan Menggunakan Saklar Untuk menggerakkan motor DC pada rangkaian ini, kita membutuhkan suatu driver khusus yang dapat kita buat menggunakan IC L293D. Dalam rangkaian ini kita menggunakan dua buah motor DC +12V untuk menggerakkan pintu dan komidi putar. Tetapi kita menemukan fakta bahwa kecepatan putar motor tersebut cukup tinggi. Maka disini kita membutuhkan gear-gear yang didesain khusus untuk dapat
memperlambat kecepatan perputaran motor tersebut. Seven Segment Dalam rangkaian ini digunakan indikator lain sebagai display yaitu sebuah seven segment. Seven segment dibagi menjadi dua macam yaitu seven segment common anoda dan seven segment common katoda. Dalam rangkaian ini digunakan satu buah seven segmen common anoda yang berfungsi sebagai penampil angka yang menunjukan jumlah penumpang yang berada dalam komidi putar.
Gambar 13. Buzzer Perbedaan buzzer dengan speaker adalah buzzer tidak membutuhkan frekuensi untuk mengaktifkannya sementara speaker selain membutuhkan tegangan juga membutuhkan frekuensi untuk membunyikannya. LED
Gambar 12. Seven Segment Seven Segment merupakan kumpulan dari tujuh buah Led yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk segment-segment yang dapat diatur bagian per bagian untuk dinyalakan atau dimatikan sehingga diperoleh suatu tampilan yang diinginkan. Seven Segment display (Penampil Tujuh Ruas) dapat digunakan untuk menampilkan bilangan desimal 0 sampai 9 atau suatu abjad yang dihasilkan oleh Decoder. Seven segment display membentuk angka delapan, dimana pada masing-masing segment terdapat suatu Led yang ditandai dengan huruf a, b, c, d, e, f, g, yang akan menyala bila diaktifkan. Buzzer Buzzer yang digunakan pada rangkaian ini adalah buzzer DC 5V. Suara yang dihasilkan digunakan sebagai indikator pintu sedang membuka maupun menutup.
LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda, merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Gambar 14. Simbol LED Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau. LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong.
Bahasa Pemrograman Delphi Borland Delphi merupakan salah satu bahasa pemrograman yang bekerja dibawah lingkup sistem operasi windows, dimana Delphi memberikan fasilitas-fasilitas pembuatan aplikasi visual. Dengan menggunakan Delphi maka dapat membuat aplikasi berbasis windows dengan berbagai keunggulan, yaitu pada produktifitas, kualitas, pengembangan perangkat lunak, kecepatan komputer, pola desain yang menarik serta diperkuat dengan bahasa pemrograman yang terstruktur. Kemampuan Delphi dapat digunakan untuk merancang program aplikasi yang memiliki tampilan seperti program aplikasi lain yang berbasis windows. Spesifikasi minimal komputer yang dapat digunakan untuk menjalankan program ini adalah : a. Processor pentium 233 MHz atau yang lebih tinggi. b. Sistem operasi windows XP, windows 2000 atau windows 98. c. Memori membutuhkan RAM 64 MB untuk edisi Architect, Enterprise, dan propesional, kecuali untuk personal 32 MB disarankan 128 MB. d. Untuk hard disk minimal size yang kosong sebesar 500 Megabyte. e. Mouse, keyboard, dll. Dengan bertitik tolak pada spesifikasi computer yang dipakai tersebut berarti dengan menggunakan program Delphi ini khususnya pada sistem penerangan berbasis computer dapat memanfaatkan komputer-komputer yang pada fungsi dan pemanfaatannya berkurang, sehingga akan lebih berguna dan bermanfaat pada pengelolaan atau memanajemen sistem penerangan yang sudah ada.
Gambar 15. Tampilan Delphi ketika baru dibuka Dengan menggunakan Delphi dapat dibuat aplikasi berbasis Windows dengan beberapa keunggulan, yaitu produktivitas, kualitas, pengembangan perangkat lunak, kecepatan kompiler, pola desain yang menarik serta diperkuat dengan bahasa pemrograman yang terstruktur dalam struktur bahasa pemrograman Object Pascal. Komunikasi Serial Dalam dunia telekomunikasi dan computer komunikasi serial adalah suatu proses pengiriman data secara sequensial atau satu persatu melalui sebuah kanal informasi. Komunikasi ini mempunyai kecepatan transfer data yang rendah tetapi cocok untuk komunikasi jarak jauh. Pada setiap PC desktop biasanya sudah terdapat minimal satu buah port serial yang membuat jenis komunikasi ini umum digunakan. Serial port pada PC memungkinkan untuk melakukan komunikasi secara full duplex yang berarti dapat berkomunikasi secara dua arah dimana mengirim dan menerima data dapat dilakukan secara bersamaan. Tetapi ada beberapa device yang hanya support untuk half duplex (satu arah) saja. Komunikasi serial mempunyai parameter yang harus ditentukan yaitu: ¾ Baud Rate atau transmisi data ¾ Data bit
kecepatan
dari
¾ Parity bit yang terdiri dari even dan odd parity bit biasanya untuk error detection ¾ Stopbit
Gambar 16. Format Data Pada Komunikasi Data Serial RS-232 (Recommended Standard 232) adalah salah satu standar dalam melakukan komunikasi serial yang dikeluarkan oleh Electronic Industries Alliance (EIA) yang mencakup : ¾ Karakterisitik sinyal seperti level tegangan, signal rate, timing dan slewrate, dll ¾ Interfacing konektor seperti identifikasi pin-pin dari konektor ¾ Fungsi dari setiap circuit pada konektor ¾ Standar subset dari interface circuit untuk aplikasi telekomunikasi Device yang menggunakan serial dibedakan atas dua kategori yaitu DCE dan DTE. DCE adalah device seperti modem, TA adapter, plotter, dll. Sedangkan DTE adalah computer atau terminal data lainnya. Kabel RS 232 dibedakan atas 2 tipe yaitu D-Type 25 pin connector dan D-Type 9 pin connector. Gambar dibawah ini menggambarkan tentang dua macam konektor tersebut :
Gambar 17. Konektor DB 9 dan DB 25 Komunikasi data serial pada dasarnya yang dikirimkan adalah tegangan dan kemudian dibaca dalam bit. Besar level tegangannya adalah antara -25 volt sampai dengan +25volt. Untuk bit dengan logika 1 maka besar level tegangannya adalah antara -3 volt sampai -25 volt, sedangkan untuk bit dengan logika 0 maka besar level tegangan antara +3 volt sampai +25 volt, seperti terlihat pada tabel 1 di bawah ini :
Tabel 1. Konfigurasi Pin dan nama bagian konektor serial DB-9
Gambar 19. Parallax 433 MHz RF Transmitter
Pada umumnya komunikasi serial digunakan komponen IC RS232 yaitu pabrikan dari maxim MAX232. Wireless Parallax 433 MHz RF
Modul RF transmiter produksi Parallax yang bekerja pada frekuensi 433.92 MHz. Spesifikasinya: ¾ ¾ ¾ ¾
Supply voltage: 5V Data rate: 1.200 - 19.200 baud Frekuensi: 433.92 MHz (UHF) Jarak transmisi: 500 feet (line of sight)
Microsoft Access 2003
Gambar 18. Parallax 433 MHz RF Receiver Modul RF receiver produksi Parallax yang bekerja pada frekuensi 433.92 MHz. Spesifikasinya: ¾ ¾ ¾ ¾
Supply voltage: 5V Data Rate: 1.200 - 19.200 baud. Frekuensi: 433.92 MHz (UHF) Jarak transmisi: 500 feet (line of sight)
Microsoft Access (atau Microsoft Office Access) adalah sebuah program aplikasi basis data komputer relasional yang ditujukan untuk kalangan rumahan dan perusahaan kecil hingga menengah. Aplikasi ini merupakan anggota dari beberapa aplikasi Microsoft Office, selain tentunya Microsoft Word, Microsoft Excel, dan Microsoft PowerPoint. Aplikasi ini menggunakan mesin basis data Microsoft Jet Database Engine, dan juga menggunakan tampilan grafis yang intuitif sehingga memudahkan pengguna. Beberapa terminologi dalam Ms. Access 2003, antara lain : ¾ Database adalah kumpulan informasi yang saling berkaitan ¾ Object adalah sesuatu yang ada dalam database seperti tabel, query, form atau macro ¾ Table pengelompokan dari hubungan data yang berhubungan dalam field dan arsip pada datasheet. Dengan menggunakan field umum dalam 2
¾
¾
¾ ¾
tabel, data bisa dikombinasikan. Banyak tabel bisa disimpan dalam database tunggal. Field adalah kolom dalam dataseheet dan artinya data hasil ketikan yang disimpan dalam bentuk tabel. . Untuk tabel mailing list table juga termasuk fileld untuk nama awal, nama akhir, alamat, kota, negara, kode pos dan nomor telepon Record dalam baris dalam dan nilainya didefinisikan oleh field. dalam tabel mailing list, masing masing arsip akan berisi data untuk satu orang yang diatur oleh pembagian field. Design View tool yang disediakan untuk membuat fields dalam tabel. Datasheet View Mengijinkan anda untuk mengupdate, mengedit dan menghapus informasi dalam tabel..
Gambar 20. Blok Diagram Rangkaian Transmiter
METODE PENELITIAN Analisis Rangkaian Berdasarkan Fungsi Berdasarkan fungsinya, Replika Sistem Pengontrol Otomatis Dan Sistem Database Jumlah Pengunjung Komedi Putar Menggunakan Jaringan Nirkabel Dengan Antarmuka Delphi 7 dibagi menjadi beberapa blok. Masing-masing blok tampak pada gambar 20 dan gambar 21. Gambar 21. Blok Diagram Rangkaian Reicever Pada gambar 20, sensor yang digunakan pada rangkaian ini berupa sensor lintas dengan led inframerah sebagai pemancar dan dioda peka cahaya sebagai penerima cahaya dari led inframerah sebanyak dua buah sensor. Masingmasing sensor diletakkan secara sejajar dan berhadapan antara led inframerah dan dioda peka cahaya di kedua sisi pintu depan maupun belakang. Kemudian hasil dari sensor diolah dengan menggunakan rangkaian comparator sebagai penghasil logika 0 dan 1. Didalam mikrokontroler data diolah dengan menggunakan logika pemrograman.
Selain mendapat masukan dari comparator, mikrokontroler juga mendapat inputan dari saklar kendali pintu masuk manual yang dioperasikan manusia dan juga saklar kendali pintu otomatis yang diletakkan di kedua sisi pintu. Jadi pintu akan berhenti menutup atau membuka jika menyentuh saklar.
katoda terhubung dengan ground dan apabila dioda peka cahaya terhalang maka masukan pada komparator di kaki pembalik akan berlogika 1 karena arus pada anoda tidak mengalir ke kaki katoda kaki kaki anoda tersebut terhubung dengan tegangan berlogika 1.
Setelah terjadi pengolahan data dengan logika pemrograman, mikrokontroler menghasilkan beberapa output, yaitu led indikator berwarna hijau dan merah, penampil jumlah penumpang berupa 7’s segment, bunyi dari buzzer, dan output yang kemudian masuk ke penggerak motor. Pengerak motor akan dapat menggerakkan dua buah motor masing-masing sebagai komedi putar dan pintu depan. Setelah pintu komedi putar bergerak menutup, maka data jumlah pengunjung akan dikirim ke database pada komputer melalui jaringan nirkabel seperti tampak pada gambar 21. Gambar 22. Rangkaian Transmiter Data yang masuk ke komputer akan diolah dalam program Delphi 7 yang kemudian menampilkan data jumlah pengunjung terakhir, data jumlah pengunjung hari ini, dan data total jumlah pengunjung. Analisis Rangkaian Secara Detail Seperti yang telah dijelaskan pada Analisa Rangkaian Berdasarkan Fungsi, infrared dan dioda peka cahaya diletakkan berhadapan. Jadi apabila sensor tersebut terhalang maka dioda peka cahaya dalam keadaan bias mundur yang menyebabkan arus tidak mengalir dari anoda ke katoda atau sama dengan tegangan di anoda tidak sama dengan tegangan di katoda dan apabila dioda peka cahaya tidak terhalang maka dioda peka cahaya dalam keadaan bias maju yang berarti arus mengalir dari anoda ke katoda atau juga bisa dikatakan tegangan di anoda sama dengan tegangan di katoda. Jadi apabila tidak terhalang maka masukan pada komparator akan berlogika 0 pada kaki pembalik karena arus mengalir dari anoda ke katoda dimana kaki
Gambar 23. Rangkaian Reicever Dikarenakan adanya perbedaan masukan pada kaki pembalik maka komparator tersebut dapat menghasilkan keluaran logika 1 dan logika 0. Sensor ini mampu mendeteksi keadaan pintu tersebut dalam posisi terhalang atau tidak. Apabila cahaya yang dikirimkan oleh pemancar tidak sampai atau terhalang masuk kedalam penerima maka data yang dikirim kedalam mikrokontroler berupa data yang bernilai 0 untuk kemudian diproses selanjutnya oleh
mikrokontroler. Sebelumnya data yang terbaca oleh mikrokontroler yaitu data yang bernilai 1. Data yang dihasilkan oleh rangkaian comparator kemudian akan masuk ke port 0.0. pada mikrokontroler yang kemudian akan diolah dengan menggunakan logika pemrograman. Mikrokontroler akan kembali mengasilkan logika 0 dan 1 yang kemudian akan dapat menyalakan output. Dalam rangkaian ini berlaku aktif low, yaitu output membutuhkan logika 0 untuk dapat aktif. Mikrokontroler juga akan mengirimkan data jumlah pengunjung melalui port 3.1 yang berfungsi sebagai jalur pengiriman data pada komunikasi serial yang di kirimkan melalui media jaringan nirkabel. Jaringan Nirkabel yang digunakan pada alat ini adalah Wireless RF Module buatan PARALLAX. Ini sering sekali digunakan sebagai alat untuk komunikasi data secara nirkabel. Kemudian data tersebut diterima oleh oleh komputer melalui komunikasi serial yang nantinya akan diolah dengan bahasa pemrograman Delphi 7. Alat ini memiliki 6 buah output, yaitu motor dc untuk penggerak pintu, motor dc untuk penggerak komedi putar, satu buah 7’s segment, satu buah buzzer,dan dua buah led masingmasing hijau dan merah. Motor dc yang digunakan adalah motor dc tipe cw (clock wise) +12V. Mengingat output maksimal yang keluar dari mikrokontroler hanya +5V, maka dibutuhkan driver khusus untuk menggerakkan motor tersebut. Maka digunakanlah IC driver motor L293D. 7’s segment yang digunakan berupa common anoda. Sementara untuk buzzer kita menggunakan buzzer +5V.
Analisis Logika Pemrograman Dalam Replika Sistem Pengontrol Otomatis Dan Sistem Database Jumlah Pengunjung Komedi Putar Menggunakan Jaringan Nirkabel Dengan Antarmuka Delphi 7, kita menggunakan bahasa assembler pada mikrokontroler dan Delphi 7 pada tampilan komputer. Bahasa Assembler Program yang diolah oleh mikrokontroler dapat dilihat melalui flowchart pada gambar 24.
Tabel 2. Penggunaan port-port pada Mikrokontroler
Pada saat keadaan awal, 7’s segment menunjukkan angka 0, pintu dalam keadaan tertutup, komedi putar dalam keadaan berhenti, buzzer diam, dan led hijau menyala.. Saat ada orang yang melewati infrared 1 yang berada di pintu masuk (IR1), maka 7’s segment berubah menjadi angka 1, dan pintu depan akan terbuka (motor berputar sampai saklar (S1) tertekan) dengan bunyi buzzer, sementara keadaan komedi putar tetap dalam keadaan berhenti, led hijau menyala. Ketika kembali ada orang yang melewati IR1, maka hanya 7’s segment yang berubah menjadi angka 2, sementara keadaan pintu terbuka dan komedi putar tetap pada kondisi berhenti. Hal ini juga berlaku sampai 7’s segment menunjuk ke angka 9. Saat orang ke-10 melewati IR1, maka 7’s segment akan menunjukkan F(full), dan pintu akan tertutup (motor berputar sampai saklar (S2) tertekan) dengan buzzer bunyi, lalu komedi putar berputar dengan delay yang lama, sementara led merah yang menyala.
Gambar 24. Flowchart
Setelah beberapa saat kemudian komedi putar berhenti berputar. Ketika infrared 2 yang berada di pintu keluar (IR2) dilewati, maka 7’s segment akan
menunjukkan angka 9, tetapi pintu depan masih dalam keadaan tertutup. Saat infrared kembali dihalangi maka 7’s segment menunjukkan angka 8, dan pintu masih tertutup. Hal ini akan tetap berlaku sampai 7’s segment menunjukkan angka 0. Saat 7’s segment menunjukkan angka 0, maka pintu tetap dalam keadaan tertutup dan komedi dalam keadaan berhenti, dan led hijau menyala. Dalam program pada alat ini kita membutuhkan 3 delay time yang berbeda waktu. Kita sebut saja delay cepat, delay sedang dan delay lama. Delay cepat digunakan untuk jeda saat proses inputan dari sensor, delay sedang berguna untuk jeda antara led hijau atau merah, pintu tertutup atau terbuka dengan saat komedi akan berputar. Dan terakhir delay lama untuk waktu yang digunakan komedi untuk berputar. Delay cepat diberikan agar saat satu penumpang melewati sensor pintu depan, maka sensor akan membaca tepat satu kali. Jadi tidak ada data ganda yang masuk kedalam mikrokontroler. Delay cepat ini hanya berlangsung selama kurang lebih 0.5 detik. Delay sedang diberikan sangat berguna untuk memberikan kesempatan kepada penumpang untuk berjalan dari pintu masuk menuju komedi putar, Delay ini berlangsung selama kurang lebih 7 detik. Sedangkan delay lama berfungsi untuk pengatur berapa lama komedi berputar. Delay ini berlangsung selama lebih kurang 27 detik. Delay ini kita dapatkan tergantung dari delay yang diberikan pada program. Jadi jika ingin mendapatkan delay yang diinginkan, kita dapat mengubah delay yang ada pada program assembler yang tertanam dalam mikrokontroler. Bahasa Pemrograman Delphi 7 Sebagai tampilan database pada komputer maka digunakan Bahasa Pemrograman berbasis GUI (Graphical User Interface), yaitu Delphi 7.
Gambar 25. Form Pada Delphi 7 Dalam form diatas, terdiri dari 7 label yang masing-masing adalah Jumlah Terakhir (beserta jumlahnya), Jumlah Hari Ini (beserta jumlahnya), Jumlah Total (beserta jumlahnya), dan Tanggal. Selain itu juga memiliki 1 button Exit, dan komponen-komponen pendukung untuk system database dan komunikasi serial. HASIL DAN PEMBAHASAN Cara Pengoperasian Alat Ada dua cara dalam pengoperasian alat Replika Sistem Pengontrol Otomatis Dan Sistem Database Jumlah Pengunjung Komedi Putar Menggunakan Jaringan Nirkabel Dengan Antarmuka Delphi 7, yaitu secara otomatis dan manual. Adapun alat-alat yang dibutuhkan untuk pengujian alat adalah: 1. 2 Buah catu daya DC +12V (disarankan menggunakan adaptor) 2. Sumber tegangan AC +220V untuk menghidupkan catu daya 3. Seperangkat komputer menggunakan Operating System Windows dengan spesifikasi minimum seperti pada penjelasan Tinjauan Pustaka.
Pengoperasian Otomatis Pengoperasian secara otomatis adalah cara mengoperasikan alat tanpa harus menekan saklar manual untuk menutup pintu. Pintu akan menutup secara otomatis bila penumpang komedi putar telah berjumlah 10 orang. Dalam pengoperasian secara otomatis terdiri dari 12 tahap, yang masing-masing tahapan adalah sebagai berikut: 1. Siapkan 2 buah catu daya DC sebesar +12V. Agar lebih mudah disarankan untuk menggunakan adaptor. 2. Pasang jack DC +12V alat (terletak pada driver system dan driver MAX 232) yang terlihat pada gambar 26 dan gambar 28 dengan adaptor.
Gambar 28. Saklar Power Driver MAX 232 4. Nyalakan Adaptor. Kemudian tekan saklar POWER hingga led yang berwarna pelangi (POWER) menyala. Pastikan led hijau (GO) menyala dan 7’s segment menunjukkan angka 0.
Gambar 26. Jack +12V pada Driver System 3. Pasang Driver MAX 232 pada port serial komputer (com 1). Kemudian tekan saklar POWER hingga led yang berwarna pelangi (POWER) menyala.
Gambar 27. Port COM 1 pada Komputer
Gambar 29. Saklar Power Driver System
Gambar 30. 7’s Segment Menampilkan Angka 0 5. Jalankan aplikasi Project1.exe. Alat siap digunakan.
Gambar 32. 7’s Segment Menampilkan Angka 1 7. Apabila sensor kembali terhalang maka hanya data 7’segment yang akan bertambah 1. Begitupun seterusnya sampai 7’s segment menunjukkan huruf F, yang berarti kapasitas komedi telah penuh.
Gambar 31. Tampilan Awal Delphi 7 6. Halangi sensor yang terletak pada pintu depan. Maka 7’s segment akan menampilkan angka 1 dan pintu terbuka disertai dengan bunyi buzzer.
33. 7’Segment Bertambah 1 Saat Sensor Depan Terhalang 8. Beberapa saat setelah 7’s segment menunjukkan huruf F, maka led hijau (GO) mati, led merah (STOP) menyala, selang beberapa saat kemudian komedi berputar.
Gambar 34. 7’s Segment Menampilkan Huruf F (full)
Gambar 36. Tampilan Data Jumlah Pengunjung 10. Setelah komedi berhenti berputar, halangi sensor yang terletak pada pintu belakang. Maka 7’segment akan berkurang 1.
Gambar 35. Led Merah ( STOP) Menyala 9. Kemudian data jumlah pengunjung terakhir akan dikirimkan ke database Ms. Access. Gambar 37. 7’s Segment Menampilkan Angka 9 11. Apabila sensor kembali terhalang maka hanya data 7’segment yang akan berkurang 1. Begitupun seterusnya sampai 7’s segment menunjukkan huruf 0, yang berarti komedi dalam keadaan kosong.
Gambar 38. 7’Segment Berkurang 1 Saat Sensor Belakang Terhalang
Gambar 40. Led Hijau (GO) Menyala Pengoperasian Manual Pengoperasiaan secara otomatis mengharuskan penumpang yang ada dalam komedi putar berjumlah 10 orang. Lalu bagaimana jika kapasitas penumpang kurang dari 10 orang? Untuk mengatasi masalah itu, pada alat ini diberikan tombol manual yang berfungsi menutup pintu, kemudian menjalankan komedi putar hanya dangan kapasitas kurang dari maksimal. Caranya adalah sebagai berikut: 1. Tekan saklar manual alat, maka led hijau (GO) mati dan led merah (STOP) menyala. Selang beberapa saat kemudian pintu akan menutup disertai bunyi buzzer. 2. Komedi akan berputar.
Gambar 39. Komedi dalam Keadaan Kosong 12. Beberapa saat setelah 7’s segment menunjukkan angka 0, led merah (STOP) mati dan led hijau (GO) kembali menyala. Sementara pintu depan masih dalam keadaan tertutup.
Hasil Uji Coba Alat Seperti yang telah dijelaskan pada Cara Pengoperasian Alat, maka hasil uji coba alat juga dibagi dua, yaitu secara otomatis dan manual. Secara Otomatis Untuk hasil pengujian secara otomatis yang lebih lengkap dapat dilihat pada tabel 3 dan tabel 4.
Tabel 3. Saat Penumpang Melewati Sensor Depan NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
KONDISI SENSOR DEPAN Awal Penumpang ke-1 Penumpang ke-2 Penumpang ke-3 Penumpang ke-4 Penumpang ke-5 Penumpang ke-6 Penumpang ke-7 Penumpang ke-8 Penumpang ke-9 Penumpang ke-10 Penumpang ke-11 Penumpang ke-12
OUTPUT 7’S SEG
-
SAKLAR KENDALI PINTU -
0
PINTU DEPAN Tertutup
Bekerja
Bekerja
1
Bekerja
-
Bekerja
SISTEM OTOMATIS
KOMEDI
LED
BUZZER
Berhenti
Hijau
Membuka
Berhenti
Hijau
Mati Nyala Kemudian Mati
2
Terbuka
Berhenti
Hijau
Mati
-
3
Terbuka
Berhenti
Hijau
Mati
Bekerja
-
4
Terbuka
Berhenti
Hijau
Mati
Bekerja
-
5
Terbuka
Berhenti
Hijau
Mati
Bekerja
-
6
Terbuka
Berhenti
Hijau
Mati
Bekerja
-
7
Terbuka
Berhenti
Hijau
Mati
Bekerja
-
8
Terbuka
Berhenti
Hijau
Mati
Bekerja
-
9
Terbuka
Berhenti
Hijau
Mati
Bekerja
Bekerja
F
Menutup
Berputar
Merah
Nyala, kemudian mati
-
-
F
Tertutup
Berputar
Merah
Mati
-
-
F
Tertutup
Berputar
Merah
Mati
Tabel 4. Saat Penumpang Melewati Sensor Belakang KONDISI SISTEM SENSOR OTOMATIS BELAKANG Penumpang ke1 Bekerja 1 Penumpang ke2 Bekerja 2 Penumpang ke3 Bekerja 3 Penumpang ke4 Bekerja 4 Penumpang ke5 Bekerja 5 Penumpang ke6 Bekerja 6 Penumpang ke7 Bekerja 7 Penumpang ke8 Bekerja 8 Penumpang ke9 Bekerja 9 Penumpang ke10 Bekerja 10
NO
OUTPUT SAKLAR KENDALI PINTU 7’S SEG KOMEDI PINTU DEPAN
LED
BUZZER
-
9
Tertutup
Berhenti
Merah
Mati
-
8
Tertutup
Berhenti
Merah
Mati
-
7
Tertutup
Berhenti
Merah
Mati
-
6
Tertutup
Berhenti
Merah
Mati
-
5
Tertutup
Berhenti
Merah
Mati
-
4
Tertutup
Berhenti
Merah
Mati
-
3
Tertutup
Berhenti
Merah
Mati
-
2
Tertutup
Berhenti
Merah
Mati
-
1
Tertutup
Berhenti
Merah
Mati
-
0
Tertutup
Berhenti
Hijau
Mati
Tabel 5. Saat Penumpang Melewati Sensor Depan
OUTPUT KONDISI SISTEM SIST. SAKLAR NO SENSOR PINTU OTOMATIS MANUAL PINTU 7’S SEG KOMEDI LED BUZZER DEPAN DEPAN 1 Awal 0 Tertutup Berhenti Hijau Mati Nyala, Penumpang 2 Bekerja Bekerja 1 Membuka Berhenti Hijau Kemudian ke-1 Mati Penumpang 3 Bekerja 2 Terbuka Berhenti Hijau Mati ke-2 Penumpang 4 Bekerja 3 Terbuka Berhenti Hijau Mati ke-3 Penumpang 5 Bekerja 4 Terbuka Berhenti Hijau Mati ke-4 Penumpang 6 Bekerja 5 Terbuka Berhenti Hijau Mati ke-5 Nyala, Tidak Ada Saklar 7 Bekerja 5 Menutup Berputar Merah Kemudian Penumpang Ditekan Mati Penumpang 5 Tertutup Berputar Merah Mati 8 ke-6 Tabel 6. Saat Penumpang Melewati Sensor Belakang
NO 1 2 3 4 5
KONDISI SISTEM SISTEM SAKLAR SENSOR OTOMATIS MANUAL PINTU 7’S SEG BELAKANG Penumpang Bekerja 4 ke-1 Penumpang Bekerja 3 ke-2 Penumpang Bekerja 2 ke-3 Penumpang Bekerja 1 ke-4 Penumpang Bekerja 0 ke-5
OUTPUT PINTU KOMEDI LED BUZZER DEPAN Tertutup Berhenti Merah
Mati
Tertutup Berhenti Merah
Mati
Tertutup Berhenti Merah
Mati
Tertutup Berhenti Merah
Mati
Tertutup Berhenti Hijau
Mati
Pada tabel 3 dapat dilihat bahwa pintu akan menutup bila jumlah penumpang komedi putar telah berjumlah 10 orang. Pintu menutup disertai bunyi buzzer. Kondisi led indikator berwarna merah. Kemudian komedi akan berputar. Ketika komedi berhenti berputar maka seluruh penumpang diwajibkan untuk keluar hingga 7’s segment menunjukkan angka 0 dan led indikator berwarna hijau, seperti tampak pada tabel 4. Secara Manual Pada uji coba secara manual, kita ambil contoh penumpang komedi putar hanya berjumlah 5 orang. Maka hasil percobaan dapat dilihat pada tabel 5 dan tabel 6. Pada pengoperasian secara manual, kita tidak harus menunggu penumpang mencapai 10 orang. Bila kita menginginkan untuk memulai permainan, kita hanya tinggal menekan saklar manual, maka pintu akan menutup. Kemudian komedi akan berputar. Sama seperti pengoperasian secara otomatis, setelah selesai permainan maka seluruh penumpang diwajibkan keluar melalui pintu EXIT hingga 7’s segment menunjukkan angka 0. Pengukuran Response Time terhadap jarak Pada percobaan ini dapat diketahui perbandingan Response Time terhadap jarak dalam kondisi terhalang dan tidak terhalang. Tabel 7. Tabel Perbandingan Response Time Terhadap Jarak Dalam Kondisi Tidak Terhalang NO JARAK (m) 1 0 2 1 3 2 4 3 5 4 6 5 7 6 8 7 9 8 10 9 11 10
RESPONSE TIME (s) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,8 Tidak Stabil Tidak Stabil Lost Signal
Tabel 8. Tabel Perbandingan Response Time Terhadap Jarak Dalam Keadaan Terhalang NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
JARAK (m) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
RESPONSE TIME (s) 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 Tidak Stabil Tidak Stabil Lost Signal Lost Signal Lost Signal
Pada tabel 7 dan tabel 8 dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan dalam penerimaan sinyal data yang dikirimkan melalui jaringan nirkabel. Proses transfer data pada keadaan tidak terhalang memiliki response time lebih baik daripada kondisi terhalang. Pengukuran Berbeda
Dalam
Kondisi
Ruangan
Pada percobaan ini dapat dilihat pengaruh suhu ruangan terhadap kinerja Wireless. Tabel 9. Tabel Perbandingan Response Time Terhadap Jarak Dalam Keadaan Terhalang NO JARAK (m) KONDISI RUANGAN RESPONSE TIME (s) 1 1 Dingin ±27 °C 0,5 2 1 Panas ±32 °C 0,6
Dari tabel 9 dapat disimpulkan hampir tidak ada perbedaan dalam perbandingan response time pada kondisi ruangan dingin dan panas. PENUTUP Kesimpulan Berdasarkan analisis yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa Replika Sistem Pengontrol Otomatis Dan Sistem Database Jumlah Pengunjung Komedi Putar Menggunakan Jaringan Nirkabel Dengan Antarmuka Delphi 7 bekerja sesuai dengan yang diharapkan.
Hal ini dapat dibuktikan dengan response time yang cepat, antara 0,5 – 0,8 sekon. Sistem pengontrol otomatis bekerja dengan baik. Adapun sistem database juga bekerja secara akurat, yaitu data jumlah pengunjung pada komedi putar dapat diterima dengan baik pada tampilan Delphi 7 sehingga tersimpan pada database Ms Access. Saran Berdasarkan kesimpulan yang dijelaskan pada subbab sebelumnya, maka didapatkan beberapa saran untuk penyempurnaan alat ini, yaitu: 1. Untuk dapat menambah jumlah kapasitas penumpang komedi putar diperlukan lebih dari 1 buah 7’s segment. 2. Agar penumpang komedi putar dapat kembali menikmati permainan tanpa harus menganteri kembali diperlukan beberapa perintah-perintah tambahan pada program assembler. 3. Untuk menambah waktu komedi saat berputar, ganti nilai delay pada program menjadi lebih besar. 4. Jarak ideal yang disarankan antara 0 - 5 meter. 5. Tampilan Delphi 7 hanya menampilkan Data Jumlah Pengunjung Terakhir, Jumlah Pengunjung Hari Ini, dan Total Jumlah Pengunjung. Disarankan untuk membuat tampilan per waktu untuk memudahkan melihat Jumlah Pengunjung dalam tanggal tertentu. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2004. Modul Panduan Praktikum Mikrokontroler. Laboratorium Lanjut Universitas Gunadarma, Depok. Anonim. 2006. Modul Praktikum Elektronika Dasar 1. Laboratorium Elektronika Dasar dan Komputer Universitas Gunadarma, Depok.
Anonim. 2007. Modul Praktikum Elektronika Dasar 2. Laboratorium Elektronika Dasar dan Komputer Universitas Gunadarma, Depok. Anonim. 2007. Modul Praktikum Embedded System. Laboratorium Lanjut Elektronika dan Komputer Universitas Gunadarma, Kalimalang. Anonim. 2007. Modul Praktikum Mikroprosesor S1. Laboratorium Menengah Elektronika dan Komputer Universitas Gunadarma, Depok. Barr, Abdul. 2008 Replika Sistem Pengendali Keamanan Gedung Otomatis Dengan Jaringan Nirkabel Berbasis Mikrokontroler AT89S51. Skripsi Universitas Gunadarma Depok. Firdaus, Reza Rivo. 2008. Sistem Pengontrol Tele-Mobile Robotik Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Skripsi Universitas Gunadarma, Depok. Kadir, Abdul. 2005. Pemrograman Database Dengan Delphi 7 Menggunakan Access Dan ADO. Penerbit Andi, Yogyakarta. Martono, Eko Tri. 2008. Komidi Putar Dengan Pintu Masuk Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51. Penulisan Ilmiah Universitas Gunadarma, Depok. URL: http://atmel.com/dyn, April 2009 URL: http://www.parallax.com, April 2009. URL: http://www.polsri.com, April 2009 Dokumen Pribadi
