Sistem Kendali Scoring Board Futsal Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 dengan Komunikasi Rs-485 dan Bluetooth

Seminar Nasional Peranan Ipteks Menuju Industri Masa Depan (PIMIMD-4) Institut Teknologi Padang (ITP), Padang, 27 Juli 2017 ISBN: 978-602-70570-5-0 http://eproceeding.itp.ac.id/index.php/pimimd2017

Sistem Kendali Scoring Board Futsal Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 dengan Komunikasi Rs-485 dan Bluetooth Emil Naf’an*, Gushelmi Universitas Putra Indonesia “YPTK” Padang Jl. Raya Lubuk Begalung Padang, Sumatera Barat, Indonesia *Correspondence should be addressed to [email protected]

Abstrak Sistem kendali scoring board futsal saat ini masih banyak menggunakan cara manual, yaitu dengan dicatat pada papan tulis dan lama waktu pertandingan hanya menggunakan stop watch. Ada ditemukan yang menggunakan media elektronik tetapi masih sederhana dan belum lengkap fasilitas scoring boardnya, seperti tidak ada tampilan kesalahan (fault). Disamping itu jarak pengendalian menggunakan kabel yang relatif pendek, ± 15 meter dari scoring board. Hal ini bisa disebabkan standar komunikasi yang digunakan pada sistem scoring board tersebut adalah standar komunikasi RS-232. Untuk itu diperlukan suatu sistem scoring board yang bisa dikendalikan dari jarak yang relatif lebih jauh dan memiliki fasilitas untuk menampilkan kesalahan (fault) pemain disamping fasilitas lain, seperti menampilkan angka babak (period), skor masing-masing peserta pertandingan dan lama waktu pertandingan. Semuanya ini ditampilkan dalam bentuk angka dengan format seven segment. Sistem scoring board ini berbasis mikrokontroler ATMega8535 dengan menggunakan standar komunikasi RS-485 yang komunikasinya bisa lebih jauh dari standar RS-232, yaitu 4000 kaki (± 1219 meter), dengan kecepatan hantaran data 90 kbps – 10 Mbps. Untuk panel pengendali dibuat 2 (dua) buah, masingmasing untuk pihak pengelola (pemilik lapangan) dan pihak penyewa lapangan futsal. Disamping itu sistem juga bisa dikendalikan menggunakan komunikasi bluetooth dari SmartPhone sehingga bisa menjadi alternatif jika kendali menggunakan kabel bermasalah. Kata kunci : Scoring Board, Mikrokontroler ATMega8535, seven segment, komunikasi RS-485, bluetooth.

1. Pendahuluan Olahraga futsal merupakan olah raga sepakbola dalam ruangan. Olah raga ini banyak digemari oleh kalangan remaja maupun dewasa. Umumnya lapangan futsal ini ditemui di daerah perkotaan yang memiliki lahan relatif sempit. Biasanya pemilik lapangan futsal menyewakan dengan cara hitungan jam. Seiring dengan semakin banyak peminat olah raga futsal, maka bermunculan tempattempat bermain futsal, sehingga para pemilik tempat bermain futsal saling berlomba melengkapi fasilitas-fasilitas untuk menarik minat pelanggan. Salah satu fasilitas tersebut yaitu scoring board futsal. Saat ini masih banyak ditemui tempat penyewaan lapangan futsal (khususnya di kota Padang) masih menggunakan sistem scoring board manual, yaitu dengan dicatat pada papan © 2017 ITP Press. All rights reserved.

tulis dan lama waktu pertandingan hanya menggunakan stop watch. Ada ditemukan satu tempat yang menggunakan scoring board, tetapi masih sederhana dan belum lengkap fasilitas scoring boardnya, seperti tidak ada tampilan kesalahan (fault). Disamping itu jarak pengendalian menggunakan kabel yang relatif pendek, ± 15 meter dari scoring board. Hal ini bisa disebabkan standar komunikasi yang digunakan pada sistem scoring board tersebut adalah standar komunikasi RS-232. Ini tentu saja kurang efektif, jika diperlukan proses pengendalian menggunakan jarak kabel yang lebih panjang, sebagai contoh ± 75 meter. Kebutuhan kabel pengendali yang relatif panjang ini bisa saja terjadi disebabkan ukuran lapangan futsal standar internasional yaitu, panjang antara 38m-42m dan lebar adalah antara 18m-25m. Jika scoring board diletakkan di dinding sisi kiri atau sisi kanan DOI 10.21063/PIMIMD4.2017.128-138

Prosiding Seminar Nasional PIMIMD-4, ITP, Padang

lapangan, tentu saja papan pengendali (panel control) tidak bisa diletakkan pada sisi yang berseberangan dengan scoring board, disebabkan kabel pengendali hanya ± 15 meter. Dengan menggunakan kabel yang panjang, sebagai contoh ± 75 meter, maka papan pengendali (panel control) memiliki gerak yang lebih fleksibel. Pada saat ada pertandingan (event), papan pengendali bisa diletakkan di seberang lapangan saat pertandingan sehingga lebih enak melihat scoring board dan tidak membelakangi penonton. Demikian juga pada saat kondisi biasa, papan pengendali bisa juga diletakkan di meja kasir dan pihak pemilik lapangan bisa mengeset waktu penyewaan jika ada orang yang ingin menyewa lapangan futsal tersebut. Sistem scoring board sudah pernah diterapkan pada penelitian yang ditulis oleh Bima Richardo Sihombing (2014). Sistem ini masih relatif sederhana, karena belum dilengkapi dengan pewaktu (RTC) dan pengendalian tanpa menggunakan standar komunikasi yang ada seperti RS-232 atau RS485, sehingga waktu pertandingan tidak tepat dan pengendalian tidak bisa dilakukan dengan kabel yang relatif panjang. Penelitian ini juga pernah dilakukan Raf Mulyadi (2005). Sistem ini menggunakan input kendali dari keypad yang dihubungkan langsung ke port mikrokontroler AT89S51, sehingga tidak memungkinkan untuk pengendalian scoring board dari jarak yang relatif jauh (lebih dari 3 meter). Penelitian yang lain juga telah dilakukan oleh Zeky Leo Karza, dengan membuat sistem scoring board berbasis SMS (Short Message Service) berbasis mikrokontroler ATMega32. Sistem ini bisa melakukan pengendalian dari jarak jauh tanpa kabel (wireless), namun memiliki kelemahan terhadap hantaran data pengendalian via SMS yang disebabkan oleh keterbatasan dari operator ponsel yang digunakan. Hasil penelitiannya menunjukkan waktu tercepat adalah 13 detik dan waktu adalah 5 menit. Ini tentu saja tidak efektif untuk sistem scoring board, karena tampilan scoring board bisa tertunda (delay). Seharusnya waktu tunda pengendalian tidak melebihi 1 detik sehingga peserta pertandingan bisa melihat langsung hasil pada scoring board yang dibuat.

129

Penelitian ini juga telah dilakukan oleh Emil Naf’an (Ketua Peneliti) dan dimuat dan dipresentasikan dalam Seminar Prosiding SENATKOM 2015 ISSN : 2460-4690. Namun pada penelitian ini sistem belum dilengkapi dengan pengendalian melalui wireless sesuai dengan bagian pada sub bab saran, sehingga jika pengendalian dengan kabel bermasalah tidak ada alternatif lain dari pengendaian sistem scoring board tersebut. Disamping itu mikrokontroler yang digunakan adalah tipe lama dari keluarga MCS-51 yaitu AT89S52. Untuk itu diperlukan suatu sistem scoring board yang bisa dikendalikan dari jarak yang relatif lebih jauh menggunakan kabel dan tanpa kabel (wireless) dan memiliki fasilitas untuk menampilkan kesalahan (fault) pemain disamping fasilitas lain, seperti menampilkan angka babak (period), skor masing-masing peserta pertandingan dan lama waktur pertandingan. Semuanya ini ditampilkan dalam bentuk angka dengan format seven segment. Sistem ini akan direalisasikan dengan membuat suatu peralatan sistem scoring board dengan menggunakan standar komunikasi RS485 yang bisa lebih jauh dari standar RS-232, yaitu 4000 kaki (± 1219 meter), dengan kecepatan hantaran data 90 kbps – 10 Mbps. Dalam hal ini digunakan IC SN75176 yang merupakan IC transceiver standar RS-485 produksi Texas Instruments. Untuk tampilan angka nilai skor, babak (period), kesalahan (fault) dan tampilan lama waktu pertandingan dengan format seven segment digunakan LED (Light Emitting Diode) yang disusun sehingga membentuk format seven segment tersebut. Disebabkan jumlah LED yang disusun relatif banyak, maka dibutuhkan rangkaian driver seven segment. Nilai waktu diambil dari modul RTC (Real Time Clock) DS1307. Sebagai tanda berakhir waktu pertandingan digunakan buzzer. Sistem ini mengunakan mikrokontroler ATMega8535 sebagai pengendali berdasarkan instruksi yang dibuat menggunakan bahasa Basic dengan software Bascom AVR, baik pada scoring board nya maupun pada panel pengendali (panel control). Untuk panel pengendali dibuat 2 (dua) buah, masingmasing untuk pihak pengelola (pemilik lapangan) dan pihak penyewa lapangan futsal. Disamping itu sistem juga dilengkapi dengan pengendalian tanpa kabel (wireless)

130


menggunakan komunikasi melalui bluetooth dengan modul bluetooth HC-06, sehingga jika pengendalian menggunakan kabel dengan komunikasi RS-485 mengalami masalah, maka pengendalian melalui bluetooth ini bisa digunakan sebagai alternatif. Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan sebelumnya maka masalah dapat dirumuskan sebagai berikut : 1. Bagaimana merealisasikan sistem scoring board dengan komponen pendukung seperti mikrokontroler, saklar input kendali scoring board driver seven segment, seven segment dan modul RTC (Real Time Clock) DS1307 serta buzzer. 2. Bagaimana komunikasi standar RS-485 dilakukan antara mikrokontroler pada scoring board dengan mikrokontroler pada panel pengendali (panel control). 3. Bagaimana pengendalian melalui komunikasi bluetooth dilakukan sebagai alternatif pengendali yang lain jika komunikasi standar RS-485 mengalami masalah atau gangguan. 4. Bagaimana instruksi yang dibuat dengan bahasa Basic dengan software Bascom AVR bekerja pada sistem scoring board yang dirancang.

cycle saja. Hal ini jelas membuat teknologi AVR ini jauh lebih efisien dan lebih cepat daripada mikrokontroler yang berbasis CISC, seperti MCS-51. Secara garis besar ATMega8535 memiliki karakteristik sebagai berikut : - Mikrokontroler 8-bit yang memiliki kemampuan tinggi dan konsumsi daya yang rendah. - 8K Bytes Programmable Flash - 512 Bytes Internal SRAM - 32 General Purpose Register - 130 Instruction - 8-channel, 10-bit ADC - 32 Programmable I/O - On-chip oscillator.

2. Landasan Teori A. Sistem Scoring Board Futsal Sistem scoring board futsal didasari atas peraturan pertandingan, dimana pihak yang menang adalah pihak yang memiliki nilai gol lebih banyak. Waktu pertandingan dibatasi selama 15 menit setiap periode (babak), tidak termasuk waktu berhenti sementara (time out). Setiap pertandingan memiliki 2 babak. Jika terjadi pelanggaran, maka dihitung sebagai kesalahan (fault). Jika jumlah kesalahan telah mencapai 6 kali, maka dilakukan pinalti. Setelah pinalti dilakukan, maka nilai kesalahan (fault) dianggap tidak ada lagi, sampai terdapat pelanggaran berikutnya. Dalam hal ini keputusan wasit tidak dapat diganggu gugat. B.

Mikrokontroler ATMega8535

ATMega8535 merupakan mikro-kontroler berbasis AVR yang menggunakan arsitektur RISC, dimana untuk menjalankan satu instruksi dapat dilakukan dalam satu clock

Gambar 1. AVR ATMega8535 Sumber : www.atmel.com Dari gambar 1 tersebut dapat dijelaskan secara fungsional konfigurasi pin ATMega8535 sebagai berikut : 1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catudaya. 2. GND merupakan pin ground. 3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC. 4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Timer/Counter, komparator analog dan SPI. 5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog dan Timer Oscillator.


6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O du arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial. 7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler. 8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal. 9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

131

dari common anoda, dimana setiap kaki katoda digabungkan dan disambungkan ke ground, sementara masing-masing kaki anodanya merupakan masukan bit data.

Segment Layout

e r

l dp

C.

Saklar Input Kendali Scoring Board Saklar ini digunakan sebagai input kendali scoring board. Saklar ini ditempatkan pada panel pengendali (panel control). Saklar ini dihubungkan ke pin mikrokontroler ATMega8535. Untuk lebih jelasnya lihat gambar 2 berikut ini.

Saklar Input Kendali Scoring Board 4K7 ohm

ldp = Left decimal point

Gambar 3. Penampil E.

ke salah satu pin mikrokontroler ATMega8535

VCC 5 volt

Gambar 2. Rangkaian Saklar (Sumber : Usman, 2008) Pada saat saklar tersebut dalam posisi “OFF”, maka port I/O mikrokontroler yang terhubung dengan saklar tersebut mendapat logika “1’ karena dihubungkan dengan Vcc 5 volt. Jika saklar tersebut dalam posisi “ON”, mikrokontroler ATMega8535 mendapat logika “0”, karena terhubung dengan ground. D. Seven Segment Menurut Usman dalam bukunya (2008), seven segment merupakan display yang terbentuk oleh 7 buah LED ditambah 1 buah LED untuk menampilkan titik yang dirangkai untuk menampilkan bilangan heksadesimal. Kedelapan LED tersebut bisa dirangkai membentuk rangkaian common anoda atau common katoda. Common anoda yaitu setiap kaki Anoda LED digabungkan dan dihubungkan ke vcc, sementara masing-masing kaki katodanya merupakan input / masukan bit data. Common katoda merupakan kebalikan

rdp = right Seven Segment decimal point

Rangkaian RTC (Real Time Clock) DS1307

Rangkaian ini berfungsi sebagai penghitung waktu dengan fitur-fitur sebagai berikut : 1. Menghitung waktu mulai detik, menit, jam, tanggal, bulan, tahun, hari dalam minggu dengan kompensasi tahun kabisat sampai tahun 2100. 2. Memory / RAM sebesar 31 byte. 3. Akses single byte atau burst. 4. Support battery Lithium atau Ni-Cd untuk backup supply. 5. Kemampuan Trickle Charge untuk pengisian battery jenis Ni-Cd. Modul ini telah dilengkapi Battery backup jenis Lithium untuk menjaga agar data pada DS1307 tetap 'up to date'. +5 volt

12pF

32,768Khz

Battery Lithium VCC2

VCC1

Dari PC0 Dari PC1 X1

SCLK

12pF

DS1307 Gambar 4. Rangkaian RTC DS1307 (Sumber : www.innovative-electronics.com )

132

Pada gambar 4 terlihat bahwa input rangkaian RTC (Real Time Clock), masingmasing yaitu sinyal SCLK, SDA dan reset terhubung ke PC0 dan PC1 mikrokontroler ATMega8535. Buzzer Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).


maka sesuai spesifikasi yang dikeluarkan oleh EIA/TIA menetapkan panjang maksimum kabel RS-485 adalah 4000 kaki (kira-kira 1219 meter). Sedangkan kecepatan data berkisar antara 90kbps sampai dengan 10Mbps. (Usman 2008).

F.

G. IC Transceiver SN75176 IC Transceiver SN75176 merupakan komponen yang digunakan sebagai antarmuka (interface) RS-485. IC ini terhubung ke port serial mikrokontroler scoring board maupun port serial mikrokontroler panel kendali (panel control). IC ini berfungsi sebagai transceiver, yang mengubah sinyal level TTL menjadi sinyal balanced RS-485 dan mengubah sinyal RS-485 menjadi sinyal TTL. (Usman 2008). H. Spesifikasi Dasar RS-485 Berbeda dengan standar RS-232 yang menggunakan ground bersama (common ground), RS-485 menggunakan 2 buah kabel dengan menyalurkan sinyal data dan kebalikannya dengan tidak menggunakan ground bersama. Sistem ini dinamakan dengan differensial atau balanced. Sementara RS-232 atau sistem ground bersama dinamakan sinyal unbalanced atau single-ended. Dalam RS-485 sinyal data yang tidak dibalik dinamakan dengan sinyal A, sementara sinyal kebalikannya dinamakan sinyal B. Sebuah IC pengubah level RS-485 diperlukan untuk mengubah sinyal level TTL menjadi sinyal balanced RS-485 (disebut transimtter) dan juga untuk mengubah sinyal RS-485 menjadi sinyal TTL (disebut receiver). Salah satu keuntungan dari sistem diferensial adalah ketahanannya terhadap gangguan noise. Walaupun sinyal noise akan selalu hadir di sinyal A dan B, namun hampir semua noise yang menumpang tersebut mempunyai level yang sama, sehingga perbedaan tegangan antara A dan B akan tetap sama. Dengan ketahanannya terhadap noise ini

I.

Bluetooth HC-06 Bluetooth HC-06 merupakan salah satu modul bluetooth yang terdapat di pasaran dengan harga yang relatif murah. Modul bluetooth HC-06 terdiri dari 6 pin konektor. Setiap pin memiliki fungsi yang berbeda-beda. Untuk range pancaran dari bluetooth HC-06 tergantung dari kondisi ruangan, untuk outdoor atau pada area terbuka mampu mencapai jarak 25 meter. Bluetooth HC-06 dapat dijadikan sebagai master maupun sebagai slave. Modul ini tidak memberikan notifikasi untuk memasangkan ke perangkat lain, kecuali perangkat lain tersebut yang memasangkan ke modul bluetooth HC-06. Sistem komunikasi bluetooth HC-06 merupakan sistem komunikasi dengan menggunakan frekuensi radio berbasis serial. Jika dihubungkan dengan mikrokontroler maka komunikasinya adalah komunikasi serial asinkron full duplex yaitu komunikasi serial secara dua arah. J.

Bahasa Pemrograman Bascom AVR Bascom AVR adalah kompiler bahasa basic untuk mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor). Kompiler ini dapat berjalan di bawah sistem operasi Windows 9x, Me, NT4, 2000 dan XP. Kompiler ini dapat mengimplementasikan hampir semua instruksi bahasa Basic yang sesuai dengan arsitektur AVR. Adapun tampilan editor Bascom AVR dapat dilihat pada gambar 5 berikut ini.

Gambar 5. Tampilan Editor Bascom AVR


3. Metode Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu sistem kendali scoring board menggunakan komunikasi RS-485 dan bluetooth HC-06. Adapun kerangka kerjanya dapat dilihat pada gambar 5 berikut ini. Mengidentifikasi Masalah

Menganalisa Masalah Menentukan Tujuan Mempelajari Literatur Mengumpulkan dan Menganalisa data

Perancangan Sistem Implementasi Sistem Pengujian Sistem

Kesimpulan dan Saran

Gambar 6. Kerangka Kerja Penelitian 1. Mengidentifikasi Masalah Mengidentifikasi (mengenal) masalah merupakan langkah pertama yang dilakukan dalam tahap analisis sistem. Masalah dapat diidentifikasikan sebagai suatu pertanyaan yang diinginkan untuk dipecahkan. Saat ini masih banyak ditemui tempat penyewaan lapangan futsal (khususnya di kota Padang) masih menggunakan sistem scoring board manual, yaitu dengan dicatat pada papan tulis dan lama waktu pertandingan hanya menggunakan stop watch. Ada ditemukan satu tempat yang menggunakan scoring board, tetapi masih sederhana dan belum lengkap fasilitas scoring boardnya, seperti tidak ada tampilan kesalahan (fault). Disamping itu jarak pengendalian menggunakan kabel yang relatif pendek, ± 15 meter dari scoring board. Hal ini bisa disebabkan standar komunikasi yang digunakan pada sistem scoring board tersebut adalah standar komunikasi RS-232. 2. Menganalisa Masalah

133

Langkah menganalisa masalah adalah langkah untuk dapat memahami masalah yang telah ditentukan dalam ruang lingkup atau batasannya. Setelah dianalisa maka diperlukan suatu sistem scoring board yang bisa dikendalikan dari jarak yang relatif lebih jauh dan memiliki fasilitas untuk menampilkan kesalahan (fault) pemain disamping fasilitas lain, seperti menampilkan angka babak (period), skor masing-masing peserta pertandingan dan lama waktur pertandingan. Semuanya ini ditampilkan dalam bentuk angka dengan format seven segment. 3. Menentukan Tujuan Berdasarkan pemahaman dari masalah, maka ditentukan tujuan yang akan dicapai dari penelitian ini. Pada tujuan ini ditentukan target yang akan dicapai, terutama mengatasi masalah yang ada. Adapun tujuannya yaitu untuk membuat suatu sistem kendali scoring board menggunakan komunikasi RS-485 dan bluetooth HC-06. 4. Mempelajari Literatur Literatur yang digunakan berkaitan dengan literatur atau referensi yang mendukung baik berupa jurnal penelitian maupun buku-buku mengenai saklar input yang digunakan dalam penelitian, mikrokontroler, RTC DS1307, buzzer, seven segment dan teknik komunikasi RS485 dan bluetooth HC-06 untuk memperkuat pengetahuan dasar dan teori pendukung. 5. Mengumpulkan dan Menganalisa data Data yang dikumpulkan dan dianalisa yaitu : a. b. c. d. e. f. g.

Data saklar input kendali, Mikrokontroler, Seven Segment, IC transceiver SN75176. Bluetooth HC-06 RTC DS1307 Buzzer.

Dalam memperoleh data, metode yang digunakan penulis untuk pengumpulan data adalah studi kepustakaan dan penelitian laboratorium

134


6. Perancangan Sistem Dalam melakukan perancangan sistem terdapat dua hal yang perlu dilakukan yaitu perancangan baik dari segi perangkat keras (hardware ) maupun perangkat lunak (software). Perancangan tersebut didasari atas peraturan pertandingan yang dapat dijadikan sebagai acuan dalam membuat sistem scoring board futsal berbasis mikrokontroler ini, antara lain : a. Sistem harus mampu menampilkan nilai jumlah gol masing-masing pihak yang bertanding, minimal 2 digit angka. b. Waktu pertandingan selama 15 menit tidak termasuk kondisi berhenti sementara (time out). c. Pada saat proses penyewaan waktu penyewaan maksimum adalah 60 menit, dan bisa ditambah lagi sesuai dengan perjanjian kedua belah pihak (pihak penyewa dan pihak pengelola lapangan futsal). d. Sistem sebaiknya dilengkapi dengan tam pilan periode (babak). e. Sistem juga harus dilengkapi dengan tampilan jumlah kesalahan, dan apabila kesalahan telah mencapai 6 (enam), maka tampilan kesalahan bisa direset kembali menjadi angka 0 (nol). f. Pada saat alat tidak digunakan, peralatan juga mampu menampilkan jam digital, sehingga mempunyai fungsi ganda. Adapun blok diagram dari sistem yang dirancang dapat dilihat pada gambar 7 berikut ini: Panel Kendali 1 (Panel Control) Pihak Pengelola SCORING BOARD Panel Kendali I1 (Panel Control) Pihak Penyewa

Smartphone (kendali melalui bluetooth)

Gambar 7. Blok Diagram Dari Sistem Scoring Board Yang Dirancang

Pada blok diagram pada gambar 7 di atas terlihat bahwa papan pengendali (panel control) ada 2 buah. Pada panel pengendali pihak penyewa terdiri dari input kendali nilai angka skor, kesalahan (fault) dan babak (period) serta tombol time out untuk menghentikan pertandingan sementara. Pada panel kendali pihak pengelola terdapat saklar kendali input yang sama dengan yang ada pada panel kendali pihak penyewa, namun mempunyai fasilitas tambahan, yaitu untuk pengaturan waktu pertandingan dan waktu penyewaan lapangan futsal. Input dari panel kendali ini diberikan ke mikrokontroler pada scoring board melalui komunikasi RS-485. Tegangan sumber catudaya peralatan berasal dari jala-jala PLN 220VAC. Jika pengendalian peralatan menggunakan kabel bermasalah, pengendalian bisa dilakukan menggunakan wireless melalui komunikasi dengan bluetooth. 7. Implementasi Sistem Pada tahap ini dilakukan implementasi dari sistem yang telah dirancang. Implementasi sistem dilakukan dengan membangun perangkat (alat) yang telah dirancang sebelumnya baik dari segi perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software). Dari segi perangkat keras (hardware), perangkat (alat) dibangun mulai dari pembuatan rangkaian elektroniknya sampai ke pembuatan rangka alumunium dan kotak (box panel). Sedangkan dari perangkat lunak (software), implementasi sistem dibangun untuk menguji sistem fuzzy yang sudah dirancang pada tahap perancangan sistem dan menguji program yang sudah didownload ke dalam mikrokontroler ATMega8535. Implementasi dilakukan dengan menggunakan software Bascom AVR. 8. Pengujian Sistem Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dirancang. Mekanisme pengujian sistem sebagai berikut : a. Unit Testing


Pengujian masing-masing unit komponen program untuk meyakinkan bahwa sudah beroperasi secara benar. b. Module Testing Pengujian terhadap koleksi unit-unit komponen yang saling berhubungan. c. Subsystem Testing Pengujian terhadap koleksi modulmodul yang membentuk suatu subsystem (aplikasi). d. System Testing Pengujian terhadap integrasi subsystem, yaitu keterhubungan antar subsystem. 9. Kesimpulan dan Saran Bagian ini berisi kesimpulan mengenai semua tahapan yang telah dilalui serta saran yang berkenaan dengan hasil yang telah dicapai.

135

bermain dan setting jam digital. Untuk pengendalian melalui bluetooth digunakan smartphone yang telah terinstall aplikasi pengendalian melalui bluetooth.

Gambar 9. Foto Panel Kendali (Panel Control) Pihak Pengelola Lapangan Futsal

4. Hasil dan Pembahasan Peralatan yang dirancang diimplementasikan dengan membuat scoring board dan panel kendali (panel control). Scoring board dibuat berukuran 220cm x 120 cm dengan menggunakan bingkai aluminium petak ukuran 1 inch. Pada gambar 5 terlihat bahwa angka pada seven segment disusun menggunakan kumpulan LED ukuran 3mm. pada sisi kiri atas adalah skor tim tuan rumah (home), sedangkan pada sisi kanan atas adalah skor tim tamu (guest).

Gambar 8. Foto Scoring Board Untuk angka babak ditampilkan pada seven segment babak (period) dan untuk lama waktu pertandingan ditampilkan menggunakan seven segment waktu (time). Pada gambar 9 terlihat foto panel kendali (panel control) pihak pengelola sedangkan pada gambar 10 terlihat foto panel kendali (panel control) pihak penyewa. panel kendali pihak penyewa lebih lengkap fasilitas kendalinya, karena dilengkapi dengan tombol setting waktu

Gambar 10. Foto Panel Kendali (Panel Control) Pihak Penyewa Lapangan Futsal Pengujian Sistem Pengujian sistem dilakukan dengan menghubungkan alat secara keseluruhan seperti terlihat pada gambar 11. Pengujian dilakukan baik dari perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software). Dari segi perangkat keras dilakukan pengukuran tegangan dan membandingkan dengan acuan standar tegangan yang baku. Pengujian perangkat keras dilakukan pada port mikrokontroler, pengujian saklar input dan pengujian seven segment. Sedangkan pengujian komunikasi RS-485 dilakukan dengan membuat program untuk menampilkan angka pada seven segment, kemudian membandingkan dengan melihat secara kasat mata.

136


Kondisi Saklar ON OFF

Tegangan Pada Output Saklar 0 volt DC 4,9 volt DC

Dari hasil pengujian pada tabel 2 disimpulkan bahwa saklar input sudah berfungsi dengan baik karena sudah sesuai dengan standar level TTL, yaitu logika ‘0’ menghasilkan tegangan antara 0 s/d 0,8 volt DC, sedangkan logika ‘1’ menghasilkan tegangan antara 2 s/d 5 volt DC. Gambar 11. Foto Perangkat (Alat) Secara Keseluruhan Pengujian Mikrokontroler AT89S52 Pada pengujian ini dikirim program untuk menghasilkan logika ‘0’ maupun logika ‘1’ pada salah satu port mikrokontroler dengan tundaan (delay) kira-kira 10 detik. Hal ini untuk memudahkan proses pengukuran menggunakan volt meter pada multimeter. Hasil pengujian diperlihatkan pada tabel 1. Tabel 1. Pengujian Mikrokontroler Logika Port

Tegangan Pada Port 0, 1, 2 dan 3

‘0’

0 volt DC

‘1’

4,9 volt DC

Pengujian RTC DS1307

Pengujian RTC DS1307 dilakukan dengan dengan membuat program RTC, kemudian mengamati hasil tampilannya pada seven segment. Hal ini disebabkan proses pengambilan data waktu pada RTC membutuhkan beberapa perintah program, sehingga pengukuran tegangan tidak tepat dilakukan. Dari pengamatan diperoleh hasil yaitu nilai data waktu yang dikirim melalui program dapat ditampilkan pada seven segment. Ini berarti rangkaian RTC DS1307 dan program pengujiannya sudah bekerja dengan baik. C. Pengujian Seven Segment

Dari hasil pengujian pada tabel 1 disimpulkan bahwa mikrokontroler berfungsi dengan baik karena sudah sesuai dengan standar level TTL, yaitu logika ‘0’ menghasilkan tegangan antara 0 s/d 0,8 volt DC, sedangkan logika ‘1’ menghasilkan tegangan antara 2 s/d 5 volt DC. A.

B.

Pada pengujian ini dikirim program untuk menghasilkan logika ‘0’ maupun logika ‘1’ pada salah satu port mikrokontroler dengan tundaan (delay) kira-kira 20 detik. Hal ini untuk memudahkan proses pengukuran menggunakan volt meter pada multimeter. Port tersebut terhubung ke kaki seven segment melalui resistor. Kemudian pengamatan dilakukan dengan melihat kondisi segment yang aktif. Seven segment yang digunakan adalah common anoda. Hasil pengujian diperlihatkan pada tabel 3.

Pengujian Saklar Input

Pada pengujian ini parameter yang diperlukan diukur secara manual menggunakan volt meter, seperti pada saat saklar dalam posisi ON maupun OFF. Hasil pengujian diperlihatkan pada tabel 2.

Tabel 2. Pengujian Saklar Input

Tabel 3. Pengujian Seven Segment Logika Port

Tegangan pada Port

‘0’ ‘1’

0 volt DC 4,9 volt DC

Kondisi Seven Segment Menyala Padam


Dari hasil pengujian pada tabel 3 disimpulkan bahwa pengujian seven segment sudah sesuai dengan teori yang ada, yaitu seven segment common anoda menyala jika diberi logika ‘0’ dan sebaliknya padam jika diberi logika ‘1’. D. Pengujian Buzzer Pada pengujian ini dikirim program untuk menghasilkan logika ‘0’ maupun logika ‘1’ pada salah satu port mikrokontroler yang terhubung dengan buzzer dengan tundaan (delay) kira-kira 15 detik. Hal ini untuk memudahkan proses pengukuran menggunakan volt meter pada multimeter. Kemudian dilakukan pengamatan dengan mendengar suara yang dihasilkan oleh buzzer. Hasil pengujian diperlihatkan pada tabel 4. Tabel 4. Pengujian Buzzer Logika Port ‘0’ ‘1’

Tegangan pada Port 0 volt DC 4,9 volt DC

Kondisi Buzzer Diam Mengeluarkan bunyi / suara

Dari hasil pengujian pada tabel 4 disimpulkan bahwa pengujian buzzer sudah sesuai dengan teori yang ada, yaitu buzzer mengeluarkan bunyi jika diberi logika ‘1’ dan sebaliknya diam jika diberi logika ‘0’. E.

Pengujian

Peralatan

Secara

Keseluruhan Setelah semua blok rangkaian diuji, maka selanjutnya dilakukan pengujian peralatan secara keseluruhan dengan menghubungkan kabel papan pengendali (panel control) dengan scoring board sesuai dengan konektor yang ada. Kemudian peralatan di ON kan dan dilakukan. Lakukan setting lama waktu pertandingan. Coba amati tampilan pada seven segment. Setelah tombol start ditekan, seven segment akan menunjukkan lama waktu pertandingan dalam format menit dan detik. Selanjutnya lakukan penambahan skor dengan memindahkan posisi skalar pada posisi ON sesaat dan selanjutnya ubah ke posisi OFF kembali. Jika sistem bekerja dengan baik, maka akan terjadi penambahan nilai angka pada seven segment skor. Setelah itu lakukan

137

penambahan nilai angka kesalahan (fault) dengan memindahkan skalar penambahan kesalahan (fault) pada papan pengendali (panel control) pada posisi ON sesaat dan selanjutnya kembali ke posisi OFF. Jika terjadi penambahan nilai kesalahan berarti sistem penambahan kesalahan telah bekerja dengan baik. Selanjutnya dilakukan pengecekan terhadap babak (period)¸ dan saklar-saklar yang lain. Pengujian bluetooth dilakukan dengan mengirimkan pesan text melalui smartphone. Jika tampilan pada seven segment sesuai dengan yang dikirimkan melalui smartphone maka berarti pengendalian menggunakan bluetooth telah bekerja dengan baik. Jika semua sub sistem yang ada sudah bekerja sesuai dengan rancangan, berarti program dan sistem yang dibuat telah bekerja dengan baik.

5. Simpulan 1. Semua komponen pendukung dalam sistem scoring board seperti mikrokontroler, saklar input kendali scoring board driver seven segment, seven segment dan modul RTC (Real Time Clock) DS1307 serta buzzer, mampu bekerja sesuai dengan fungsinya untuk menghasilkan sistem scoring board yang baik dan sesuai dengan hasil rancangan. 2. Komunikasi standar RS-485 antara mikrokontroler pada scoring board dengan mikrokontroler pada panel pengendali (panel control) mampu dilakukan dengan jarak kabel ± 75 meter. 3. Pengendalian melalui bluetooth mampu dilakukan dalam jarak ± 20 meter. 4. Instruksi yang dibuat dengan bahasa pemrograman basic dengan Bascom AVR yang disimpan di dalam Flash PEROM mikrokontroler ATMega8535 mampu bekerja pada sistem scoring board yang dirancang, sehingga sistem scoring board bekerja sesuai hasil yang diinginkan. Saran 1. Sistem belum dilengkapi dengan fasilitas penyimpanan data scoring board yang menggunakan memory non volatile, sehingga peralatan harus dilengkapi UPS untuk menjaga tampilan angka skor,

138


kesalahan (fault) dan babak (period) serta tampilan waktu pada seven segment. 2. Bagi yang ingin meneliti untuk kelanjutan, dapat mengembangkan ke dalam sistem kendali menggunakan komunikasi wireless yang lain seperti melalui infra red, wifi.

Referensi [1] [2]

[3]

Bishop, O, “Dasar-dasar Elektronika.” Jakarta. Erlangga, 2004. Kadir, Abdul, “Arduino, from Zero to a PRO, Panduan Mempelajari Aneka Proyek Berbasis Mikrokontroler”, Yogyakarta, Andi, 2015. Setiawan, Afrie, “Mikrokontroler ATMEGA8535 & ATMEGA16

Menggunakan BASCOM-AVR”, Yogyakarta, Andi, 2010. [4] Spasov,Peter, “Microcontroler Technology”, Second Edition, Prentice-Hall, 1996.. [5] Suyadhi, Taufiq Dwi Septian, “Buku Pintar Robotika, Bagaimana Merancang & Membuat Robot Sendiri”, Yogyakarta, Andi, 2010. [6] Usman, “Teknik Antarmuka + Pemrograman Mikrokontroler AT89S52.” Yogyakarta. Andi, 2008. [7] Yeralan, Sencer & Ashutosh Ahluwalia, “Programming and Interfacing The 8051 Microcontroller”, Addison Wesley Publishing Company, t.t. [8] www.atmel.com [9] www.innovative-electronics.com [10] https://juniarto1985.wordpress.com

Sistem Kendali Scoring Board Futsal Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 dengan Komunikasi Rs-485 dan Bluetooth

Recommend Documents