Pengendalian Pintu Gerbang Dan Intensitas Lampu Ruangan Berdasarkan Jam Kerja Menggunakan Delphi

LAMPU RUANGAN BERDASARKAN INFORMASI JAM

KERJA MENGGUNAKAN DELPHI

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat

dalam menempuh Program Pendidikan Sarjana

di Jurusan Teknik Elektro

Disusun Oleh : IIP IRMANSYAH

13106022

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

2011

i

Tugas akhir ini menuangkan tentang pengontrolan pintu gerbang dan intensitas lampu ruangan menggunakan Program Borland Delphi 7 dan dibantu dengan 2 buah mikrokontroler ATmega16. Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah membuat aplikasi simulasi pengendalian pintu gerbang dan intensitas lampu ruangan secara otomatis, serta memantau dan mengendalikannya menggunakan Program Borland Delphi 7. Pendeteksian keberadaan kendaraan dan keberadaan orang dalam ruangan dibantu oleh rangkaian sensor infra merah yang terdiri dari rangkaian pengirim (Infra merah) dan rangkaian penerima (Photodioda). Semua data yang telah diproses oleh 2 buah mikrokontroler ATmega16 dikirimkan ke PC melalui rangkaian komunikasi RS232.

Perancangan simulasi yang dilakukan pada pengontrolan pintu gerbang dan intensitas cahaya lampu ruangan ini dilakukan dalam 3 tahap. Pertama perancangan software mulai dari menerangkan cara kerja system sampai pemograman bahasa pada mikrokontroler dan pemograman Borland Delphi 7. Kedua, perancangan hardware yang dilakukan dengan membuat rangkaian-rangkaian yang digunakan dalam perancangan dan menempatkan tata letak dari setiap rangkaian yang digunakan. Ketiga, merupakan tahap terakhir dalam perancangan alat yaitu penggabungan antara software dengan hardware.

ii

The final task is poured on the control gate and the intensity of room light using Borland Delphi 7 program and assisted with 2 pieces ATmega16 microcontroller. The purpose of this Final Project is to create a simulation application controlling the gates and automatic room light intensity, and monitoring and control by using Borland Delphi 7 Program. Vehicle presence detection and the presence of people in the room helped by a series of infrared sensors which consist of a set of senders (Infrared) and receiver circuits (Photodiode). All data have been processed by the microcontroller ATmega16 2 pieces sent to a PC via RS232 communication circuits.

Designing a simulation performed on the control gate and the intensity of light the room done in 3 phases. The first design of the software of the system to explain the working of the microcontroller and the programming language Borland Delphi 7 programming. Second, the hardware design is done by making the circuits used in the design and put the layout of each circuit used. Third, is the last stage in the design of a tool that is a merger between the software with the hardware.

iii

Dengan mengucapkan puji syukur Alhamdulillah segala puji bagi Allah SWT, karena berkat Rahmat dan Ridho-Nya jualah, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini dengan judul “PENGENDALIAN PINTU GERBANG DAN INTENSITAS LAMPU RUANGAN BERDASARKAN INFORMASI JAM KERJA MENGGUNAKAN DELPHI.”

Penulisan Tugas Akhir ini dimaksudkan sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan studi Program Sarjana pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Universitas Komputer Indonesia. Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis seringkali menghadapi kesulitan-kesulitan. Namun atas bantuan dan dorongan moril ataupun materiil dari berbagai pihak, maka penulisan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Dalam kesempatan ini izinkanlah penulis untuk menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Ir. Eddy Suryanto Soegoto, M.Sc sebagai Rektor UNIKOM Bandung.

2. Bapak Dr. Arry Ahmad Armansebagai Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer UNIKOM Bandung.

3. Bapak Muhammad Aria, MT. Sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro UNIKOM Bandung dan pembimbing penulis tugas akhir ini.

4. Ibu Tri Rahajoeningroem, MT sebagai Koordinator Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro UNIKOM Bandung.

iv di UNIKOM Bandung.

6. Ibu Mery selaku sekretaris Jurusan Program Studi Teknik Elektro UNIKOM Bandung.

7. Kedua Orang Tuakuyang selalu memberikan dorongan moril dan materi serta do’a kepada penulis selama mengikuti perkuliahan di UNIKOM Bandung.

8. Kakakku Abung Supama Wijaya yang telah memberikan banyak petuah dan masukan selama penulis mengikuti perkuliahan di UNIKOM.

9. Adiku tercinta Neng Dinda Fajrianti yang selalu menghibur disaat penulis mengalami ganguann-ganguan dalam berfikir.

10.Nia Rusydiana yang selalu bersabar dan banyak memberikan dukungan selama penulis menyusun laporan tugas akhir ini.

11. Penghuni kontrakan Eceng Gondok. Agah Junaedi Rohman, Hanra Syariandi, Rudi Rusdiana, Yuga Aditya Permana yang telah menjadi sahabat penulis dalam suka dan duka selama mengikuti perkuliahan di Jurusan Teknik Elektro UNIKOM Bandung. “Thanks You So Much…!!” 12. Kawan seperjuangan di kampus Wahyudin, Mamang Arief Amirrudin,

Primayuda Permana, Ifey, Angga Nugraha, Dede Nugraha, Mulyana Syarif, Feri Firdian, Wida Pramudita, Agung Herdiana, Rudi Susilo, Badrun, Omen, Indra Purnama, Zakir Ali, Mulki Soprima.

Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dan mendukung dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini.

v kepada penulis mendapat paha dari-Nya. Amin.

Bandung, Agustus 2011

1 1.1 Latar Belakang

Perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) dewasa ini sangat pesat, terutama dibidang teknologi elektronika. Komputer merupakan salah satu alat elektronika yang berteknologi tinggi. Dengan adanya komputer peranan manusia menjadi lebih ringan, karena komputer dapat bekerja secara terus -menerus. Sehingga pemanfaatan dari komputer dapat membantu manusia dalam mengerjakan pekerjaan yang rutinitas.

Dalam era modern, sistem kontrol biasanya menuju pada otomatisasi sistem. Karena dengan adanya sistem otomatis ini, maka peranan manusia dapat terbantu. Bukan hanya sebagai alat pembatu manusia tetapi sistem otomatis ini dapat memudahkan suatu proses kerja. Maka untuk memenuhi kebutuhan otomatisasi ini, diperlukan alat kontrol yang dapat bekerja secara otomatis.

Dalam kehidupan sehari - hari, fungsi dari lampu sangatlah penting, baik itu di rumah – rumah, kantor, ataupun di industri – industri. Namun terkadang penggunaan lampu tersebut tidaklah sesuai dengan keadaan yang ada, contoh : jika seseorang memasuki ruangan di malam hari, maka dia membutuhkan penerangan dari lampu. Ketika lampu tersebut nyala, maka teranglah seluruh ruangan itu, padahal di sana hanya ada satu orang saja. Itu merupakan ketidaksesuaian antara terangnya intensitas lampu dengan pengguna. Seharusnya intensitas cahaya lampu menyesuaikan dengan jumlah orang yang berada pada ruangan tersebut. Untuk mengatasi masalah ini, harus menggunakan alat bantu

yang memiliki kecerdasan, yaitu sebuah sensor. Banyak sensor yang dapat mendukung untuk sistem tersebut, salah satunya adalah sensor jarak yang bernama inframerah. Begitupun dengan penggunaan pintu gerbang, membutuhkan system otomatis untuk membuka atau menutupnya. Dan sensor inframerah dapat diterapkan pada aplikasi ini.

Pada umumnya, meskipun system kita bersifat otomatis, namun kita sering lupa untuk memantau system tersebut. Maka kita membutuhkan program yang bisa memantau keadaan system tersebut. Delphi dapat mengatasi masalah ini, dengan Delphi kita bisa mengendalikan dan memantau alat yang ingin kita kendalikan.

Penerapan pengaturan intensitas lampu secara otomatis dan pintu gerbang otomatis menggunakan Delphi ini sangat cocok diterapkan di perkantoran. Karena biasanya terdapat banyak karyawan yang berada di satu ruangan yang sama. Semakin banyak karyawan yang ada, maka semakin maximal cahaya lampu yang dipancarkan. Begitupun dengan buka/tutup pintu gerbang, pintu akan terbuka/tertutup tanpa campur tangan manusia secara langsung.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan yang ingin dicapai penulis dalam pembuatan Tugas Akhir ini adalah :

1. Merancang dan membuat prototipe alat pengatur intensitas cahaya lampu.

3. Memanfaatkan program Borland Delphi sebagai system monitoring dan pengendali.

4. Mengaplikasikan mikrokontroler jenis AVR ATMega16 sebagai komponen pengendali motor DC dan intensitas cahaya lampu.

1.3 Rumusan Masalah

Sesuai dengan latar belakang, maka rumusan masalah yang akan dibahas antara lain :

1. Bagaimana rancang bangun simulasi pengaturan intensitas lampu secara otomatis dan pintu gerbang otomatis menggunakan sensor inframerah yang nantinya dipantau oleh program Delphi.

2. Bagaimana langkah – langkah pemograman program Delphi. 3. Bagaimana proses monitoring menggunakan Program Delphi.

4. Bagaimana memutarkan motor stepper dengan menggunakan rangkaian sensor inframerah.

5. Bagaimana mengatur intensitas lampu dibantu dengan rangkaian sensor inframerah.

6. Bagaimana menguji alat yang telah dirancang.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah agar bahasan tidak menyimpang dari permasalahan yang ada, maka penulis perlu membatasinya.

Batasan - batasan masalah tersebut diantaranya :

1. Membuat rangkaian untuk intensitas lampu dan rangkaian untuk pintu gerbang.

2. Aplikasi otomatis rangkaian lampu dan pintu gerbang hanya dapat dioperasikan dari jam 7 pagi sampai jam 2 sore.

3. Penghitungan oleh sensor dilakukan dalam keadaan orang yang melewati pintu dalam keadaan tidak berdesakan atau dalam antrian. 4. Jenis lampu menggunakan lampu pijar.

5. Untuk pengontrolan lampu hanya digunakan di satu ruangan saja. 6. Pintu gerbang hanya untuk kendaraan roda 4.

7. Setiap pintu gerbang hanya menggunakan satu motor, yaitu motor DC.

8. Penguncian pintu gerbang hanya menggunakan keadaan motor yang tidak bergerak.

9. Monitoring dilakukan oleh program Delphi pada satu PC. 10. Alat kendali dipantau secara terpusat dalam ruang kontrol.

1.5 Metodologi Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan beberapa metode penelitian, baik untuk kebutuhan perancangan maupun mengumpulkan data yang kemudian dirangkum kedalam suatu bentuk penulisan yang sistematik. Di bawah ini adalah metode-metode penelitian yang digunakan dalam tugas akhir ini.

a. Studi Literatur

Tahapan ini dilakukan dengan cara mengumpulkan materi-materi yang diperlukan dalam melakukan penelitian dari berbagai jenis sumber kepustakaan diantaranya buku, literatur, jurnal, laporan penelitian, browsing internetdan berbagai sumber lainnya.

b. Perancangan Sistem

Tahapan ini terdiri 2 tahapan, yaitu tahap pertama perancangan perangkat keras seperti perancangan mekanik dan rangkaian-rangkaian elektronika, sedangkan tahap kedua adalah perancangan algoritma program (listing program) dengan menggunakan software CodeVisionAVR.

c. Pengujian Sistem

Pengujian alat akan dilakukan pada tiap blok (rangkaian elektronika sebelum diinterkoneksikan) dan pada keseluruhan rangkaian elektronika (setelah diinterkoneksikan).

1.6 Sistematika Penulisan

BAB 1 PENDAHULUAN, pada bab ini diberikan penjelasan mengenai pentingnya topik yang dikerjakan dan latar belakang mengapa penulis memilih topik pengendalian intensitas lampu dan pintu gerbang otomatis dengan dibantu dengan program delphi. Selain itu disertakan ketentuan dan batasan-batasannya. BAB II Dasar Teori, pada bagian ini dijelaskan tentang pengetahuan singkat mengenai komponen-komponen yang digunakan untuk membuat rangkaian dan alat pengendalian pintu gerbang dan intensitas lampu ruangan berdasarkan informasi jam kerja menggunakan delphi.

BAB 3 Perancangan Alat, Pada bagian ini akan dibahas mengenai pembuatan dan perancangan rangkaian yang digunakan. Mulai dari perancangan rangkaian power supply, rangkaian sensor infra merah, rangkaian system minimum, rangkaian dimmer, rangkaian driver motor dan rangkaian-rangkaian pendukung lainnya.

BAB 4 Pengujian dan Analisa, pada bab ini dilakukan beberapa pengujian terhadap rangkaian-rangkaian yang telah dibuat. Pengujian dilakukan dengan menjalankan alat tersebut. Sedangkan analisa dilakukan untuk mengukur tegangan dan arus yang terdapat pada titik tertentu alat tersebut.

BAB 5 Kesimpulan, Pada bab ini akan disimpulkan hasil-hasil yang didapat dari bagian Pengujian dan Analisa, kemudian dibandingkan dengan tujuan yang hendak dicapai.

7 2.1 Pengenalan dan Pengertian Delphi

Delphi adalah suatu bahasa pemograman (development language) yang digunakan untk merancang suatu aplikasi program.

Delphi termasuk dalam pemrograman bahasa tingkat tinggi (high level lenguage). Maksud dari bahasa tingkat tinggi yaitu perintah-perintah programnya menggunakan bahasa yang mudah dipahami oleh manusia. Bahasa pemrograman Delphi disebut bahasa prosedural artinya mengikuti urutan tertentu. Dalam membuat aplikasi perintah-perintah, Delphi menggunakan lingkungan pemrograman visual.

Delphi merupakan generasi penerus dari Turbo Pascal. Pemrograman Delphi dirancang untuk beroperasi dibawah sistem operasi Windows. Program ini mempunyai beberapa keunggulan, yaitu produktivitas, kualitas, pengembangan perangkat lunak, kecepatan kompiler, pola desain yang menarik serta diperkuat dengan bahasa perograman yang terstruktur dalam struktur bahasa perograman

Object Pascal.

Sebagaian besar pengembang Delphi menuliskan dan mengkompilasi kode program di dalam lingkungan pengembang aplikasi atau Integrated Development Environment (IDE). Lingkungan kerja IDE ini menyediakan sarana yang diperlukan untuk merancang, membangun, mencoba, mencari atau melacak kesalahan, serta mendistribusikan aplikasi. Sarana-sarana inilah yang

memungkinkan pembuatan prototipe aplikasi menjadi lebih mudah dan waktu yang diperlukan untuk mengembangkan aplikasi menjadi lebih singkat.

2.1.1 File – file Penyusun Project

Sepintas sebuah program aplikasi yang dapat dibuat dengan menggunakan Delphi hanya terdiri dari file project dan sebuah unit. Namun kenyataannya terdapat beberapa file yang dibentuk pada saat membangun sebuah program aplikasi. Berikut ini merupakan file-file penyusun projek yang terdapat pada program Delphi, yaitu :

1. File Project (.D pr ) dan file Unit (.P as )

Sebuah program Delphi terbangun dari modul-modul source code yang disebut unit. Delphi menggunakan sebuah file projek (.D pr ) untuk menyimpan program utama. File sumber untuk unit biasanya berisi sebagian besar kode di dalam aplikasi, file ini ditandai dengan ekstensi (.P as ). Setiap aplikasi atau projek terdiri atas file projek tunggal atau lebih dalam file unit.

2. File Form(. Dfm )

File form adalah file biner yang dibuat oleh Delphi untuk menyimpan informasi yang berkaitan dengan form.

3. File Resource(. Res )

File resource merupakan file biner yang berisi sebuah ikon yang digunakan oleh project. File ini secara terus menerus di-update atau diubah oleh Delphi sehingga file ini tidak bisa diubah oleh pemakai. Dengan menambahkan file resourcepada aplikasi dan menghubungkan dengan file

project dapat menggunakan editor resource, misalnya editor untuk membuat file resource.

4. File Project Options(. Dof ) dan File Desktop Settings (. Ds k)

File project options merupakan file yang berisi options-options dari suatu

project yang dinyatakan melalui perintah Options dari menu Project. Sedang file desktop settingberisi option-option yang dinyatakan melalui perintah Environment Optionsdari menu Tools. Perbedaan di antara kedua jenis file tersebut adalah bahwa file project options dimiliki oleh setiap project sedangkan file desktop setting dipakai untuk lingkungan Delphi. Apabila ada kerusakan pada kedua jenis file tersebut dapat mengganggu proses kompilasi. Prosedur yang dapat kita tempuh untuk menangani gangguan tersebut adalah dengan menghapus kedua jenis file tersebut yaitu . Do f dan . Dsk karena kedua file tersebut akan terbentuk secara otomatis pada saat menyimpan project.

5. File Backup(.~d p, . ~d f, . ~p a)

File-file dengan ekstensi di atas merupakan file backupdari suatu project,

form dan unit. Ketiga jenis file tersebut akan terbentuk pada saat proses penyimpanan untuk yang kedua kalinya. Kerena ketiga file tersebut berjenis backup (cadangan) maka ketiga jenis file tersebut berisi salinan terakhir dari file-file utama sebelum disimpan lebih lanjut.

6. File jenis lain

File-file dengan ekstensi lain yang dapat ditemukan dalam folder tempat penyimpanan program aplikasi selain yang memiliki ekstensi yang telah disebutkan pada umumnya adalah file-file yang dibentuk oleh compiler

dan beberapa file Windows yang digunakan Delphi. File-file tersebut adalah:

a) File Executable (. Exe ). File ini dibentuk oleh compiler dan meruakan file esekusi (executable) dari program aplikasi. File ini berdiri sendiri dan hanya memerlukan file library di D LL , VB X dan lain-lain

b) File unit Object (. Dcu). File ini merupakan file unit (. Pa s) yang telah dikompilasi oleh compiler yang akan dihubungkan dengan file esekusi.

c) File Dinamic Link Library (.D ll). File ini dibentuk oleh compiler

apabila kita merancang . DLL sendiri.

d) File Help. File ini merupakan file Windows dan merupakan file

helpstandar yang dapat dipakai diprogram aplikasi Delphi.

e) File Image (. Wm f, . Bmp , .Ico ). File-file ini merupakan file Windows dari aplikasi selain Delphi yang dapat digunakan untuk mendukung program aplikasi yang kita rancang tampak lebih menarik.

2.1.2 Tampilan Delphi

Berikut adalah gambar dari keseluruhan tampilan Delphi

Gambar 2.1 Tampilan Delphi

2.1.3 IDE (Integrated Development Environment)

Kemudian, hal yang paling pertama dalam mengenal Delphi adalah harus mengetahui IDE. IDE (Integrated Development Environment) merupakan lingkungan/wilayah dimana seluruh tools atau komponen-komponen yang dibutuhkan untuk merancang atau membangun aplikasi program. Secara umum IDE Delphi di kelompokkan kepada 8 bagian yaitu :

1. Main Menu

Merupakan penunjuk ke seluruh fasilitas yang disediakan aplikasi Delphi.

2. Toolbar / Speedbar

Merupakan Icon (Sortcut)yang dirancang untuk lebih memudahkan menjangkau fasilitas yang ada pada Delphi.

Gambar 2.3. Toolbar Pemrograman Delphi 3. Component Palette

Merupakan komponen-komponen VCL(Visual Component Library) yang dikelompokkan kedalam Tab-tab, komponen komponen inilah yang akan digunakan untuk merancang interface atau antar muka aplikasi.

Gambar 2.4. Component Palette Pemrograman Delphi 4. Form Designer

Merupakan interface (antar muka) apalikasi yang akan dibangun, Form akan menampung seluruh komponen yang akandigunakan dalam proses

perancangan sebuah aplikasi dengan Delphi.

5. Code Editor

Code editor merupakan tempat untuk menuliskan kode program menggunakan bahasa object Pascal. Kode program tidak perlu di tulis secara keseluruhan karena Delphi sudah menyediakan blok atau kerangka untuk menulis kode program.

Gambar 2.6. Code Editor Pemrograman Delphi 6. Code Explorer

Digunakan untuk memudahkan berpindah antar file unit di dalam jendela code editor. Code explorer berisi daftar yang menampilkan semua tipe,class, properti , method, variabel global, rutin global yang telah didefinisikan di dalam unit. Saat memilih sebuah item dalam code explorer, kursor akan berpindah menuju implementasi dari item yang dipilih di dalam code editor.

Gambar 2.7. Code Explorer Pemrograman Delphi 7. Object inspector

Object inspector digunakan untuk mengubah properti atau karakteristik dari suatu komponen. Terdiri dari 2 tab yaitu :

a. _Properties

Digunakan untuk menentukan seting suatu objek. Satu objek memiliki beberapa properti yang dapat diatur langsung dari object inspector maupun melalui kode program. Seting ini mempengaruhi cara kerja objek tersebut saat aplikasi dijalankan.

b. _Event

Merupakan bagian yang dapat diisi dengan kode program tertentu yang berfungsi untuk menangani event-event (berupa sebuah procedure) yang dapat direspon oleh sebuah komponen.

Event adalah peristiwa atau kejadian yang diterima oleh suatu objek, misal : klik, drag, dan lain-lain. Event yang diterima objek akan memicu Delphi menjalankan kode program yang ada didalamnya. Misalnya ingin sesuatu dikerjakan pada saat form ditutup, maka untuk

menyatakan tindakan tersebut (berupa sebuah procedure) menggunakan OnClose.

Gambar 2.8. Object Inspector Pemrograman Delphi 8. Object Tree View

Object tree view berisi daftar komponen yang sudah diletakkan di form designer.

2.1.4 Kode Perintah Pada Delphi

Berikut adalah contoh bahasa pemograman pada Delphi yang dapat menghubungkan ke mikrokontroler.

. Gambar 2.10 Port Library

Gambar di atas merupakan contoh tampilan Delphi yang dapat mengirimkan data ke mikrokontroler. Komponen Delphi tersebut merupakan icon memo pada Delphi. Komponen memo diatas akan karakter ke serial port, yang akan diterima oleh mikrokontroler, selanjutnya mikrokontroler akan mengirim karakter yang dikirimkan. Dengan mengatur Comport Componen dan mengubah properties-nya menjadi 9600bps, kemudian menyesuaikan COMx maka isi dengan kode seperti ini :

procedure TForm1.ComPortRxChar(Sender: TObject; Count: Integer); var

Str:string;

ch : char; i,j:integer; begin

ComPort.ReadStr(Str, Count); j := 0; for i := 1 to Count do begin

ch := str[i];

if ord(ch)<>0 then memo.SelText := ch else memo.SelText := ‘0′

end; end;

Artinya bahwa bila ada data masuk ke serial port, maka akan ditampilkan di jendela memo, kemudian program pada button adalah ;

ComPort.ShowSetupDialog;

Fungsinya adalah mengatur parameter serial port.

Kemudian pengisian program pada Memo - OnKeyPress seperti dibawah ini;

procedure TForm1.MemoKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char); begin

ComPort.WriteStr(key); end;

Artinya apa yang kita ketikan di jendela memo, akan dikirimkan ke serial port.

2.2 Mikrokontroler AVR ATmega16

AVR merupakan seri mikrokontroler Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) 8-bit buatan Atmel berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi pada program dieksekusi

dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose,

timer/counter fleksibel dengan mode compare, interupsi internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, power saving mode, ADC dan PWM. AVR pun mempunyai In-System Programmable (ISP) Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang (read/write) dengan koneksi secara serial yang disebut Serial Peripheral Inteface(SPI).

AVR memilki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain, keunggulan mikrokontroler AVR yaitu memiliki kecepatan dalam mengeksekusi program yang lebih cepat, karena sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock (lebih cepat dibandingkan mikrokontroler keluarga MCS 51 yang memiliki arsitektur Complex Intrukstion Set Compute).

ATMega16 mempunyai throughput mendekati 1 Millions Instruction Per Second (MIPS) per MHz, sehingga membuat konsumsi daya menjadi rendah terhadap kecepatan proses eksekusi perintah.

Beberapa keistimewaan dari AVR ATMega16 antara lain:

1. Mikrokontroler AVR 8 bit yang memilliki kemampuan tinggi dengan konsumsi daya rendah

2. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16MHz

3. Memiliki kapasitas Flash memori 16 Kbyte, EEPROM 512 Byte dan SRAM 1 Kbyte

4. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu PortA, PortB, PortC dan PortD 5. CPU yang terdiri dari 32 buah register

7. PortUSART untuk komunikasi serial 8. Fitur peripheral

 Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan (compare)

 Dua buah Timer/Counter 8 bit dengan Prescaler terpisah dan

Mode Compare

 Satu buah Timer/Counter 16 bit dengan Prescaler terpisah,

Mode Compare dan Mode Capture

 Real Time Counterdengan Oscillatortersendiri

 Empat kanal PWM

 8 kanal ADC

 8 Single-ended Channel dengan keluaran hasil konversi 8 dan 10 resolusi (register ADCH dan ADCL)

 7 Diferrential Channel hanya pada kemasan Thin Quad Flat Pack (TQFP)

 2 Differential Channeldengan Programmable Gain

 Antarmuka Serial Peripheral Interface (SPI)Bus

 Watchdog Timerdengan Oscillator Internal

 On-chip Analog Comparator

2.2.1 Konfigurasi Pin AVR ATMega16

Gambar 2.11 Konfigurasi Kaki (pin) ATMega16

Konfigurasi pin ATMega16 dengan kemasan 40 pin Dual In-line Package

(DIP) dapat dilihat pada Gambar 2.10. Dari gambar diatas dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pinATMega16 sebagai berikut :

Vcc : Masukan tegangan catu daya GND : Ground

Port A (PA7..PA0) : Port A berfungsi sebagai masukan analog ke ADC internal padamikrokontroler ATMega16, selain itu juga berfungsi sebagai portI/O dua arah 8 bit, jika ADC-nya tidak digunakan. Masing-masing pin menyediakan resistor pull-up internal yang bisa diaktifkan untuk masing-masing bit.

Port B (PB7..PB0) : Port B berfungsi sebagai sebagai port I/O dua arah 8 bit. Masing-masing pin menyediakan resistor pull-up internal yang bisa diaktifkan untuk masing-masing bit.

Port C (PC7..PC0) : Port C berfungsi sebagai sebagai port I/O dua arah 8 bit. Masing-masing pin menyediakan resistor pull-up internal yang bisadiaktifkan untuk masing-masing bit. Resistor pull up internal berkaitan dengan rangkaian internal pada mikrokontroler AVR yang bersangkutan.

Port D (PD7..PD0) : Port D berfungsi sebagai sebagai port I/O dua arah 8 bit. Masing-masing pin menyediakan resistor pull-up internal yang bisa diaktifkan untuk masing-masing bit.

RESET : Masukan Reset. Level rendah pada pin ini selama lebih dari lama waktu minimum yang ditentukan akan menyebabkan reset, walaupun clock tidak dijalankan.

XTAL1 : Masukan ke penguat osilator terbalik (inverting) dan masukan ke rangkaian clock internal.

XTAL2 : Keluaran dari penguat osilator terbalik.

AVCC : Merupakan masukan tegangan catu daya untuk Port A sebagai ADC, biasanya dihubungkan ke Vcc, walaupun ADC-nya tidak digunakan. Jika ADC digunakan sebaiknya dihubungkan ke Vcc melalui tapis lolos-bawah (low-pass filter).

2.2.2 Pemograman Mikrokontroler ATmega16

Pengembangan sebuah system menggunakan mikrokontroler AVR buatan ATMEL menggunakan software AVR STUDIO dan CodeVision AVR. AVR STUDIO merupakan software khusus untuk bahasa assembly yang mempunyai fungsi sangat lengkap, yaitu digunakan untuk menulis program, kompilasi, simulasi dan download program ke IC mikrokontroler AVR dapat dilakukan pada CodeVision. CodeVision AVR memilki fasilitas terminal, yaitu untuk melakukan komunikasi serial dengan mikrokontroler yang sudah diprogram. Proeses

download program ke IC mikrokontroler AVR dapat menggunakan system download secara In-System Programming (ISP). ISP Flash On-chip mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI.

Mikrokontroler AVR dapat menggunakan bahasa C dalam penulisan programnya, sehingga dapat memudahkan dan mempersingkat instruksi – intruksi yang digunakan dalam bahasa assembly. Dalam pembuatan program yang menggunakan fungsi atau aritmatika, Bahasa C menawarkan kemudahan dengan menyediakan fungsi – fungsi khusus, seperti: pembuatan konstanta, operator aritmatika, operatot logika, operator bitwise dan operator Assigment. Selain itu, bahasa C menyediakan Program kontrol seperti: Percabangan (if dan if…else), Percabangan switch, Looping (for, while dan do…while), Array, serta fungsi – fungsi lainnya. Di bawah ini merupakan contoh penulisan program dalam bahasa C untuk mikrokontroler AVR ATMega16. Berikut adalah perintah mikrokontroler mengirim data ke PC

#include <mega16.h> #include <stdio.h> #include <delay.h> #include <string.h> void main(void) {

unsigned char judul[]={"Kirim Data"}; UCSRA=0x00;

UCSRB=0x18; UCSRC=0x86;

UBRRH=0X00; // Baud rate 9600bps, pada kristal 4 MHz UBRRL=0X19;

puts(judul); //tampilkan pesan dan ganti baris putchar('O');

delay_ms(100); //tunggu UDR siap UDR='K';

}

Diatas adalah contoh program pengiriman data ke PC. Maka, pada saat kita membuka hyperterminal pada PC dan menjalankannya, maka akat tampil tulisan “Kirim Data”.

2.3 Komunikasi Data Serial

Standart RS232 ditetapkan oleh Electronic Industry Association dan

Telecomunication Industry Association pada tahun 1962. Nama lengkapnya adalah EIA/TIA-232 Interface Between Data Terminal Equipment and Data Terminal equipment Employing Serian Binary Data Interchage. Dengan demikian

standard ini hanya menyangkut komunikasi data antara komputer (Data Terminal Equipment - DTE) dengan alat-alat pelengkap computer (Data Circuit Terminal Equipment - DCE). Dalam banyak literatur, DCE sering diartikan sebagai Data Communication Equipment, hal ini bisa dibenarkan tetapi pengertiannya menjadi lebih sempit karena sebagai Data Communication Equipment yang dimaksud dengan DTE hanya sebatas peralatan untuk komunikasi, misalnya modem. Padahal yang dimaksud dengan Data Circuit Terminal Equipment bisa meliputi macam-macam alat pelengkap komputer yang dihubungkan ke komputer dengan standard RS232, misalnya Printer, Optical Mark Reader, Card Register dan alat-alat lainnya yang bisa dihubungkan ke komputer.

Pada prinsipnya, serial ialah pengiriman data dilakukan per bit, sehingga lebih lambat dibandingkan parallel seperti pada port printer yang mampu mengirim 8 bit sekaligus dalam sekali detak. Beberapa contoh serial ialah mouse, scanner dan system akuisisi data yang terhubung ke port COM1/COM2.

Device pada serial port dibagi menjadi 2 (dua ) kelompok yaitu Data Communication Equipment (DCE)dan Data Terminal Equipment (DTE).Contoh dari DCEialah modem, plotter, scanner dan lain lain sedangkan contoh dari DTE

ialah terminal di komputer.

Spesifikasi elektronik dari serial port merujuk pada Electronic Industry Association (EIA) :

1. “Space” (logika 0) ialah tegangan antara + 3 hingga +25 V. 2. “Mark” (logika 1) ialah tegangan antara –3 hingga –25 V.

3. Daerah antara + 3V hingga –3V tidak didefinisikan /tidak terpakai 4. Tegangan open circuit tidak boleh melebihi 25 V.

5. Arus hubungan singkat tidak boleh melebihi 500mA.

Komunikasi serial membutuhkan port sebagai saluran data. Berikut tampilan port serial DB9 yang umum digunakan sebagai port serial.

Gambar 2.12 Port DB9 Keterangan

· Pin 1 = Data Carrier Detect (DCD)

· Pin 2 = Received Data (RxD)

· Pin 3 = Transmitted Data (TxD)

· Pin 4 = Data Terminal Ready (DTR)

· Pin 5 = Signal Ground (common)

· Pin 6 = Data Set Ready (DSR)

· Pin 7 = Request To Send (RTS)

· Pin 8 = Clear To Send (CTS)

· Pin 9 = Ring Indicator (RI)

Pada UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter), kecepatan pengiriman data ( atau yang sering disebut dengan Baud Rate ) dan fase clock pada sisi transmitter dan sisi receiver harus sinkron. Untuk itu diperlukan sinkronisasi antara Transmitter dan Receiver. Hal ini dilakukan oleh bit “Start”

dan bit “Stop”. Ketika saluran transmisi dalam keadaan idle, output UART adalah dalam keadaan logika “1”.

Ketika Transmitter ingin mengirimkan data, output UART akan diset dulu ke logika “0” untuk waktu satu bit. Sinyal ini pada receiver akan dikenali sebagai sinyal “Start” yang digunakan untuk menyinkronkan fase clocknya sehingga sinkron dengan fase clock transmitter. Selanjutnya data akan dikirimkan secara serial dari bit yang paling rendah (bit0) sampai bit tertinggi. Selanjutnya akan dikirimkan sinyal “Stop” sebagai akhir dari pengiriman data serial.

Untuk dapat menggunakan port serial harus diketahui dahulu alamat dari port serial tersebut. Biasanya tersedia dua port serial pada CPU, yaitu COM1 dan COM2. Base Address COM1 biasanya 1016 (3F8h) dan COM2 biasanya 760 (2F8h). Alamat tersebut adalah alamat yang biasa digunakan, tergantung komputer yang digunakan.Tepatnya kita bisa melihat pada peta memori tempat menyimpan alamat tersebut, yaitu memori 0000.0400h untuk COM1 dan 0000.0402h untuk COM2.

Berikut adalah nama-nama register yang digunakan beserta alamatnya. Tabel 2.1 Nama register dan alamat register

Nama Register COM1 COM2

TX Buffer 3F8h 2F8h

RX Buffer 3F8h 2F8h

Baud Rate Dicisor latch LSB 3F8h 2F8h Baud Rate Dicisor latch MSB 3F9h 2F9h Interrupt Enable Register 3F9h 2F9h Interrupt Identification Register 3FAh 2FAh Line Control Register 3FBh 2FBh Modem Control Register 3FCh 2FCh Line Status Register 3FDh 2FDh Modem Sttus Register 3FEh 2FEh

Keterangan Register :

 RX Buffer, digunakan untuk menampung dan menyimpan data dari DCE.

 TX Buffer , digunakan untuk menampung dan menyimpan data yang akan dikirim ke port serial.

 Baud Rate Divisor Latch LSB , digunakan untuk menampung byte bobot rendah untuk pembagi clock pada IC UART agar didapat baud rate yang tepat.

 Baud Rate Divisor Latch MSB , digunakan untuk menampung byte bobot tinggi untuk pembagi clock pada IC UART sehingga total angka pembagi adalah 4 byte yang dapat dipilih dari 0001h sampai FFFFh.

Berikut adalah tabel angka pembagi yang sering digunakan : Tabel 2.2 Tabel Baud Rate

Baud Rate (bit/detik) Angka Pembagi

300 0180h 600 0C00h 1200 0060h 1800 0040h 2400 0030h 4800 0018h 9600 000ch 2.4 Photodioda

Photodioda adalah suatu jenis diode yang resistansinya berubah-udah jika cahaya yang jatuh pada diode berubah-unah intensitasnya. Dalam gelap nilai tahannya sangat besar hingga praktis tidak ada arus yang mengalir. Semakin kuat cahaya yang jatuh pada diode maka semakin kecil nilai tahanannya. Photodioda ini digunakan terutama sebagai saklar elektronik yang bereaksi akibat perubahan intensitas cahaya.

Photo diode adalah diode sambungan p-n yang secara khusus dirancang untuk mendeteksi cahaya dan biasanya terdapat lapisan intrinsic antara lapisan p dan n. piranti yang memiliki lapisan intrinsic disebut pin atau PIN photodioda. Energi cayahanya lewat melalui lensa yang mengekspos sambungan.

Photodioda dirancang beroperasi pada mode bias-mundur. Arus bocor bias mundur meningkat dengan peningkatan level cahaya. Harga arus umumnya adalah dalam rentang micro-ampere. Photodioda mempunyai waktu respon yang cepat terhadap berbagai cahaya. Cahaya diserap pada daerah penyambungan atau daerah intrinsic menimbulkan pasangan electron-hole, kebanyakan pasangan tersebut menghasilkan arus yang berasal dari cahaya.

Photodioda dapat dioperasikan dalam 2 animal mode yang berbeda, yaitu :

1. Mode photovoltaic : seperti solar sell, penyerapan pada photodioda menghasilkan tegangan yang dapat diukur. Bagaimanapun, tegangan yang dihasilkan dan tenaga cahaya ini sedikit tidak linier, dan range perubahannya sangat kecil.

2. Mode photokonduktivitas : disini photodioda di aplikasikan sebagai tegangan revers (tegangan balik) dari sebuah diode (yaitu tegangan pada arah tersebut pada diode tidak akan menghantarkan tanpa terkena cahaya) dan pengukuran menghasilkan arus photo (hal ini juga bagus untuk mengaplikasikan tegangan mendekati 0)

Karakteristik bahan photodioda :

1. Silicon (Si)

Arus lemah sangat gelap, kecepatan tinggi, sensitivitas bagus antara 400nm sampai 1000nm (terbaik antara 800 nm sampai 900 nm).

2. Germanium (Ge)

Arus tinggi sangat gelap, kecepatan lambat, sensitivitas baik antara 600 nm sampai 1800 nm (terbaik 1400 nm sampai 1500 nm)

3. Indium gallium Arsennida (InGaAs)

Mahal, arus kecil saat gelap, kecepatan tinggi, sensitivitas baik pada jarak 800nm sampai 1700 nm (terbaik antara 1300 nm sampai 1600nm).

2.5 Dioda Pemancar Cahaya Infra merah (LED Infra merah)

Prinsip utama dari rangkaian sensor ini seperti layaknya sebuah saklar yang memberikan perubahan tegangan apabila terdapat penghalang diantara transceiver dan receiver. Sensor ini memiliki dua buah piranti yaitu rangkaian pembangkit/pengirim (Led Infra merah) dan rangkaian penerima (photodioda).

Rangkaian pembangkit/pengirim memancarkan sinar infra merah kemudian pancarannya diterima oleh penerima (photodioda) sehingga bersifat menghantar, akibatnya tegangan akan jatuh sama dengan tegangan ground (0). Dan sebaliknya apabila tidak mendapat pancaran sinar infra merah maka akan menghasilkan tegangan.

Led infra merah adalah suatu jenis diode yang apabila diberi tegangan maju maka arus majunya akan membangkitkan cahaya pada pertemuan PN-nya. Disini cahaya yang dibangkitkan adalah infra merah yang tidak dapat dilihat dengan

mata. Diode-dioda yang digunakan terbuat dari bahan Galium (Ga), Arsen (As), dan Fosfor (P) atau disingkat GaAsP. Tegangan maju antara anoda-katoda berkisar antara 1,5V-2V, sedangkan arus majunya berkisar 5mA-20mA. Led infra merah sesuai dengan rancangannya memancarkan cahaya pada spectrum infra merah dengan panjang gelombang λ=940 nm. Spectrum cahaya infra merah ini mempunyai level panas yang paling tinggi diantara sinar-sinar yang yang lain walaupun tidak tampak oleh mata dan mempunyai efek fotolistrik yang terkuat.

LED adalah diode yang menghasilkan cahaya saat diberi energi listrik. Dalam bias maju sambungan p-n terdapat rekomendasi antara electron bebas dan lubang (hole). Energi ini tidak seluruhnya diubah ke dalam bentuk energi cahaya atau photon melainkan dalam bentuk panas sebagian. Untuk diode yang memancarkan cahaya infra merah (infrared emiting diode = IRED). Sinar infra merah tidak dapat dilihat manusia, dengan menambahkan obat gallium arsenide dengan berbagai bahan dapat dibuat LED dengan output yang dapat dilihat seperti sinar merah, hijau, kuning, atau biru. Diode yang yang memancarkan cahaya (LED) digunakan untuk display alphabet dan digital serta sebagai lampu tanda.

Sebagian besar LED membutuhkan 1,5 V sampai 2,2 V untuk member bias maju dan membutuhkan arus sekitar 20mA sampai 30 mA untuk memancarkan cahaya. Dengan level-level tegangan yang lebih tinggi, LED dapat terbakar apabila tegangan maju yang diberikan melebihi 2 V. untuk mengatasi hal ini LED biasanya dihubungkan secara seri dengan tahanan yang membatasi tegangan dan arus pada nilai yang dikehendaki. Proses pemancaran cahaya akibat adanya energi listrik yang diberikan terhadap suatu bahan disebut dengan sifat elektroluminesensi. Material lain misalnya galiumarsenida pospat (GaP): photom

energi cahaya dipancarkan untuk menghasilkan cahaya tampak. Jenis lain dari LED digunakan untuk menghasilkan energi tidak tampak seperti yang dipancarkan oleh laser atau infra merah.

Gambar 2.14 Simbol dan rangkaian dasar sebuah LED

Pemancar infra merah adalah diode solid state yang terbuat dari bahan

Galium Arsenida (GaAs)yang mampu memancrkan fluks cahaya ketika diode ini dibias maju. Bila diberi bias maju electron dari daerah –n akan menutup lubang electron yang ada di daerah p. Selama proses rekomendasi ini, energi dipancarkan dari permukaan p dan n dalam bentuk photon. Photon-photon yang dihasilkan ini ada yang diserap lagi dan ada yang meninggalkan permukaan dalam bentuk radiasi energi.

2.6 TRIAC

Pada sub bab ini membahas tentang pengertian TRIAC, karakteristik TRIAC, dan TRIAC jenis Optoisolators.

2.6.1 Pengertian TRIAC

TRIAC merupakan singkatan dari TRIode Alternating Current, yang artinya adalah saklar triode untuk arus bolak-balik. TRIAC adalah pengembangan dari pendahulunya yaitu Diode Alternating Current (DIAC) dan Silicon Control

Rectifier (SCR). Ketiganya merupakan sub-jenis dari Thyristor, piranti berbahan silikon yang umum digunakan sebagai saklar elektronik, disamping transistor dan

Field Effect Transistor (FET). Perbedaan diantara ketiganya adalah dalam penggabungan unsur-unsur penyusunnya, serta dalam segi arah penghantaran arus listrik yang melaluinya. TRIAC sebenarnya adalah gabungan dua buah SCR atau

Thyristor yang dirancang anti paralel dengan satu buah elektroda gerbang (gate electrode) yang menyatu. SCR merupakan piranti zat padat (solid state) yang berfungsi sebagai sakelar daya berkecepatan tinggi.

Gambar 2.15 Sruktur dan Simbol TRIAC

2.6.2 Karakteristik TRIAC

TRIAC memiliki karakteristik swicthing seperti pada SCR, kecuali bahwa TRIAC dapat berkonduksi dalam berbagai arah. TRIAC dapat digunakan untuk mengontrol aliran arus dalam rangkaian AC. Elemen seperti penyearah dalam dua

arah menunjukkan kemungkinan dua aliran arus antara terminal utama M1 dan M2. Pengaturan dilakukan dengan memberi sinyal antara gate(gerbang) dan M1.

Gambar 2.16 Karakteristik TRIAC

Karena dapat bersifat konduktif dalam dua arah, biasanya TRIAC digunakan untuk mengendalikan fasa arus AC. Selain itu, karena TRIAC merupakan

bidirectional device, terminalnya tidak dapat ditentukan sebagai anode atau katode. Jika terminal MT2 positif terhadap terminal MT1, TRIAC dapat dimatikan dengan memberikan sinyal gerbang positif antara gerbang Gate dan MT1, sebaliknya jika terminal MT2 negatif terhadap MT1 maka TRIAC akan dapat dihidupkan dengan memberikan sinyal pulsa negatif antara gerbang G dan terminal MT1.

Gambar 2.17 Kuadran Operasi TRIAC

Dalam kenyataannya, sensitifitas bervariasi antara satu kuadran dengan kuadran lain dan TRIAC biasanya beroperasi di kuadran I+ (tegangan dan arus gerbang positif) atau kuadran III- (tegangan dan arus gerbang negatif). Arus pada terminal M1 dan M2 akan mengalir sesuai dengan besar arus yang di berikan pada terminal gate. Semakin besar tegangan pada terminal gate, semakin besar pula arus tegangan yang mengalir pada M2 ke M1, dengan syarat tegangan yang diberikan pada terminal gate tersebut tidak lebih kecil atau melebihi tegangan yang diberikan pada terminal M1 dan M2.

2.6.3 TRIAC Optoisolators

Triode Alternating Current(TRIAC) Optoisolatorsmerupakan jenis TRIAC yang mempunyai prinsip kerja seperti saklar elektronik yang diaktifkan oleh cahaya (LED). TRIAC ini tertanam bersama sebuah LED dalam sebuah rangkaian terintegrasi (Integrated Circuit). Perbedaan TRIAC Optoisolatorsdengan TRIAC biasa yaitu terletak dari cara pengaktifannya. TRIAC pada umumnya diaktifkan dengan cara memberi arus listrik secara langsung pada terminal gate TRIAC tersebut, sehingga mengakibatkan arus pada terminal M1 dan terminal M2 terhubung. Pada TRIAC Optoisolators, terminal gate tidak diberi arus listrik secara langsung, akan tetapi terminal gate yang berupa optik terisolasi diaktifkan oleh cahaya dari sebuah LED. Salah satu contoh dari IC TRIAC Optoisolators

adalah IC tipe MOC3011 yang mempunyai konfigurasi seperti gambar dibawah ini.

Gambar 2.18 Konfigurasi IC MOC 3011

TRIAC akan mengalirkan arus pada M1 dan M2 (pin 4 dan 6) apabila tidak ada arus yang mengalir pada pin1 dan 2 (LED padam). Apabila pada pin1 dan 2 diberi arus (LED menyala), maka TRIAC tidak akan mengalirkan arus pada M1 dan M2 (pin4 dan 6).

Berdasarkan tegangan kerjanya, TRIAC Optoisolators ini mempunyai daerah tegangan kerja yang berbeda-beda, contohnya TRIAC tipe MOC3011 di

atas, mempunyai daerah tegangan kerja maksimal sebesar 250VAC. Berbeda halnya dengan TRIAC tipe MOC3041, TRIAC ini memiliki fitur lain. Selain bekerja dapat bekerja pada level tegangan 400VAC, MOC3041 memiliki rangkaian zero crossing. Rangkaian zero crossing ini berfungsi untuk mendeteksi perpotongan gelombang sinus pada tegangan AC dengan titik nol pada tegangan tersebut (zero point), sehingga dapat memberikan acuan untuk memulai waktu pen-trigger-an. Konfigurasi IC MOC3041 dan rangkaian TRIAC Opto Osillator

ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.19 Bentuk dan Konfigurasi IC MOC3041

TRIAC Optoisolatorsbanyak diaplikasikan pada Selenoid/Valve Controls, Lighting Controls, Statics Power Switches, AC Motor Drivers, Temperature Controls, AC Motor starters, Solid State Relays.

Gambar 2.20 Rangkaian aplikasi TRIAC Optoisolatorsuntuk kontrol Untuk mengontrol tegangan AC dapat dilakukan dengan cara memberikan sinyal PWM pada Pin 2 pada IC MOC3041.

2.7 Motor DC

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen.

Gambar 2.21 Mekanik Motor DC Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum :

 Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.

 Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran /

loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.

 Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar kumparan.

 Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

2.8 IC L293D (Driver Motor DC)

IC L293D ini adalah suatu bentuk rangkaian daya tinggi terintegrasi yang mampu melayani 4 buah beban dengan arus nominal 600mA hingga maksimum 1.2 A. Keempat channel inputnya didesain untuk dapat menerima masukan level logika TTL. Biasa dipakai sebagai driver relay, motor DC, motor steper maupun

pengganti transistor sebagai saklar dengan kecepatan switching mencapai 5kHz. Driver tersebut berupa dua pasang rangkaian h-bridge yang masing-masing dikendalikan oleh enable 1 dan enable 2.

Gambar rangkaian dan cara kerjanya adalah dengan memberikan tegangan 5V sebagai Vcc pada pin 16 dan 9 Volt pada pin 8 untuk tegangan motor, maka IC siap digunakan. Saat terdapat tegangan pada input 1,2, dengan memberikan logika tinggi pada enable1 maka output 1,2 akan aktif. Sedangkan jika enable1 berlogika rendah, meskipun terdapat tegangan pada input1 dan 2 output tetap nol(tidak aktif). Hal ini juga berlaku untuk input dan output 3,4 serta enable2. Konfigurasi pin ICL293D tersebut dapat dilihat lebih jelas pada gambar berikut :

Gambar 2.22 IC L293D

40 3.1 Definisi Perancangan

Perancangan adalah proses menuangkan ide dan gagasan berdasarkan

teori-teori dasar yang mendukung. Proses perancangan dapat dilakukan dengan cara

pemilihan komponen yang akan digunakan, mempelajari karakteristik dan data

fisiknya, membuat rangkaian skematik dengan melihat fungsi-fungsi komponen

yang dipelajari, sehingga dapat dibuat alat yang sesuai dengan spesifikasi yang

diharapkan.

Pada tahap perancangan ini dibagi menjadi 3 tahap perancangan. Tahap

pertama adalah perancangan perangkat keras (hardware), yang meliputi

perancangan bagian elektronik dan perancangan bagian mekanik. Tahap kedua

adalah perancangan perangkat lunak (software) pada mikrokontroler ATmega16 dan pada Borland Delphi 7.

3.2 Skematik Denah Penempatan Alat

Gambar di bawah merupakan penempatan alat yang akan dirancang.

Gambar 3.1 Denah Penempatan Alat

Pada bagian pintu gerbang masuk terdapat 3 sensor infra merah. Sensor

infra merah pertama diletakan di sebelum pintu gerbang, sensor ini berfungsi

untuk mendeteksi mobil yang akan memasuki kantor. Kemudian sensor infra

merah kedua diletakan di setelah pintu gerbang masuk, sensor ini berfungsi untuk

memdeteksi mobil yang telah melewati pintu gerbang masuk. Diantara sensor

infra merah pertama dan kedua, terdapat sensor infra merah lain, yaitu berfungsi

untuk mendeteksi ada tidaknya objek yang menghalangi pintu gerbang.

Sama halnya dengan pintu gerbang masuk, pada bagian pintu gerbang

keluar terdapat 3 sensor infra merah. Sensor infra merah pertama diletakan di

sebelum pintu gerbang, sensor ini berfungsi untuk mendeteksi mobil yang akan

pintu gerbang, sensor ini berfungsi untuk memdeteksi mobil yang telah melewati

pintu gerbang keluar. Diantara sensor infra merah pertama dan kedua, terdapat

sensor infra merah lain, yaitu berfungsi untuk mendeteksi ada tidaknya objek yang

menghalangi pintu gerbang.

Pada bagian pintu ruangan, terdapat 3 buah sensor infra merah, yaitu untuk

mendeteksi orang yang akan memasuki atau keluar dari ruangan, fungsi sensor

tersebut adalah untuk menambah intensitas cahaya lampu ataupun mengurangi

intensitas cahaya lampu.

3.3 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

Seluruh perangkat atau komponen yang digunakan dalam perancangan alat

ini tersusun seperti pada blok diagram di bawah ini :

Sensor Kendali Pintu Gerbang Sensor Kendali Lampu Mikrokontroler 1 Mikrokontroler 2

RS232 ComputerPersonal (Delphi) Pintu Gerbang

Intensitas Lampu Seven Segment

Blok diagram diatas memiliki 2 buah mikrokontroler, secara garis besar dapat

dijelaskan sebagai berikut :

1. Sensor Kendali Pintu Gerbang terdiri dari 3 buah rangkaian sensor infra

merah.

3.3.1 Perancangan Rangkaian Sistem Minimum AVR ATMega16

Terdapat 2 buah rangkaian system minimum di dalam perancangan alat ini.

Mikrokontroler pertama digunakan untuk mengendalikan pintu gerbang masuk

dan pintu gerbang keluar. Berikut adalah gambar rangkaian system minimum

mikrokontroler ATmega16.

Gambar 3.3 Rangkaian Sistem Minimum 1 AVR ATMega16

Kristal yang digunakan pada rangkaian sistem minimum di atas,

mengunakan frekuensi 11.0592 MHz. Kristal tersebut digunakan untuk

pembangkit clock (osilator), dimana setiap 1 intruksi/perintah dalam program dieksekusi dalam 1 siklus clock. Pin RESET dihubungkan dengan rangkaian kombinasi RC dan push button, yang bertujuan agar mikrokontroler dapat di-reset.Fungsi dari port - portlainnya adalah sebagai berikut.

1. PORTA 0…5, digunakan sebagai pin masukkan untuk 3 buah sensor dan 2 buah push button.

2. PORTB 0…5, digunakan sebagai pin masukkan untuk 3 buah sensor dan 2 buah push button.

3. PORTC 0…6, digunakan sebagai pinkeluaran untuk driver motor DC.

4. PORTD 0…1, digunakan sebagai pinkomunikasi dengan komputer.

Kemudian untuk rangkaian system minimum kedua adalah sebagai berikut.

Gambar 3.4 Rangkaian Sistem Minimum 2 AVR ATMega16

Kristal yang digunakan pada rangkaian sistem minimum di atas,

mengunakan frekuensi 11.0592 MHz. Kristal tersebut digunakan untuk

pembangkit clock (osilator), dimana setiap 1 intruksi/perintah dalam program dieksekusi dalam 1 siklus clock. Pin RESET dihubungkan dengan rangkaian kombinasi RC dan push button, yang bertujuan agar mikrokontroler dapat di-reset.Fungsi dari port - portlainnya adalah sebagai berikut.

1. PORTA 5..7, digunakan sebagai pin masukkan untuk 3 buah sensor.

2. PORTB 0…6, digunakan sebagai pin keluaran pada seven segment.

3. PORTD 0…1, digunakan sebagai pin komunikasi dengan computer

4. PORTD.5, digunakan sebagai pin keluaran pada rangkaian driver optoisolators.

3.3.2 Perancangan Rangkaian Downloader

Rangkaian downloader merupakan rangkaian penghubung antara komputer dan mikrokontroler yang berfungsi untuk memasukan listingprogram (berupa bit – bitlogika) ke dalam mikrokontroler.Listingprogram yang dikirim oleh software dari komputer ke dalam mikrokontroler biasanya berbentuk file *.hex (heksadesimal). Pada umumnya rangkaian downloader terdiri dari kabel penghubung jenis DB25 atau jenis DB9. Sinkronisasi tegangan antara tegangan

dari komputer dan tegangan mikrokontroler menggunakan sebuah buffer. Rangkaian downloaderditunjukkan seperti Gambar 3.4 dan Gambar 3.5.

Gambar 3.6 Rangkaian Downloader (Mikrokontroler)

Rangkaian di atas menggunakan sebuah port DB25 sebagai alat penghubung

antara komputer dan rangkaian downloader, sedangkan IC 74HCT244 digunakan

sebagai buffer. Software yang digunakan untuk men-download program (file: *.hex) ke dalam mikrokontroler ini adalah ISP Programmer (Adam Dybkowsky).

3.3.3 Perancangan Rangkaian Sensor Infra Merah

Pada tugas akhir ini digunakan sensor infra merah sebagai

sensorpendeteksi. Ada dua jenis pendeteksian yaitu pendeteksi kendaraan dan

pendeteksi orang. Sensor ini akan bekerja bila terdapat penghalang pada sensor

tersebut. Dibawah ini merupakan gambar rangkaian sensor infra merah serta

penghubungan PORT pada mikrokontroler ATmega16.

Gambar 3.8 Hubungan Rangkaian Sensor Infra Merah A1 dengan ATmega

Gambar 3.10 Hubungan Rangkaian Sensor Infra Merah 1A dengan ATmega

Gambar 3.11 Hubungan Rangkaian Sensor Infra Merah B1 dengan ATmega16

Gambar 3.13 Hubungan Rangkaian Sensor Infra Merah 1B dengan ATmega16

Gambar 3.14 Hubungan Rangkaian Sensor Infra Merah C1 dengan ATmega16

Gambar 3.15 Hubungan Rangkaian Sensor Infra Merah C2 dengan ATmega 16

Gambar-gambar di atas merupakan rangkaian sensor infra merah serta

penghubungan ke Pin PORTA.0…7. Pada rangkaian tersebut menggunakan

sebagai switch. Prinsip kerja dari rangkaian sensor ini yaitu ketika diberikan input

5V maka sensor infrared akan aktif memancarkan sinyal listrik ke photodiode,

maka tahanan dari photodiode kecil sehingga arus pada transistor kecil, ini

mengakibatkan transistor tidak bekerja maka keluaran port tersebut low. Dan apabila infrared terhalang maka tahanan pada photodiode besar sehingga arus

pada transistor besar, ini mengakibatkan transistor dapat bekerja, maka keluaran

pada port tersebut high dan sinyal high tersebut masuk ke mikrokontroler, sehingga mikrokontroler akan bekerja sesuai program yang telah diatur.

3.3.4 Perancangan Rangkaian Driver Motor DC

Rangkaian driver motor DC digunakan untuk menggerakan pintu gerbang

masuk dan keluar. Rangkaian driver ini menggunakan IC L293D. dengan sebuah

IC driver motor ini, rangkaian dapat melayani dua buah motor DC. Motor akan dikendalikan dari inputan yang berlogika high atau low. Dibawah ini adalah bentuk dari rangkaian driver motor menggunaka IC L293D.

Gambar 3.16 Rangkaian Driver Motor DC

Rangkaian driver ini berfungsi untuk menggerakan motor sesuai dengan input yang diterimanya. Rangkaian bertindak sebagai pengatur arah kerak motor

tersebut bekerja dengan system switching. Jika inputnya diberi logika input 1,

maka input 2 adalah low, sehingga perputaran motor DC bergerak forward. Sedangkan jika input 1 diberi logika low dan input 2 diberi logika high, maka

perputaran motor DC adalah reverse.

3.3.5 Perancangan Rangkaian Driver Lampu

Komponen utama dari rangkaian driver lampu ini adalah IC TRIAC Optoisolators Tipe MOC3041 dan TRIAC Tipe BT137. TRIAC Optoisolators yang digunakan telah memiliki rangkaian zero crossing di dalamnya.. Rangkaian

driver lampu akan lampu jika pin 2 pada IC MOC3041 diberi logika “0” (low). Bit– bit logika yang diberikan pada IC tersebut berupa sinyal PWM yang diatur oleh register pada mikrokontroler. Rangkaian driver lampu ini ditunjukkan oleh Gambar 3.12 di bawah ini.

Gambar 3.17 Rangkaian Driver Lampu

3.3.6 Perancangan Rangkaian Komunikasi Serial DB9

Konektor db9 memiliki 9 buah pin, tidak semua pin-pin nya kita gunakan

sebagai Transmitter data(TXD) dan pin 5 sebagai ground. Fungsi IC Max 232

adalah sebagai pengubah level tegangan TTL yang keluar dari serial Rs 232

komputer (com1/com2)dan IC max232 ini mempunyai 16 pin. Output dari Rs 232

komputer dihubungkan dengan konektor DB9.

Gambar 3.18 Rangkaian Komunikasi Serial DB9

3.3.7 Perancangan Rangkaian Seven Segment

Untuk rangkaian seven segment hanya membutuhkan transistor jenis PNP type

SS9012 dan tahanan sebesar 470 ohm. Cara keraja dari rangkaian seven segment

ini adalah jika pada kaki basis mendapatkan logika low, maka sevent segment

akan nyala, sebaliknya jika pada kaki basis transistor diberi logika high, maka

Gambar 3.19 Rangkaian Seven Segment

3.4 Perancangan Perangkat Lunak

Terdapat 2 macam program pada aplikasi ini, yaitu perancangan program

pada mikrokontroler dan perancangan program pada Borland Delphi 7.

3.4.1 Perancangan Program Mikrokontroler

Rancangan program ini dibuat kedalam bentuk flowchart, guna mempermudah proses pembuataan listing program pada software Code Vision AVR. Program mikrokontroler yang akan dibuat menggunakan bahasa C dan

beberapa bahasa assembly, kemudian program tersebut disusun (compile) secara otomatis ke dalam bentuk file *.hex untuk dimasukan ke dalam IC mikrokontroler.

Listingprogram meliputi program sensor, program driver motor DC, program PWM dan program pengaturan optoisolator lampu. Setelah perancangan

program-program tersebut selesai, maka akan dilakukan pengisian program-program pada

3.4.2 Perancangan Program Delphi 7

Rancangan program ini dibuat kedalam bentuk flowchart, guna mempermudah proses pembuataan listingprogram padaBorland Delphi 7.

Berikut adalah gambar tampilan aplikasi pengontrol dan monitoring

pada program Delphi 7.

Gambar 3.23 Tampilan aplikasi Delphi

Keterangan gambar :

Label ‘waktu sekarang’: menunjukan waktu berupa tanggal dan jam pada

saat sekarang

‘Waktu Selesai’ : merupakan timer, batas akhir aplikasi alat bekerja.

Panel ‘deteksi sensor‘ : merupakan sitem penerima data dari sensor-sensor

yang bekerja (aktif). Pada bagian ‘pintu gerbang

masuk’ dan ‘pintu gerbang keluar’ terdapat kolom

yang menunjukan kapan sensor itu aktif (data

karyawan terdapat angka yang menunjukan berapa

banyak orang yang berada di ruangan tersebut.

Panel ‘tombol kontrol’ : merupakan kumpulan tombol untuk member

perintah pada alat. Pada bagian pintu gerbang

‘masuk’ dan ‘keluar’ terdapat tombol ‘buka’ dan

tombol ‘tutup’. Tombol ini akan member perintah

pada pintu gerbang untuk melakukan buka atau

tutup. Kemudian pada bagian panel ‘lampu ‘

terdapat tombol ‘nyala’ dan ‘padam’. Fungsi dari

tombol ini adalah memberikan perintah pada lampu

agar nyala atau mati.

Tombol ‘simpan’ : merupakan tombol untuk menyimpan semua data

yang telah terjadi.

Tombol ‘keluar’ : merupakan tombol untuk keluar dari aplikasi

61

PENGUJIAN DAN ANALISA

Langkah pengujian bertujuan untuk mendapatkan data-data sejauh mana sistem berfungsi sesuai dengan rancangan serta mengetahui letak kesalahan bila sistem yang dibuat ternyata tidak sesuai dengan yang diharapkan dan selanjutnya mengambil kesimpulan terhadap langkah-langkah yang harus diambil dalam rangka memperbaiki kesalahan tersebut.

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega16

Rangkaian ini merupakan otak dari seluruh rangkaian. Semua rangkaian yang ada dikendalikan input outputnya oleh rangkaian mikrokontroler ini. Mini sistem menggunakan IC ATMega16 dengan alasan program bisa dihapus secara berulang-ulang. Proses pengujian rangkaian ini adalah dengan menghubungkan setiap PORT dengan beberapa LED. Setiap pin pada mikrokontroler dihubungkan dengan kakai katode LED. Kemudian kaki anoda LED dihubungkan ke resistir 470 ohm kemudian dihubungkan ke tegangan 5 Volt. Dengan mengisikan sebuah program sederhana untuk menyalakan setiap LED, maka rangkaian mikrokontroler ATmega16 dapat diuji input outputnya.

Berikut Tabel hasil pengujian rangkaian mikrokontroler ATmega16 : Tabel 4.1 Pengujian Pada Rangkaian Mikrokontroler

Nama PORT Kondisi LED 1-8

PORTA.0 – PORTA.7 Nyala

PORTB.0 – PORTB.7 Nyala

PORTC.0 – PORTV.7 Nyala

PORTD.0 – PORTD.7 Nyala

Dengan melihat hasil pada tabel diatas, rangkaian mikrokontoler telah sesuai dengan program yang dibuat, itu tandanya setiap input/output pada setiap PORT bekerja dengan baik, maka mikrokontoler siap digunakan.

4.2 Pengujian Rangkaian Downloader

Karena pemogramana alat ini menggunakan mode ISP (In System Programming), maka mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program downloader. Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler oleh program downloader, yaitu Atmega16.

Atmega menggunakan kristal dengan frekuensi 11 059 2 Mhz, apabila Chip Signature sudah dikenali dengan baik, maka bisa dikatakan bahwa rangkaian downloader mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nnya.

4.3 Pengujian Pada Rangkaian Sensor Infra Merah

Pada perancangan ini menggunakan 9 buah sensor infra merah. 3 buah sensor infra merah diletakan di pintu gerbang masuk perkantoran, 3 buah sensor infra merah diletakan di pintu gerbang keluar dari perkantoran, dan 3 buah sensor infra merah diletakan di pintu ruang kerja.

Sensor ini terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian pengirim dan bagian penerima. Pada bagian pengirim menggunakan cahaya infra merah yang dihubungkan ke resistor serta vcc, dan ground. Pada bagian penerima menggunakan photodiode, dan tegangan yang dihasilkan dihubungkan ke transistor 2N2222A. Pengujian dilakukan dengan memberikan objek yang mengahalangi antara bagian pengirim dan bagian penerima.

Berikut adalah hasil pengujian pada setiap rangkaian sensor infra merah. 1. Pengujian Sensor Infra Merah Pada Pintu Gerbang Masuk

Tabel 4.2 Sensor Pada Pintu gerbang masuk

Nama Sensor Infra Merah Kondisi Tidak Terhalang

Kondisi Terhalang Sensor A1 (Sensor pembuka pintu gerbang

masuk) 4.98 V 0.003 V

Sensor A2 (Sensor penutup pintu gerbang

masuk) 4.98 V 0.02 V

Sensor 1A (Sensor pengaman pintu gerbang

masuk) 4.99 0.134

2. Pengujian Sensor Infra Merah Pada Pintu Gerbang Keluar Tabel 4.3 Sensor Pada Pintu Gerbang Keluar

Nama Sensor Infra Merah Kondisi Tidak Terhalang

Kondisi Terhalang Sensor B1 (Sensor pembuka pintu gerbang

keluar) 4.99 V 0.042 V

Sensor B2 (Sensor penutup pintu gerbang

keluar) 4.99 V 0.041 V

Sensor 1B (Sensor pengaman pintu gerbang

keluar) 4.99 V 0.222

3. Pengujian Sensor Infra Merah Pada Pintu Ruangan Tabel 4.4 Sensor Pada Pintu Ruangan

Nama Sensor Infra Merah Kondisi Tidak Terhalang

Kondisi Terhalang Sensor C1 (Sensor Penampil 7 Segment) 5.01 V 0.236 V Sensor C2 (Sensor pengendali Lampu) 4.96 V 0.004 1 V C3 (Sensor Penampil 7 Segment) 4.99 V 0.314 V

Melihat dari data-data diatas, ketika sensor dalam keadaan normal (tidak terhalang) maka tegangan yang dihasilkan adalah high, sedangkan ketika sensor

diberi objek penghalang, tegangan yang dihasilkan adalah low. Karena prinsip kerja dari rangkaian ini adalah aktif low, maka dapat diambil kesimpulan bahwa setiap sensor bekerja dengan baik dan siap digunakan.

4.4 Pengujian Rangkaian Optoisolator

Rangkaian optoisloator adalah driver untuk mengendalikan intensitas cahaya lampu pijar. Semakin besar tegangan pada kaki keluarannya, maka semakin terang daya yang seharusnya dipancarkan oleh lampu pijar. Terdapat 4 level intensitas cahaya yang ingin dihasilkan oleh lampu pijar.

Berikut adalah hasil pengujian rangkaian tersebut : Tabel 4.5 Rangkaian Optoisolator Tegangan pada kaki keluaran

optoisolator Kedipan Cahaya

2.494 Volt Lambat

2.494 Volt Sedang

2.494 Volt Cepat

2.494 Volt Tanpa Kedipan

Dari hasil pengujian didapatkan nilai seperti tabel diatas. Hasil tersebut tidak sesuai dengan apa yang diinginkan. Seharusnya tegangan yang keluar dari rangkaian optoisolator berubah-ubah. Hal itu akan membuat intensitas cahaya lampu berbeda. Namun perubahan yang terjadi bukanlah intensitas melainkan berupa kecepatan kedipan pada setiap tahapnya.

4.5 Pengujian Rangkaian Seven Segment

Seven segment yang digunakan adalah seven segment common anoda. Maksud dari common anoda adalah jika common anoda, pada sisi

anoda pada LED tiap segmennya digabungkan. Agar seven segment dapat menyala, maka seven segment harus diberi logika high.

Berikut adalah keterangan untuk menampilkan angka 0-9 pada seven segment :

Tabel 4.6 Penampil Angka pada Seven Segment

Angka Bit 6 (g) Bit 5 (f) Bit 4 (e) Bit 3 (d) Bit 2 (c) Bit 1 (b) Bit 0 (a) Data Hexa

0 1 0 0 0 0 0 0 0xC0

1 1 1 1 1 0 0 1 0xF9

2 0 1 0 0 1 0 0 0xA4

3 0 1 1 0 0 0 0 0xB0

4 0 0 1 1 0 0 1 0x99

5 0 0 1 0 0 1 0 0x92

6 0 0 0 0 0 1 0 0x82

7 1 1 1 1 0 0 0 0xF8

8 1 0 0 0 0 0 0 0x80

9 2 0 0 0 0 0 0 0x90

Selain dapat menampilkan angka, seven segment juga dapat menampilkan karakter huruf. Dalam menampilkan karakter huruf,setiap masukan pada bit harus disesuaikan. Karena pada rancangan ini karakter huruf tidak digunakan, maka pengujian hanya dalam menampilkan angka 0-9 saja.

4.6 Pengujian Rangkaian Driver Motor DC

Pada Rangkaian ini terdapat sebuah IC L293D sebagai driver motor DC dan dua buah motor DC yang berfungsi menggerakkan pintu otomatis. Dengan melakukan sebuah percobaan dengan memberi input 0 atau 1 pada IC L293D didapatkan hasil seperti tabel di bawah ini :

Tabel 4.7 Rangkaian Driver Motor

PIN L293D Kondisi

Motor Enable 1 Input 1 Input 2

0 0 0 Diam

1 0 0 Diam

0 1 0 Diam

0 0 1 Diam

1 1 1 Diam

1 1 0 Putar kanan

1 0 1 Putar Kiri

Enable 2 Input 1 Input 2

0 0 0 Diam

1 0 0 Diam

0 1 0 Diam

0 0 1 Diam

1 1 1 Diam

1 1 0 Putar kanan

1 0 1 Putar Kiri

Melihat dari data diatas, dapat diketahui bahwa kaki enable harus memiliki tegangan high agar dapat memutarkan motor. Putaran arah motor ditentukan oleh kaki input 1 dan input 2. Secara keselurahan, rangkaian driver motor DC siap untuk digunakan.

4.7 Pengujian Rangkaian Komunikasi RS232

Fungsi dari rangkaian ini adalah agar terjadi proses pengiriman dan penerimaan data baik itu dari PC ke mikrokontroler ataupun dari mikrokontroler ke PC. Pengujian rangkaian ini adalah dengan memanfaatkan program hyperterminal yang terdapat pada PC.

Berikut hasil pengujiannya :

1. Penyesuaian COM PORT pada PC

Gambar 4.2 COMM yang digunakan

Komunikasi yang digunakan adalah menggunakan kabel serial DB9 sebagai penghubung. Terminal COM yang terdeteksi adalah COM1.

2. Pengaturan Baudrate

Gambar 4.3 Pengaturan Bit Baudrate

Gambar diatas merupakan pengaturan agar komunikasi dapat bekerja. Bit Baudrate yang digunakan adalah 9600, karena selain baudrate tersebut merupakan kondisi normal dalam berkomunikasi, pengaturan

yang terdapat di rangkaian mikrokontroler juga diatur dengan baudrate 9600.

3. Hyperterminal dalam keadaan normal

Gambar 4.4 Tampilan Hyperterminal

4. Hyperterminal ketika terdapat penekanan huruf “a” dan “b” padaKeyboard

Gambar 4.5 Tampilan Komunikasi

Pada program mikrokontroleer telah dimasukan berupa program sederhana utuk menguji rangkaian komunikasi serial RS232. Yaitu ketika terdapat penekanan huruf a pada keyboard maka mengirimkan tulisan

“huruf_a”, kemudian jika terjadi penekanan huruf b pada keyboard maka mengirimkan data berupa tulisan “huruf_b”.

Ketika dilakukan pengujian pada hyperterminal, tampilan yang dihasilkan terdapat pada gambar diatas. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa rangkaian komunikasi RS232 dapat digunakan karena proses komunikasi antara PC dengan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik.

4.8 Pengujian Program Delphi

Mikrokontroler terhubung dengan rangkaian RS232 yang berfungsi sebagai sarana komunikasi antara rangkaian mikrokontroler dengan komputer. Dalam hal ini program pada computer adalah program Borland Delphi 7.

Ketika sensor infra merah berlogika ‘1’, maka mikrokontroler akan menerima data dan mengirimkannya ke computer melalui rangkaian RS232.

Pada gambar di atas dapat dilihat tampilan pada PC ketika alat belum mendapatkan reaksi apapun.

Ketika alat mendapatkan reaksi dan mengirimkan data pada computer maka tampilan Delphi pada PC menjadi seperti gambar berikut :

Gambar 4.7 Tampilan Program Delphi Saat Aktif

Pada bagian ‘Deteksi Sensor Pintu Gerbang Masuk’ terdapat sensor yang telah mendeteksi adanya objek yang melewatinya. Itu tandanya bahwa pada pukul ‘7:12:11 AM’ telah terdapat mobil yang memasuki area perkantoran. Demikian pula jika terdapat sensor yang mendeteksi kembali. Pada ‘Panel Pengendalian’ dapat dijalankan dengan menekan tombol yang terdapat pada setiap perintahnya.

72 5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan pengujian terhadap alat rancangan, penulis dapat mengambil beberpa kesimpulan, diantaranya :

1. Penggunaan 2 buah mikrokontroler lebih efektif dibandingkan menggunakan 1 buah mikrokontroler.

2. Jalannya program dapat berjalan secara bersamaan tanpa menunggu eksekusi program lainnya.

3. Sensor infra merah dapat dijadikan sebagai sensor pendeteksi kendaraan dan pendeteksi orang.

4. Kelemahan sensor infra merah adalah mudah terganggu oleh cahaya luar lainnya.

5. Program Borland Delphi dapat dijadikan sebagai alat monitoring dan sebagai pengendali alat jika terjadi error pada sensor.

5.2 Saran

Pada bab ini penulis ingin memberikan masukan-masukan yang nantinya dapat dijadikan pemikiran dalam perancangan alat otomatisasi selanjutnya. Masukan-masukan tersebut diantaranya adalah :

1. Pengendalian intensitas lampu pijar dapat diperbanyak ke semua ruangan. 2. Penggunaan sensor sebaiknya bisa dioptimalkan dengan menambah

73 Sumber Buku :

Heri Andrianto. 2007. Pemrograman Mikrokontroler AVR Atmega16:

Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR).Jakarta : Informatika.

Wahana Komputer.2007. Teknik Antar Muka Mikrokontroler dengan Komputer Berbasis Delphi .Jakarta. Salemba Infotek.

Andi. 2009. Aplikasi Cerdas Menggunakan Delphi. Semarang. Wahana Komputer.

Sumber Artikel atau lainnya :

http://www.elektro.undip.ac.id/kenung/?p=1070

http://blackbox86.blogspot.com/2011/02/basic-microcontroller-7-segment.html http://www.avrku.com/2009/09/driver-beban-ac-tanpa-relay.html

http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/BT136_SERIES_D_2.pdf http://electronicandlife.blogspot.com /2010/04/rangkaian-sensor-infra-merah-skema.html

I. IDENTITAS DIRI

Nama Lengkap : Iip Irmansyah

Nim : 13106022

Tampat, Tanggal Lahir : Kuningan, 06 Januari 1988

Agama : Islam

Jenis Kelamin : Laki-laki

Status : Mahasiswa

Alamat Asal : Blok Desa RT 06/02 No 145 Desa Dukuhpicung Kec Luragung Kab Kuningan Jawa Barat.

No. Handphone : 085624818101

2000 – 2003 : SLTPN 2 Luragung 2003 – 2006 : SMKN 3 Kuningan

70

“huruf_a”, kemudian jika terjadi penekanan huruf b pada keyboard maka mengirimkan data berupa tulisan “huruf_b”.

Ketika dilakukan pengujian pada hyperterminal, tampilan yang dihasilkan terdapat pada gambar diatas. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa rangkaian komunikasi RS232 dapat digunakan karena proses komunikasi antara PC dengan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik.

4.8 Pengujian Program Delphi

Mikrokontroler terhubung dengan rangkaian RS232 yang berfungsi sebagai sarana komunikasi antara rangkaian mikrokontroler dengan komputer. Dalam hal ini program pada computer adalah program Borland Delphi 7.

Ketika sensor infra merah berlogika ‘1’, maka mikrokontroler akan menerima data dan mengirimkannya ke computer melalui rangkaian RS232.

71

Pada gambar di atas dapat dilihat tampilan pada PC ketika alat belum mendapatkan reaksi apapun.

Ketika alat mendapatkan reaksi dan mengirimkan data pada computer maka tampilan Delphi pada PC menjadi seperti gambar berikut :

Gambar 4.7 Tampilan Program Delphi Saat Aktif

Pada bagian ‘Deteksi Sensor Pintu Gerbang Masuk’ terdapat sensor yang telah mendeteksi adanya objek yang melewatinya. Itu tandanya bahwa pada pukul ‘7:12:11 AM’ telah terdapat mobil yang memasuki area perkantoran. Demikian pula jika terdapat sensor yang mendeteksi kembali. Pada ‘Panel Pengendalian’ dapat dijalankan dengan menekan tombol yang terdapat pada setiap perintahnya.

72 BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan pengujian terhadap alat rancangan, penulis dapat mengambil beberpa kesimpulan, diantaranya :

1. Penggunaan 2 buah mikrokontroler lebih efektif dibandingkan menggunakan 1 buah mikrokontroler.

2. Jalannya program dapat berjalan secara bersamaan tanpa menunggu eksekusi program lainnya.

3. Sensor infra merah dapat dijadikan sebagai sensor pendeteksi kendaraan dan pendeteksi orang.

4. Kelemahan sensor infra merah adalah mudah terganggu oleh cahaya luar lainnya.

5. Program Borland Delphi dapat dijadikan sebagai alat monitoring dan sebagai pengendali alat jika terjadi error pada sensor.

5.2 Saran

Pada bab ini penulis ingin memberikan masukan-masukan yang nantinya dapat dijadikan pemikiran dalam perancangan alat otomatisasi selanjutnya. Masukan-masukan tersebut diantaranya adalah :

1. Pengendalian intensitas lampu pijar dapat diperbanyak ke semua ruangan. 2. Penggunaan sensor sebaiknya bisa dioptimalkan dengan menambah

73

DAFTAR PUSTAKA

Sumber Buku :

Heri Andrianto. 2007. Pemrograman Mikrokontroler AVR Atmega16: Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR).Jakarta : Informatika. Wahana Komputer.2007. Teknik Antar Muka Mikrokontroler dengan

Komputer Berbasis Delphi .Jakarta. Salemba Infotek.

Andi. 2009. Aplikasi Cerdas Menggunakan Delphi. Semarang. Wahana Komputer.

Sumber Artikel atau lainnya :

http://www.elektro.undip.ac.id/kenung/?p=1070

http://blackbox86.blogspot.com/2011/02/basic-microcontroller-7-segment.html http://www.avrku.com/2009/09/driver-beban-ac-tanpa-relay.html

http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/BT136_SERIES_D_2.pdf http://electronicandlife.blogspot.com/2010/04/rangkaian-sensor-infra-merah-skema.html

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

I. IDENTITAS DIRI

Nama Lengkap : Iip Irmansyah

Nim : 13106022

Tampat, Tanggal Lahir : Kuningan, 06 Januari 1988

Agama : Islam

Jenis Kelamin : Laki-laki

Status : Mahasiswa

Alamat Asal : Blok Desa RT 06/02 No 145 Desa Dukuhpicung Kec Luragung Kab Kuningan Jawa Barat.

No. Handphone : 085624818101

II. PENDIDIKAN FORMAL

1994 - 2000 : SDN 1 Dukuhpicung 2000 – 2003 : SLTPN 2 Luragung 2003 – 2006 : SMKN 3 Kuningan