Aplikasi Mikrokontroler At 89s51 Sebagai Basis Pada Sistem Pengamanan Ruangan Terhadap Barang Berharga Dengan Menggunakan Bahasa BASCOM-8051

PADA SISTEM PENGAMANAN RUANGAN TERHADAP

BARANG BERHARGA DENGAN

MENGGUNAKAN BAHASA

BASCOM-8051

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

ZULKIFLI TARIGAN 072408015

PROGRAM STUDI DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2010

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ... i

PERNYATAAN ... ii

PENGHARGAAN ... iii

ABSTRAK ... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang Masalah... 1

1.2Rumusan Masalah ... 2

1.3Tujuan Penulis ... 3

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Sistematika Penulisan ... 4

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Perangkat Keras ... 6

2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AT89S51 ... 6

2.1.1.1 Spesifikasi Penting AT89S51 ... 9

2.1.1.2 Pena – Pena Mikrokontroler AT89S51 ... 10

2.1.1.3 Struktur Pengoperasian Port ... 13

2.1.1.4 Proses Pembacaan ... 1

2.1.1.5 Sistem Interupsi ... 19

2.1.1.6 Reset ... 19

2.1.1.7 Serial Interface ... 20

2.1.2 CCTV (Closed Circuit Television) ... 21

2.1.2.1 Dampak Positif dan Negatif CCTV ... 22

2.1.2.2 Bagian-Bagian dari CCTV ... 23

2.1.4 Motor Stepper ... 27

2.1.5 Photodioda ... 31

2.1.6 Infra Merah ... 33

2.1.7 IC Timer 555 dan 567 ... 34

2.1.8 Buzzer ... 38

BAB 3 PERANCANGAN ALAT 3.1 Perancangan Alat ... 40

3.1.1 Digram Blok Rangkain ... 40

3.1.2 Rancangan Rangkaian Sensor Inframerah ... 42

3.1.3 Rancangan Driver Motor Stepper (Jembatan H) ... 45

3.1.4 Rancangan Mikrokontroler AT89S51 ... 50

3.1.5 Rancangan Catu Daya (Power Supply) ... 51

3.1.6 Rangkain AND Gate ... 53

3.1.7 Rangkaian Alarm ... 54

3.2 Perancangan Program ... 56

3.2.1 Flowchart Program ... 56

3.2.2 Program Sistem ... 58

BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Rangkaian ... 62

4.1.1 Pengujian rangkaian mikrokontroler ... 62

4.1.2 Pengujian Rangkaian Sensor Inframerah ... 63

4.1.3 Pengujian Rangkain Driver Motor Stepper ... 64

4.1.4 Pengujian Rangkian Catu Daya ... 65

4.1.5 Pengujian Rangkaian AND Gate ... 66

4.1.6 Pengujian Rangkaian Alarm ... 66

4.2 Analisa ... 67

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 68

5.2 Saran ... 69

DAFTAR PUSTAKA ... 68

ABSTRAK

Seperti yang kita ketahui bahwa dalam kehidupan sehari-hari banyak pekerjaan yang dilakukan itu sangat rumit, dan pada zaman serba canggih ini merupakan bagian yang sangat penting dalam kehidupan manusia yang untuk dapat berkembang maju yang merupakan tuntutan dibidang elektronika dalam hal pengembangannya. Sebagai mahasiswa Fisika Instrumentasi (D3) Universitas Sumatera Utara, diharapkan dapat mengimplementasikan ilmu pengetahuan dan ketrampilan yang didapat selama duduk dibangku perkuliahan kedalam kehidupan sehari-hari maupun didalam dunia industry. Untuk itu penulis merencanakan sebuah proyek yang berjudul“APLIKASI MIKROKONTROLER AT89S51 SEBAGAI BASIS PADA SISTEM PENGAMANAN RUANGAN TERHADAP BARANG BERHARGA DENGAN MENGGUNAKANBAHASA BASCOM-8051. Tujuan dari perancangan dan pembuatan proyek ini adalah untuk mengaplikasikan teori yang didapat punulis dari perkuliahan dengan membuat suatu alat. Dan tujuan dari pembuatan tugas akhir adalah sebagai salah satu syarat untuk menamatkan program diploma III. Dimana alat ini bisa digunakan di perindustrian yang sangat maju pada zaman sekatang ini.

Adapun alasan memilih mikrokontroler sebagai pengendali system ini adalah untuk mempermudah penulis didalam membuat program dan proses pengerjaan alat tersebut, serta mengurangi tingkat kesalan yang tinggi. Dan faktor yang tidak kalah penting adalah dari segi ekonomis.

ABSTRAK

Seperti yang kita ketahui bahwa dalam kehidupan sehari-hari banyak pekerjaan yang dilakukan itu sangat rumit, dan pada zaman serba canggih ini merupakan bagian yang sangat penting dalam kehidupan manusia yang untuk dapat berkembang maju yang merupakan tuntutan dibidang elektronika dalam hal pengembangannya. Sebagai mahasiswa Fisika Instrumentasi (D3) Universitas Sumatera Utara, diharapkan dapat mengimplementasikan ilmu pengetahuan dan ketrampilan yang didapat selama duduk dibangku perkuliahan kedalam kehidupan sehari-hari maupun didalam dunia industry. Untuk itu penulis merencanakan sebuah proyek yang berjudul“APLIKASI MIKROKONTROLER AT89S51 SEBAGAI BASIS PADA SISTEM PENGAMANAN RUANGAN TERHADAP BARANG BERHARGA DENGAN MENGGUNAKANBAHASA BASCOM-8051. Tujuan dari perancangan dan pembuatan proyek ini adalah untuk mengaplikasikan teori yang didapat punulis dari perkuliahan dengan membuat suatu alat. Dan tujuan dari pembuatan tugas akhir adalah sebagai salah satu syarat untuk menamatkan program diploma III. Dimana alat ini bisa digunakan di perindustrian yang sangat maju pada zaman sekatang ini.

Adapun alasan memilih mikrokontroler sebagai pengendali system ini adalah untuk mempermudah penulis didalam membuat program dan proses pengerjaan alat tersebut, serta mengurangi tingkat kesalan yang tinggi. Dan faktor yang tidak kalah penting adalah dari segi ekonomis.

BAB 1

PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah

Tindak kejahatan yang terjadi pada lingkungan gedung perkantoran bahkan di lingkungan rumah akhir-akhir ini semakin sering terjadi, angka kriminalitas pun semakin meningkat. Di dalam sebuah gedung perkantoran tentunya banyak benda penting yang tersimpan di beberapa ruangan. Semakin banyak ruangan yang menyimpan benda penting maka semakin tinggi kebutuhan sistem keamanan gedung tersebut. Sepertinya kurang efisien jika tugas itu dikerjakan oleh tenaga manusia. Berangkat dari masalah di atas penulis membuat tugas akhir dengan judul

“APLIKASI MIKROKONTROLLER AT89S51 SEBAGAI BASIS PADA SISTEM PENGAMANAN RUANGAN TERHADAP BARANG BERHARGA DENGAN MENGGUNAKAN BAHASA BASCOM-8051”

Misalnya dalam suatu gedung terdapat puluhan ruangan, untuk memaksimalkan keamanan tentunya diperlukan puluhan tenaga manusia untuk berpatroli di setiap ruangan. Pengawasan keamanan dapat dipermudah dengan menggunakan suatu alat pada setiap ruangan. Dengan sistematis digambarkan sebagai berikut, dalam setiap ruangan terdapat alat pendeteksi gerakan dibantu dengan adanya kamera (CCTV). Gedung tersebut hanya membutuhkan satu ruang pusat keamanan yang bisa memonitor setiap ruang tersebut. Ketika sensor dari alat ini mendeteksi adanya suatu gerakan maka alat ini akan mengisyaratkan/menginformasikan ke ruang pusat keamanan, isyaratnya bisa berbentuk suara dan cahaya (lampu), isyarat hanya terjadi di ruang pusat keamanan bukan di tempat di mana alat tersebut disimpan. Dengan adanya isyarat, pihak keamanan di ruang pusat keamanan bisa memonitor dan segera mengambil

Tujuan dan manfaat dari sistem adalah untuk mengurangi bahkan mencegah tindak kejahatan pada lingkungan gedung perkantoran atau rumah tinggal.Sehingga barang yang dianggap berharga akan tersimpan secara aman.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas, dapat dirumuskan beberapa masalah yang dibahas dalam tugas akhir ini , yaitu:

1. CCTV berfungsi untuk memonitori semua kegiatan yang terjadi dalam ruangan.

2. Sensor yang digunakan adalah fotodioda yang akan diletakan disekeliling etalase tempat penyimpanan barang berharga.

3. Mikroprosesor berfungsi untuk mengelola data dari sensor fotodioda 4. Motor stepper bipolar berfungsi untur menurunkan dan menaikan etalase.

1.3. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah:

1. Membuat suatu Sistem yang dapat merekam sekaligus mengamankan barang-barang berharga secara wireless.

2. Mengaplikasikan sebuah fotodioda pada sistem pengamanan ruangan.

3. Menggunakan pemrograman bahasa BASCOM-8051 untuk diisikan pada mikronkontroler.

4. Mengurangi tindak kriminalitas dilingkungan kerja dan masyarakat 5. Pengaplikasian dari intrumentasi elektronika

1.4. Batasan Masalah

Berdasarkan uraian di atas, dapat ditentukan beberapa batasan masalah dalam tugas akhir ini , yaitu:

.

1. CCTV digunakan sebagai perekam semua kegiatan yg terjadi dalam suatu ruangan

2. Motor stepper yang digunakan berjenis bipolar

3. Bahasa assembly sebagai program yang digunakan pada mikrokontroler 4. Mikrokontroler AT89S51 sebagai basis dalam rangkaian.

1.5. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pemahaman serta pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja sistem pengamanan ruangan terhadap barang barharga dengan menggunakan mikrokontroler, maka sistematika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja rangkaian. Teori pendukung yang di bahas antara lain: CCTV mencakup keutungan CCTV,motor stepper,bahasa pemograman yang digunakan,serta karakteristik dari komponen-komponen pendukung.

BAB 3 PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

Pada bagian ini akan di bahas sistem perancangan alat yaitu: diagram blok rangkaian, flowchart (diagram alir) dari rangkaian, skematik dari masing-masing sub rangkaian, serta program yang akan diisikan ke mikrokontroller AT89S51.

BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA

Dalam bab ini akan dibahas tentang hasil pengujian dan analisa dari alat untuk membuktikan kebenaran dari alat yang dibuat.

BAB 5 PENUTUP

Bab ini menjelaskan kesimpulan dan saran dari alat ataupun data yang dihasilkan dari alat.

BAB 2

LANDASAN TEORI 2.1. Perangkat Keras

2.1.1Arsitektur Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroller sebagai teknologi baru yaitu teknologi semi konduktor kehadirannya sangat membantu dnia elektronika.Dengan arsitektur yang praktis tetapi memuat banyak kandungan transistor yang terintegrasi,sehingga mendukung dibuatnya rangkaian elektronika.Mikrokontroler adalah mikrokomputer chip tunggal yang dirancang secara spesifik untuk aplikasi – aplikasi control bukan untuk aplikas-aplikasi sserbaguna.Perangkat ini sering digunakan untuk kebutuhan control tertentu seperti pada sebuah penggerak motor.Pengguna mikrokontroler sangat luas,tidak hanyak untuk akuisi dan melainkan juga untuk pengendalian di pabrik-pabrik,kebutuhan peralatan kantor,peralatan rumah tangga,aoutomobile dan sebagainya.Hal ini disebabkan mikrokontroler merupakan system mikroprosesor (yang didalamnya terdapat CPU,ROM,RAM dan I/O) yang telah terpadu dalam suatu chip,selain itu komponennya (AT89S51) mudah dan murah didapatkan di pasaran.

Mikrokontroler,sebagai suatu terobosan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru.

Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang kecil serta dapat diproduksi secara masal (dalam jumlah banyak) membuat harganya menjadi lebih murah (dibandingkan mikroprosesor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu bahkan mainan yang lebih baik dan canggih.

Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menanganiberbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angkadan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja (hanya satu program saja yang bisa disimpan). Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar,

artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada Mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

Adapun kelebihan dari mikrokontroller adalah sebagai berikut :

1. Penggerak pada mikrokontoler menggunakan bahasa pemograman assembly

dengan berpatokan pada kaidah digital dasar sehingga pengoperasian sistem menjadi sangat mudah dikerjakan sesuai dengan logika sistem (bahasa assembly ini mudah dimengerti karena menggunakan bahasa assembly

aplikasi dimana parameter input dan output langsung bisa diakses tanpa menggunakan banyak perintah). Desain bahasa assembly ini tidak menggunakan begitu banyak syarat penulisan bahasa pemrograman seperti huruf besar dan huruf kecil untuk bahasa assembly tetap diwajarkan.

2. Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor, memori, dan I/O terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem.

3. Sistem running bersifat berdiri sendiri tanpa tergantung dengan komputer sedangkan parameter komputer hanya digunakan untuk download perintah instruksi atau program. Langkah-langkah untuk download komputer dengan mikrokontroler sangat mudah digunakan karena tidak menggunakan banyak perintah.

4. Pada mikrokontroler tersedia fasilitas tambahan untuk pengembangan memori dan I/O yang disesuaikan dengan kebutuhan sistem.

5. Harga untuk memperoleh alat ini lebih murah dan mudah didapat.

Arsitektur perangkat keras 89S51 mempunyai 40 kaki, 31 kaki digunakan untuk keperluan 4 buah port pararel. 1 port terdiri dari 8 kaki yang dapat di hubungkan untuk interfacing ke pararel device, seperti ADC, sensor dan sebagainya, atau dapat juga digunakan secara sendiri setiap bitnya untuk interfacing single bit septerti switch, LED, dll.

2.1.1.1 Spesifikasi penting AT89S51 :

a. Kompatibel dengan keluarga mikrokontroler MCS51 sebelumnya b. 8 KBytes In system Programmable (ISP) flash memori dengan

kemampuan 1000 kali baca/tulis c. tegangan kerja 4-5.0V

d. Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz e. 256x8 bit RAM internal

f. 32 jalur I/0 dapat diprogram g. 3 buah 16 bit Timer/Counter h. 8 sumber interrupt

i. saluran full dupleks serial UART j. watchdog timer

k. dua data pointer

2.1.1.2Pena – Pena Mikrokontrolerr AT89S51

Gambar 2.1.1.2 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89C51

Susunan pena – pena mikrokontroler AT89S51 dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah (bidirectional) yang

dapat digunakan untuk berbagai keperluan (general purpose). 2. Pin 9 merupakan pin reset, reset aktif jika mendapat catuan tinggi.

3. Pin 10 sampai 17 (Port 3) adalah port pararel 8 bit dua arah yang memiliki fungsi pengganti sebagai berikut :

Tabel 2.1.1.2 Fungsi masing-masing pin pada port 3

4. Pin 18 sebagai XTAL 2, keluaran osilator yang terhubung pada kristal.

5. Pin 19 sebagai XTAL 1, masukan ke osilator berpenguatan tinggi, terhubung pada kristal.

6. Pin 20 sebagai Vss, terhubung ke 0 atau ground pada rangkaian.

7. Pin 21 sampai 28 (Port 2) adalah port pararel 8 bit dua arah. Port ini mengirim byte alamat bila pengaksesan dilakukan pada memori eksternal.

8. Pin 29 sebagai PSEN (Program Store Enable) adalah sinyal yang digunakan untuk membaca, memindahkan program memori eksternal (ROM / EPROM) ke mikrokontroler (aktif low).

9. Pin 30 sebagai ALE (Address Latch Enable) untuk menahan alamat bawah selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga berfungsi sebagai PROG (aktif low)

yang diaktifkan saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler (on chip).

10.Pin 31 sebagai EA (External Accesss) untuk memilih memori yang akan digunakan, memori program internal (EA = Vcc) atau memori program eksternal (EA = Vss), juga berfungsi sebagai Vpp (programming supply voltage) pada saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler.

11.Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit dua arah. Berfungsi sebagai alamat bawah yang dimultipleks dengan data untuk mengakses program dan data memori eksternal.

12. Pin 40 sebagai Vcc, terhubung ke +5 V sebagai catuan untuk mikrokontroler.

2.1.1.3Struktur Pengoperasian Port

Struktur pengoperasian port terdiri atas :

1. Port Input/Output

One chip mikrokontroller ini memiliki 32 jalur port yang dibagi menjadi 4 buah port 8 bit. Masing-masing port ini bersifat bidirectional sehingga dapat digunakan sebagai input port atau output port. Pada bok diagram AT89C51 dapat dilihat latch tiap bit pada keempat port : port 0, port 1, port 2, port 3. Masing-masing jalur port terdiri dari latch, output driver dan input buffer. Port 0 dan port 2 dapat digunakan sebagai saluran data dan alamat. Port 0 sebagai saluran data, sedangkan port 2 sebagai saluran data dan alamat sekaligus yang dimultipleks. Untuk mengakses memory eksternal, port 0 akan mengeluarkan alamat bawah memori eksternal yang dimultipleks dengan data yang dibaca dan ditulis. Sedangkan port 2 mengeluarkan bagian atas memory eksternal sehingga total alamat semuanya 16 bit.

Khusus untuk port 3 mempunyai fungsi yang lain diluar sebagai port. Fungsi ini akan berbeda untuk tiap-tiap kaki dengan urutan sebagi berikut :

- Port 3.0 : port input serial, RXD. - Port 3.1 : port output serial, TXD.

- Port 3.2 : input interupsi eksternal, INT0. - Port 3.3 : input interupsi internal, INT1.

- Port 3.4 : input eksternal untuk timer /counter 0, T0. - Port 3.5 : input eksternal untuk timer /counter 1, T1. - Port 3.6 : sinyal tulis memori eksternal, WR.

- Port 3.7 : sinyal baca memori eksternal, RD.

Latch yang digunakan dapat dipresentasikan dengan D-FlipFlop. Data dari bus internal di-latch saat CPU memberi sinyal tulis ke latch dan output latch diberikan ke bus internal sebagai respon dari sinyal baca pin dari CPU. Beberapa instruksi yang berfungsi membaca port mengaktifkan sinyal baca latch dan yang lain mengaktifkan sinyal baca pin. Port 1, port 2, dan port 3 mempunyai pull-up internal, sedangkan port 0 dengan open drain. Masing-masing jalur I/O dapat digunakan sebagai input atau output. Bila digunakan sebagai input, port latch harus 1. Untuk port 1, 2 dan 3, pin-pin akan di pull-up tinggi oleh pull-up internal, dan bisa juga di pull-up rendah dengan sumber eksternal.

Port 0 tidak mempunyai pull-up internal. Pull-up fet hanya akan digunakan saat akses memori eksternal. Jika isi latch diatur pada keadaan 1 maka port ini akan berfungsi sebagai impedansi tinggi dan jika sebagai output akan bersifat open drain. Demikian halnya dengan port 2 yang digunakan untuk multipleks data dan alamat 16 bit sebesar 16 Kbyte mempunyai konfigurasi yang sama dengan yang dimiliki port 0. Sedangkan pada port 3 yang bisa dimanfaatkan untuk kaki kontrol mempunyai pengaturan fungsi output saja. Pada port ini dilengkapi dengan rangkaian pull-up internal. Penggunaan port 3 dapat dialamati langsung sebagai kontrol langsung pada suatu tugas yang dilakukan oleh fungsi yang dimiliki oleh port ini.

2. Timer/Counter

One chip mikrokontroller ini memilik dua timer yang dapat dikonfigurasikan beroperasi sebagai timer atau counter. Saat berfungsi sebagai timer, isi register timer ditambah 1 untuk tiap siklus mesin, sedangkan untuk fungsi counter isi register akan bertambah 1 setiap ada transisi sinyal pada pin input eksternal. Pada pemanfaatan sebagai counter, sinyal input yang dimaksudkan dapat berupa low level atau falling edge trigger. Counter akan mencacah setiap masukan yang ada sesuai inisialisasi harga awal dari counter pada nilai hitungan untuk tiap sampling.

Inisialisasi harga awal ini berupa nilai preset negatif counter yang diatur sebelum counter dijalankan.

Demikian halnya dengan pemanfaatan timer yang memerlukan inisialisasi awal berupa konstanta waktu yang menentukan sampai berapa lama akan terjadi roll over. Penentuan harga preset ini berhubungan dengan penggunaan frekuensi clock dari sistem penentu waktu sampling dari counter untuk mencacah suatu pulsa masukan dari luar dengan memanfaatkan kontrol interupsi yang ada serta pengaturan program. Sebagai tambahan pada pemilihan countr/timer, timer 0 dan timer 1 mempunyai 4 buah modul yang dapat dipilih dengan menentukan pasangan bit M0 dan M1 pada register TMOD. Untuk pemilihan timer/counter dikontrol dengan bit C/T di TMOD.

 Mode 0

Pada mode ini timer register dikonfigurasikan sebagai register 13 bit. Ke-13 bit register tersebut terdiri dari 8 bit TH1 dan 5 bit TL1. Selama perhitungan roll over dari semua 1 ke semua 0, TF1 (Timer Interrupt Flag) di set. Pada dasarnya operasi mode 0 sama untuk timer 0 dan timer 1

 Mode 1

Mode 1 adalah timer register 16 bit dan dapat generator boudrate. Operasi mode 1 sama dengan mode 0.

 Mode 2

Mode 2 adalah timer register dengan konfigurasi 8 bit counter (TL1) auto reload. Overflow dari TL1 tidak hanya menset TF1 tapi juga mereload TL1 dengan isi TH1. Setelah reload isi TH1 tidak akan berubah. Operasi mode ini juga sama dengan timer/counter 0.

 Mode 3

Pada mode ini timer 1 tidak akan bekerja. Sedangkan timer 0 menjadi 2 counter yang terpisah. TL0 digunakan sebagai bit kontrol untuk timer 0; C/T, GATE, TR0, INT0, dan TF0 seolah-olah mengontrol timer 1.

2.1.1.4Proses Pembacaan

Proses pembacaan dapat dianologikan sebagai proses membaca dari halaman tertentu dari sebuah buku dimana pada proses tersebut dibutuhkan :

1. Halaman dari tulisan yang akan dibaca = Alamat Memori

2. Perintah untuk membaca = Sinyal Read untuk Data dan Sinyal PSEN untuk kode.

Pembacaan Data dari Memori Eksternal

Instruksi

MOV DPTR,#[address] ; Penentu lokasi data yang akan dibaca

MOVX A,@DPTR ; Perintah pembacaan data sekaligus mengambil data tersebut dan disimpan ke Akumulator A Timing

Stuktur Port dan Cara Kerja

Pada dasarnya mikrokontroler Atmel keluarga 51 mempunyai dua kelompok instruksi untuk mengeluarkan data ke port parallel.

 Kelompok instruksi pertama bekerja pada port seutuhnya artinya 8 jalur dari per port bersangkutan,misalnya MOV P3,#0FFh membuat kedelapan jalur port 0 semuanya dalam kondisi logika ‘1’.

 Kelompok instruksi kedua berpengaruh pada salah satu jalur atau bit dari port,misalnya instruksi SETB P3.4 artinya men-set bit 4 dari port atau (bit 4 dari port 3 = 1 a xxx1 xxx) atau instruksi CLR P3.3 digunakan untuk menolkan bit 3 dari port 3 (bit dari port 3 = 0 a xxxx 0xxx).

Selain itu port parallel bisa pula dipakai untuk menerima masukan sinyal digital dari luar mikrokontroler.

 Instrksi MOV A,P3 digunakan untuk membaca data digital pada seluruh bit (bit 0 hingga bit 7 = 8 bit)port 3 kemudian menyimpannya di akumlator.

Pembacaan data bisa juga dilakukan hanya pada satu bit port saja,misalnya instruksi

akan kembali melaksanakan instrksi terssebut (lompat ke label $ artinya ke lokasi tersebut lagi),mikrokontroler akan meneruskan kembali instruksi berikutnya jika P3.7= 1.

Instruksi MOVC A,@A+DPTR

Insturuksi MOVC A,@A+DPTR termassuk mode penglamatan kode tidak langsung (code indirect addressing mode),mempunyai cara penyebutan data dalam memori program yang dilakukan secara tak langsung.Dalam instruksi ini MOV diganti dengan MOVC,tambahan huruf C tersebut dimaksud untuk membedakan bahwainstruksi ini digunakan untuk memori program..Tanda @ digunakan untuk menandai A+DPTR yang berfungsi untuk menyatakan lokasi memori isinya disalin ke akumolator A,dalam hal ini nilai yang tersimpan dalam DPTR (Data Pointer Register 2 byte)ditambah dengan nilai yang tersimpan dalam akumulator A (1 byte) sama dengan lokasi memori program yang ada.

Instruksi INC DPTR

Agak berbeda dengan instriksi INC A atau INC Rx (x = 0 s/d 7) instruksi ini adalah satu – satunya instruksi penaikan (increment) yang bekerja pada data 16 bit yaitu DPTR, yaitu menaikan penunjuk data sebesar 1.Suatu limpahan pada byte rendah (low order) dari DPTR atau DPL (Data Pointer Low) akan menaikann byte tinggi (high order) yaitu tersimpan di DPH (Dta Pointer High) sebesar 1.Flag tidak terpengaruh.Misalnya DPH = 12 dan DPL = Feh,maka instruksi :

INC DPTR INC DPTR INC DPTR

Akan menghasilkan DPH = 13h dan DPL = 01H.

2.1.1.5Sistem Interupsi

Mikrokontroller AT89C51 mempunyai 5 sumber interupsi. Dua sumber merupakan sumber eksternal INT0 dan INT1. Kedua interupsi eksternal dapat aktif level atau aktif transisi tergantung isi IT0 dan IT1 pada regiter TCON. Interupsi timer dan timer 1 aktif pada saat timer yang sesuai mengalami roll over. Interupsi

serial dibangkitkan dengan melakukan operasi OR dan R1 dan T1. Tiap-tiap sumber interupsi dapat enable atau disable secara software.

Tingkat prioritas semua sumber interupsi dapat diprogram sendiri-sendiri dengan set atau clear bit pada SFRs IP (Special Function Register’s Interrupt Priority). Interupsi tingkat rendah dapat diinterupsi oleh interupsi yang mempunyai tingkat lebih tinggi, tetapi tidak sebaliknya. Walaupun demikian interupsi yang mempunyai tingkat lebih tinggi tidak bisa menginterupsi sumber interupsi yang lain.

2.1.1.6Reset

Input reset dilakukan melalui pin RST. Reset dilakukan selama 2 siklus mesin dan pin RST tinggi. Dalam hal ini CPU akan mengaktifkan internal reset, rangkaian reset dapat dilihat 2.1.1.6.

Karena sinyal reset eksternal tidak sinkron dengan clock internal maka pin RST diambil pada state 5 (SS) dan fas setiap siklus mesin. Aktifis port tetap dipertahankan selama 19 priode osilator sesudah logika 1 diambil pada kaki RST.

10uF

8.2kohm

VCC

RST

Gambar 2.1.1.6 Power On Reset 2.1.1.7Serial Interface

Selain komunikasi data paralel melalui port-port yang dimiliki oleh mikrokontroler juga terdapat sarana untuk komunikasi data secara seri yaitu sebagai

shift register atau sebagai universal asynchronous receiver transmitter tergantung pada pengaturan mode yang terdapat pada register SCON. Kedua register penerima dan pengirim dari port serial diakses di register SBUF.

2.1.2CCTV (Closed Circuit Television)

CCTV (Closed Circuit Television) atau dalam bahasa Indonesianya yaitu Telivisi dengan Sirkuit Tertutup adalah perangkat peralatan pengawas (surveillance) yang memonitor keadaan sekitar melalui kamera pengintai yang terdiri dari kamera dan

system DVR (Digital Video Recording). CCTV memiliki kamera yang akan mentransmisikan image video ke tempat yang

spesifik dan jumlah televisi yang terbatas. Perbedaannya dengan bentuk televisi CCTV tidak dapat menerima monitor lain, bahkan jika di area yang sama sekalipun, kecuali monitor tersebut telah masuk ke dalamarea CCTV.

Cara Menggunakan CCTV dan Mengenal Teknologi suatu Network Camera. Suatu Network Camera umumnya memiliki alamat IP tersendiri serta fungsi-fungsi tertentu yang sifatnya sudah built-in untuk mengatur system komunikasi jaringan. Semua yang dibutuhkan untuk dapat melihat tampilan gambar melalui jaringan sudah

terbentuk dalam satu unit tertentu. Komponen kamera akan menangkap obyek gambar yang akan ditransformasikan

menjadi sinyal-sinyal elektronik, dan selanjutnya sinyal-sinyal tersebut akan dikonversikan dari format analog menjadi format digital dan ditransfer melalui sebuah komputer dan dikompresi untuk selanjutnya dikirim melalui jaringan.

2.1.2.1 Dampak Positif dan Negatif CCTV

System CCTV biasanya digunakan untuk alasan keamanan atau komersial ketika orang memerlukannya bila berada di lingkungan yang berbahaya namun CCTV juga memiliki dampak negatif.

Dampak Positif dari CCTV :

2. Meningkatkan produktivitas dan efisiensi kerja karyawan 3. Dapat lengkapi dengan option rekaman suara

4. Pengawasan melalui tv monitor oleh petugas keamanan secara real time.

5. Melihat rumah anda sewaktu anda ke luar kota atau keluar negeri 6. Anda dapat melihat lokasi pabrik dengan kamera dari rumah

7. Mendapatkan bukti otentik jika terjadi peristiwa yang tidak dikehendaki

8. Meningkatkan produktivitas Dampak Negatif dari CCTV :

1 .Dampak negatif dari CCTV yakni apabila alarm tidak berfungsi secara lancar maka proteksi dan keamanan akan mudah dijebol oleh para penjahat.

2. Membuat para pemontering menjadi pemalas, contohnya Melakukan kegiatan pengawasan para pekerja/pegawai secara langsung akan berkurang dan komunikasi antara atasan dan pegawai berkurang.

2.1.2.2 Bagian – Bagian Dari CCTV

Suatu CCTV SYSTEM terdiri dari beberapa komponen yang saling berkaitan untuk membantu pemiliknya memantau kejadian secara real time ataupun melakukan play-back kejadian yang telah lampau. Untuk dapat mencapai fungsi secara optimum sebuah CCTV System umumnya terdiri dari beberapa komponen seperti:

 CCTV Camera (Kamera Pemantau): alat yang yang ditempatkan pada lokasi yang akan dimonitor untuk menangkap gambar video. Gambar video yang dikirim bisa berbentuk analog ataupun digital.

 Recorder (Alat Perekam): alat yang digunakan untuk merekam video yang dikirim oleh CCTV Camera. Perekaman dapat dilakukan secara analog ataupun digital.

 Monitor: alat yang dipakai melihat gambar video secara real time ataupun video hasil rekaman. Monitoring dapat dilakukan secara lokal (pada area gedung) ataupun secara remote

 CCTV Motorized Controller: alat ini digunakan untuk menggerakkan PTZ (Pan Tilt Zoom) motor yang terdapat pada CCTV Camera.

Dengan menggabungkan komponen – komponen di atas maka dapat dibuat sebuah CCTV System. Terdapat 2 macam konfigurasi CCTV System yang banyak digunakan pada saat ini:

 Konfigurasi CCTV Camera Analog: pada konfigurasi ini gambar video yang dihasilkan oleh kamera berupa signal analog yang ditransmisikan melalui Coaxial Cable, video analog ini kemudian ditangkap oleh recorder dan di transformasi menjadi bentuk data digital sebelum disimpan ke dalam

Hard Disk. Digital Video Recorder dapat mengirimkan video digital ini melalui jaring network

Gbr 2.1.2.2 (a) Analog CCTV System Diagram

 Konfigurasi IP CCTV Camera (Network Camera): pada konfigurasi ini gambar video yang dihasilkan oleh network camera sudah berbentuk digital dan dikirim langsung ke jaringan network. Network Recorder yang terhubung ke jaringan network yang sama menerima video digital yang dikirim oleh

CCTV Camera dan menyimpannya ke dalam Hard Disk. Komputer yang terhubung ke network dapat mengakses video langsung dari kamera ataupun mengakses hasil rekaman pada Network Recorder

Gbr 2.1.2.2 (b) IP CCTV (Network) System Diagram

Kedua konfigurasi di atas memiliki kelebihan dan kekurangan. Konfigurasi pertama yang menggunakan analog camera akan memerlukan infrastruktur kabel yang lebih banyak dan lebih mahal, gambar video yang disimpan juga mungkin sudah mengalami perubahan karena faktor jarak dan interferensi. Permasalahan ini tidak dialami bila menggunakan IP Camera karena data output sudah berbentuk digital dan hanya menggunakan satu kabel data (UTP Cat5). Akan tetapi biaya untuk IP Camera saat ini jauh lebih tinggi dibandingkan harga Analog Camera, disamping itu IP

Camera juga memerlukan infrastruktur network yang lebih baik untuk menunjang streaming data dari beberapa IP Camera secara bersamaan.

2.1.3 Perancangan Power Supply (PSA)

Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensuplay tegangan ke relay. Rangkaian power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :

Gbr 2.1.3 Rangkaian Power Supplay (PSA)

Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 3300 μF.

Dua buah dioda berikutnya berfungsi untuk menahan arus yang ada pada regulator agar tidak balik jika terjadi penarikan arus sesaat dari tegangan 12 volt. Regulator tegangan 5 volt (7805) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda penyearah.

2.1.4 Motor Stepper

Motor stepper adalah motor listrik yang dikendalikan dengan pulsa-pulsa digital, bukan dengan memberikan tegangan yang terus-menerus. Deretan pulsa diterjemahkan menjadi putaran shaft, dimana setiap putaran membutuhkan jumlah pulsa yang ditentukan. Satu pulsa menghasilkan satu kenaikan putaran atau step, yang merupakan bagian dari satu putaran penuh. Oleh karena itu, perhitungan jumlah pulsa dapat diterapkan untuk mendapatkan jumlah putaran yang diinginkan. Perhitungan pulsa secara otomatis menujukkan besarnya putaran yang telah dilakukan, tanpa memerlukan informasi balik(feedback).

Ketepatan kontrol gerak motor stepper terutama dipengaruhi oleh jumlah step tiap putaran; semakin banyak jumlah step, semakin tepat gerak yang dihasilkan. Untuk ketepatan yang lebih tinggi, beberapa driver motor stepper membagi step normal menjadi setengah step(half step) atau mikro step.

Pada dasarnya motor stepper dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu:

a. Permanent Magnet (PM)

Sesuai namanya, Motor stepper berjenis PM memiliki rotor berupa magnet permanen. Biasanya memilki kecepatan rendah, alat dengan torsi rendah dan sudut langkah besar, bisa 45 atau 90 derajat

Gbr 2.1.4 magnet Permanen

Gambar diatas merupakan magnet permanent sederhana 90 derajat motor magnet permanent dengan empat phase (AD).

b. Variable Reluctance (VR)

Motor stepper jenis ini memiliki bentuk rotor yang unik yaitu berbentuk silinder dan pada semua unitnya memiliki gerigi yang memiliki hubungan dengan kutub-kutub stator.Perbedaan motor stepper berjenis PM dengan VR yaitu motor berjenis VR memiliki torsi yang relatif lebih kecil dibanding dengan motor stepper berjenis PM.

c. Permanent Magnet – Hybrid (PM-H)

Permanent magnet hybrid merupakan penyempurnaan motor stepper di mana motor stepper ini memiliki kecepatan 1000step/detik namun juga memiliki torsi yang cukup besar sehingga dapat dikatakan bahwa PM-H merupakan motor stepper kombinasi antara PM dan VR motor stepper.

Dilihat dari lilitannya motor stepper terbagi menjadi 2 jenis yaitu :

a. Motor Stepper Unipolar

Motor stepper unipolar terdiri dari dua lilitan yang memiliki center tap. Center tap dari masing masing lilitan ada yang berupa kabel terpisah ada juga yang sudah terhubung didalamnya sehingga center tap yang keluar hanya satu kabel. Untuk motor stepper yang center tapnya ada pada masing – masing lilitan kabel inputnya ada 6 kabel. Namun jika center tapnya sudah terhubung di dalam kabel inputannya hanya 5 kabel. Center tap dari motor stepper dapat dihubungkan ke pentanahan atau ada juga yang menghubungkannya ke +VCC hal ini sangat dipengaruhi oleh driver yang digunakan. Sebagai gambaran dapat dilihat konstruksi motor stepper unipolar pada gambar berikut:

Gbr 2.1.4 Konstruksi Motor Stepper Unipolar

b. Motor Stepper Bipolar

Motor stepper bipolar memiliki dua lilitan perbedaaan dari tipe unipolar adalah bahwa pada tipe bipolar lilitannya tidak memiliki center tap. Keunggulan tipe bipolar yaitu memiliki torsi yang lebih besar jika dibandingkan dengan tipe unipolar untuk

ukuran yang sama. Pada motor stepper tipe ini hanya memiliki empat kabel masukan. Namun ntuk menggerakan motor stepper tipe ini lebih rumit jika dibandingkan dengan menggerakan motor stepper tipe unipolar. Sebagai gambaran dapat dilihat konstruksi motor stepper bipolar pada gambar berikut :

Gbr 2.1.4 konstruksi Motor Stepper Bipolar

Motor Stepper adalah motor DC yang gerakannya bertahap (step per step) dan memiliki akurasi yang tinggi tergantung pada spesifikasinya. Setiap motor stepper mampu berputar untuk setiap stepnya dalam satuan sudut (0.75, 0.9, 1.8), makin keil sudut per step-nya maka gerakan per step-nya motor stepper tersebut makin presisi. Motor stepper banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang biasanya cukup menggunakan torsi yang kecil, seperti untuk penggerak piringan disket atau piringan. Dalam hal kecepatan, kecepatan motor stepper cukup cepat jika dibandingkan dengan motor DC.

Kecepatan motor stepper pada dasarnya ditentukan oleh kecepatan pemberian data pada komutatornya. Semakin cepat data yang diberikan maka motor stepper akan semakin cepat pula berputarnya. Pada kebanyakan motor stepper kecepatannya dapat diatur dalam daerah frekuensi audio dan akan menghasilkan putaran yang cukup cepat.

2.1.5 PhotoDioda

Fotodioda adalah suatu jenis dioda yang resistansinya berubah-ubah kalau cahaya yang jatuh pada dioda berubah-ubah intensitasnya. Dalam gelap nilai tahananya sangat besar hingga praktis tidak ada arus yang mengalir. Semakin kuat cahaya yang jatuh pada dioda maka makin kecil nilai tahanannya, sehingga arus yang mengalir

semakin besar. Fotodioda ini digunakan terutama sebagai saklar elektronik yang bereaksi akibat perubahan intensitas cahaya.

Fotodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Fotodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan pn yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh fotodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi fotodioda mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis.

Gbr 2.1.5 simbol Photodioda

Prinsip kerja dari fotodioda jika sebuah sambungan-pn dibias maju dan diberikan cahaya padanya maka pertambahan arus sangat kecil sedangkan jika sambungan pn dibias mundur arus akan bertambah cukup besar. Cahaya yang dikenakan pada fotodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang dikenakan pada fotodioda.

2.1.6 Sensor Inframerah

Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk mengubah suatu besaran fisik menjadi besran listrik sehingga dapat dianalisa demgnan rangkain tertentu,hamper seluruh rangkaian elektronika mempunyai sensor didalamnya. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi dari foton menjadi electron. Idelnya satu foton dapat membangkitkan satu electron. Infra merah adalah radiasi lektromagnetik dari

panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Radiasi inframerah jangkuan tiga “orde” dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm.

Infra merah banyak digunakan pada komunikasi jarak dekat,contoh paling umum pemakaian IR adalah pada remote control. Gelombang IR mudah dibuat,harganya rrlatif murahdan lebih bersifat directional tak dapat menembus tembok atau benda gelap serta memiliki fluktuasi daya tinggi dan dapat diinteferensi oleh cahaya matahari. Pengirim dan penerima IR menggunakan Emiting Dioda (LED) dan Photo Sensitive Diode (PSD). Infra merah cukup efektif digunakan jika alat yang dikontrol terdapat pada lokasi yang sama dan tidak terlalu jauh (kuang lebih 10 meter dan tidak ada penghalang). Berneda dengan LED biasa,LED Infra merah pada penggunaanya dapat diaktifkan dengan :

1. Tegangan DC untuk transmisi/sensor jarak dekat

2. Tegangan AC (30 – 40 KHz) untuk transmisi/sensor jarak jauh.

Komponen ini akan mengubah nergi cahaya,dalam hal ini cahaya infra merah menjadi pulsa – pulsa sinyal. Komponen ini harus mampu mengumpulkan sinyal infra merah sebanyak mungkin, sehingga pulsa-pulsa sinyal listrik yang dihasilkan kualitasnya cukup baik. Semakin besar intensitas infra merah yang diterima maka sinyal pulsa listrik yang dihasilkan akan baik, jika sinyal infra merah yang diterima intensitasnya lemah maka infra merah tersebut harus mempunyai pengumpul cahaya (light collector) yang cukup baik dan sinyal pulsa yang dihasilkan oleh sensor infra merah ini harus dikuatkan.

Prinsip utama dari rangkaian sensor ini seperti layaknya sebuah saklar yang memberikan perubahan tegangan apabila terdapat penghalang diantara tranceiver dan receiver. Sensor ini memiliki dua buah piranti yaitu rangkaian pembangkit/pengirim (Led Infra Merah) dan rangkaian penerima (Fotodioda). Rangkaian pembangkit/pengirim memancarkan sinar infra merah, kemudian pancarannya diterima oleh penerima (fotodioda) sehingga bersifat menghantar akibatnya tegangan akan jatuh samoai sama dengan tegangan ground (0). Dan sebaliknya apabila tidak

mendapat pancaran sinar infra merah maka akan mnghasilkan tegangan.

2.1.7 IC TIMER 555 DAN 567

Timer 555 merupakan sebuah IC timer yang bekerja berdasar rangkaian RC dan komparator yang dirangkai dengan komponen digital (R-Sflip-flop). 555 yang pertama diproduksi oleh Signetics yaitu tipe SE-555 yang bekerja pada -55°C s.d. 125°C dan NE-555 yang bekerja pada 0°C-70°C. Kemudian 555 diproduksi dengan desain yang berbeda meliputi LM555, 556(versi dual), dan LMC-555(versi CMOS). Timer 555 beroperasi pada power supply dc +5v s.d. +18V dengan stabilitas temperatur 50ppm/°C(0,005%/°C). Output 555 dapat berupa arus sink/source hingga 200mA. IC 555 kompatibel dengan komponen-komponen TTL, CMOS, op-amp, transistor dan jenis IC linear lain.

Keluaran gelombang kotak yang dihasilkan dapat memiliki variasi duty cycle mulai dari 50 – 99.9% dan frekuensi kurang dari 0,1Hz sampai dengan lebih dari 100KHz. Rangkaian 555 terdiri atas dua buah komparator tegangan (COMP1 dan COMP2), sebuah flip-flop kontrol R-S(reset/set) yang dapat direset dari luar melalui pin 4, sebuah penguat pembalik output (A1), dan sebuah transistor discharge (Q1). Level bias kedua kompartor ditentukan oleh resistor-resistor pembagi tegangan (Ra, Rb, dan Rc) yang terdapat antara Vcc dan ground. Input inverting komparator1 diberi masukan 2/3Vcc dan input noninverting dari komparator2 diberi masukan 1/3Vcc. Berikut adalah fungsi dari masing-masing pin :

Ground (pin1)

Pin ini merupakan titik referensi untuk seluruh sinyal dan tegangan pada rangkaian 555, baik rangkaian intenal maupun rangkaian eksternalnya.

Trigger (pin2)

Masukan trigger biasanya dijaga pada tegangan lebih dari 1/3Vcc agar output pin3 dari IC555 ’low’. Jika masukan trigger menjadi ’low’ (<1/3Vcc) mengakibatkan output pin3 menjadi ’high’. Otput pin3 akan bertahan ‘high’ selama masukan triggernya ‘low’, tetapi tidak serta merta menjadi ‘low’ ketika pin2 kembali ‘high’. Output (pin3)

Output pada 555 dapat mengalir arus baik sinking(masuk) maupun sourcing(keluar) hingga 200mA.

Reset (pin4)

Pin reset ini terhubung dengan input preset dari R-S flip-flop kontrol. Jika pin4 diberi masukan ’low’ output dari 555 akan serta merta menjadi ’low’. Biasanya, jika tidak digunakan pin4 dihubungkan ke Vcc untuk menjaga agar tidak terjadi keadaan ’low’. Control Voltage (pin5)

Biasanya diberi 2/3Vcc (hasil dari pembagi tegangan). Dengan memberi sumber tegangan eksternal atau dengan menghubungkan sebuah resistor ke ground akan mengubah duty cycle outputnya.

TreshHold (pin6)

Pin ini terhubung pada input noninverting komparator1 untuk memonitor tegangan kapasitor pada rangkaian RC eksternal.

Discharge (pin7)

Pin ini terhubung ke kaki kolektor transistor NPN Q1 dan kaki emiter Q1 terhubung ke groud, basis Q1 terhubung dengan Qnot R-S flip-flop.

Vcc(pin8)

Dengan menggunakan pasangan NE 555 dan LM 567 kita dapat membuat suatu sistem pengendali jarak jauh melalui media cahaya infra merah. Sistem ini bekerja berdasarkan pendeteksian frekuensi dari sinyal yang dipancarkan. Sehingga frekuensi sinyal pada rangkaian pemancar (NE 555, dapat juga menggunakan LM 567 sebagai pembangkit frekuensinya) haruslah sama dengan frekuensi dekodernya.

Gbr 2.1.7(a) Rangkaian Pemancar Infra Merah

Seperti telah disebutkan di atas, bagian penerima pun harus memiliki deteksi frekuensi yang sama dengan frekuensi yang dipancarkan oleh rangkaian NE 555. Untuk mempermudah proses tunning, maka R1 pada bagian penerima adalah variabel resistor. Sedangkan pada bagian pemancar adalah bernilai tetap. Ketika rangkaian telah siap, maka supaya sistem dapat bekerja dengan baik, langkah pertama yang dilakukan adalah melakukan tunning, dengan cara bagian pemancar dihidupkan terus menerus, sedangkan R1 pada bagian penerima diatur nilainya sampai dapat mendeteksi sinyal pemancar (dapat diketahui dengan reaksi relay yang berbunyi klik).

Gbr 2.1.7 (b) Rangkaian Penerima Infra Merah

2.1.8Buzzer

Rangkain alarm adalah rangkaian yang berfungsi untuk memberikan sinyal informasi ketika terjadi sebuah kaeadaan dimana saat photodiode yang terletak disekitar etalase terganggu.Dalam proyek ini buzzer digunakan sebagai sebagai alarm.Buzzer akan mnengeluarkan suara dengan frekuensi 300 – 600 Hz.

BAB 3

PERANCANGAN ALAT DAN PERANCANGAN PROGRAM

3.1 Perancangan Alat 3.1.1 Diagram Blok

Secara garis besar,diagram blok dari rangkaian proyek Tugas Akhir ini ditunjukkan pada gambar 3.1 berikut ini :

Gambar 3.1.1 Diagram Blok Rangkaian

Desain rangkaian diatas terdiri dari :

1. Rangkaian sensor gerak berfungsi untuk mendeteksi adanya gerakan yang menganggu sensor.

2. Limit switch berfungsi untuk membatasi gerakan / putaran motor stepper.

M

ikrokont

rol

er

Rangkaian sensor gerak

Limit switch atas

Limit switch bawah

Saklar manual naik

Saklar manual turun

Jembatan H

Motor Stepper

3. Saklar manual berfungsi untuk memutar motor keatas atau kebawah dengan cara menekan saklar.

4. Jembatan H berfungsi sebagai driver yang akan menggerakkan motor stepper berdasarkan logika yang diterimanya dari mikrokontroler.

5. Mikrokontroler berfungsi sebagai otak rangkaian

Prinsip Kerja Diagram Blok

Pada kedaan awal system diaktifkan,dimana proyek Tugas Akhir ini penulis menggunakan sensor gerak (photodioda) sebagai pendeteksi gerak.Rangkaian sensor terdiri dari 12 sensor gerak.Ketika salah satu sensor terganggu maka sinyal yang terdeteksi oleh sensor tersebut akan dikirim ke Mikrokontroler AT89S51 yang berfungsi sebagai basis (otak) pada system ini.Dan berdasarkan perintah yang telah terprogram pada Mikrokontroler AT89S51 maka mikrokokontroler tersebut akan memberikan perintah pada jembatan H agar motor stepper berputar untuk menurunkan etalase ,motor stepper berhenti turun jika telah mengenai limit swith bawah.Untuk menaikan etalase kembali cukup dengan menekan saklar manual naik.secara otomatis motor stepper akan berputar naik dan berhenti jika mengenai limit switch atas.

3.1.2 Rancangan Rangkaian Sensor Inframerah

Untuk mendeteksi ada tidaknya benda yang melintas di atas atau di samping alat, digunakanlah sensor inframerah. Sensor terdiri dari LED pemancar inframerah dan sebuah photodioda.

Setiap pantulan inframerah yang diterima oleh photodioda akan diolah dan dijadikan data digital, sehingga bila photodioda mendapatkan pantulan

dari pemancar inframerah, maka akan mengirimkan sinyal low ke mikrokontroler AT89S51. Kondisi tersebut menandakan bahwa ada benda yang melintas di depan sensor. Sebaliknya, ketika tidak ada benda yang melintas di depan sensor, maka sensor akan mengirimkan sinyal high ( 1 ) ke mikrokontroler.

VCC 5V

Infra Merah

100  100 

Infra Merah 100 

Rangkaian pemancar inframerah tampak seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3.1.2 (a) Rangkaian Pemancar inframerah

Pada rangkaian di atas digunakan 3 buah LED inframerah yang diparalelkan, dengan demikian maka intensitas yang dipancarkan oleh inframerah semakin kuat, karena merupakan gabungan dari 3 buah LED inframerah. Resistor yang digunakan adalah 100 ohm sehingga arus yang mengalir pada masing-masing LED inframerah adalah sebesar:

5

0, 05 50

100

V

i A atau mA

R

  

Dengan besarnya arus yang mengalir ke LED inframerah, maka intensitas pancaran inframerah akan semakin kuat, yang menyebabkan jarak pantulannya akan semakin jauh.

Pantulan dari sinar inframerah akan diterima oleh potodioda, kemudian akan diolah oleh rangkaian penerima agar menghasilkan data biner, dimana jika potodioda menerima pantulan sinar inframerah maka output dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika low (0), namun jika potodioda tidak menerima pantulan sinar inframerah, maka output dari rangkaian penerima akan mengeluarkan logika high (1). Rangkaian penerima inframerah seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3.1.2 (b) Rangkaian Sensor Inframerah

Rangkaian ini menggunakan IC LM 358 sebagai penguat tegangan yang dihasilkan photodioda. Satu buah IC ini memiliki dua penguat operasional (op-amp). Pada rangkaian ini, kedua op-amp tersebut digunakan. Sehingga sinyal dari photodioda mengalami dua kali penguatan.

Sesuai gambar, maka besar penguatan op-amp tergantung pada besarnya tahanan variable yang digunakan. Pada prakteknya, tahanan variable tersebut ditrim pada kisaran harga 20KOhm, sehingga besar penguatan op-amp adalah:

kali

A

_KK

₂

10 20





Dari hasil pengukuran, tegangan pada photodiode pada saat terkena pantulan inframerah adalah sekitar 1,1 Volt dan menjadi sekitar 0,03 Volt ketika tidak terkena pantulan inframerah.

Tegangan tersebut diumpankan pada op-amp dengan faktor penguatan 2 kali, sehingga tegangan keluarannya pada saat terkena sinar inframerah sekitar 2,2 Volt, sedangkan saat tidak terkena sinar inframerah sekitar 0,06Volt. Namun, tegangan ini masih diumpankan lagi pada op-amp yang kedua. Dengan faktor penguatan yang sama, didapat tegangan keluaran saat terkena sinar inframerah sekitar 4,4 Volt dan

saat tidak terkena inframerah sekitar 0,12 Volt. Tegangan inilah yang selanjutnya diumpankan ke basis transistor C945.

Transistor akan aktif ketika tegangan basisnya lebih besar dari 0,7 Volt. Maka, ketika basisnya mendapat tegangan 4,4 Volt (saat photodioda terkena sinar inframerah), transistor aktif. Aktifnya transistor ini akan menyebabkan mikrokontroler mendapatkan logika low dan LED indikator akan mati. Hal sebaliknya akan berlaku ketika photodioda tidak mendapatkan pantulan sinar inframerah.

3.1.3 Perancangan Driver penggerak Motor Stepper (Jembatan H)

Rangkaian untuk mengendalikan perputaran motor stepper pada alat ini adalah sebuah rangkaian yang dikenal dengan jembatan H. Jembatan H ini terdiri dari 4 buah transistor, dimana 2 buah transistor bertipe NPN dan 2 buah transistor lagi bertipe PNP. Ke-4 transistor ini dirangkai sedemikian rupa sehingga dengan memberikan sinyal low atau high pada rangkaian maka perputaran motor dapat diatur. Gambar rangkaiannya ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Pada rangkaian di atas, jika P0.0 diset high yang berarti P0.0 mendapat tegangan 5 volt, maka kedua transistor tipe NPN C945 yang disebelah kiri akan aktip. Hal ini akan membuat kolektor dari kedua transistor C945 itu akan mendapat tegangan 0 volt dari ground. Kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kiri atas diumpankan ke basis dari transistor tipe PNP TIP 127 sehingga basis dari transistor TIP 127 mendapatkan tegangan 0 volt yang menyebabkan transistor ini aktip (transistor tipe PNP akan aktip jika tegangan pada basis lebih kecil dari 4,34 volt). Aktifnya transistor PNP TIP 127 ini akan mengakibatkan kolektornya terhubung ke emitor sehingga kolektor mendapatkan tegangan 5 volt dari Vcc.

Sedangkan kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kiri bawah diumpankan ke basis dari transistor tipe NPN TIP 122 sehingga basis dari transistor TIP 122 mendapatkan tegangan 0 volt yang menyebabkan transistor ini tidak aktip (transistor tipe NPN akan aktip jika tegangan pada

basis lebih besar dari 0,7 volt). Karena transistor TIP 122 ini tidak aktip, maka kolektornya tidak terhubung ke emitor, sehingga kolektor tidak mendapatkan tegangan 0 volt dari ground.

Karena kolektor TIP 122 dihubungkan dengan kolektor TIP 127 yang mendapatkan tegangan 5 volt dari Vcc, maka kolektor dari TIP 122 juga mendapatkan tegangan yang sama.

Pada rangkaian di atas, jika P0.1 diset low yang berarti P0.1 mendapat tegangan 0 volt, maka kedua transistor tipe NPN C945 yang disebelah kanan tidak akan aktif. Hal ini akan membuat kolektor dari kedua transistor C945 itu akan mendapat tegangan 5 volt dari Vcc. Kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kanan atas diumpankan ke basis dari transistor tipe PNP TIP 127 sehingga basis dari transistor TIP 127 mendapatkan tegangan 5 volt yang menyebabkan transistor ini tidak aktif. Akibat transistor PNP TIP 127 tidak aktip maka kolektornya tidak terhubung ke emitor sehingga kolektor tidak mendapatkan tegangan 5 volt dari Vcc, tetapi mendapatkan tegangan yang berasal dari transistor TIP 122 yang berada di bawahnya.

Sedangkan kolektor dari transistor C945 yang berada di sebelah kiri bawah diumpankan ke basis dari transistor tipe NPN TIP 122 sehingga basis dari transistor

TIP 122 mendapatkan tegangan 5 volt yang menyebabkan transistor ini menjadi aktif.

Karena transistor TIP 122 ini menjadi aktif, menyebabkan kolektornya terhubung ke emitor, sehingga kolektor mendapatkan tegangan 0 volt dari ground.

Karena kolektor TIP 122 yang mendapatkan teganagan 0 volt dari ground dihubungkan dengan kolektor TIP 127, maka kolektor dari TIP 127 juga mendapatkan tegangan yang sama. Hal ini menyebabkan kaki motor sebelah kanan mendapatkan tegangan 0 volt (polaritas negatip).

Prinsip tersebut digunakan pada saat menghidupkan motor stepper. Prinsip kerja dari motor stepper yaitu pembangkitan medan magnet untuk memperoleh gaya tarik ataupun gaya lawan dengan menggunakan catu tegangan DC pada lilitan/ kumparannya. Bila kumparan mendapatkan logika ‘1’ – maka akan dibangkitkan kutub magnet yang berlawanan dengan kutub magnet tetap pada rotor. Sehingga posisi kutub magnet rotor akan ditarik mendekati lilitan yang menghasilkan kutub magnet berlawanan tadi. Bila langkah berikutnya lilitan yang bersebelahan diberi tegangan, sedangkan catu tegangan lilitan sebelumnya dilepas, maka kutub magnet tetap pada rotor itu akan berpindah posisi menuju kutub magnet lilitan yang dihasilkan. Berarti telah terjadi gerakan 1 step. Bila langkah ini diulang terus-menerus, dengan memberikan tegangan secara bergantian kelilitan-lilitan yang bersebelahan, maka rotor akan “berputar”.

Logika perputaran rotor tersebut dapat dianalogikan secara langsung dengan data ‘0’ atau ‘1’ yang diberikan secara serentak terhadap semua lilitan stator Motor. Untuk motor DC Stepper 4 fasa pada prinsipnya ada dua macam cara, yaitu full step dan half step.

Seperti terlihat pada table berikut ini :

Step ke Full Step Half Step

1 1 0 0 0 1 0 0 0

2 0 1 0 0 1 1 0 0

3 0 0 1 0 0 1 1 0

4 0 0 0 1 0 1 1 0

5 Berulang ke step 1 0 0 1 0

6 0 0 0 1

7 0 0 0 1

8 1 0 0 1

Tabel 3.1.3 Full Step dan Half Step

Pada Full Step, suatu titik pada sebuah kutub magnet dirotor akan kembali mendapat tarikan medan magnet stator pada lilitan yang sama setelah step ke 4. Berikutnya dapat diberikan lagi mulai dari step 1. Untuk Half Step, setiap kutup magnet pada rotor akan kembali mendapatkan tarikan dari medan magnet lilitan yang sama setelah Step ke 8. Berikutnya kembali mulai step 1.

Dengan memberikan logika secara bergantian dan berurutan pada pin-pin input rangkaian jembatan H, maka pergerakan motor stepper dapat diatur.

3.1.4 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Kompoen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89S51. Pada IC inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Gambar 3.1.4 Rangkaian mikrokontroller AT89S51

Pin 31 External Access Enable (EA) diset high (H). Ini dilakukan karena mikrokontroller AT89S52 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroller AT89S52 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset mikrokontroller ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit open kolektor dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program eksternal. Pin 1 sampai 8 adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3.

Pin 17 yang merupakan P3.7 dihubungkan dengan transistor dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakan rangkaian minimum mikrokontroller AT89S52 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 17 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum

5V VCC 10uF 5V VCC 2 1 30pF 30pF

XTAL 12 MHz

AT89S51 P0.3 (AD3) P0.0 (AD0) P0.1 (AD1) P0.2 (AD2) Vcc P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P0.4 (AD4) P0.5 (AD5) P0.6 (AD6) P0.7 (AD7) RST EA/VPP P3.0 (RXD) P3.1 (TXD) P3.2 (INT0) P3.3 (INT1) P3.4 (T0) ALE/PROG PSEN P2.7 (A15) P2.6 (A14) P2.5 (A13) P2.4 (A12) P2.3 (A11) P2.2 (A10) P2.1 (A9) P3.6 (WR) P3.5 (T1) P3.7 (RD) XTAL2 XTAL1

GND P2.0 (A8)

1 2 3 4 5 6 7 8 40 39 38 37 36 35 34 33 9 10 11 12 13 14 15 32 31 30 29 28 27 26 16 17 18 19 20 25 24 23 22 21 4.7k 2SA733 5V VCC LED1

Vreg

LM7805CT

IN OUT

TIP32C

100ohm

100uF

330ohm 220V 50Hz 0Deg

TS_PQ4_12

2200uF 1uF 1N5392GP

1N5392GP

12 Volt

5 Volt

tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan + 5 volt dari power supplay

3.1.5 Rangkaian Catu Daya (PSA)

Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk menghidupkan motor stepper. Rangkaian tampak seperti gambar di bawah ini :

Gambar 3.1.5 Rangkaian Power Supplay (PSA)

Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda.

3.1.6 Rangkaian AND Gate

Rangkaian ini digunakan untuk menghemat penggunaan pin pada mikrokontroler dan mempermudah pemrograman. Berikut ini adalah gambar rangkaian yang digunakan pada alat ini:

Gambar 3.1.6 Rangkaian AND Gate

Ketika semua input dari gerbang AND tersebut bernilai 1 (sensor dalam keadaan tidak terganggu), maka output dari rangkaian ini akan juga bernilai 1 (sesuai dengan sifat gerbang AND). Output rangkaian ini nantinya dihubungkan dengan pin mikrokontroler dan sebuah rangkaian indikator yang tersusun dari sebuah transistor, resistor dan led. Ketika output dari rangkaian AND Gate ini bernilai 1, maka led akan menyala.

Namun, ketika terdapat gangguan pada salah satu sensor, maka input salah satu gerbang AND tersebut akan mendapatkan logika 0. Ini akan menyebabkan logika yang dikirimkan pada mikrokontroler adalah 0. Keadaan ini akan menyebabkan led indikator tidak menyala.

Dengan demikian, mikrokontroler hanya perlu memeriksa 1 pin untuk mengetahui ada tidaknya gangguan pada 12 sensor yang dihubungkan padanya.

3.1.7 Rangkaian Alarm

Gambar 3.1.7 Rangkaian Alarm

Pada alat ini, alarm yang digunakan adalah buzzer 12 volt. Buzzer ini akan berbunyi jika positipnya dihubungkan ke sumber tegangan positip dan negatipnya negatipnya dihubungkan ke ground.

Pada rangkaian di atas transistor berfungsi sebagai saklar elektronik yang dapat menghidupkan dan mematikan buzzer. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatip buzzer dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN, ini berarti jika transistor dalam keadaan aktip maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground yang menyebabkan tegangan

di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan mengakibatkan buzzer berbunyi. Sebaliknya jika transistor tidak aktip, maka kolektor tidak terhubung ke emitor,sehingga tegangan pada kolektor menjadi 5 volt, keadaan ini menyebabkan buzzer mati.

Transistor yang digunakan dalam rangkaian di atas adalah transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktip apabila tegangan pada basis lebih besar dari 0,7 volt. Resistor 4,7 Kohm pada basis berguna untuk membatasi arus yang masuk pada basis agar transistor tidak rusak.

3.2 Perancang Program 3.2.1 Flowchart Program

Start

Auto=0?

Sensor=0?

Nyalakan Alarm

Turunkan Benda

Naik manual=0?

Matikan Alarm

Naikkan Benda

Naik manual=0?

Turun manual=0?

Turunkan Benda Naikkan

Benda

Remote = 0?

Ya

Tidak

Ya

Tidak

Tidak

Tidak Ya

Ya

Ya

Ya

Tidak

Tidak

Program diawali dengan memeriksa keadaan pada tombol auto. Ketika tombol auto bernilai 1, maka benda dapat dinaikkan atau diturunkan secara manual dengan cara menekan tombol untuk naik atau pun turun. Namun, ketika tombol auto bernilai 0, maka alat akan bekerja berdasarkan logika yang diperoleh dari sensor. Dengan demikian, untuk menentukan fungsi automatis atau manual dari alat, tombol auto perlu di set terlebih dahulu sebelum alat dinyalakan.

Ketika alat berjalan dalam mode auto, maka alat akan bekerja berdasarkan logika yang diterimanya dari sensor. Ketika sensor bernilai 1 (tidak ada yang mengganggu sensor), maka alat tidak akan melakukan respon apa-apa. Dengan kata lain, alat menunggu adanya gangguan pada sensor. Ketika sensor bernilai 0 (sensor dalam keadaan terganggu), mikrokontroler akan segera menyalakan alarm, kemudian menurunkan alat. Setelah itu, alat akan menunggu adanya sinyal dari remote inframerah. Ketika pin dari remote inframerah tersebut bernilai 0, selanjutnya alat akan menunggu adanya penekanan pada tombol naik manual untuk mematikan alarm dan menaikkan alat kembali.

3.2.2 Program Sistem Pengamanan Ruangan

$regfile = "reg51.dat"

Stepper1 Alias P0.0 Stepper2 Alias P0.1 Stepper3 Alias P0.2 Stepper4 Alias P0.3

Buzzer Alias P0.4

Limit_atas Alias P3.0 Limit_bawah Alias P3.1

Sensor_ir Alias P1.0 Dari_remote Alias P1.1

Tact_turun Alias P1.6 Auto Alias P1.7

Reset Buzzer

Do

If Auto = 0 Then Gosub Auto End If

Gosub Manual Loop

Auto:

If Sensor_ir = 0 Then Set Buzzer

Gosub Turun Do

Loop Until Dari_remote = 0 Do

Loop Until Tact_angkat = 0 Reset Buzzer

Gosub Angkat End If

Return

Manual:

If Tact_angkat = 0 Then Gosub Angkat

End If

If Tact_turun = 0 Then Gosub Turun

End If Return

Angkat:

If Limit_atas = 0 Then Gosub Berhenti Return

End If Do

Set Stepper1 Reset Stepper2 Reset Stepper3 Reset Stepper4 Waitms 150 Reset Stepper1 Set Stepper2 Reset Stepper3 Reset Stepper4 Waitms 150 Reset Stepper1 Reset Stepper2 Set Stepper3 Reset Stepper4 Waitms 150 Reset Stepper1

Reset Stepper2 Reset Stepper3 Set Stepper4 Waitms 150

Loop Until Limit_atas = 0 Return

If Limit_bawah = 0 Then Gosub Berhenti

Return End If Do

Reset Stepper1 Reset Stepper2 Reset Stepper3 Set Stepper4 Waitms 150 Reset Stepper1 Reset Stepper2 Set Stepper3 Reset Stepper4 Waitms 150 Reset Stepper1 Set Stepper2 Reset Stepper3 Reset Stepper4 Waitms 150 Set Stepper1 Reset Stepper2 Reset Stepper3 Reset Stepper4 Waitms 150

Loop Until Limit_atas = 0 Return

Berhenti:

Reset Stepper1 Reset Stepper2 Reset Stepper3 Reset Stepper4 Return

BAB 4

PENGUJIAN RANGKAIAN DAN PEMBAHASAN SISTEM

4.1 Pengujian Rangkaian

4.1.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler

Untuk mengetahui rangkaian mikrokontroler ini sudah bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian. Pengujian ini dilakukan dengan cara memberikan program sederhana pada mikrokontroler AT89S52. Programnya adalah sebagai berikut:

loop:

setb p2.7

acall tunda

clr p2.7

acall tunda

sjmp loop

tunda:

mov r7,#0ffh

tnd:

mov r6,#0ffh

djnz r6,$

djnz r7,tnd

ret

Program ini ditujukan untuk menghidupkan LED yang terhubung pada p2.7, dan kemudian mematikannya kembali selama selang waktu tertentu secara terus menerus. Perintah setb p2.7 akan menyebabkan p2.7 akan berlogika high, yang akan

menyebabkan transistor akan aktif. Aktifnya transistor akan memicu hidupnya LED. Perintah acall tunda akan menyebabkan LED tersebut akan menyala selama selang waktu tertentu. Setelah itu, dengan perintah clr p2.7, p2.7 akan berlogika low. Hal ini menyebabkan LED mati. LED akan mati selama beberapa saat karena adanya pemanggilan waktu tunda kembali yang ditandai dengan perintah acall tunda. Keadaan ini akan berulang – ulang, sehingga LED akan terlihat kelap – kelip.

Jika program tersebut diisikan, kemudian nyala LED terlihat kelap kelip maka rangkaian tersebut telah bekerja dengan baik.

4.1.2 Pengujian Rangkaian Sensor Inframerah

Rangkaian sensor inframerah dikatakan bekerja dengan baik ketika photodioda mendapat pantulan sinar inframerah, LED indikator pada rangkaian inframerah akan menyala. Dan ketika tegangannya diukur akan menunjukkan 0V. Sebaliknya, ketika photodioda tidak mendapat pantulan sinar inframerah, LED indikator pada rangkaian inframerah tidak menyala. Dan ketika diukur, tegangan keluarannya akan bernilai 5V. Trimpot digunakan untuk mengatur sensitivitas dari sensor inframerah ini.

4.1.3 Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper

Rangkaian driver motor stepper dapat diuji dengan menggunakan perangkat lunak (software) yaitu bahasa assembly. Pengujian dengan prosedur pada program dilakukan untuk mengetahui apakah rangkaian driver motor stepper ini dapat beroperasi sesuai dengan data/perintah yang ditentukan.

;--- ;Rutin angkat benda

;--- Angkat:

Clr Stepper1 Clr Stepper2 Clr Stepper3 Setb Stepper4 acall tunda Clr Stepper1 Clr Stepper2 Setb Stepper3 Clr Stepper4 acall tunda Clr Stepper1 Setb Stepper2 Clr Stepper3 Clr Stepper4 acall tunda Setb Stepper1 Clr Stepper2 Clr Stepper3 Clr Stepper4 acall tunda sjmp Angkat

Program diatas digunakan untuk menggerakkan motor stepper untuk mengangkat benda ke atas.

4.1.4 Pengujian Rangkaian Catu Daya (PSA)

Rangkaian ini dikatakan baik apabila ketika rangkaian dinyalakan, LED indikator akan menyala. Kemudian, ketika tegangan keluaran diukur akan menunjukkan 5V dan 12V.

4.1.5 Pengujian Rangkaian AND Gate

Rangkaian ini diuji dengan cara memberikan logika 1 pada ke-12 inputnya, maka led indikator akan menyala. Kemudian, salah satu inputnya diberikan logika 0, maka hasil yang di dapatkan adalah led indikator tidak menyala. Ketika kedua hasil ini sudah diperoleh, maka dapat disimpulkan bahwa rangkaian yang dibuat sudah dalam keadaan baik.

4.4.5 Pengujian Rangkain Alarm

Rangkaian ini diuji dengan cara memberikan logika 0 dan 1 secara bergantian pada salurannya inputnya. Ketika diberi logika 1, buzzer akan berbunyi. Ketika diberi logika 0, buzzer tidak berbunyi. Jika rangkaian memberi respon demikian, maka rangkaian yang dibuat sudah dalam keadaan baik.

4.2 Analisa

Setelah keseluruhan dibuat dan diuji,maka berikut ini adalah rangkaian kerja dari simulasi pengaman ruangan terhadap barang berharga dengan menggunkan CCTV yang menjadi proyek Tugas akhir penulis :

1. Pada saat Power Supply dihubungkan ke sumber tegangan maka sensor yang diletakan di etalase sebagai tempat barang berharga akan bekerja.

2. Ketika sensor terganggu maka sensor akan mengirim data ke mikrokontroler dan memerintahkan motor untuk berputar sehingga etalase akan turun dan buzzer pun berbunyi.

3. Untuk menaikan kembali etalase digunakan remot control infra merah

4. CCTV pada system ini hanya sebagai pemantau seluruh kegiatan yang terjadi disekitar etalase.

BAB V

PENUTUP

5.1. KESIMPULAN

1) Untuk perintah buka dan tutup maka motor akan berputar keatas dan kebawah yang di batasi oleh limit swits.

2) Data yang dikirim dari pemancar infra merah akan diterima oleh penerima infra merah, penerimanya menggunakan IC TSOP 1738 dengan frekuensi 38 KHz. 3) Photodioda sangat aktif terhadap sinar infra merah (LED).

4) Untuk pengiriman data agar data yang dikirmkan sesuai dengan data yang dipancarkan maka infra merah harus dipancarkan dengan frekuensi 38 KHz karena frekuensi ini bebas dari gangguan frekuensi infra merah alam.

5.2. SARAN

1) Dengan seiringnya kemajuan tekhnologi, diharapkan agar alat ini lebih ditingkatkan pengembangannya seperti penambahan kemampuan alat ini dengan menambahkan program yang lebih kompleks.

2) Diharapakan agar pengiriman data sesuai dengan frekuensi 38 KHz, agar pancaran LED infra merah yang dihasilkan oleh rangkaian tidak terganggu oleh pancaran infra merah alam, sehingga jarak pengiriman data semakin jauh.

3) Agar alat ini dapat dimanfaatkan dan disosialisasikan dikalangan mahasiswa guna mengembangkan inovasi yang lebih canggih lagi.

DAFTAR PUSTAKA

 

 1 .  Pitowarno, Endra. 2005. Mikroprosesor dan Interfacing. Yogyakarta:   Andi. 

 2 .     Putra,Agfianto  Eko.  2002.  Belajar  Mikrokontroler AT89C51/52/55  Teori    dan  Aplikasi. Edisi Kedua. Yogyakarta: Gava Media. 

 3.      Suhata,ST. 2004. Aplikasi Mikrokontroler Sebagai Pengendali Peralatan Via  Line   Telepon. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. 

 4.  http://www.atmel.com/dyn/resources.pdf. Diakses  tanggal 21 Juni, 2007. 

 5.   http://www.electroniclab.com_mainpage. Diakses tanggal 24 Juni, 2007. 

 6.   http://www.sahidian.web.id. Diakses tanggal 18 Juni, 2007. 

menyebabkan transistor akan aktif. Aktifnya transistor akan memicu hidupnya LED. Perintah acall tunda akan menyebabkan LED tersebut akan menyala selama selang waktu tertentu. Setelah itu, dengan perintah clr p2.7, p2.7 akan berlogika low. Hal ini menyebabkan LED mati. LED akan mati selama beberapa saat karena adanya pemanggilan waktu tunda kembali yang ditandai dengan perintah acall tunda. Keadaan ini akan berulang – ulang, sehingga LED akan terlihat kelap – kelip.

Jika program tersebut diisikan, kemudian nyala LED terlihat kelap kelip maka rangkaian tersebut telah bekerja dengan baik.

4.1.2 Pengujian Rangkaian Sensor Inframerah

Rangkaian sensor inframerah dikatakan bekerja dengan baik ketika photodioda mendapat pantulan sinar inframerah, LED indikator pada rangkaian inframerah akan menyala. Dan ketika tegangannya diukur akan menunjukkan 0V. Sebaliknya, ketika photodioda tidak mendapat pantulan sinar inframerah, LED indikator pada rangkaian inframerah tidak menyala. Dan ketika diukur, tegangan keluarannya akan bernilai 5V. Trimpot digunakan untuk mengatur sensitivitas dari sensor inframerah ini.

4.1.3 Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper

Rangkaian driver motor stepper dapat diuji dengan menggunakan perangkat lunak (software) yaitu bahasa assembly. Pengujian dengan prosedur pada program dilakukan untuk mengetahui apakah rangkaian driver motor stepper ini dapat beroperasi sesuai dengan data/perintah yang ditentukan.

;--- ;Rutin angkat benda

;--- Angkat:

Clr Stepper1 Clr Stepper2 Clr Stepper3 Setb Stepper4 acall tunda Clr Stepper1 Clr Stepper2 Setb Stepper3 Clr Stepper4 acall tunda Clr Stepper1 Setb Stepper2 Clr Stepper3 Clr Stepper4 acall tunda Setb Stepper1 Clr Stepper2 Clr Stepper3 Clr Stepper4 acall tunda

Program diatas digunakan untuk menggerakkan motor stepper untuk mengangkat benda ke atas.

4.1.4 Pengujian Rangkaian Catu Daya (PSA)

Rangkaian ini dikatakan baik apabila ketika rangkaian dinyalakan, LED indikator akan menyala. Kemudian, ketika tegangan keluaran diukur akan menunjukkan 5V dan 12V.

4.1.5 Pengujian Rangkaian AND Gate

Rangkaian ini diuji dengan cara memberikan logika 1 pada ke-12 inputnya, maka led indikator akan menyala. Kemudian, salah satu inputnya diberikan logika 0, maka hasil yang di dapatkan adalah led indikator tidak menyala. Ketika kedua hasil ini sudah diperoleh, maka dapat disimpulkan bahwa rangkaian yang dibuat sudah dalam keadaan baik.

4.4.5 Pengujian Rangkain Alarm

Rangkaian ini diuji dengan cara memberikan logika 0 dan 1 secara bergantian pada salurannya inputnya. Ketika diberi logika 1, buzzer akan berbunyi. Ketika diberi logika 0, buzzer tidak berbunyi. Jika rangkaian memberi respon demikian, maka rangkaian yang dibuat sudah dalam keadaan baik.

4.2 Analisa

Setelah keseluruhan dibuat dan diuji,maka berikut ini adalah rangkaian kerja dari simulasi pengaman ruangan terhadap barang berharga dengan menggunkan CCTV yang menjadi proyek Tugas akhir penulis :

1. Pada saat Power Supply dihubungkan ke sumber tegangan maka sensor yang diletakan di etalase sebagai tempat barang berharga akan bekerja.

2. Ketika sensor terganggu maka sensor akan mengirim data ke mikrokontroler dan memerintahkan motor untuk berputar sehingga etalase akan turun dan buzzer pun berbunyi.

3. Untuk menaikan kembali etalase digunakan remot control infra merah

4. CCTV pada system ini hanya sebagai pemantau seluruh kegiatan yang terjadi disekitar etalase.

BAB V

PENUTUP

5.1. KESIMPULAN

1) Untuk perintah buka dan tutup maka motor akan berputar keatas dan kebawah yang di batasi oleh limit swits.

2) Data yang dikirim dari pemancar infra merah akan diterima oleh penerima infra merah, penerimanya menggunakan IC TSOP 1738 dengan frekuensi 38 KHz. 3) Photodioda sangat aktif terhadap sinar infra merah (LED).

4) Untuk pengiriman data agar data yang dikirmkan sesuai dengan data yang dipancarkan maka infra merah harus dipancarkan dengan frekuensi 38 KHz karena frekuensi ini bebas dari gangguan frekuensi infra merah alam.

5.2. SARAN

1) Dengan seiringnya kemajuan tekhnologi, diharapkan agar alat ini lebih ditingkatkan pengembangannya seperti penambahan kemampuan alat ini dengan menambahkan program yang lebih kompleks.

2) Diharapakan agar pengiriman data sesuai dengan frekuensi 38 KHz, agar pancaran LED infra merah yang dihasilkan oleh rangkaian tidak terganggu oleh pancaran infra merah alam, sehingga jarak pengiriman data semakin jauh.

3) Agar alat ini dapat dimanfaatkan dan disosialisasikan dikalangan mahasiswa guna mengembangkan inovasi yang lebih canggih lagi.

DAFTAR PUSTAKA  

 1 .  Pitowarno, Endra. 2005. Mikroprosesor dan Interfacing. Yogyakarta:   Andi.   2 .     Putra,Agfianto  Eko.  2002.  Belajar  Mikrokontroler AT89C51/52/55  Teori   

dan  Aplikasi. Edisi Kedua. Yogyakarta: Gava Media. 

 3.      Suhata,ST. 2004. Aplikasi Mikrokontroler Sebagai Pengendali Peralatan Via  Line   Telepon. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. 

 4.  http://www.atmel.com/dyn/resources.pdf. Diakses  tanggal 21 Juni, 2007.   5.   http://www.electroniclab.com_mainpage. Diakses tanggal 24 Juni, 2007.   6.   http://www.sahidian.web.id. Diakses tanggal 18 Juni, 2007.