Perangcangan Traffic Light Interval Waktu Dengan Sensor Sinar Infre Merah Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535

PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT INTERVAL W AKTU DENGAN SENSOR SINAR INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

TUGAS AKHIR

RIMAN N SIPAYUNG 082408038

PROGRAM STUDI DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT INTERVAL WAKTU DENGAN SENSOR SINAR INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

RIMAN N SIPAYUNG 082408038

PROGRAM STUDI DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

PERNYATAAN

PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT INTERVAL WAKTU DENGAN SENSOR SINAR INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan, 8 Januari 2013

RIMAN N SIPAYUNG 082408038

PERSETUJUAN

Judul : PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT INTERVAL

WAKTU DENGAN SENSOR SINAR INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535.

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : RIMAN N SIPAYUNG

No Induk Mahasiswa : 082408038

Program Studi : DIPLOMA III (D3) FISIKA INSTRUMENTASI

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA

Diluluskan di Medan, 12 Januari 2013

Disetujui oleh :

Ketua Program Studi D-3

Fisika Instrumentasi Pembimbing

Dr. Susilawati, M.Si. Dr.Kerista Sebayang, MS

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN i

PERNYATAAN ii

PENGHARGAAN iii

DAFTAR ISI iv

DAFTAR TABEL v

DAFTAR GAMBAR vi

ABSTRAK vii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang Masalah 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan 2

1.4 Batasan Masalah 2

1.5 Sistematika Penulisan 3

BAB II LANDASAN TEORI 5

2.1 Mikrokontroler ATmega 8535 5

2.1.1 Arsitektur ATmega 8535 7

2.1.2 Konfigurasi PIN ATmega 8535 9

2.2 LCD (Liquid Crystal Display) 10

2.3 Fotodioda 13

2.4 Sinar Inframerah 14

2.5 Resistor 17

2.6 LED (Light Emitting Diode) 18

2.7 Bahasa Basic menggunakan BASCOM-AVR 19

2.7.1 Karakteristik Dalam Bascom 19

2.7.2 Tipe Data 21

2.7.3 Variabel 22

BAB III 26

3.1 Diagram Blok 26

3.2 Rangkaian Sensor Inframerah 27

3.3 Rankaian ATmega 8535 28

3.4 Rangkaian Lampu Lalulintas 30

3.5 Rangkaian LCD Karakter 2x16 31

3.6 Rangkaian Catudaya 32

3.7 Flowchart 33

BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN

4.1 Pengujian Rangkaian Catudaya 34

4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8535 35

4.3 Pengujian Rangkaian LCD 2x16 36

4.4 Program Keseluruhan Rangkaian 38

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 45

5.1 Kesimpulan 45

5.2 Saran 45

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

No. Tabel Keterangan Halaman

1.1 Karakterisitik Spektrum Elektromagnetik 16

1.2 Karakter special 20

DAFTAR GAMBAR

No.gambar Keterangan gambar Halaman

2.1 Diagram Blok fungsional ATmega 8535 7

2.2 Konfigurasi PIN ATmega 8535 9

2.3 Struktur LCD 12

2.4 Fotodioda 14

2.5 Bentuk Fisik dan Lambang Resistor 18

2.6 Bentuk dan Lambang LED 19

3.1 Diagram Blok Alat Yang Dibuat 26

3.2 Rangkaian Sensor Inframerah 27

3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8535 28

3.4 Rangkaian Lampu Lalulintas 30

3.5 Rangkaian LCD karakter 2x16 31

3.6 Rangkaian Catudaya 32

3.7 Flowchart 33

4.1 Letak Titik Test Point 34

4.2 Pengujian Rangkaian LCD 36

ABSTRAK

Traffic light merupakan instrument elektronik, atau komponen elektronik yang dipergunakan untuk mengatur lalu lintas, Maka dari defenisi ini lah Penulis membuat traffic light sederhana menggunakan mikrokontroler ATmega 8535 sebagai pengatur lalulintas. Prinsip kerja dari traffic light mengatur kepadatan kendaraan di setiap ruas jalan dengan mengatur pengosongan kendaraan pada ruas simpang dengan menambah waktu, dengan sensor inframerah sebagai indikator kepadatan kendaraan, Penggunaan sensor infra merah terdapat kelemahan yaitu belum dapat mendeteksi jarak lebih jauh, Untuk menampilkan kerja traffic light Digunkan LCD (Liquid Crystal Display ) sebagai penampil, Rangkaian komparator sangat dibutuhkan sebagai pengatur sensifitas sensor, secara elektronis system sudah bekerja dengan baik.

ABSTRAK

Traffic light merupakan instrument elektronik, atau komponen elektronik yang dipergunakan untuk mengatur lalu lintas, Maka dari defenisi ini lah Penulis membuat traffic light sederhana menggunakan mikrokontroler ATmega 8535 sebagai pengatur lalulintas. Prinsip kerja dari traffic light mengatur kepadatan kendaraan di setiap ruas jalan dengan mengatur pengosongan kendaraan pada ruas simpang dengan menambah waktu, dengan sensor inframerah sebagai indikator kepadatan kendaraan, Penggunaan sensor infra merah terdapat kelemahan yaitu belum dapat mendeteksi jarak lebih jauh, Untuk menampilkan kerja traffic light Digunkan LCD (Liquid Crystal Display ) sebagai penampil, Rangkaian komparator sangat dibutuhkan sebagai pengatur sensifitas sensor, secara elektronis system sudah bekerja dengan baik.

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) dewasa ini sangat pesat, terutama di bidang teknologi elektronika mengakibatkan beberapa efek yang

mempengaruhi kehidupan masyarakat untuk melangkah lebih maju

(modernsasi),befikiran praktis dan simple. Hal semacam ini memerlukan sarana pendukung yang sederhana ,Praktis dan berteknologi tinggi.

Traffic light yang terdahulu masih menggunakan pengaturan waktu yang dijalankan pada jam jam sibuk, misalkan pada jam 23.00 – 06.00 hanya lampu hijau dan kuning yang menyala,karena dianggap jalur tidak padat kendaran. Sedangkan jam 06.00 – 08.30 dan 17.00 – 20.30 nyala lampu hijau di perlambat di karenakan di anggap jam padat kedaraan, diantara jam 08.30 – 17.00 dinyalakan waktu normal kendaraan.

Dari wacana di atas maka di peroleh ide untuk membuat sebuah traffic light

dengan system adaptif yaitu traffic light menyesuaikan lamanya waktu lampu hijau berdasarkan kepadatan pada setiap ruas jalan. Maka setiap ruas jalan akan memperoleh waktu yang berbeda tergantung kepadatanya.

2 1.2 Rumusan Masalah

Tugas akhir ini membahas tentang perangkat keras yang mencangkup perakitan

traffic light yang terdiri dari pengendali lampu, rangkaian sensor fotodioda dan sistim minimum Atmega 8535 sebagai pusat pengendali traffic light

1.3 Tujuan

Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk merancang suatu sistim elektronik yang bersifat otomatis , dan untuk mendesain suatu sistim pengatur lampu lalu lintas yang perubahan interval waktunya bersifat dinamis bergantung pada kondisi jalan yang terpantau oleh rangkaian sensor sebagai indikator perubahan waktu.

1.4 Batasan masalah

Ada pun batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini ialah sebagai berikut :

1. Cara kerja system alat secara blok diagram dan skema rangkaian secara keseluruhan.

2. Hardware rangkaian dan komponen yang digunakan dalam merancang system

traffic light.

3. Traffic light menggunakan sensor fotodioda sebagai pendeteksi inframerah yang digunakan untuk mendeteksi kepadatan lalu lintas.

4. Pembahasan microcontroller ATmega 8535.

5. Serta perangkat keras yang mendukung perancangan traffic light.

3 1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan Pemahaman maka penulis membuat sistematika penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari traffic light.

BAB I PENDAHULUAN

Dalam hal ini berisikan mengenai latar belakan, tujuan penulisan, rumusan masalah, batasan masalah serta sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Landasan teori, dalam bab ini menjelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian pendukung itu antara lain microkontroler ATmega 8535 (hardware), dan komponen komponen pendukung traffic light.

BAB III PERANCANGAN SISITEM

Pada bab ini dibahas tentang perancangan system, diagram per blok dari rangkaian traffic light.

BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN

Dalam bab ini akan di bahas analisa rangkaian dan program yang di jalankan serta pengujian rangkaian.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang di lakukan dari laporan tugas akhir ini serta saran yang bertujuan agar rangkaian ini dapat di buat lebih efisien dan di kembangkan dalam perakitannya dalam metode lain yang mempunyai system kerja yang sama.

4 BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Mikrokontroller ATmega8535

Mikrokontroller merupakan suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan mikro computer menjadi kebutuhan pasar dan teknologi baru. Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harga menjadi murah. Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industry dan para konsumen akan kebutuhan pada alat-alat bantu yang canggih.

Mikrokontroler adalah suatu keeping IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program (ROM) serta memori serbaguna, bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PPL, EEPROM dalam suatu kemasan. Pengguna mikrokontroler dalam bidang kontrol yang sangat luas dan popular,ada beberapa vendor yang membuat mikrokontoler diantaranya Intel, Mikrochip, Winbond, Atmel, Philips, Xmics dan lain lainya.

Mikrokontroler Atmega8535 merupakan generasi AVR (Alf and Vegard’s risk processor) mikrokontroler AVR memiliki arsiterktur RISC (Reduced Instruction Set Computing) 8 bit, dimana semua instruksi dalam kode 16 bit (16 bit word ) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR menjalankan sebuah instruksi komponen eksternal dapat dikurangi. Mikrokontroler AVR didesain menggunakan arsitektur Harvard, dimana ruang dan jalur bus bagi memori program dipisahkan dengan memori data memori program yang diakses dengan single-level

5

pipeling, di mana ketikan sebuah instruksi di jalankan, instruksinya akan di prefetch dari memori program.

2.1.1 Arsitektur Atmega 8535

6

Gambar 2.1 diatas memperlihatkan bahwa ATmega8535 bagian sebagai berikut :

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah,yaiitu Port A, port B,Port C,Port D. 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

3. Tiga Timer/counter dengan kemapuan pembanding. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. Wacthdog Timer dengan osilator internal. 6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memori flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read while write.

8. Unit iterupsi internal dan eksternal 9. Port antar muka SPI

10.EEPROM(electrically erasable read only memori) sebesar 512 byte yang deprogram saat oprasi.

11.Antar muka komparator analog.

12.Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 12,5 Mbps.

7 2.1.2 Konfigurasi PIN ATmega8535.

Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATmega8535

Konfiguras pin ATmega 8535 dapat dilihat pada gambar 2.2 secara fungsional

Konfigurasi pin ATmega 8535 sebagai berikut:

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catudaya.

2. GND merupakan pin ground.

3. Port A (PA0…PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC

4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus untuk

8

5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus TWI, Komparator analog dan Timer oscillator..

6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus untuk komparator analog ,interupsi eksternal ,dan Komunikasi serial.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.

8. XTAL1 dan merupakan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10.AREF merupakan pin masukan referensi ADC.

2.2 LCD (liquid crystal Display)

Kegunaan LCD banyak sekali dalam perancangan suatu sistem dengan menggunakan mikrokontroler, LCD (Liquid Crysral Display) dapat berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilakan teks, atau menampilakan menu pada aplikasi mikrokontroler. M1632 merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris pixel terakhir adalah kursor).

Didalam modul M1632 sudah tersedia HD44780 yang dikeluarkan oleh Hitachi, Hyundai dan modul-modul M1632 lainnya. HD44780 sebetulnya merupakan

mikrokontroler dirancang khusus untuk mengenendalikan LCD dan mempunyai kemampuan untuk mengatur proses scanning pada layar LCD yang terbentuk oleh 16

COM dan 40 SEG sehingga mikrokontroler/perangkat yang mengakses modul LCD ini tidak perlu lagi mengatur scanning pada layar LCD. Mikrokontroler atau perangkat tersebut hanya mengirim data-data yang merupakan karakter yang akan ditampilkan pada LCD atau perintah yang mengatur proses tampilan pada LCD saja.

9

Adapun konfigurasi dan deskripsi dari pin-pin LCD M1632 antara lain:

1. Pin 1 dihubungkan ke Gnd 2. Pin 2 dihubungkan ke Vcc +5V

3. Pin 3 dihubungkan ke bagian tegangan potensiometer 10KOhm sebagai pengatur kontras.

4. Pin 4 untuk membritahukan LCD bahwa sinyal yang dikirim adalah data, jika Pin 4 ini diset ke logika 1 (high, +5V), atau memberitahukan bahwa sinyal yang dikirim adalah perintah jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V).

5. Pin 5 digunakan untuk mengatur fungsi LCD. Jika di set ke logika 1 (high, +5V) maka LCD berfungsi untuk menerima data (membaca data). Dan fungsi untuk mengeluarkan data, jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V). Namun kebanyakan aplikasi hanya digunakan untuk menerima data, sehingga pin 5 ini selalu dihubungkan ke Gnd.

6. Pin 6 adalah terminal enable. Berlogika 1 setiap kali pengiriman atau pembaca data.

7. Pin 7 – Pin 14 adalah data 8 bit data bus (Aplikasi ini menggunakan 4 bit MSB saja, sehingga pin data yang digunkan hanya Pin 11 – Pin 14).

8. Pin 15 dan Pin 16 adalah tegangan untuk menyalakan lampu LCD.

Adapun gambar dari LCD 2x16 adalah sebagai berikut:

10

Modul LCD M1632 memilki beberapa jenis memori yang digunakan untuk menyimpan atau memproses data-data yang ditampilkan pada layar LCD. Setiap memori mempunyai fungsi-fungsi tersendiri:

a. DDRAM

DDRAM merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada. Contohnya karakter ‘A’ atau 41h yang ditulis pada alamat 00 akan tampil pada baris pertama dan kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut di alamat 40h, karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolom pertama darai LCD.

b. CGRAM

CGRAM merupakan memori untuk menggambarkan pola seluruh karakter dan bentuk karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Akan tetapi isi memori akan hilang saat power supplay tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang.

c. CGROM

pola sebuah karakter dan pola tersebut ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna tidak dapat mengubahnya lagi. Oleh Adalah memori untuk menggambarkan karena ROM bersifat permanen, pola karakter tersebut akan hilang walaupun power supplay tidak aktif.

11 2.3 Fotodioda

Pengertian merupakan piranti semikonduktor dengan struktur p-n atau p-i-n untuk mendeteksi cahaya. Fotodioda biasanya digunakan untuk mendeteksi cahaya. Fotodioda adalah piranti semikonduktor yang mengandung sambungan p-n, dan biasanya terdapat lapisan intrinsik antara lapisan n dan p. Piranti yang memiliki lapisan intrinsik disebut p-i-n atau PIN fotodioda. Cahaya diserap di daerah penggambungan atau daerah intrinsik menimbulkan pasangan elektron-hole, kebanyakan pasangan tersebut menghasilkan arus yang berasal dari cahaya.

Fotodioda dapat dioperasikan dalam 2 mode yang berbeda:

1. Mode fotovoltaik: seperti solar sel, penyerapan pada fotodioda menghasilkan tegangan yang dapat diukur. Bagaimanapun, tegangan yang dihasilkan dari tenaga cahaya ini sedikit tidak linier, dan range perubahannya sangat kecil. 2. mode fotokonduktivitas : disini, fotodioda diaplikasikan sebagai tegangan

revers (tegangan balik) dari sebuah dioda (yaitu tegangan pada arah tersebut pada dioda tidak akan menhantarkan tanpa terkena cahaya) dan pengukuran menghasilkan arus foto. ( hal ini juga bagus untuk mengaplikasikan tegangan mendekati nol). Ketergantungan arus foto pada kekuatan cahaya dapat sangat linier .

Karakteristik bahan fotodioda:

1. silikon (Si) : arus lemah saat gelap, kecepatan tinggi, sensitivitas yang bagus antara 400 nm sampai 1000 nm ( terbaik antara 800 sampai 900 nm).

2. Germanium (Ge): arus tinggi saat gelap, kecepatan lambat, sensitivitas baik antara 600 nm sampai 1800 nm (terbaik 1400 sampai 1500 nm).

12

3. Indium Gallium Arsenida (InGaAs): mahal, arus kecil saat gelap, kecepatan tinggi sensitivitas baik pada jarak 800 sampai 1700nm (terbaik antara 1300 sampai 1600nm).

Gambar 2.4. Fotodioda

2.4. Sinar Infra Merah

Infra merah (infra red) ialah sinar elektromagnet yang panjang gelombangnya lebih dari pada cahaya tampak yaitu diantara 700 nm. Sinar infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang diatas panjang gelombang cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah ini akan tidak tampak oleh mata namun radisi panas yang ditimbulkannya masih terasa / dideteksi.

Sifat-sifat cahaya infra merah :

1. Tidak tampak manusia

2. Tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang 3. Dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas.

13

Komunikasi Infra merah dilakukan dengan menggunakan dioda infra merah sebagai pemancar dan modul penerima infra merah sebagai penerimanya. Untuk jarak yang cukup jauh, kurang lebih tiga sampai lima meter, pancaran data infra merah harus dimodulasikan terlebih dahulu untuk menghindari kerusakan data akibat noise

Saat ini telah dikenal berbagai macam gelombang elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang tertentu. Spektrum elektromagnetik merupakan kumpulan spectrum dari berbagai panjang gelombang. Berdasarkan pembagian daerah panjang gelombang, sinar inframerah dibagi dalam 3 daerah, yaitu:

1. Daerah inframerah dekat dengan panjang gelombang 0,75 micrometer – 2,5 micrometer.

2. Daerah inframerah pertengahan dengan panjang gelombang 2,5 micrometer – 50 micrometer.

3. Daerah inframerah jauh dengan panjang gelombang 50 micrometer – 1000 micrometer.

Spektrum sinar matahari terdiri dari sinar tampak dan sinar tidak tampak. Dimana sinar tampak meliputi: merah, orange, kuning, hijau, biru, dan ungu. Sinar yang tidak tampak antara lain: sinar ultraviolet, sinar – X, sinar gamma, sinar kosmik, microwave, gelombang listrik dan sinar inframerah. Gelombang elektromagnetik diantara sinar tampak dan sinar microwave dinamakan sinar inframerah, dengan karakteristik adalah tidak kasat mata atau tidak terlihat, bersifat linier atau menyebar, refraktif atau dapat dipantulkan dan dapat diserap oleh beberapa obyek.

Dibawah ini terdapat gambar berdasarkan pembagian panjang gelombang, yaitu:

14

Tabel 1.1 Karakteristik Spektrum Elektromagnetik

Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut diatas, daerah panjang gelombang yang digunakan pada alat spektrofotometer infra merah adalah

15

pada daerah infra merah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 μm – 50 μm atau pada bilangan gelombang 4.000 – 200 cm.

Gelombang elektromagnetik diantara sinar tampak dan sinar microwave dinamakan sinar inframerah, dengan karakteristik adalah tidak kasat mata atau tidak terlihat, bersifat linier atau menyebar, refraktif atau dapat dipantulkan dan dapat diserap oleh beberapa obyek.

Daerah N pada saat LED dibias maju . Selama perubahan energi ini, proton akan dibangkitkan, sebagian akan diserap oleh bahan semikonduktor dan sebagian lagi

akan dipancarkan sebagai energi cahaya.

Infra merah yang digunakan sebagai transmisi data dalam artikel ini hanya memanfaatkan pancaran cahaya infra merah. Jika LED infra merah memancarkan cahaya berarti datanya dianggap 1, sedangkan jika LED infra merah tidak memancarkan cahaya berarti datanya adalah 0.

2.5 Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang menaglir dalam suatu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbn. Dalam hukum ohm diketahui bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan dari resistansi dari resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan (Omega).

16

Gambar .2.5 Bent uk Fisik dan Lambang Resist or

Resistor umumnya berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga dikiri dan kana. Dibadan nya terdapat lingkaran berbentuk gelang kode warna yang memudahkan pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarannya tanpa menggunakan Ohm meter.

2.6 Light Emitting Diode (LED)

LED merupakan komponen yang mampu mengeluarkan emisi cahaya .LED merupakan produk temuan lain setelah diode.Strukturnya juga sama dengan

diode,tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energy berupa energy panas dan energy cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya pada semikonduktor

17

Gambar .2.6 Bentuk dan Lambang LED

LED sering dipakai sebagai indikator yang masing masing warnanya biasa memiliki arti yang berbeda. Sama hal nya yang sering dilihat dalam traffic light, LED yang sudah dirangkai sebagai indikator yang mempunyai arti yang berbeda. Misalnya LED merah menyala menandakan untuk berhenti, LED kuning menandakan untuk berhati-hati, dan LED hijau menandakan untuk melaju.

2.7. Bahasa BASIC Menggunkan BASCOM-AVR

BASCOM-AVR adalah program BASIC Compiler berbasis Windows untuk mikrokontroler keluarga AVR seperti ATmega, dan yang lainnya. BASCOM-AVR merupakan program dengan bahasa tingkat tinggi BASIC yang dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS Elektronika.

2.7.1 Karakteristik Dalam BASCOM

Dalam program BASCOM, karakter dasarnya terdiri atas karakter alphabel (A-Z dan a-z), karakter numeric (0-9), dan karakter spesial (lihat tabel dibawah ini).

18

karakter Nama

Blank

‘ Apostrophe

* Asterisk (symbol perkalian)

+ Plus sign

, Comma

- Minus sign

. Period (decimal point)

/ Slash (division symbol) will be handled as\

: Colon

“ Double quotation mark

; Semicolon

< Less than

= Equal sign (assignment symbol or relational operator)

> Greater than

\ Backspace (integer or word division symbol)

19 2.7.2 Tipe Data

Stiap variabel dalam BASCOM memiliki tipe data yang menunjukkan daya tampungannya. Hal ini berhubungan denga penggunaan memori mikrokontroler. Berikut ini adalah tipe data pada BASCOM berikut keterangannya :

Tipe Data Ukuran (byte) Range

Bit 1/8 -

Byte 1 0 – 255

Integer 2 -32,768 - +32,767

Word 2 0 – 65535

Long 4 -214783648 - +2147483647

Single 4 -

String hingga 254 byte -

20 2.7.3 Variabel

Variabel dalam sebuah pemrograman berfungsi sebagai tempat penyimpanan atau penampungan data sementara, misalnya menampung hasil perhitungan, menampung data hasil pembacaan register, dan lainnya. Variabel merupakan pointer yang menunjukkan pada alamat memori fisik dan mikrokontroler.

Dalam BASCOM, ada beberapa aturan dalam penamaan sebuah variabl:

a. Nana variabel maksimum terdiri atas 32 karakter. b. Karakter bisa berupa angka atau huruf.

c. Nama variabel harus dimula dengan huruf. d. Variabel tidak boleh menggunkan kata-

e. kata yang digunakan oleh BASCOM sebagai perintah, pernyataan, internal register, dan nama operator (AND, OR, DIM, dan lain-lain)

Sebelum digunakan maka variabel harus dideklarasikan terlebih dahu. Dalam BASCOM, ada beberapa cara untuk mendeklarasikan sebuah variabel. Cara pertama adalah menggunakan pernyataan ‘DIM’ diikuti nama tipe datanya. Contohnya pendeklarasian menggunkan DIM sebagai berikut:

Dim nama as byte

Dim tombol1 as integer Dim tombol2 as word Dim tombol3 as word Dim tombol4 as word Dim Kas as string*10

21 2.7.5 Aplikasi BASCOM dengan LCD

Salah satu kelebihan yang dimiliki oleh BASCOM adalah programnya yang menyediakan rutin-rutin khusus untuk menampilkan karakter menggunakan LCD. Bahkan kita pun dapat membuat karakter special dengan fasilitas LCD designer.

Antarmauka antara LCD dengan ATmega8535 menggunakan mode antarmuka 4 bit. Selain lebih hemat I/O, mode demikian mempermudah proses pembuatan PCB-nya. Program berikut akan menjalankan beberapa perintah berkenan dengan LCD

$regfile = “m8535.dat” $crystal = 8000000 dim x as byte

config LCD = 16*2 Cursor off

do

X = 100 Cls

Lcd “namaku pay” Lowerline

Lcd “Nilaiku selalu”; x Wait 1

Cls

Lcd “<<<< Hebat >>>>” For x=1 to 16

Shiftlcd left next

For x=1 to 32 Shiftlcd right

22 Waitms 200

Next x = 100 cls

lcd hex x loop

penjelasan programnya sebagai berikut:

a. Dim x As Byte

Pernyataan di atas merupakan pendeklarasian variabel c/x dengan ukuran byte.

b. Config LCD = 16 * 2

Oleh karana itu konfigurasi pendeklarasikannya delisting program yang kita buat seperti dikontrolkan diatas.

c. CLS

Perintah CLS berfungsi membersihkan atau mengosongkan tampilan LCD.

d. Lowerline

Perintah berfungsi memindahkan kursor ke baris bawah. Karena LCD yang digunakan adalah LCD 2x16, maka LCD memilih 2 baris dan kolom.

23

e. X = 100

Lcd “namaku pay”

Lowerline

Lcd “Nilaiku selalu”; x

Ketika kita menjalankan perintah di atas, maka keluarannya adalah:

Nama pay

Nilaiku selalu

Contoh tersebut menunjukkan bahwa kita dapat menampilkan isi sebuah variabel menggunakan LCD hanya dengan menulis.

f. Shift LCD left/right

Perintah digunakan untuk menggeser tampilan LCD ke kiri atau ke kanan sebanyak 1 langkah. Perintah berguna untuk menampilkan kalimat yang panjang dan membuat animasi LCD.

g. Lcdhex x

Perintah berfungsi mengirim isi sebuah variabel LCD dalam format hexadecimal. Jika ingin menjalankan program

24

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Diagram Blok

Gambar 3.1 Diagram Blok Alat yang dibuat

Secara garis besar alat ini terdiri dari 4 bagian utama, yaitu: Rangkaian sensor inframerah, rangkaian ATMega8535, rangkaian lampu dan, rangkaian LCD. Masing-masing rangkaian mempunyai peran tersendiri dalam alat ini.

Rangkaian sensor inframerah digunakan untuk mendeteksi adanya antrian kendaraan yang terjadi pada lampu lalu lintas. Rangkaian ATMega8535 kemudian akan memproses data yang diterimanya dari rangakaian sensor inframerah. Kemudian, rangkaian ATMega8535 akan mengendalikan penyalaan lampu lalu lintas. Rangkaian

25

LCD 2x16 digunakan sebagai display waktu tunggu yang dihasilkan oleh pemrosesan data tadi.

3.2 Rangkaian Sensor Inframerah

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Inframera

Rangkaian sensor yang digunakan adalah terdiri dari perpaduan antara LED inframerah sebagai pemancar cahaya inframerah, photodioda sebagai penerima cahaya inframerah dan IC LM339 sebagai komparator yang digunakan untuk mengolah tegangan keluaran dari rangkaian photodioda.

Ketika photodioda dalam keadaan terkena cahaya inframerah (tidak terhalang oleh antrian kendaraan), maka nilai resistansi photodioda akan turun. Dengan demikian, tegangan pada pin input – dari LM339 akan naik. Jika tegangan pada pin input – LM339 ini diatas dari tegangan referensi yang diset pada pin + LM339, maka output LM339 akan bernilai 0V (logika = 0). Sebaliknya, jika photodioda dalam keadaan tidak terkena inframerah, maka nilai resistansi photodioda akan naik. Hal ini menyebabkan turunnya nilai tegangan pada input – dari LM339. Ketika nilai tegangan input – LM339

26

lebih kecil dari nilai tegangan pada input + LM339, maka pin output LM339 akan mendekati 5V (logika = 1).

3.3 Rangkaian ATMega8535

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler Atmega8535

Rangkaian ini digunakan sebagai pusat pemerosesan data, Pada rangkaian ini port A dan C digunakan sebagai OUTPUT untuk menghidupkan lampu LED, dan port

27

B digunakan sebagai INPUT (Sensor), dan port D output yang seluruh pin nya di hubungkan dengan LCD.

Rangkaian ini merupakan rangkaian minimum dari mikrokontroler Atmega 8535. Rangkaian ini terdiri dari rangkaian reset yang dibentuk dari resistor dan kapasitor yang terhubung ke pin 9 (reset) dari mikrokontroler, dan sebuah rangkaian oscillator eksternal yang dibentuk dari Kristal 8MHz dan 2 buah kapasitor 22pF pada pin 12 dan 13 mikrokontroler. Rangkaian ini merupakan rangkaian yang paling sederhana supaya mikrokontroler tersebut dapat berfungsi.

28 3.4 Rangkaian Lampu Lalu Lintas

Gambar 3.4 Rangkaian Lampu Lalu Lintas

Rangkaian ini terdiri dari IC ULN2803 dan LED. ULN2803 berfungsi sebagai driver LED yang digunakan agar LED dapat menyala dengan baik. IC ini berisi transistor array dengan konfigurasi pin open kolektor. Ketika logika pada pin inputnya diberi logika 1, maka arus dapat mengalir dari anoda LED menuju ground, sehingga LED menyala. Demikian jika sebaliknya, ketika pin inputnya diberi logika 0, maka arus disumbat oleh ULN2803, dengan demikian LED dalam keadaan tidak menyala.

29 3.5 Rangkaian LCD Karakter 2x16

Gambar 3.5 rangkaian LCD Karakter 2x16

LCD digunakan untuk menampilkan hasil pengolahan data pada mikrokontroler dalam bentuk tulisan. Pada alat ini, mode pemrograman LCD yang digunakan adalah mode pemrograman 4 bit. Dengan demikian, pin data LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler hanya pin D4, D5, D6, dan D7. Sedangkan untuk jalur kontrolnya, pin LCD yang dihubungkan adalah pin RS dan E. LCD pada alat ini hanya digunakan sebagai penampil, sehingga pin R/W-nya dihubungkan ke ground.

30 3.6 Rangkaian Catu Daya

Gambar 3.6 rangkaian catu daya

Rangkaian ini berfungsi untuk mensuplai tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Transformator TR2 digunakan untuk menurunkan tegangan AC 220V menjadi 9V AC. Dioda akan menyearahkan tegangan ini, sehingga yang dihasilkan adalah tgangan DC. Kapasitor 2200uF digunakan untuk memfilter tegangan DC yang dihasilkan. Resistor R17 digunakan untuk membatasi jumlah arus yang masuk ke LM7805. LM7805 bertindak sebagi regulator tegangan, sehingga tegangan yang dihasilkan sebesar 5V DC. Transistor TIP32 pada rangkaian berfungsi sebagai pensuplai arus

31

tambahan ketika LM7805 tidak mampu memberi arus yang dibutuhkan rangkaian. Dengan demikian kapasitas arus maksimum yang dapat diberi oleh power supply ini menjadi 3A. LED digunakan sebagai indikator bahawa rangkaian ini sedang beroperasi.

32

33

BAB IV

PENGUJIAN RANGKAIAN

4.1 Pengujian Rangkaian Catu Daya

Adapun cara untuk menguji rangkaian catu daya adalah dengan mengukur tegangan output yang dihasilkan oleh catu daya tersebut. Berikut ini adalah letak titik pengukuran (test point) yang dipakai untuk menguji rangkaian catu daya tersebut:

Gambar 4.1 Letak Titik Test Point

Pada titik TP1 setelah dilakukan pengukuran, tegangan yang dihasilkan adalah 11,7 V. Sedangkan pada titik TP2, pengukuran menunjukkan pada angka 4,9 Volt. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa rangkaian ini sudah dapat beroperasi dengan baik.

34

4.2 _{Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535}

Pengujian pada rangkaian ini dilakukan dengan cara mengisikan program sederhana ke dalam mikrokontrolernya. Kemudian, diamati apakah rangkaian dapat bekerja sesuai dengan perintah program yang diisikan ke dalam mikrokontroler tadi.

Pada alat ini, rangkaian mikrokontroler diuji dengan cara memasukkan program yang bila diaktifkan akan membuat LED yang tersambung pada pin PD.7-nya akan berkedip. Berikut ini merupakan listing programnya:

$regfile = "m8535.dat" $crystal = 4000000 Config Portd = Output Do

Set Portd.7 Waitms 250 Reset Portd.7 Waitms 250 Loop

Ketika program ini diaktifkan pada rangkaian mikrokontrolernya, maka LED yang terhubung pada pin PD.7 akan berkedip terus menerus. Dengan demikian, maka rangkaian mikrokontroler tersebut dinyatakan dalam kondisi baik.

35 4.3 Pengujian Rangkaian LCD Karakter 2x16

Untuk menguji rangkaian LCD, maka dibuatlah rangkaian sebagai berikut ini:

36

Kemudian, pada mikrokontroler dimasukkan program sebagai berikut:

$regfile = "8535def.dat"

$crystal = 12000000

Config Lcd = 16 *2

Config Lcdpin = Pin , Rs = Portc.1 , E = Portc.0 , Db4 = Portc.4

, Db5 = Portc.5 , Db6 = Portc.6 , Db7 = Portc.7

Cursor Off

Cls

Do

Locate 1 , 1

Lcd "Hallo Dunia"

Loop

Ketika program dieksekusi oleh mikrokontroler, maka pada display LCD akan muncul tulisan “Hallo Dunia” pada layar LCD.

37

4.4 Pengujian Rangkaian Pemancar dan Penerima Inframerah

Pengujian rangkaian pemancar infra merah dilakukan dengan menghubungkan rangkaian pada tegangan 5 volt yang dihasilkan power supplay. Cahaya infra merah tidak tampak secara langsung oleh mata kita jadi kita memerlukan alat bantu untuk dapat melihat apakah cahaya inframerah telah dipancarkan oleh rangkaian pemancarnya, salah satu alat bantu yang dapat kita gunakan adalah camera pada hand phone. Jika cahaya inframerah telah dipancarkan maka kita dapat melihat berkas cahaya itu melalui camera hand phone dan setelah kita melihat berkas cahaya infra merah tersebut kita dapat memastikan bahwa rangkain telah berfungsi dengan baik.

Gambar .4.3 Pengujian Rangkaian Pemancar dan Penerima sinar infra merah

Pengujian rangkaian Penerima infra merah juga dilakukan dengan menghubungkan rangkaian pada tegangan 5 volt yang dihasilkan power supplay. Lampu indikator pada rangkaian tidak akan menyala selama fotodioda pada rangkaian belum meneriman inframerah. Untuk mengetahui rangkain telah bekerja dengan baik maka arahkan pancaran sinar inframerah ke fotodioda pada rangkaian, bila lampu indikator menyala saat infra merah diarahkan pada fotodioda dan lampu indikator tidak menyala apabila inframerah tidak mengarah ke fotodioda maka dengan demikian dapat dipastikan bahwa rangkaian penerima inframerah telah berjalan dengan baik .

38

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil kerja alat dapat di ambil beberapa kesimpulan yaitu :

1. Penggunaan sensor fotodioda sebagai sensor kepadatan kendaraan sangat mudah terganggu oleh cahaya.

2. Rangkaian komparator sangat di butuhkan untuk mengatur sensivitas sensor kepadatan kendaraan.

5.2 Saran

Setelah melakukan penelitian ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk dapat melakukan penelitian lebih lanjut, yaitu

1. Dalam pengerjaan alat ini sebaiknya system penyambungan rangkaian tersusun rapi agar mempermudah pembuatan program.

2. Untuk tahapan berikutnya gunakan seven segment sebagai indikator dalam perhitungan waktu .

39

DAFTAR PUSTAKA

Andi, Nalwan Paulus. 2004. Panduan Praktis Penggunaan dan Antarmuka Modul

LCD M1632. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.

Bejo, Agus. 2005. C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler

ATMega8535. Edisi Pertama. Yogyakarta: Penerbit Gava Media.

Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontroler Perancangan

Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta: PT Elex media Komputindo.

Elektur, 1996. 302 Rangkaian Elektronika. Penerjemah P.Pratomo dkk. Jakarta:

Percetakan PT.Gramedia.

Lingga, W. 2006. Belajar sendiri Pemrograman AVR ATMega8535. Yogyakarta:

34

4.2 _{Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535}

Pengujian pada rangkaian ini dilakukan dengan cara mengisikan program sederhana ke dalam mikrokontrolernya. Kemudian, diamati apakah rangkaian dapat bekerja sesuai dengan perintah program yang diisikan ke dalam mikrokontroler tadi.

Pada alat ini, rangkaian mikrokontroler diuji dengan cara memasukkan program yang bila diaktifkan akan membuat LED yang tersambung pada pin PD.7-nya akan berkedip. Berikut ini merupakan listing programnya:

$regfile = "m8535.dat" $crystal = 4000000 Config Portd = Output Do

Set Portd.7 Waitms 250 Reset Portd.7 Waitms 250 Loop

Ketika program ini diaktifkan pada rangkaian mikrokontrolernya, maka LED yang terhubung pada pin PD.7 akan berkedip terus menerus. Dengan demikian, maka rangkaian mikrokontroler tersebut dinyatakan dalam kondisi baik.

35 4.3 Pengujian Rangkaian LCD Karakter 2x16

Untuk menguji rangkaian LCD, maka dibuatlah rangkaian sebagai berikut ini:

36

Kemudian, pada mikrokontroler dimasukkan program sebagai berikut:

$regfile = "8535def.dat"

$crystal = 12000000

Config Lcd = 16 *2

Config Lcdpin = Pin , Rs = Portc.1 , E = Portc.0 , Db4 = Portc.4

, Db5 = Portc.5 , Db6 = Portc.6 , Db7 = Portc.7

Cursor Off

Cls

Do

Locate 1 , 1

Lcd "Hallo Dunia"

Loop

Ketika program dieksekusi oleh mikrokontroler, maka pada display LCD akan muncul tulisan “Hallo Dunia” pada layar LCD.

37

4.4 Pengujian Rangkaian Pemancar dan Penerima Inframerah

Pengujian rangkaian pemancar infra merah dilakukan dengan menghubungkan rangkaian pada tegangan 5 volt yang dihasilkan power supplay. Cahaya infra merah tidak tampak secara langsung oleh mata kita jadi kita memerlukan alat bantu untuk dapat melihat apakah cahaya inframerah telah dipancarkan oleh rangkaian pemancarnya, salah satu alat bantu yang dapat kita gunakan adalah camera pada hand phone. Jika cahaya inframerah telah dipancarkan maka kita dapat melihat berkas cahaya itu melalui camera hand phone dan setelah kita melihat berkas cahaya infra merah tersebut kita dapat memastikan bahwa rangkain telah berfungsi dengan baik.

Gambar .4.3 Pengujian Rangkaian Pemancar dan Penerima sinar infra merah

Pengujian rangkaian Penerima infra merah juga dilakukan dengan menghubungkan rangkaian pada tegangan 5 volt yang dihasilkan power supplay. Lampu indikator pada rangkaian tidak akan menyala selama fotodioda pada rangkaian belum meneriman inframerah. Untuk mengetahui rangkain telah bekerja dengan baik maka arahkan pancaran sinar inframerah ke fotodioda pada rangkaian, bila lampu indikator menyala saat infra merah diarahkan pada fotodioda dan lampu indikator tidak menyala apabila inframerah tidak mengarah ke fotodioda maka dengan demikian dapat dipastikan bahwa rangkaian penerima inframerah telah berjalan dengan baik .

38

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil kerja alat dapat di ambil beberapa kesimpulan yaitu :

1. Penggunaan sensor fotodioda sebagai sensor kepadatan kendaraan sangat mudah terganggu oleh cahaya.

2. Rangkaian komparator sangat di butuhkan untuk mengatur sensivitas sensor kepadatan kendaraan.

5.2 Saran

Setelah melakukan penelitian ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk dapat melakukan penelitian lebih lanjut, yaitu

1. Dalam pengerjaan alat ini sebaiknya system penyambungan rangkaian tersusun rapi agar mempermudah pembuatan program.

2. Untuk tahapan berikutnya gunakan seven segment sebagai indikator dalam perhitungan waktu .

39

DAFTAR PUSTAKA

Andi, Nalwan Paulus. 2004. Panduan Praktis Penggunaan dan Antarmuka Modul

LCD M1632. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.

Bejo, Agus. 2005. C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler

ATMega8535. Edisi Pertama. Yogyakarta: Penerbit Gava Media.

Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontroler Perancangan

Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta: PT Elex media Komputindo.

Elektur, 1996. 302 Rangkaian Elektronika. Penerjemah P.Pratomo dkk. Jakarta:

Percetakan PT.Gramedia.

Lingga, W. 2006. Belajar sendiri Pemrograman AVR ATMega8535. Yogyakarta: