Perancangan Pengaman Loker Otomatis Dengan Menggunakan Password Berbasis Mikrokontroler At89s51

KARYA AKHIR

PERANCANGAN PENGAMAN LOKER OTOMATIS

DENGAN MENGGUNAKAN PASSWORD

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Oleh :

02 5203 018

DANNIE S. HAMDANI

PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

KARYA AKHIR

PERANCANGAN PENGAMAN LOKER OTOMATIS

DENGAN MENGGUNAKAN PASSWORD

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Oleh

02 5203 018

DANNIE S. HAMDANI

Disetujui Oleh Pembimbing

Nip: 131 459 554 Ir. Nasrul Abdi MT

Diketahui Oleh

Ketua Program Diploma-IV Teknologi Instrumentasi Pabrik

Nip: 131 459 554 Ir. Nasrul Abdi MT

PROGRAM DIPLOMA IV

TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ABSTRAK

Perkembangan teknologi semakin hari semakin cepat, begitu juga dengan kebutuhan manusia terhadap suatu peralatan yang canggih semakin meningkat. Peralatan yang canggih dan dapat mempermudah pekerjaan manusia sangat dibutuhkan.

Diantara beberapa peralatan yang sangat dibutuhkan manusia sekarang adalah keamanan dalam menyimpan barang, salah satunya adalah suatu peralatan yang dapat mengamankan loker dengan menggunakan password. Peralatan ini juga dapat membuka pintu loker secara otomatis jika password yang dimasukkan benar. Peralatan ini dapat digunakan pada pabrik-pabrik yang karyawannya memerlukan penitipan barang bawaan di tempat yang aman.

Berdasarkan penjelasan di atas, penulis merancang sebuah peralatan yang dapat mengamankan loker pribadi. Untuk itu penulis menyusun sebuah Karya Akhir yang berjudul “Perancangan Pengaman Loker Otomatis Dengan Menggunakan Password Berbasis Mikrokontroler AT89S51”.

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini, yang merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan perkuliahan pada Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Tak lupa selawat beriring salam penulis ucapkan kepada junjungan Nabi besar Muhammad SAW.

Karya akhir ini ditulis berdasarkan penelitian dan percobaan langsung terhadap rangkaian yang telah diteliti dan dipelajari dari buku dan internet. Pada Karya Akhir ini penulis membahas masalah proses pembuatan sebuah alat yang dapat mempertahankan temperatur dalam suatu ruangan . Karya akhir ini penulis beri judul “Perancangan Pengaman Loker Otomatis Dengan Menggunakan Password Berbasis Mikrokontroler AT89S51”.

Selama berlangsungnya penulisan Karya Akhir ini hingga menyelesaikannya, penulis banyak mendapat bantuan dan dukungan serta masukan dalam penulisan Karya Akhir. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya serta ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak penulis Edi Hamdani, Ibu penulis Marziaty, Adik penulis

Jemmy, Viogi, Clara, Hanny, Nesya.

2. Bapak Ir. Nasrul Abdi MT. selaku Ketua Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dan dosen pembimbing Karya Akhir.

3. Bapak Rahmat Fauzi ST. MT. selaku Sekretaris Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Industri.

4. Seluruh staf pengajar serta pegawai administrasi.

5. Teman - teman angkatan 2002 khususnya Dedek, Indra, Yuliandra, Lany, Mia, Hafiz, Faisal, Kurniadi, Safwan, Riza, Fakhruddin dan lain-lain.

Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih belum sempurna dan masih banyak kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan dikarenakan keterbatasan pengetahuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran serta kritikan yang konstruktif dan edukatif guna penyempurnaan Karya Akhir ini. Semoga Karya Akhir ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya.

Medan, November 2007 Penulis

02 5203 018

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan

Abstrak ... i

Kata Pengantar ... ii

Daftar Isi... iv

Daftar Gambar ... vii

Daftar Tabel ... viii

Daftar Lampiran ... ix

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ... 1

1.2. Tujuan Karya Akhir ... 2

1.3. Rumusan Masalah ... 2

1.4. Batasan Masalah... 2

1.5. Tinjauan Masalah ... 2

1.6. Metode Penulisan ... 4

1.7. Sistematika Penulisan ... 4

BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Perangkat Keras ... 6

2.1.1. Mikrokontroler AT89S51 ... 6

2.1.2. Konfigurasi Pin AT89S51 ... 7

2.1.3. Struktur Memori ... 9

2.1.4. Antarmuka Serial AT89S51 ... 11

2.1.5. Transistor Sebagai Saklar ... 13

2.1.7. Penyearah Setengah Gelombang ... 17

2.1.8. Penyearah Gelombang Penuh ... 18

2.1.9. Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan ... 19

2.2. Perangkat Lunak... 19

2.2.1. Bahasa Assembly MCS-51 ... 19

BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1. Diagram Blok ... 24

3.2. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler AT89S51 ... 25

3.3. Rangkaian Keypad Password ... 27

3.4. Rangkaian Display (Seven Segmen) ... 27

3.5. Rangkaian Driver Motor DC ... 29

3.6. Rangkaian Catu Daya ... 32

BAB IV PRINSIP KERJA ALAT DAN PROGRAM 4.1. Prinsip Kerja Alat ... 34

4.2. Program ... 35

4.3. Diagram Alir ... 36

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 37

5.2. Saran ... 37

Lampiran 1 ... 39

Lampiran 2 ... 41

Lampiran 3 ... 42

Lampiran 4 ... 53

Lampiran 5 ... 54

Lampiran 6 ... 56

Lampiran 7 ... 57

Lampiran 8 ... 59

Daftar Gambar

Gambar 2.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51 ... 7

Gambar 2.2. (a) Bias Basis; (b) Garis Beben DC ... 13

Gambar 2.3. Contoh Transistor Yang Digunakan Sebagai Swicth ... 16

Gambar 2.4. Penyearah Setengah Gelombang ... 18

Gambar 2.5. PenyearahSistem CT ... 18

Gambar 2.6. Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan... 19

Gambar 3.1. Blok Diagram ... 24

Gambar 3.2. Deskripsi Pin Seven Segment ... 28

Daftar Tabel

Daftar Lampiran

Lampiran 1. Rangkaian Perangkat Keras

Lampiran 2. Rangkaian Keseluruhan Dari Pengaman Loker Lampiran 3. Program

Lampiran 4. Gambar Bentuk Fisi Pengaman Otomatis Lampiran 5. LM7805

Lampiran 6. Transistor NPN C954 Lampiran 7. Transistor NPN BD435 Lampiran 8. Transistor PNP BD436 Lampiran 9. Seven Segment

ABSTRAK

Perkembangan teknologi semakin hari semakin cepat, begitu juga dengan kebutuhan manusia terhadap suatu peralatan yang canggih semakin meningkat. Peralatan yang canggih dan dapat mempermudah pekerjaan manusia sangat dibutuhkan.

Diantara beberapa peralatan yang sangat dibutuhkan manusia sekarang adalah keamanan dalam menyimpan barang, salah satunya adalah suatu peralatan yang dapat mengamankan loker dengan menggunakan password. Peralatan ini juga dapat membuka pintu loker secara otomatis jika password yang dimasukkan benar. Peralatan ini dapat digunakan pada pabrik-pabrik yang karyawannya memerlukan penitipan barang bawaan di tempat yang aman.

Berdasarkan penjelasan di atas, penulis merancang sebuah peralatan yang dapat mengamankan loker pribadi. Untuk itu penulis menyusun sebuah Karya Akhir yang berjudul “Perancangan Pengaman Loker Otomatis Dengan Menggunakan Password Berbasis Mikrokontroler AT89S51”.

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang Masalah

Pada zaman sekarang ini dibutuhkan suatu peralatan yang dapat mempermudah pekerjaan manusia dan bekerja secara otomatis. Untuk merancang suatu peralatan yang cerdas dan otomatis tersebut, dibutuhkan suatu peralatan atau komponen yang dapat menghitung, mengingat dan mengambil pilihan. Kemampuan ini dimiliki oleh sebuah komputer (PC), namun tidaklah efisien jika harus mengunakan komputer hanya untuk keperluan diatas. Untuk itu komputer dapat digantikan dengan sebuah mikrokontroler.

Mikrokontroler merupakan sebuah chip atau IC (Integrated Circuit) yang di dalamnya terdapat sebuah prosessor dan sebuah flash memori yang dapat dibaca atau ditulis sampai 1000 kali, sehingga biaya pengembangan lebih murah karena dapat dihapus kemudian diisi kembali dengan program lain sesuai dengan kebutuhan.

Salah satu peralatan yang cerdas dan dapat bekerja secara otomatis yang dibutuhkan manusia sekarang ini adalah pengaman loker pribadi otomatis. Dengan menggunakan password pada proses pembukaan loker diharapkan keamanan benda dalam loker lebih terjamin. Pemikiran inilah yang melatarbelakangi penulis dalam pengambilan judul Karya Akhir ini.

1.2.Tujuan Karya Akhir

Adapun tujuan dalam penulisan Karya Akhir ini adalah:

Untuk merancang suatu alat yang dapat mengamankan loker pribadi secara otomatis dengan menggunakan password berbasis mikrokontroler AT89S51.

1.3.Rumusan Masalah

- Bagaimana prinsip kerja alat.

- Bagaimana cara membuat suatu perangkat keras (hardware) yang dapat membuat suatu pengaman loker pribadi yang bekerja secara otomatis dengan menggunakan password mulai dari perancangan rangkaian hingga alat selesai dibuat.

1.4.Batasan Masalah

Mengingat masalah yang akan diangkat sebagai Karya Akhir ini mempunyai ruang lingkup yang relatif luas, maka penulis membatasi masalah Karya Akhir ini hanya pada :

- Hanya memaparkan cara kerja mikrokontroler sebagai pusat pengolahan data.

- Hanya membahas prinsip kerja alat dan hubungan masing-masing alat. - Hanya membahas proses pembuatan alat.

1.5.Tinjauan Pustaka

Mikrokontroler AT89S51, sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontoler 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 kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah (dibandingkan mikroprosesor).

Perbandingan sederhana antara mikrokontroler dengan mikroprosesor adalah di dalam mikrokontroler telah terdapat prosesor dan flash memori sehingga tidak dibutuhkan lagi memori eksternal, sedangkan mikroprosesor di dalamnya hanya terdapat prosesor saja sehingga diperlukanlah memori eksternal (tambahan). Perbandingan lain antara mikrokontroler dengan mikroprosesor adalah jumlah input/outputnya (I/O). Pada mikrokontroler AT89S51 terdapat 4 buah port yakni dari port 0 sampai port 3. Masing - masing port terdiri dari 8 buah I/O, jadi jumlah keseluruhan I/O dari mikrokontroler AT89S51 ada 32 buah. Pada mikroprosesor terdapat banyak I/O, misalkan mikroprosesor intel pentium 4 yang memiliki 478 pin. Dari data diatas dapat dijelaskan bahwa jumlah I/O mikroprosesor lebih banyak dari jumlah I/O mikrokontroler.

Pada perancangan pengaman loker otomatis dengan menggunakan password ini, keberadaan mikrokontroler sangat penting. Mikrokontroler digunakan untuk menulis dan menyimpan password yang dimasukkan oleh user (penguna), selain itu juga digunakan untuk mengatur kecepatan putaran motor DC dan waktu pemutaran motor DC. Rangkaian yang digunakan pada perancangan ini adalah rangkaian minimum mikrokontroler, rangkaian driver motor DC, rangkaian keypad 12, rangkaian catu daya.

Prinsip kerja dari alat ini adalah mikrokontroler menunggu pemasukan password dari user, jika password yang benar dimasukkan maka pintu loker akan

terbuka secara otomatis, tetapi jika password yang dimasukkan salah maka pintu tidak akan terbuka.

1.6.Metode Penulisan

Metode penulisan yang digunakan dalam penulisan Karya Akhir ini antara lain adalah :

1. Dengan melakukan riset terlebih dahulu (try and error) dan mencari rangkaian yang setara di internet dan buku-buku yang mendukung.

2. Merancang alat mulai dari perancangan PCB dengan mengunakan software Eagle 4.13, mentransfer gambar dengan menggunakan kertas transfer paper ke pcb polos, kemudian dilarutkan dengan klorida dan selanjutnya mengebor dan mensolder komponen ke PCB.

3. Mempelajari cara pemrograman dari buku-buku yang mendukung dan percobaan pemrograman juga dengan try and error.

1.7.Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dalam penulisan Karya Akhir ini, maka penulis membuat suatu sistematika penulisan. Sistematika penulisan ini merupakan urutan bab demi bab termasuk isi dari sub-sub babnya. Adapun sistematika penulisan tersebut adalah sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini berisikan tentang latar belakang pemilihan judul, tujuan penulisan Karya Akhir dan sistematika penulisan.

Bab ini berisikan tentang teori-teori dasar serta pembahasan komponen-komponen yang digunakan dalam perancangan alat yang akan dibuat.

BAB III : PERANCANGAN ALAT

Bab ini berisikan bagaimana langkah-langkah perancangan alat, dimulai dari perancangan blok diagram rangkaian sampai dengan pembuatan alatnya.

BAB IV : PEMBAHASAN RANGKAIAN DAN PROGRAM

Bab ini berisikan pengujian alat yang telah dibuat serta pembahasan rangkaiannya dari segi prinsip kerja rangkaiannya dan pembahasan program yang telah dibuat dan dimasukkan ke dalam mikrokontroler.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang dapat diambil penulis dan saran untuk kesempurnaan penulisan karya akhir.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Perangkat Keras

Dalam merancang sebuah peralatan yang cerdas, diperlukan suatu perangkat keras (hardware) yang dapat mengolah data, menghitung, mengingat dan mengambil pilihan. Mikrokontroler merupakan salah satu jawabannya. Vendor dari mikrokontroler ini ada beberapa macam, diantaranya yang paling terkenal adalah Atmel, Motorola dan Siemens.

2.1.1. Mikrokontroler AT89S51

AT89S51 merupakan mikrokontroler 8 bit dengan 4 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory) yang konfigurasi dan instruksinya kompatibel dengan standar 80C51 dan 80C52. AT89S51 mampu ditulis dan dihapus sebanyak 1.000 kali. AT89S51 memiliki 128 x 8-bit RAM internal, 32 jalur I/O Programmable, dua buah Timer/Counter 16 bit, tujuh sumber interupsi dan kanal programmable serial. Selain itu AT89S51 memiliki mode Low–power Idle, Power down dan tiga tingkat pengunci program memory. AT89S51 dapat beroperasi statis dari 0-24 MHz.

2.1.2. Konfigurasi Pin AT89S51

Gambar 2.1. Mikrokontroler AT89S51 dan Konfigurasi 40 pin Mikrokontroler AT89S51

Penjelasan fungsi pin-pin mikrokontroller AT89S51 adalah sebagai berikut: a. Port 0 (pin 32-39)

Adalah 8 bit bidirectional port I/O. port 0 akan memultipleks data dan alamat ketika mengakses program eksternal dan mode port 0 mempunyai pull-ups internal.

b. Port 1 (pin 1-8)

Adalah 8 bit bidirectional port I/O dengan pull-ups internal. c. Port 2 (pin 21-28)

Adalah 8 bit bidirectional port I/O dengan pull-ups internal. Port 2 dapat digunakan untuk mengeluarkan alamat 8 bit teratas ketika mengakses memori eksternal.

d. Port 3 (pin 10-17)

Adalah 8 bitbidirectional port I/O dengan pull-ups internal. Selain itu port 3 memiliki fungsi lain yaitu:

Tabel 2.1 Fungsi lain pin port 3 pada AT89S51 Pin Port Fungsi lain

P3.0 RXD (port input serial) P3.1 TXD (port output serial) P3.2 INT0 (interupsi eksternal 0) P3.3 INT1 (interupsi ekternal 1)

P3.4 T0 (masukan eksternal pewaktu/ pencacah 0) P3.5 T1 (masukan eksternal pewaktu/ pencacah 1) P3.6 WR (sinyal write pada data memori eksternal) P3.7 RD (sinyal read pada data memori eksternal)

e. RST (pin 9)

Adalah input reset (aktif logika high). Pulsa transisi dari low ke high akan me-reset AT89S51. Pin ini dihubungkan dengan rangkaian power reset. f. ALE / PROG (Address Latch Enable / Programmed) (pin 30)

Pin ini digunakan untuk menahan alamat memori eksternal selama pelaksanaan instuksi.

g. PSEN (Program Store Enable) (pin 29)

Pin ini berfungsi pada saat mengeksekusi program yang terletak pada memori eksternal. PSEN akan aktif dua kali setiap cycle.

h. EA / VPP (External Access Enable) (pin 31)

Pin ini berfungsi untuk menentukan mikrokontroller mengeksekusi program eksternal atau internal . Apabila External Access Enable (EA) diberi logika low maka mikrokontroller akan mengeksekusi program eksternal dan apabila diberi logika high mikrokontroler akan mengeksekusi program internal.

i. XTAL1 (pin 19)

Adalah pin input pada rangkaian osilator internal . j. XTAL2 (pin 18)

Adalah pin output dari rangkaian osilator internal . k. VCC (pin 40)

Adalah input catu daya sebesar +5 V. l. GND (pin 20)

Adalah input ground.

2.1.3. Struktur Memori

AT89S51 mempunyai struktur memori yang terdiri dari :

1. RAM internal, merupakan memori sebesar 128 byte yang biasanya digunakan untuk menyimpan variabel atau data yang bersifat sementara.

2. Special Function Register (SFR), merupakan memori yang berisi register- register yang mempunyai fungsi-fungsi khusus yang disediakan oleh mikrokontroler, seperti timer serial dan lain-lain.

3. Flash PEROM, merupakan memori yang digunakan untuk menyimpan instruksi-instruksi MCS51

AT89S51 mempunyai struktur memori yang terpisah antara RAM internal dan Flash PEROM. RAM internal dialamati oleh RAM Address Register sedangkan Flash PEROM yang menyimpan instuksi-instruksi MCS51 yang dialamati oleh program Addres Register.

RAM internal terdiri atas: a. Register Banks

AT89S51 mempunyai 8 buah register yang terdiri dari R0 hingga R7. Register-register tersebut selalu terletak pada alamat 00H hingga 07H pada setiap kali di-reset. Posisi R0 hingga R7 dapat dipindah ke Bank 1 (08H hingga 0FH), Bank 2 (10H hingga 17H), dan Bank 3 (18H hingga 1FH) dengan mengatur bit RS0 dan RS1.

b. Bit Addressable RAM

RAM pada alamat 20H hingga 2FH dapat diakses secara pengalamatan bit sehingga hanya sebuah instruksi setiap bit dapat di-set, clear, AND dan OR.

c. RAM keperluan umum

RAM pada alamat 30H hingga 7FH dapat diakses dengan pengalamatan langsung maupun tak langsung.

Special Function Register (SFR) yang dimiliki oleh AT89S51 sebanyak 21 SFR yang terletak pada alamat 80H hingga FFH. Beberapa dari SFR mampu dialamatkan dengan pengalamatan bit. Dibawah ini beberapa register pada SFR, yaitu:

1. Accumulator

Register ini terletak pada alamat E0H. Accumulator banyak digunakan untuk operasi aritmatika dan operasi logika. Register ini juga diperlukan pada proses pengambilan dan pengiriman data ke memori eksternal.

2. Port

AT89S51 mempunyai 4 buah port, yaitu port 0, port 1, port 2, dan port 3 yang terletak pada alamat 80H, 90H, A0H dan B0H. Semua port ini dapat diakses dengan pengalamatan bit.

3. Stack Pointer

Stack Pointer adalah suatu register yang menunjuk pada stack, nilai pada stack pointer akan bertambah jika data disimpan pada stack melalui perintah PUSH, CALL atau rutin interupsi dilaksanakan .

4. Data Pointer

Register ini merupakan register 16 bit yang terdiri atas register Data Pointer Low (DPL) dan Data Pointer High (DPH).

5. Register Timer

AT89S51 mempunyai 2 buah 16 bit Timer /Counter, yaitu Timer 0 dan Timer 1.

Program yang ada pada Flash PEROM akan dijalankan jika pada sistem di-reset, pin External Access (EA) berlogika high sehingga mikrokontroller aktif berdasarkan program pada Flash PEROM.

2.1.4. Antarmuka Serial AT89S51

Pada port serial AT89S51 penerimaan dan pengiriman data port serial melalui register SBUF. Penulisan ke Serial Buffer (SBUF) berarti mengisi register pengiriman ke SBUF, sedangkan pembacaan dari Serial Buffer (SBUF) berarti membaca register penerimaan SBUF. Port serial pada AT89S51 bisa digunakan dalam 4 mode kerja yang berbeda, terdiri dari 1 mode bekerja secara sinkron dan 3 lainnya bekerja secara asinkron.

Adapun mode kerja dari port serial, antara lain yaitu :

1. Mode 0 : Mode ini bekerja secara sinkron, data serial dikirim dan diterima malalui kaki P3.0 (Rxd), sedangkan kaki P3.1 (Txd) digunakan untuk menyalurkan detak pendorong data serial yang dibangkitkan oleh AT89S51. Data dikirim dan diterima 8 bit sekaligus dimulai dari bit Less Significant Bit (LSB) dan diakhiri dengan bit Most Significant Bit (MSB). Kecepatan boud rate 1/12 frekuensi kristal yang digunakan.

2. Mode 1 : Pada mode ini data dikirim melalui kaki P3.1 (Txd) dan diterima melalui kaki P3.0 (Rxd) secara asinkron (juga mode 2 dan 3). Pada mode 1 data dikirim atau diterima 10 bit sekaligus, diawali dengan 1 bit start, disusul dengan 8 bit data yang dimulai dari bit Less Significant Bit (LSB) dan diakhiri dengan 1 bit stop. Pada AT89S51/52 yang berfungsi sebagai penerima bit stop adalah RB8 dalam register SCON. Kecepatan boudrate

bisa diatur sesuai dengan keperluan dengan menggunakan timer. Mode 2 dan 3 yang umum dikenal dengan UART.

3. Mode 2 : Data dikirim atau diterima 11 bit sekaligus, diawali dengan 1 bit start, disusul 8 bit data, kemudian bit ke 9 yang bisa diatur lebih lanjut, diakhiri dengan 1 bit stop. Pada AT89S51/52 yang berfungsi sebagai pengirim, bit 9 tersebut berasal dari bit TB8 dalam register SCON dan yang berfungsi sebagai penerima, bit 9 ditampung pada bit RB8 dalam register Serial Control (SCON), sedangkan bit stop diabaikan tidak ditampung. Boudrate bisa dipilih antara 1/32 atau 1/64 frekuensi kristal yang digunakan.

4. Mode 3 : Mode ini sama dengan mode 2 hanya saja boudrate-nya bisa diatur sesuai dengan keperluan seperti mode1.

2.1.5. Transistor Sebagai Saklar

Gambar 2.2.a memperlihatkan rangkaian bias basis. Sebuah sumber tegangan VBB membias maju dioda emiter melalui resistor RB

0

= − + B E B B B

BR V V

I

yang juga berfungsi membatasi arus. Penjumlahan tegangan di sekitar loop input memberikan :

... (2.1.) sehingga arus bias pada basis adalah :

B BE BB B R V V

I = − ... (2.2.) Dengan VBE

0

= +

+ C C C C

C C V I R

V

= 0,7 V untuk transistor silikon dan 0,3 V untuk germanium. Dalam rangkaian kolektor, sumber tegangan Vcc membias balik dioda kolektor melalui RC.

Persamaan tegangan kolektor emitter dapat diperoleh melalui hukum ohm, yaitu : ... (2.3.) C C E C C C R V V

I = − _{... (2.4.)} C

C C C

C E V I R

V = −

... (2.5.) Dalam rangkaian bias basis yang diperlihatkan Gambar 2.2.a, VCC dan RC

C C E C C C R V V

I = −

adalah konstan. Pada persamaan 2.5. apabila disederhanakan akan dapat ditentukan besarnya arus Ic, seperti terlihat pada persamaan 2.6.

... (2.6.) Ratio harga B C dc I I =

Gambar 2.2.b menunjukkan grafik dari persamaan (2.6.) memotong kurva dari kolektor. Perpotongan vertikal adalah pada VCC/RC dan perpotongan horizontal pada VCC. Garis ini disebut garis beban dc karena garis ini menyatakan semua titik operasi yang mungkin. Perpotongan dari garis beban dc dengan arus basis adalah titik operasi kerja dari transistor. Titik dimana garis beban memotong kurva IB = 0 disebut titik sumbat (cutoff). Pada titik ini, arus basis nol dan arus

kolektor sangat kecil, sehingga dapat diabaikan (hanya ada arus bocor ICEO

C C c u t o f f

C E V

V ( ) ≅

). Pada titik sumbat, dioda emiter tidak lagi dibias maju, dan transistor kehilangan kerja normalnya. Untuk itu digunakan suatu pendekatan, bahwa tegangan kolektor-emiter adalah :

... (2.8.) Perpotongan dari garis beban dan kurva IB = IB(sat) disebut saturasi. Pada

titik ini, arus basis sama dengan IB(sat)

R c V c I_{C(s a t)} ≅

dan arus kolektor adalah maksimum. Pada saturasi, dioda kolektor tidak lagi dibias balik, dan transistor kehilangan kerja normalnya. Untuk itu digunakan suatu pendekatan, bahwa arus kolektor pada saturasi adalah seperti di perlihatkan pada persamaan 2.5.

... (2.9.)

E M A X

R R c

V c c I

+

= ... (2.10.) dan arus basis yang tepat menimbulkan saturasi adalah seperti di perlihatkan pada persamaan 2.11.

dc sat C sat B I I β ) ( )

Dengan ßdc merupakan penguatan arus. Salah satu penggunaan dari

transistor adalah sebagai switch atau saklar, artinya bahwa mengoperasikan transistor pada salah satu dari saturasi atau titik sumbat, tetapi tidak di tempat-tempat sepanjang garis beban. Jika sebuah transistor berada dalam keadaan saturasi, transistor tersebut seperti sebuah switch yang tertutup dari kolektor ke emiter. Jika transistor tersumbat (cut off), transistor seperti sebuah switch yang terbuka. Dalam transistor dikenal istilah aturan disain Soft saturation dan Hard saturation. Soft saturation berarti kita membuat transistor hampir saturasi, dimana arus basis hanya cukup untuk mengoperasikan transistor pada ujung atas dari garis beban. Soft saturation tidak dapat diandalkan pada produksi masal karena adanya perubahan-perubahan pada ßdc dan IB(sat). Soft saturation akan mengacu pada

rancangan dimana transistor akan jenuh secara terbatas, dalam hal ini penguatan arus hanya sedikit lebih kecil daripada penguatan arus aktif.

Pada kondisi Hard saturation, berarti terdapat arus basis yang cukup kuat untuk membuat transistor saturasi pada semua harga dari ßdc. Untuk keadaan yang

paling buruk dari temperatur dan arus, hampir semua transistor silikon sinyal kecil mempunyai ßdc lebih besar daripada 10. Karena itu, suatu pedoman disain untuk

hard saturation adalah mempunyai arus basis kira-kira sepersepuluh dari harga saturasi arus kolektor, ini menjamin hard saturation pada semua kondisi kerja. Sebagai contoh, jika ujung atas garis beban mempunyai arus kolektor sebesar 10 mA, maka akan didapatkan arus basis sebesar 1 mA. Hal ini menjamin keadaan saturasi untuk semua transistor, arus, temperatur dan sebagainya. Di gunakan aturan 10 : 1 dalam proses mendisain rangkaian switching transistor, kecuali jika di tentukan lain. Ingat, ini hanya suatu pedoman. Jika nilai tahanan standar

menghasilkan perbandingan IC/IB _{sedikit lebih besar daripada 10, hampir setiap} transistor sinyal kecil akan menuju keadaan hard saturation.

Gambar 2.3. Contoh transistor yang digunakan sebagai switch.

Gambar 2.3. menunjukkan sebuah rangkaian switching transistor yang digerakkan oleh tegangan step. Jika tegangan input nol, transistor tersumbat (cut off). Dalam hal ini, transistor kelihatannya seperti sebuah switch yang terbuka. Dengan tidak adanya arus yang mengalir ke kolektor melalui LED, maka tegangan output sama dengan +VBB

2.1.6. Penyearah ( Rectifier )

. Rangkaian ini disebut sebuah LED driver, karena transistor mengendalikan LED. Jika tegangan input rendah (low), transistor akan tersumbat (cut off) dan LED padam. Jika tegangan input tinggi (high), transistor saturasi dan LED menyala.

Penyearah adalah proses merubah atau menyearahkan arus bolak-balik menjadi arus searah. Arus bolak balik ini berasal dari tegangan jala-jala. Secara umum penyearah dibagi menjadi tiga kategori yaitu :

1. Penyearah setengah gelombang

3. Penyearah gelombang penuh sistem jembatan (bridge rectifiers) memakai filter (penyaring) dengan kapasitor (sebagai perata / penyaring )

Komponen utama yang diperlukan dalam penyearahan adalah transformator, dioda dan kapasitor elektrolit.

2.1.7. Penyearah Setengah Gelombang

Penyearah ini bekerja dengan menggunakan satu dioda, sehingga hanya pulsa positif yang dapat terambil. Penyerah ini praktis sederhana, tetapi kekurangannya adalah bahwa gelombang keluaran bukan gelombang penuh sehingga rentan sekali akan ripple.

Gambar 2.4. Penyearah setengah gelombang

2.1.8. Penyearah Gelombang Penuh Sistem CT

Penyearah ini menggunakan transformator jenis ct dengan dua buah dioda sebagai penyearah. Dioda bekerja secara bergantian pada D1 menghasilkan

gelombang untuk setengah siklus (cycle) dan D2 juga menghasilkan setengah siklus sehingga untuk satu perioda dihasilkan gelombang penuh yaitu :

0 < ωt < π dan π < ωt < 2π .

Gambar 2.5. Penyearah sistem CT Misalnya tegangan input berbentuk sinusoida :

t S i n V

V_i = _M ω _{... (2.12.)} Maka arus output :

IO =IO MS i nωt , untuk 0 < ωt < π ... (2.13.) IO =−IO MS i nωt , untuk π < ωt < 2π ... (2.14.) Arus output maksimum IOM _{yang mengalir pada rangkaian :}

L f

M O M

R R

V I

+

= ... (2.15.)

2.1.9. Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan

Penyearah ini menggunakan 4 buah dioda sebagai penyearah. Pada siklus pertama dua dioda bekerja untuk menyearahkan atau mengambil pulsa positif. Siklus selanjutnya dua dioda berikutnya yang bekerja untuk mengambil pulsa negatif. Keuntungan penyearah ini adalah bahwa keluaran berupa gelombang

penuh dan jika salah satu dioda rusak, maka dioda yang satunya akan tetap bekerja.

Gambar 2.6. Penyearah sistem jembatan

2.2. PERANGKAT LUNAK

Pada perancangan ini digunakan bahasa assembly keluarga MCS-51 yang kompatibel dengan mikrokontroler AT89S51.

2.2.1. Bahasa Assembly MCS-51

Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89S51 adalah bahasa assembly untuk MCS-51. angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa ini hanya ada 51 instruksi. Dari 51 instruksi, yang sering digunakan orang hanya 10 instruksi. Instruksi –instruksi tersebut antara lain :

1. Instruksi MOV

Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung. Contoh pengisian nilai secara langsung

MOV R0,#20h

Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0). Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai.

Contoh pengisian nilai secara tidak langsung MOV 20h,#80h

... ... MOV R0,20h

Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20 Heksadesimal ke register 0 (R0).

Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah alamat.

2. Instruksi DJNZ

Decreament Jump if Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil pengurangannya belum nol. Contoh ,

MOV R0,#80h Loop: ...

...

DJNZ R0,Loop ...

R0 -1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan meneruskan ke perintah pada baris berikutnya.

3. Instruksi ACALL

Instruksi ini berfungsi untuk memanggil suatu rutin tertentu. Contoh : ...

ACALL TUNDA ...

TUNDA:

... 4. Instruksi RET

Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan. Contoh,

ACALL TUNDA ...

TUNDA:

... RET

5. Instruksi JMP (Jump)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh, Loop:

... ... JMP Loop

6. Instruksi JB (Jump if Bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika high (1). Contoh,

Loop:

JB P1.0,Loop ...

7. Instruksi JNB (Jump if Not Bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika Low (0). Contoh,

Loop:

JNB P1.0,Loop ...

Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register dengan suatu nilai tertentu. Contoh,

Loop:

...

CJNE R0,#20h,Loop ...

Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin Loop. Jika nilai R0 sama dengan 20h,maka program akan melanjutkan instruksi selanjutnya..

9. Instruksi DEC (Decreament)

Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang dimaksud dengan 1. Contoh,

MOV R0,#20h R0 = 20h ...

DEC R0 R0 = R0 – 1 ...

10. Instruksi INC (Increament)

Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang dimaksud dengan 1. Contoh,

MOV R0,#20h R0 = 20h ...

INC R0 R0 = R0 + 1 ...

BAB III

PERANCANGAN ALAT

Pada bab ini membahas perancangan alat mulai dari membuat blok diagram alat secara garis besar dan selanjutnya dengan merancang rangkaian skematik serta perhitungan secara matematis.

3.1. Blok Diagram

Secara garis besar, diagram blok pengaman loker otomatis berbasis mikrokontroler AT89S51 dapat ditunjukkan pada gambar 3.1.

Gambar 3.1. Blok Diagram Loker Yang Memakai Password Untuk Membuka Pintunya

Dari Gambar 3.1. dapat dijelaskan bahwa mikrokontroler AT89S51 menunggu masukkan dari keypad password, kemudian mikrokontroler akan membandingkan data yang dimasukkan dari keypad password dengan data yang terdapat didalam mikrokontroler (sesuai program yang diisikan kedalam mikrokontroler). Untuk mengetahui keypad apa yang ditekan maka ditampilkan ke seven segment.

Apabila password yang dimasukkan sama dengan password yang diisikan kedalam mikrokontroler maka mikrokontroler akan memerintahkan motor DC untuk berputar searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam. Apabila motor DC berputar searah jarum jam maka pintu dari loker akan ternutup dan sebaliknya apabila motor DC berputar berlawanan arah jarum jam maka pitu dari loker akan terbuka. Selanjutnya apabila password yang dimasukkan salah maka pintu tidak akan bisa terbuka.

3.2. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler AT89S51

Rangkaian skematik sistem minimum mikrokontroler AT89S51 dapat dilihat pada Lampiran 1. Pada rangkaian sistem minimum yang dirancang terdapat beberapa komponen yaitu :

1. Mikrokontroler AT89S51 yang berfungsi sebagai otak dari sistem yang akan dibangun (sebagai pusat pemrosesan data dan pengambil keputusan). 2. Kristal 11,0592 Mhz dan kapasitor non elektrolis 30 pF sebanyak dua buah

yang dihubungkan ke kaki pin 18 dan 19 mikrokontroler yang dapat mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi perintah dan program yang diisikan kedalam mikrokontroler.

3. Kapasitor elektrolis (ELCO) 10 uF 16 volt yang berfungsi untuk me-reset mikrokontroler secara otomatis. Kaki negatif dari kapasitor elektrolis 10 uF 16 volt dihubungkan ke pin 9 (RST) mikrokontroler dan kaki positif kapasitor elektrolis dihubungkan ke Vcc. Pada saat rangkaian sistem minimum diberikan tegangan, maka kapasitor akan mengisi muatan,

sehingga dikedua ujung kaki kapasitor akan bernilai high (positif). Lamanya proses pengisian ini dapat dihitung dengan rumus :

Konstanta waktu = Ts = 4T = 4RC ... (3.1.) Diketahui kapasitor yang digunakan adalah kapasitor 10 uF 16 volt dan resistor yang digunakan 8200 Ohm, maka

Konstanta waktu (Ts) = 4T = 4RC

= 4 x 8200 x 10 x 10

12 1

-6

= 0,328 detik

Mikrokontroler AT89S51 membutuhkan logika high (1) selama 2 siklus (cycle) pada kaki RST agar reset mikrokontroler dapat terjadi secara otomatis. Dengan menggunakan kristal 11,0592 MHz, dari rumus :

t = x Frekwensi ... (3.1.)

t = 12

1

x 11.0592 MHz = 0.92 µs

Selama 2 siklus berarti 0,92 x 2 = 0,184 µs.

Jadi kapasitor ini sudah cukup untuk me-reset secara otomatis.

4. Keypad yang berfungsi untuk me-reset mikrokontroler secara manual. 5. Resistor 330 Ohm yang berfungsi untuk membatasi arus yang akan

diterima oleh LED. Diketahui tegangan rangkaian sistem minimum adalah 5 volt, dan tahanan 330 Ohm, maka didapat arus :

I = V / R = 5 / 330 = 15 mA

6. Resistor array yang terhubung pada port 0 dan port 2 berfungsi sebagai pull up. Resistor ini berfungsi untuk memberikan data input bagi

mikrokontroler yang benar-benar high atau low, karena mikrokontroler AT89S51 hanya mengenali data high atau low.

7. Saklar tekan yang berfungsi untuk pemutus rangkaian.

8. RJ45 yang merupakan konektor yang akan terhubung ke ISP Programmer.

3.3. Rangkaian Keypad Password

Rangkaian skematik keypad password dapat dilihat pada Lampiran 1. Pada rangkaian ini hanya terdiri dari dua belas buah keypad, pin header dan supply ground.

1. Keypad digunakan sebagai penyambung dan pemutus rangkaian yang terhubung ke ground.

2. Ground disambungkan ke kaki keypad yang berguna untuk memberikan logika low ketika keypad ditekan.

3. Pin header hanya berfungsi untuk mengkoneksikan satu rangkaian ke rangkaian yang lainnya.

Prinsip rangkaian ini adalah pada kondisi biasa (default) mikrokontroler akan berlogika high pada tiap pin yang terhubung ke rangkaian keypad, sehingga pada saat keypad ditekan, maka pin seketika akan berlogika low, sehingga sesuai program yang ditulis kedalam mikrokontroler, akan tampil angka 0 sampai 9 desimal pada seven segment dan juga tombol enter.

3.4. Rangkaian Display Seven Segment

Rangkaian skematik display seven segment dapat dilihat pada Lampiran 1. Seven segment yang digunakan pada perancangan ini adalah seven segment

common anoda. Maksud dari seven segment common anoda adalah supply input yang dibutuhkan seven segment adalah tegangan Vcc (+5v), sedangkan kaki yang delapan lainnya (katoda) dihubungkan ke ground. Dari rangkaian skematik jelas terlihat bahwa pada sisi katoda yang dihubungkan ke LED sebagai tahanan LED. Nilai dari resistor yang digunakan adalah 330 Ohm.

Gambar 3.2. Deskripsi Pin Seven Segment

Dari gambar 3.2. jelas terlihat inisialisasi segment-segment dari seven segment. Pada gambar 3.2. masing-masing segment diwakilkan dengan a, b, c, d, e, f, g, dan dp. Jadi, jika ingin menampilkan angka 2 pada seven segment maka segment-segment yang perlu diaktifkan adalah a, b, g, e, dan d. Pada segment a, b, g, e, dan d ini harus diberikan logika low. Begitu juga dengan angka-angka lainnya.

Berikut segment yang perlu diaktifkan, mulai dari 0 – 9. Angka 0 = a, b, c, d, e, dan f

Angka 1 = b dan c

Angka 2 = a, b, d, e, dan g Angka 3 = a, b, c, d, dan g

Angka 4 = b, c, f, dan g Angka 5 = a, c, d, f, dan g Angka 6 = a, c, d, e, f, dan g Angka 7 = a, b, dan c

Angka 8 = a, b, c, d, e, f, dan g Angka 9 = a, b, c, d, f, dan g

Dengan diketahuinya posisi segment-segment tersebut maka dapat ditentukan nilai yang akan diberikan kepada seven segment. Misalnya, jika ingin menampilkan angka 2 pada seven segment maka, nilai yang diberikan adalah :

dp g f E d C b A

1 0 1 0 0 1 0 0

A4 Heksadesimal Demikian juga dengan nilai yang lainnya.

3.5. Rangkaian Driver Motor DC

Rangkaian skematik driver motor DC dapat dilihat pada Lampiran 1. Pada rangkaian driver motor DC terdapat berberapa jenis komponen elektronika. Berikut akan dijelaskan nama-nama komponen dan kegunaannya.

1. Transistor C945 NPN. Transistor ini berfungsi sebagai saklar yang mana pada fungsi transistor sebagai saklar bekerja pada daerah cut off dan saturasi. Arus basis transistor C945 NPN yang dibutuhkan untuk saturasi adalah 10 mA. Diketahui tegangan Vcc yang digunakan adalah 5 volt, tegangan Vbe adalah 1,4 volt (dari lembaran data) dan tahanan basis yang digunakan adalah 330 Ohm, maka arus basisnya adalah :

R b V b V c c I b= −

3 3 0 4 , 1 5−

=

I b _{= 10,9 mA}

Jadi, dengan menggunakan tahanan 330 ohm sudah dapat membuat transistor C945 saturasi. Arus emiter pada saat saturasi adalah 310 mA dan arus kolektor emiter pada saat saturasi adalah 100 mA.

2. Transistor daya BD 435 NPN. Transistor ini digunakan pada perancangan ini juga sebagai saklar. Arus basis yang dibutuhkan transistor BD 435 NPN untuk saturasi adalah 200 mA (dari lembaran data). Tegangan Vcc yang digunakan untuk transistor ini adalah 5 volt dan tegangan basis emiter (Vbe) adalah 1,1 volt (dari lembaran data), tahanan basis yang digunakan adalah 18 ohm, maka arus basisnya adalah :

R b V b V c c I b= −

1 8 1 , 1 5− =

I b _{= 216 mA}

Jadi, dengan menggunakan tahanan 18 ohm sudah dapat membuat transistor BD 435 NPN saturasi. Arus kolektor pada saat saturasi adalah 2 Amper. Jadi, dengan menggunakan BD 435 NPN arus yang dibutuhkan motor dc untuk berputar sudah mencukupi (arus motor dc sekitar 700 mA). 3. Transistor daya BD 436 PNP. Transistor ini digunakan pada perancangan ini juga sebagai saklar. Arus basis yang dibutuhkan transistor BD 436 PNP untuk saturasi adalah 200 mA (dari lembaran data). Tegangan Vcc yang digunakan untuk transistor ini adalah 5 volt dan tegangan basis emiter

(Vbe) adalah 1,1 volt (dari lembaran data), tahanan basis yang digunakan adalah 18 ohm, maka arus basisnya adalah :

R b V b V c c I b= −

1 8 1 , 1 5− =

I b _{= 216 mA}

Jadi, dengan menggunakan tahanan 18 ohm sudah dapat membuat transistor BD 436 PNP saturasi. Arus kolektor pada saat saturasi adalah 2 Amper. Jadi, dengan menggunakan BD 436 PNP arus yang dibutuhkan motor dc untuk berputar sudah mencukupi (arus motor dc sekitar 700 mA). 4. Tahanan 1000 ohm digunakan sebagai pembatas arus, agar pada saat

transistor C945 NPN aktif, rangkaian tidak short.

Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah ketika mikrokontroler memberikan sinyal high/5 volt, kepada transistor C945 NPN yang sebelah atas menyebabkan transistor ini aktif, sehingga kolektor dan emiternya terhubung. Karena emiter transistor C945 NPN terhubung ke ground/0, maka kolektor juga akan bernilai 0. kolektor C945 NPN dihubungkan ke basis BD 436 PNP aktif low, sehingga transistor BD 436 PNP saturasi, sehingga kolektor dan emiter BD 436 PNP terhubung, dan selanjutnya motor yang pada sisi A akan mendapat tegangan 5 volt.

Selajutnya sinyal high/5 volt kepada transistor C945 NPN yang sebelah bawah menyebabkan transistor ini aktif, sehingga kolektor dan emiternya terhubung. Karena emiter transistor C945 NPN terhubung ke ground/0, maka kolektor juga akan bernilai 0. Kolektor C945 NPN dihubungkan ke basis BD 435 NPN aktif high, sehingga transistor BD 435 NPN cut off, sehingga kolektor dan

emiter BD 435 NPN tidak terhubung, jadi sisi A motor DC tetap mendapat nilai high/5 volt.

Begitu juga sebaliknya, jika mikrokontroler memberikan sinyal low/0 kepada basis C945 NPN yang menyebabkan transistor ini cut off, sehingga kolektor dan emiter tidak terhubung. Kolektor C945 tetap berharga high, dan dihubungkan ke basis transistor BD 436 PNP aktif low, sehingga transistor ini tidak aktif dan kolektor dan emiter tidak terhubung. Motor DC pada sisi B akan berharga low (ground).

Pada transistor C945 NPN yang sisi bawah juga diberi nilai 0, sehingga transistor C945 NPN tidak aktif yang memyebabkan kolektor dan emiternya tidak terhubung sehingga kolektor C945 tetap bernilai high. Kolektor C945 NPN dihubungkan ke basis transistor BD 435 NPN yang menyebabkan transistor ini aktif dan kolektor dan emiternya terhubung. Emiter BD 435 NPN terhubung ke ground, sehingga motor DC sisi B bernilai low (ground).

Jadi dengan memberikan nilai high pada sisi A dan nilai low pada sisi B akan meyebabkan motor DC berputar. Jika ingin membalikkan arah putarannya, cukup memberikan nilai low pada sisi A dan nilai high pada sisi B.

3.6. Rangkaian Catu Daya

Rangkaian skematik catu daya dapat dilihat pada Lampiran 1. rangkaian ini terdiri dari transformator CT 2 Ampere, dua buah dioda 5392 dua Amper, regulator tegangan LM 7805, kapasitor elektrolit (ELCO) 1000 uF 25 volt, saklar, resistor 330 dan sebuah LED.

1. Transformator CT 2 Amper yang berfungsi untuk menurunkan tegangan 220 volt AC menjadi tegangan 12 volt AC. Transformator yang digunakan berjenis CT (Center Tap). Keluaran transformator ini dapat men-supply arus hingga 2 Amper.

2. Dioda 5392 DC yang berfungsi sebagai penyearah dan dapat melewatkan arus hingga 2 amper. Penjelasan sistem CT ini telah dibahas pada bab sebelumnya yaitu bab 2.

3. Regulator tegangan LM7805 yang berfungsi untuk memberikan tegangan keluaran 5 volt. Masukkan tegangan berkisar antara 7 volt hingga 20 volt, arus output yang dapat disediakan sekitar 5 mA hingga 1 Amper (dari lembaran data).

4. Kapasitor Elektrolit (ELCO) 1000 uF 25 volt berfungsi untuk menghaluskan riak (ripple) puncak ke puncak.

5. Resistor 330 ohm dan LED digunakan sebagai indikator rangkaian dapat berkerja.

BAB IV

PRINSIP KERJA ALAT DAN PROGRAM

Pada bab ini akan dibahas prinsip kerja alat secara keseluruhan dan program yang diisikan kedalam mikrokontroler.

4.1. Prinsip Kerja Alat

Prinsip kerja alat dapat dijelaskan dengan melihat rangkaian keseluruhan dari perangkat pengaman loker yang cara membukanya dengan menggunakan password. Rangkaian keseluruhan ini dapat dilihat pada lampiran 2.

Prinsip kerja perangkat pengaman loker yang cara membukanya dengan menggunakan password dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Sesuai dengan program yang diisikan kedalam mikrokontroler, maka mikrokontroler akan menunggu masukan keypad dari rangkaian keypad 12.

2. Rangkaian keypad 12 merupakan masukan angka dari 0 sampai 9 dan sebuah tombol enter.

3. Kedalam mikrokontroler telah diisikan password yang sebenarnya (1-2-3-4). Jika keypad ditekan maka port mikrokontroler yang terhubung ke keypad akan berlogika low / 0 (karena terhubung ke ground).

4. Jika angka 1 ditekan maka, port mikrokontroler yang terhubung ke port 1 akan berlogika low, sehingga pada port 3 (port yang terhubung ke seven segment) akan dikirim nilai 88 heksadesimal yang akan menyebabkan

tampilnya nilai 1 pada seven segment. Selajutnya nilai ini akan disimpan di alamat 61H yang berguna untuk perbandingan nantinya.

5. Begitu juga dengan keypad yang lain.

6. Jika password yang dimasukkan benar, maka motor DC akan berputar berlawanan arah jarum jam dan selanjutnya pintu akan terbuka dengan menggunakan tuas yang dihubungkan dari poros motor ke engsel pintu loker.Saklar yang terhubung ke port 2.7 dan port 2.6, dipasang pada bagian dalam dan luar loker untuk mengetahui apakah pintu telah terbuka atau belum

7. Logikanya seperti ini, Jika saklar buka pintu bernilai high dan saklar tutup pintu bernilai low, maka mikrokontroler akan membaca kondisi ini dengan mengetahui bahwa pintu sedang tertutup, begitu juga sebaliknya. Logika low akan didapat mikrokontroler jika saklar buka pintu tertutup (karena saklar dihubungkan ke ground).

8. Jika password yang dimasukkan salah, maka pintu tidak akan terbuka. 9. Pada rangkaian driver motor DC, nilai untuk tiap kutup motor DC harus

berbeda, karena hal itu merupakan persyaratan yang mutlak untuk dipenuhi jika ingin motor DC berputar. Untuk itu pada mikrokontroler juga diberikan nilai yang berbeda pada port yang terhubung ke rangkaian driver motor DC.

Apabila listrik padam, seluruh rangkaian tidak dapat bekerja. Sebuah pengunci otomatis yang terdapat dibalik pintu loker akan mengunci pintu loker. Dan cara membukanya yaitu dengan membuka pintu loker secara manual.

4.2. Program

Program merupakan suatu perintah-perintah dan perbandingan-perbandingan kondisi yang diisikan kedalam mikrokontroler agar rangkaian dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Listing program pengaman loker otomatis dapat dilihat pada lampiran 3.

4.3. Diagram Alir

Prinsip kerja dan program dapat dijelaskan dalam bentuk diagram alir. Diagram alir umum dapat dilihat pada Gambar 4.1.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Rangkaian dapat beroperasi dengan baik.

2. Mikrokontroler dapat dijadikan sebagai pusat pengolah data dan pengambil keputusan pada perancangan pengaman loker otomatis dengan menggunakan password.

3. Mikrokontroler AT89S51 sangat efektif digunakan sebagai pusat pengolahan data pada perancangan salah satunya sebagai pengaman loker otomatis dengan menggunakan password.

4. Motor DC dapat dijadikan sebagai penggerak pintu untuk membuka atau menutup pintu dengan memakai tuas yang dihubungkan ke roda gigi yang terhubung ke poros motor dc.

5. Pada perancangan ini, password telah terdapat didalam mikrokontroler dan tidak bisa dimasukkan oleh user.

6. Perubahan passsword dapat dilakukan dengan merubah program pada mikrokontroler.

5.2. Saran

1. Agar pengamanan loker lebih baik sebaiknya digunakan pengaman tambahan, seperti sensor infra merah, kamera, alarm, dan lain-lain. Bila seseorang melakukan tidak sesuai dengan prosedur maka alarm akan

berbunyi atau sinar infra merah akan bekerja bila ada orang yang membuka secara paksa dan kamera akan merekam keadaan sekitarnya.

Lampiran 1

1. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler AT89S51

3. Rangkaian Catu Daya

4. Rangkaian Driver Motor DC

Medan,18 Maret 2008

Hal : Permohonan Sidang Karya Akhir

Lampiran : 4 ( empat ) lembar

Kepada Yth,

Ketua Program Diploma-IV Teknologi Instrumentasi Pabrik Di – Medan

Dengan Hormat,

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Dannie S. Hamdani

Nim : 02 5203 018

Jurusan : Teknologi Instrumentasi Pabrik

Alamat : Jl. Karya Wisata Komp. GWI B102

Agama : Islam

Tempat/Tanggal Lahir : Cirebon / 19 September 1983

Nama Orang Tua : Edi Hamdani

Tinggi Badan : 173 cm

Berat Badan : 60 kg

Tahun Masuk : September 2002

Lama Studi : 5 Tahun 3 Bulan

Lama Mengerjakan Karya Akhir : 3 (tiga) Bulan

IPK : -

Tanggal Lulus : -

Judul Karya Akhir : Perancangan Pengaman Loker

Otomatis Dengan Menggunakan Password Berbasis Mikrokontroler AT89S51.

Dengan ini memohon kepada Bapak Ketua Program Diploma-IV Teknologi Instrumentasi Pabrik agar sudi kiranya memberikan kesempatan kepada saya untuk melaksanakan Seminar Karya Akhir.

Dengan ini saya lampirkan :

• Fotokopi kuitansi pembayaran uang kuliah semester satu s/d semester

sebelas dan bukti setoran pembayaran uang Skripsi / Karya Akhir.

• Fotokopi KRS dan KHS semester satu s/d semester sepuluh.

• Fotokopi KRS yang mencantumkan Karya Akhir.

• Fotokopi surat bebas SPP

Demikian surat permohonan ini saya perbuat, atas perhatian yang bapak berikan saya ucapkan terima kasih.

Diketahui oleh :

Pembimbing Hormat saya,

Ir.Nasrul Abdi,MT

Nip. 131 459 554 Nim. 02 5203 018

berbunyi atau sinar infra merah akan bekerja bila ada orang yang membuka secara paksa dan kamera akan merekam keadaan sekitarnya.

Lampiran 1

1. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler AT89S51

2. Rangkaian Keypad 12

3. Rangkaian Catu Daya

4. Rangkaian Driver Motor DC

5. Rangkaian Seven Segment

Medan,18 Maret 2008

Hal : Permohonan Sidang Karya Akhir

Lampiran : 4 ( empat ) lembar

Kepada Yth,

Ketua Program Diploma-IV Teknologi Instrumentasi Pabrik Di – Medan

Dengan Hormat,

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Dannie S. Hamdani

Nim : 02 5203 018

Jurusan : Teknologi Instrumentasi Pabrik

Alamat : Jl. Karya Wisata Komp. GWI B102

Agama : Islam

Tempat/Tanggal Lahir : Cirebon / 19 September 1983

Nama Orang Tua : Edi Hamdani

Tinggi Badan : 173 cm

Berat Badan : 60 kg

Tahun Masuk : September 2002

Lama Studi : 5 Tahun 3 Bulan

Lama Mengerjakan Karya Akhir : 3 (tiga) Bulan

IPK : -

Tanggal Lulus : -

Judul Karya Akhir : Perancangan Pengaman Loker

Otomatis Dengan Menggunakan Password Berbasis Mikrokontroler AT89S51.

Dengan ini memohon kepada Bapak Ketua Program Diploma-IV Teknologi Instrumentasi Pabrik agar sudi kiranya memberikan kesempatan kepada saya untuk melaksanakan Seminar Karya Akhir.

Dengan ini saya lampirkan :

• Fotokopi kuitansi pembayaran uang kuliah semester satu s/d semester

sebelas dan bukti setoran pembayaran uang Skripsi / Karya Akhir.

• Fotokopi KRS dan KHS semester satu s/d semester sepuluh.

• Fotokopi KRS yang mencantumkan Karya Akhir.

• Fotokopi surat bebas SPP

Demikian surat permohonan ini saya perbuat, atas perhatian yang bapak berikan saya ucapkan terima kasih.

Diketahui oleh :

Pembimbing Hormat saya,

Ir.Nasrul Abdi,MT

Nip. 131 459 554 Nim. 02 5203 018

Dannie S. Hamdani