Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metode Pengumpulan Data Perangkat Keras

Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. 0 dan kemudian sinyal ini akan dikirimkan ke mikrokontroler. Sinyal-sinyal yang dikirimkan oleh penguat sinyal inilah yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan kereta api yang lewat. .

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan dilakukan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh mahasiswa dalam menyelesaikan pendidikan pada program studi D3 Fisika Instrumentasi FMIPA USU. 2. Menerapkan displin ilmu yang berkaitan yang telah diperoleh selama perkuliahan. 3. Studi awal tentang penggunaan sensor inframerah yang berfungsi sebagai sensor halangan dalam sebuah system otomatisasi. 4. Studi awal tentang system kecerdasan. 5. Studi awal dalam pembuatan palang kereta api otomatis dengan Mikrokonteroler AT89S51 sebagai otak dari seluruh system.

1.3 Batasan Masalah

Penulisan tugas akhir ini dibatasi pada: 1. Palang kereta api otomatis ini dilengkapi dengan sensor-sensor inframerah dan dan jembatan H sebagai penggerak motor DC. Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. 2. Pemancar yang digunakan adalah inframerah dan penerimanya adalah photodiode. 3. Palang kereta api otomatis ini dilengkapi dengan mikrokontroler AT89S51 yang berfungsi sebagai otok atau pengendali dari seluruh system.

1.4 Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data yang dilakukan oleh perancang adalah : 1. Melakukan studi ke perpustakaan mengenai teori-teori yang berkaitan dengan judul tugas akhir ini. 2. Mengumpulkan dan membaca data sheet mengenai komponen yang digunakan. 3. Melakukan perancangan dan perakitan proyek. 4. Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing serta dosen- dosen staff pengajar yang berkaiatan dengan realisasi di bidang masing-masing. 5. Melakukan pengujian alat dan kinerja rangkaian.

1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja alat yang dibuat oleh penulis tersebut yaitu Palang Kereta Api Otomatis. Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009.

BAB 1 PENDAHULUAN

Bagian ini meliputi latar belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode pengumpulan data, dan sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Pada bagian ini akan dijelaskan landasan teori meliputi arsitektur dan konstruksi mikrokontroler AT89S51 hardware dan software, penerima dan pemancar inframerah, selain itu juga membahas komponen pendukung lainnya yang berhubungan dengan Palang Kereta Api Otomatis.

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

Pada bagian ini akan dijelaskan tentang perancangan alat yang meliputi diagram blok, skematik dari masing-masing rangkaian, diagram alir, serta program yang diisikan ke mikrokontroler AT89S51.

BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ANALISA

Bagian ini meliputi uraian tentang cara menguji dan pembahasan cara kerja Palang Kereta Api Otomatis. Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bagian ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan dari laporan proyek ini serta saran yang diberikan demi kesempurnaan dan pengembangan proyek ini pada masa yang akan datang ke arah yang lebih baik. Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1 Perangkat Keras

Pada subbab ini akan dibahas perangkat – perangkat keras yang digunakan pada palang kereta otomatis ini. Perangkat – perangkat keras tersebut antara lain adalah sensor inframerah, fotodioda, motor DC, Buzzer yang berfungsi sebagai alarm, sebuah running text yang berfungsi sebagai tampilan, dan rangkaian mikrokontroler AT89S51.

2.1.1 Asitektur Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler sebagai teknologi baru yaitu teknologi semikonduktor kehadirannya sangat membantu dunia 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 dan bukan untuk aplikasi-aplikasi serbaguna. Perangkat ini sering digunakan untuk kebutuhan control tertentu seperti pada sebuah penggerak motor. Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. Penggunaan mikrokontroler sangat luas, tidak hanya untuk akuisisi data melainkan juga untuk pengendalian di pabrik-pabrik, kebutuhan peralatan kantor; peralatan rumah tangga, automobil dan sebagainya. Hal ini disebabkan mikrokontroler merupakan system mikroprosesor yang di dalamnya terdapat CPU Central Prossesing Unit, ROM Read Only Memory, RAM Random Acces Memory , dan IO yang telah terpadu dalam satu keping, selain itu komponennya AT89S51 murah dan mudah didapatkan di pasaran. Mikrokontroler merupakan sebuah system computer yang seluruh atau sebagian besar elemennya di kemas dalam satu Chip IC. Mikrokontroler dapat dikelompokkan dalam satu keluarga, masing-masing mikrokontroler memiliki spesifikasi tersendiri namun cocok dalam pemogramannya. Contoh-contoh keluarga mikrokontroler adalah keluarga MCS-51, keluarga MC68HC05, keluargaMC68H11, keluarga AVR, keluarga PIC 8, mikrokontroler AT89S51 terdapat dalam keluarga MCS-51, dibandingkan mikrokontroler yang lain seperti AT89C51, AT89C52, dan AT89S52, bahasa-bahasa pemogramannya berbeda- beda, dan memori atau kapasitasnya juga lebih kecil, sedangkan mikrokontroler AT89S51 menggunakan bahasa assembly yang mudah dalam pemogramannya, kapasitasnya juga lebih besar dan menjadi dasar pemilihan mikrokontroler ini karena harganya relative terjangkau. Aplikasi mikrokontoler lainnya adalah dalam bidang pengukuran jarak jauh. Misalnya pengukuran di suatu tempat yang membahayakan manusia, maka akan lebih nyaman jika digunakan suatu system pengukuran yang bisa Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. mengirimkan data lewat pemancar lalu diterima oleh stasiun pengamatan dari jarak yang cukup aman dari sumbernya. System pengukuran jarak jauh ini jelas membutuhkan suatu system akuisisi data sekaligus system pengiriman data secara serial melalui pemancar, yang semuanya itu bisa diperoleh dari mikrokontroler yang digunakan. Tidak seperti system computer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi misalnya pengolah data, pengolah angka dan lain sebagainya, mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM-nya dan ROM. Pada system computer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna di simpan dalam ruang RAM yang cukup besar sedangkan rutin-rutin antarmuka perangkat keras di simpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan RAM dan ROM-nya yang besar artinya program control di simpan dalam ROM bisa masked ROM atau Flash PEROM yang ukurannya relative lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

2.1.2 Konstruksi AT89S51

AT89S51 adalah mikrokontroler keluaran Atmel Coorporation dengan 4K byte Flash programmable and erasable read only memori . Mikrokontroler ini turunan dari keluarga MCS-51, memori dengan teknologi nonvolatile memori. Memori ini Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. digunakan untuk menyimpan instruksi berstandar kode MCS-51 sehingga memungkinkan mikrokontroler ini bekerja dalam mode operasi keping tunggal yang tidak memerlukan external memory. Berikut spesifikasidari AT89S51: 1. kompatibel dengan mikrokontroler MCS-51 2. 8 K Byte in-system programmable ISP flash memori dengan kemampuan 1000 kali bacatulis 3. 128 x 8 bit RAM internal 4. 32 jalur IO yang dapat deprogram 5. dua buah 16 bit countertimer 6. enam sumber interupsi 7. saluran Full duplex serial UART 8. mode pemograman ISP yang fleksibel byte dan page mode Penggunaan IC AT89S51 memiliki beberapa keuntungan dan keunggulan, antara lain tingkat kendala yang tinggi, komponen hardware eksternal yang lebih sedikit, kemudahan dalam pemograman, dan hemat dari segi biaya. IC AT89S51 memiliki program internal yang mudah untuk dihapus dan diprogram kembali secara berulang-ulang. Pada pesawat ini IC AT89S51 berfungsi sebagai sentral control dari segala aktivitas pesawat. Mikrokontroler AT89S51 hanya memerlukan 3 tambahan kapasitor, 1 resistor, 1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 10 Kilo-Ohm dipakai untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. reset ini AT89S51 otomatis di reset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum 12 MHz dan kapasitor 30 piko-Farad dipakai untuk melengkapi rangkaian oscillator pembentuk clok yang menetukan kecepatan kerja mikrokontroler. Memori merupakan bagian yang sangat penting pada mikrokontroler. Mikrokontroler memiliki 2 macam memori yang sifatnya berbeda yaitu: a. Read Only Memori ROM yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan program ini dinamakam sebagai memori program. b. Random Access Memori RAM isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya. Dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini di sebut sebagai memori data. Ada berbagai jenis ROM. Untuk mikrokontroler dengan program yang sudah baku dan diproduksi secara masal, program diisikan ke dalam ROM pada saat IC mikrokontroler dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu mikrokontroler menggunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble- Eraseable ROM yang disingkat menjadi PEROM. Dulu banyak dipakai UV- EPROM Ultra Violet Eraseable Programble ROM yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada flash PEROM yang harganya jauh lebih murah. Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S51 adalah Flash PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S51 Flash PEROM Programmer . Sarana InputOutput yang disediakan cukup banyak dan bervariasi. AT89S51 mempunyai 32 jalur InputOutput. Jalur InputOutput parallel dikenal sebagai Port 1 P1.0…P1.7 dan Port 3 P3.0…P3.5 dan P3.7. Gambar 2.1 IC mikrokontroler AT89S51 Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler AT89S51 : Pin 1 sampai 8 Pin 1 sampai 8 merupakan port 1 yang menjadi saluran bus dua arah inputoutput 8 bit. Dengan internal pull-up yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan dan dapat mengendalikan empat iuput TTL. Port ini juga digunakan sebagai saluran alamat pada saat pemograman dan verifikasi. Pin Port Fungsi Aternatif P1.0 T2 input cacah eksternal ke timercounter 2 clock out P1.1 T2EX Timercounter 2 capturereload dan control arah P1.5 MOSI digunakan untuk In-system programming P1.6 MISO digunakan juga untuk In-sistem programming P1.7 SCK digunakan untuk In-sistem programming Tabel 2.1 Fungsi Port 1 Mikrokontroler AT89S51 Pin 9 RST Merupakan masukan reset aktif tinggi. Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan mereset mikrokontroler ini. Pin 10 sampai pin 17 Port 3 Port 3 merupakan 8 bit port InputOutput dua arah dengan internal pull-up. Port 3 ini juga mempunyai funsi pin masing-masing yaitu sebagai berikut: Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. Nama Pin Fungsi P3.0 pin 10 RXD Port input serial P3.1 pin 11 TXD Port output serial P3.2 pin 12 INT0 interrup 0 eksternal P3.3 pin 13 INT1 interrupt 1 eksternal P3.4 pin 14 T0 input eksternal timer 0 P3.5 pin 15 T1 input eksternal timer 1 P3.6 pin 16 WR untuk menulis eksternal data memori P3.7 pin 17 RD untuk membaca eksternal data memori Tabel 2.2 Fungsi Port 3 Mikrokontroler AT89S51 Pin 18 dan pin 19 Jalur ini merupakan masukan ke penguat isolator berpenguatan tinggi. Mikrokontroler ini memiliki seluruh rangkaian osilator yang diperlukan pada chip, kecuali rangkaian kristal yang mengendalikan frekuensi osilator. Oleh karena itu pin 18 dan 19 sangat diperlukan untuk dihubungkan dengan kristal. Selain itu EXTAL 1 juga dapat digunakan sebagai input untuk inverting isolator amplifier dan input ke rangkaian internal clok sedangkan EXTAL 2 merupakan output dari inverting osilator amplifier. Pin 20 GND Merupakan ground sumber tegangan yang diberi symbol gnd. Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. Pin 21 sampai pin 28 port 2 Port 2 ini berfungsi sebagai InputOutput biasa atau high order address, pada saat mengakses memori 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan mengisi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull-up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. sebagai output, port ini dapat memberikan output sink ke empat buah input TTL. Pin 29 PSEN Program Store Enable PSEN merupakan sinyal pengontrol untuk mengakses program memori eksternal yang masuk ke dalam saluran bus selama proses pemberian atau pengambilan instruksi fetching. Pin 30 ALEPROG Address Latch Enable ALEPROG merupakan penahan alamat memori eksternal pada port 1 selama mengakses ke memori eksternal. Pin ini juga berfungsi sebagai pulsa sinyal input program PROG selama proses pemograman. Pin 31 EA Pada kondisi low pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah system direset. Jika kondisi high pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada memori internal. Pada saat flash programming pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt. Pin 32 sampai pin 39 port 0 Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. Port 0 dapat berfungsi sebagai IO biasa, low order multiplex addressdata atau pun penerima kode byte pada saat flash programming. Pada fungsi IO biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut. Pada fungsi sebagai low order multiplex addressdata , port ini akan mempunyai internal pull-up. Pada saat flash programming diperlukan ekternal pull-up, terutama pada saat verifikasi program. Pin 40 VCC Merupakan sumber tegangan positif yang diberikan symbol vcc.

2.1.3. Photodioda

Fotodioda adalah suatu jenis dioda yang resistansinya berubah-ubah jika cahaya yang jatuh pada dioda berubah-ubah intensitasnya. Dalam gelap nilai tahanannya sangat besar hingga praktis tidak ada arus yang mengalir. Semakin kuat cahaya yang jatuh pada dioda maka semakin kecil nilai tahanannya. Foto dioda ini digunakan terutama sebagai saklar elektronik yang bereaksi akibat perubahan intensitas cahaya. Photodioda adalah dioda sambungan p-n yang secara khusus dirancang untuk mendeteksi cahaya dan biasanya terdapat lapisan instrinsik antara lapisan p dan n. Piranti yang memiliki lapisan instrinsik disebut pin atau PIN photodiode. Energi cahayanya lewat melalui lensa yang mengekspos sambungan. Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. Photodioda dirancang beroperasi pada mode bias-mundur. Arus bocor bias mundur meningkat dengan peningkatan level cahaya. Harga arus umumnya adalah dalan rentang micro-ampere. Photodiode mempunyai waktu respon yang cepat terhadap berbagai cahaya. Cahaya diserap pada daerah penyambungan atau daerah instrinsik menimbulkan pasangan electron-hole, kebanyakan pasangan tersebut menghasilkan arus yang berasal dari cahaya. Mode operasi: Photodiode dapat dioperasikan dalam 2 animal mode yang berbeda: 1. Mode photovoltaic: seperti solar sell, penyerapan pada photodiode menghasilkan tegangan yang dapat diukur. Bagaimanapun, tegangan yang dihasilkan dari tenaga cahaya ini sedikit tidak linier, dan range perubahannya sangat kecil. 2. Mode photokonduktivitas: disini photodiode di aplikasikan sebagai tegangan revers tegangan balik dari sebuah dioda yaitu tegangan pada arah tersebut pada dioda tidak akan menghantarkan tanpa terkena cahaya dan pengukuran menghasilkan arus photo hal ini juga bagus untuk mengaplikasikan tegangan mendekati nol Gambar 2.2. Photodioda dan simbolnya Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. Karakteristik bahan photodiode: 1. Silicon Si : arus lemah sangat gelap, kecepatan tinggi,sensitivitas bagus antara 400 nm sampai 1000 nm terbaik antara 800 nm sampai 900 nm. 2. Germanium Ge : arus tinggi sangat gelap, kecepatan lambat, sensitivitas baik antara 600 nm sampai 1800 nm terbaik 1400 nm sampai1500 nm. 3. Indium Gallium Arsennida InGaAs : mahal, arus kecil saat gelap, kecepatan tinggi sensitivitas baik pada jarak 800 nm sampai 1700 nm terbaik antara 1300 nm sampai 1600 nm

2.1.4 Dioda Pemancar Cahaya Inframerah LED Inframerah

Prinsip utama dari rangkaian sensor ini seperti layaknya sebuah saklar yang memberikan perubahan tegangan apabila terdapat penghalang diantara transceiver dan receiver. Sensor ini memiliki dua buah piranti yaitu rangkaian pembangkitpengirim Led Inframerah dan rangkaian penerima Fotodiode. Rangkaian pembangkitpengirim memancarkan sinar inframerah kemudian pancarannya diterima oleh penerima fotodioda sehingga bersifat menghantar akibatnya tegangan akan jatuh sama dengan tegangan ground 0. Dan sebaliknya apabila tidak mendapat pancaran sinar inframerah maka akan menghasilkan tegangan. Led inframerah adalah suatu jenis dioda yang apabila diberi tegangan maju maka arus majunya akan membangkitkan cahaya pada pertemuan PN-nya. Disini cahaya yang dibangkitkan adalah infra merah yang tidak dapat dilihat dengan mata. Dioda-dioda yang digunakan terbuat dari bahan Galium Ga, Arsen As, dan Fosfor P atau disingkat GaAsP. Tegangan maju antara anoda-katoda Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. berkisar antara 1,5V-2V, sedangkan arus majunya berkisar 5mA-20mA. Led inframerah sesuai dengan rancangannya memancarkan cahaya pada spectrum inframerah dengan panjang gelombang = 940 nm. Spectrum cahaya inframerah ini mempunyai level panas yang paling tinggi diantara sinar-sinar yang lain walaupun tidak tampak oleh mata dan mempunyai efek fotolistrik yang terkuat. LED adalah dioda yang menghasilkan cahaya saat diberi energi listrik. Dalam bias maju sambungan p-n terdapat rekombinasi antara electron bebas dan lubang hole. Energi ini tidak seluruhnya diubah ke dalam bentuk energi cahaya atau photon melainkan dalam bentuk panas sebagian. Untuk dioda yang memancarkan cahaya inframerah infrared emiting dioda = IRED. Sinar inframerah tidak dapat dilihat manusia , dengan menambahkan obat gallium arsenide dengan berbagai bahan dapat dibuat LED dengan output yang dapat dilihat seperti sinar merah, hijau, kuning, atau biru. Dioda yang memancarkan cahaya LED digunakan untuk display alphabet dan digital serta sebagai lampu tanda. Sebagian besar LED membutuhkan 1,5 V sampai 2,2 V untuk memberi bias maju dan membutuhkan arus sekitar 20 mA sampai 30 mA untuk memancarkan cahaya. Dengan level-level tegangan yang lebih tinggi, LED dapat terbakar apabila tegangan maju yang diberikan melebihi 2 V. untuk mengatasi hal ini LED biasanya dihubungkan secara seri dengan tahanan yang membatasi tegangan dan arus pada nilai yang dikehendaki. Proses pemancaran cahaya akibat adanya energi listrik yang diberikan terhadap suatu bahan disebut dengan sifat elektroluminesensi. Material lain misalnya galiumarsenida pospat GaP: photon energi cahaya dipancarkan untuk menghasilkan cahaya tampak. Jenis lain dari Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. LED digunakan untuk menghasilkan energi tidak tampak seperti yang dipancarkan oleh pemancar laser atau inframerah. Gambar 2.3 Simbol dan rangkaian dasar sebuah LED Pemancar inframerah adalah dioda solid state yang terbuat dari bahan Galium Arsenida GaAs yang mampu memancarkan fluks cahaya ketika dioda ini dibias maju. Bila diberi bias maju electron dari daerah-n akan menutup lubang electron yang ada di daerah-p. selama proses rekombinasi ini, energi dipancarkan dari permukaan p dan n dalam bentuk photon. Photon-photon yang dihsilkan ini ada yang diserap lagi dan ada yang meninggalkan permukaan dalam bentuk radiasi energi.

2.1.5 Motor DC

Motor DC akan berputar searahberlawanan arah dengan jarum jam jika salah satu kutubnya diberi tegangan positif dan kutub yang lainnya diberi tegangan negative atau ground. Dan motor DC akan berputar kea rah sebaliknya jika polaritasnya dibalik. Dengan sifat yang demikian maka dibutuhkan suatu rangkaian yang dapat membalikkan polaritas yang diberikan ke motor DC tersebut, sehingga perputaran motor DC dapat dikendalikan oleh rangkaian tersebut. Motor DC jarang digunakan pada aplikasi industri umum karena semua system utilyti listrik 330 ฀ VCC 5V Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. dilengkapi dengan perkakas arus bolak-balik, meskipun demikian, pada aplikasi khusus adalah menguntungkan jika mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah digunakan dimana control torsi dan kecepatan dengan rentang yang lebar diperlukan untuk memenuhi kebutuhan aplikasi. Motor DC umum yang menggunakan sikat brush, yang menggunakan lilitan pada rotor dan menggunakan magnet tetap pada sisi stator, pada dasarnya dapat dianggap sebagai suatu beban yang dapat dihubungkan langsung ke rangkaian switching arus DC. Oleh karena itu, pemilihan ruang tepat cukup diperoleh dengan memperhatikan besar kebutuhan arus untuk memutar motor DC dapat diidentikkan dengan lilitan pada kumparan relay sehingga rangkaian drivernya relative sama. Tujuan motor DC adalah untuk menghsilkan gaya yang menggerakkan torsi. Pada beberapa kasus sering diperlukan arah putaran motor DC yang berubah-ubah. Prinsip dasar untuk mengubah arah perputarannya adalah dengan membalik polaritas pada catu daya tegangannya.

2.1.6 Rangkaian Buzzer

Rangkaian buzzer ini berfungsi untuk memberitahukan kepada pemilik, ketika terjadi kesalahan memasukkan password. Rangkaiannya seperti gambar di bawah ini: Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009. C945 4.7k ฀ P0.0 AT89S51 5 Volt Buzzer Gambar 2.4 Rangkaian Buzzer Pada alat ini, alarm yang digunakan adalah buzzer 5 volt. Buzzer ini akan berbunyi jika positifnya dihubungkan ke sumber tegangan positif dan negatifnya dihubungkan ke ground. Pada rangkaian di atas transistor berfungsi sebagai saklar elektronik yang dapat menghidupkan dan mematikan buzzer. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatif buzzer dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN 2SC945, ini berarti jika transistor dalam keadaan aktif 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 aktif, 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 aktif 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. Renova Simanullang : Perancangan Palang Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Menggunakan Sensor Inframerah Sebagai Sensor Halangan, 2009.

2.1.7 Running Text

Running text merupakan rangkaian yang dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S51 dan terdiri dari beberapa buah LED dan IC 4094. Rangkaian ini akan memberikan informasi berupa teks berjalan kepada pengemudi. Running teks disini dibuat seminimum mungkin karena mengingat proyek yang dibuat oleh penulis hanya sebatas simulasi.

2.2 Perangkat Lunak