BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Diagram Blok Sistem
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem
Cara kerja : Dimulai dari input sistem, sistem membaca masukan melalui user maupun
sensor. User memberikan perintah dari ponsel melalui sms. Sms diterima oleh modem dan mengeluarkannya ke kontroller. Kontroller akan verifikasi data sms
kemudian digunakan untuk mengaktifkan sesuatu, misalnya menghidupkan salah satu lampu maupun membuka atau mengunci locker pintu. Sedangkan untuk
masukan dari sensor adalah untuk mengetahui apakah pintu dalam keadaan tidak terkunci atau terkunci. Dan sensor untuk membaca apakah lampu dalam keadaan
menyala atau padam.
Universitas Sumatera Utara
3.2 Rancangan Rangkaian Elektronik
Rancangan pengendali sistem terdiri dari beberapa komponen elektronik
yaitu:
1. Mikrokontroller Atmega 8535
2. Sensor limit switch dan sensor cahaya LDR
3. Driver
4. Motor Stepper
5. Modem GSM
3.2.1 Rancangan Mikrokontroller Atmega 8535
Tipe mikrokontoller yang digunakan adalah tipe avr yaitu atmega 8535. Fungsi mikrokontoller dalam rangkaian adalah sebagai pengolah dan pengendali
sistem . Mikrokontroller diprogram dengan bahasa C yaitu Code Vision AVR versi 2.04.9. Input mikrokontroller berasal dari sensor dan perintah user yang
diterima melalui modem. Input dari sensor diberikan pada masukan analog yaitu port A. Sedangkan input dari modem dihubungkan pada port serial karena modem
berkomunikasi dengan data serial. Output mikrokontroller adalah rangkaian penguat arus dan termasuk modem. Modem gsm selain berfungsi sebagai input
juga berfungsi sebagai output yaitu sebagai pengirim sms. Untuk output ke rangkaian driver digunakan port B yaitu port paralel dengan output digital.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 Skematik Atmega 8535 3.2.2
Rancangan Sensor Limit Switch dan Sensor Cahaya
Sensor adalah komponen yang berfungsi sebagai pendera suatu besaran dan mengubahnya menjadi besaran lain yang sesuai dgn kondisi yang diiginkan.
Dalam hal ini adalah besaran listrik. Terdapat 2 jenis sensor yang digunakan yaitu sensor batas limit switch dan sensor cahayaLDR. Sensor batas digunakan
untuk mendeteksi batas putaran locker dan buka tutupnya daun pintu sehingga dapat diketahui posisi atau keadaan locker maupun pintu. Sedangkan sensor
Universitas Sumatera Utara
cahaya berfungsi untuk mendeteksi keadaan cahaya lampu yang dikontrol. Apakah lampu dalam keadaan hidup atau mati. Sensor cahaya adalah sebuah
resistor yang nilainya tergantung pada cahaya .dengan demikian dengan membaca tegangan pada sensor dapat diketahui kondisi cahaya tersebut.
Gambar 3.3 Skematik Sensor Limit Switch
Gambar 3.4 Skematik Sensor Cahaya LDR
Universitas Sumatera Utara
3.2.3 Rancangan Driver
Driver yang dimaksud adalah pengendali arus atau penguat. Penguat yang digunakan adalah transistor. Transistor berfungsi sebagai penguat arus yaitu arus
basis menjadi arus kolektor sehingga dapat menggerakkan beban yang lebih besar. Dalam hal ini beban yang digunakan adalah sebuah motor penggerak locker.
Motor membutuhkan arus gerak yang relatif lebih besar. Tanpa penguat motor tidak dapat digerakkan oleh kontroler. Tipe penguat transistor adalah BD139 yaitu
transistor npn. Dalam rangkaian transistor dikonfigurasikan sebagai penguat common emittor. Arus basis dgn bias positif akan membuat transistor jenuh atau
ON, sedangkan arus bias 0 akan membuat transistor cut off. Terdapat 4 buah transistor penguat untuk menggerakkan motor stepper unipolar 4 fasa seperti
terlihat pada gambar rangkaian. Masing masing transistor bekerja secara bergantian untuk membentuk pola arus yang berurutan ke motor.
Gambar 3.5 Skematik Sensor Cahaya LDR
Universitas Sumatera Utara
3.2.4 Rancangan Motor Stepper
Motor yang digunakan adalah motor stepper . Tipe motor adalah unipolar 4 fasa. Motor stepper bergerak secara step by step sesuai pulsa yang diberikan ke
motor. Motor digerakkan dengan arus yang bergantian dan berurutan pada masing2 kumparan rotor. Keunggulan motor step adalah dapat bergerak secara
langkah demi langkah sehingga posisi yang diinginkan dapat dicapai dgn akurasi tinggi. Dalam rancangan ini , motor digunakan untuk memutar posisi tuas locker
mengunci atau membuka. Putaran motor dapat dibalikkan dengan cara membalikkan urutan arus yang diberikan.
Gambar 3.6 Skematik Motor Stepper
Universitas Sumatera Utara
3.2.5 Rancangan Modem
Modem adalah sebuah modul yang digunakan untuk mengirim pesan singkat atau sms. Tipe Modem yang digunakan adalah modem GSM yaitu
M1306B. Modem bekerja sebagai penerima dan pengirim sms. Komunikasi antara modem dengan kontroler dilakukan secara serial dgn baudrate 115200 bps.
Protokol yang digunakan dalam komunikasi adalah protokol standar at command yang sesuai dengan protokol gsm pada umumnya. Dalam rancangan ini , modem
berfungsi menerima sms yaitu perintah dari user untuk mengaktifkan beban misalnya lampu dan untuk mengendalikan pengunci pintu atau locker. Setelah 1
proses dilaksanakan akan dikirim sms balasan apakah perintah telah dilaksanakan atau gagal sebagai verifikasi dari perintah yang diberikan.
Gambar 3.7 Skematik Modem
Universitas Sumatera Utara
3.3 Flowchart
T
Y
Y Y
T
Y Y
T
Y T
Inisialisasi Sistem dan Nilai awal
Baca Masukan SMS
Ada Masukan
SMS?
Verifikasi Data SMS
Perintah Hidupkan
lampu 12
Lampu 12
padam? Aktifkan
Lampu 12 Baca Sensor LDR
Kirim sms balasan Batal Kirim balasan OK
Kirim sms balasan Batal Padamkan
Lampu 12 Baca Sensor LDR
Lampu ½
hidup?
Kirim balasan OK Start
A A
A
Perintah Matikan
lampu 12
Universitas Sumatera Utara
Y
T
Y y
T Y
T
Perintah kunci
Locker?
Perintah Buka
Locker? Aktifkan
Locker Baca Limit Switch
Locker close?
Kirim balasan OK
Kirim sms balasan Batal Locker open?
Baca Limit Switch
Locker open?
Kirim sms balasan Batal Kirim balasan OK
Stop
A A
A
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PENGUJIAN DAN HASIL
Pada bab ini penulis akan membahas tentang pengambilan data dan menganalisa data-data tersebut juga membahas pengujian rangkaian dan program,
dimana poin – poin yang akan dibahas adalah sebagai berikut : 1.
Pengujian IC Atmega 8535 2.
Pengujian motor stepper 3.
Pengujian rangkaian driver transistor 4.
Pengujian pengiriman dan pembacaan sms 5.
Pengujian sensor cahaya 6.
Pengujian keseluruhan
4.1 Pengujian IC Atmega 8535
Pengujian dilakukan dengan memprogram IC tersebut dengan suatu perintah, dalam hal ini perintah mengeluarkan data ke masing-masing port
kemudian menjalankan program tersebut setelah diunduh ke dalam IC. Pengujian dapat dilakukan dengan mengukur tegangan tiap pin dari masing-masing port
tersebut. Berikut ini adalah penggalan listing program untuk pengujian tersebut : Port A : 0x 0F
Port B : 0x A5 Port C : 0x FF
Port D : 0x 50 Setelah program tersebut dijalankan, maka tegangan keluaran diukur dari
port. Logika keluaran tiap port adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Port A : 0000 1111 Port B : 1010 0101
Port C : 1111 1111 Port D : 0101 0000
4.1.1 Pengambilan Data Test Point Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8535
Berikut ini ada pengambilan keluaran atau output pada kaki-kaki mikrokontroller Atmega8535.
Tabel 4.1 Data Test Point Rangkaian Mikrokontroler ATmega8535
KAKI TEG V KAKI
TEG V KAKI
TEG V KAKI
TEG V
1 0,00
11 0,00
21 4,92
31 0.00
2 0,00
12 0.79
22 0,00
32 4,94
3 0,00
13 0,79
23 0,00
33 1,33
4 0,00
14 4,87
24 0,00
34 1,33
5 1,22
15 4,94
25 0,00
35 1,33
6 1,22
16 1,28
26 0,00
36 1,33
7 1,22
17 1,28
27 0,00
37 4,94
8 1,28
18 4,92
28 0,00
38 0,72
9 4,94
19 4,92
29 0,00
39 1,39
10 4,94
20 4,92
30 4,94
40 2,52
Dari pengujian di atas rangkaian kontroller dapat dinyatakan bekerja dengan baik karena output yg di hasilkan sesuai dengan yg diprogramkan.
Universitas Sumatera Utara
4.2 Pengujian Motor Stepper
Pengujian motor stepper dalam rangkaian dapat dilakukan dengan memprogram sebuah algoritma untuk menjalankan motor tersebut. Dalam hal ini
motor terhubung pada port B yaitu PB0 hingga PB3. Listing program motor stepper adalah sebagai berikut:
Port B0 = 1 delay_ms15 Port B1 = 2 delay_ms15
Port B2 = 4 delay_ms15 Port B3 = 8 delay_ms15
Setelah diunduh ke dalam IC mikrokontroller Atmega 8535 dan dijalankan, output dari program tersebut adalah gerak motor stepper searah jarum jam.
Setelah itu, program diubah menjadi program dengan urutan terbalik, yaitu 8, 4, 2, 1 maka motor akan berputar berlawanan arah jarum jam. Pengujian ini juga
berhasil karena motor berputar secara teratur.
4.3 Pengujian Rangkaian Driver Transistor
Kategori