Driver LCD LCD 2 x 16 Driver Fotodioda inframerah Sensor fotodioda inframerah

6. Buzzer

Buzzer merupakan indikator peringatan agar pengguna parkiran masuk mengetahui bahwa koin yang dimasukkan salah atau bukan koin yang ditentukan sehingga buzzer berbunyi.

7. Driver LCD

Merupakan rangkaian yang digunakan untuk menjalankanmengaktifkan LCD baik untuk menghubungkan ke jalur mikrokontroler maupun mengatur kontras dari tampilan LCD.

8. LCD 2 x 16

Display LCD 2x16 berfungsi sebagai penampil pesan yang diinginkan baik pada pintu masuk 1 maupun pada pintu keluar 2.

9. Driver Fotodioda inframerah

Merupakan rangkaian yang digunakan untuk menjalankanmengaktifkan fotodioda inframerah agar kompatibel dengan mikrokontroler.

10. Sensor fotodioda inframerah

Sensor ini bertujuan sebagai sensor halangan baik untuk mengetahui mobil telah masuk area parker 1, mobil mau keluar 2, mobil telah keluar area parkir 3.

3.1.2 Perancangan Warna LDR

Rangkaian skematik dan layout PCB sensor warna dapat dilihat pada gambar 3.2 di bawah ini: Gambar 3.2. Skematik Sensor Warna Dari gambar 3.2. skematik sensor warna jelas terlihat salah satu kaki LDR Light Dependent Resistor dihubungkan terlebih dahulu ke tahanan 1000 Ohm sebelum dihubungkan ke Vcc 5 volt dan kaki yang lain dari LDR langsung dihubungkan ke ground Jika LDR terkena cahaya, maka tahanan pada LDR akan berkurang, sehingga tegangan antara kaki LDR dengan tahanan 1000 Ohm juga akan berubah. Tahanan 1000 Ohm digunakan agar arus yang diterima LDR tidak begitu besar. Tahanan 1000 Ohm sesuai dengan arus maksimum yang boleh diterima oleh LDR. Arus maksimum yang boleh diterima LDR adalah 5 mA. Jadi apabila tegangan yang digunakan tegangan Vcc 5 volt maka tahanan yang dapat digunakan adalah : 4 R = V I = 5 Volt 5 mA = 1000 Ohm Oleh karena itu digunakanlah tahanan 1000 Ohm.

3.1.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52

Rangkaian mikrokontroller AT89S52 ini merupakan pusat pengolahan data dari sensor. Dalam alat ini, mikrokontroler digunakan sebagai untuk membaca dan mengolah data dari sensor. Input masukan pada rangkaian mokrokontroler ini dihubungkan dengan 3 buah sensor fotodioda dan inframerah, limit switch dan sensor warna LDR, sedangkan output keluaran dihubungkan dengan piranti tampilan, dalam hal ini dot matrix LCD, motor stepper dan sirinai. Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini: Gambar 3.3 rangkaian minimum mikrokontroller AT89S52 Pada rangkaian, Pin 31 External Access Enable EA diset high H. Ini dilakukan karena mikrokontroller AT89S52 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 33 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroller AT89S52 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset aktif tinggi. Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset mikrokontroller AT89S52 Vreg LM7805CT IN OUT TIP32C 100ohm 100uF 330ohm 220V 50Hz 0Deg TS_PQ4_12 2200uF 1uF 1N5392GP 1N5392GP 12 Volt 5 Volt ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluranbus IO 8 bit open collector dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program eksternal. Pada Port 0 ini masing masing pin dihubungkan dengan resistor 4k7 ohm. Resistor 4k7 ohm yan dihubungkan ke port 0 befungsi sebagai pull up penaik tegangan agar output dari mikrokontroller dapat mntrigger transistor. Pin 1 sampai 8 adalah Port 1. Pin 21 sampai 28 adalah Port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah Port 3. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan + 5 volt dari power supplay.

3.1.4 Rangkaian Catu Daya PSA

Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian. Rangkaian power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini : Gambar 3.4 Rangkaian Power Supply PSA Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 volt LM7805CT digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan LM7805CT tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran 2 buah dioda penyearah.

3.1.4 Perancangan Sensor Inframerah

3.1.4.1 Perancangan Pemancar Inframerah

Untuk dapat mendeteksi adanya mobil, maka sistem parkir otomatis ini dilengkapi dengan 3 buah sensor inframerah. Semua sensor ini mempunyai rangkaian yang sama, hanya penempatannya saja yang berbeda. Masing-masing sensor menggunakan 1 buah pemancar inframerah dan sebuah potodioda. Sensor ini memanfaatkan pantulan dari pemancar inframerah yang diterima oleh potodioda. Digunakan 1 buah pemancar inframerah pada masing-masing sensor bertujuan agar sinyal pantulan semakin kuat, sehingga mobil dapat terdeteksi dengan baik. Setiap pantulan yang diterima oleh potodioda akan diolah dan dijadikan data digital, sehingga bila potodioda mendapatkan pantulan dari pemancar inframerah, maka akan mengirimkan sinyal low 0 ke mikrokontrolert AT89S52. Dengan demikian mikrokontroler dapat mendeteksi sensor yang mengirimkan sinyal low dan mengambil tindakan untuk mengatur putaran motor ke kanan atau ke kiri. Rangkaian pemancar inframerah tampak seperti gambar di bawah ini: Gambar 3.5 Rangkaian Pemancar inframerah Pada rangkaian di atas digunakan 1 buah LED inframerah yang diparalelkan, dengan demikian maka intensitas yang dipancarkan oleh inframerah semakin kuat, karena merupakan gabungan dari buah LED inframerah. Resistor yang digunakan adalah 100 ohm sehingga arus yang mengalir pada masing- masing LED inframerah adalah sebesar: 5 0, 05 50 100 V i A atau mA R = = = 330 Ω฀ VCC 5V Dengan besarnya arus yang mengalir ke LED inframerah, maka intensitas pancaran inframerah akan semakin kuat, yang menyebabkan jarak pantulannya akan semakin jauh.

3.1.4.2 Perancangan Penerima Inframerah

Pantulan dari sinar inframerah akan diterima oleh potodioda, kemudian akan diolah oleh rangkaian penerima agar menghasilkan data biner, dimana jika potodioda menerima pantulan sinar inframerah maka output dari rangkaian penerima ini akan mengeluarkan logika low 0, namun jika potodioda tidak menerima pantulan sinar inframerah, maka output dari rangkaian penerima akan mengeluarkan logika high 1. Rangkaian penerima inframerah seperti gambar di bawah ini: Gambar 3.6 Rangkaian Penerima sinar inframerah VCC 5V 330k ฀ Poto dioda 4.7k ฀ C828 10k ฀ 1.0k ฀ Q2 2SA733 10k ฀ 2SC945 4.7k ฀ 1.0k ฀ 1.0k ฀ Q4 2SA733 10k ฀ 330 ฀ LED1 AT8 9 S5 1 Potodioda memiliki hambatan sekitar 15 sd 20 Mohm jika tidak terkena sinar inframerah, dan hambatannya akan berubah menjadi sekitar 80 sd 300 Kohm jika terkena sinar inframerah tergantung dari besarnya intensitas yang mengenainya. Semakin besar intensitasnya, maka hambatannya semakin kecil. Pada rangkaian di atas, output dari potodioda diumpankan ke basis dari transistor tipe NPN C828, ini berarti untuk membuat transistor tersebut aktif maka tegangan yang keluar dari potodioda harus lebih besar dari 0,7 volt. Syarat ini akan terpenuhi jika potodioda mendapatkan sinar inframerah. Analisanya sebagai berikut: Jika tidak ada sinar inframerah yang mengenai potodioda, maka hambatan pada potodioda 15 Mohm, sehingga: 2 330.000 5 0,107 1 2 15.000.000 330.000 R Vo xVcc x Volt R R == = + + Vout akan diumpankan ke basis dari transistor C828, karena tegangannya hanya 0,107 Volt maka transistor tidak aktif. Jika ada sinar inframerah yang mengenai potodioda, maka hambatan pada potodioda 300 Kohm, sehingga: 2 330.000 5 2, 619 1 2 300.000 330.000 R Vo xVcc x Volt R R == = + + Vout akan diumpankan ke basis dari transistor C828, karena tegangannya lebih besar dari 0,7 volt yaitu 2,619 Volt maka transistor akan aktif. Aktifnya transistor C828 akan menyebabkan colektornya terhubung ke emitor, sehingga colektor mandapat tegangan 0 volt dari ground, tegangan ini diumpankan ke basis dari transistor ke-2 tipe PNP A733, sehingga transistor ini juga aktif. Seterusnya aktifnya transistor A733 akan menyebabkan colektornya terhubung ke emitor, sehingga colektor mandapat tegangan 5 volt dari Vcc, tegangan ini diumpankan ke basis dari transistor ke-3 tipe NPN C945, sehingga transistor ini juga aktif. Kolektor dari transistor C945 dihubungkan mikrokontroler AT89S52 sehingga jika transistor ini aktif, maka kolektor akan mendapatkan tegangan 0 volt dari ground. Tegangan 0 volt inilah yang merupakan sinyal low 0 yang diumpankan ke mikrokontroler AT89S52, sehingga mikrokontroler dapat mengetahui bahwa sensor ini mengirimkan sinyal, yang berarti bahwa kreta api akan lewat. Transistor ke-4 tipe PNP A733 berfungsi untuk menyalakan LED sebagai indikator bahwa sensor ini menerima pantulan sinar inframerah dari pemancar. LED ini akan menyala jika sensor menerima sinar inframerah, dan akan mati jika sensor tidak menerima sinar inframerah.

3.1.5 Perancangan Driver penggerak Motor Stepper

Rangkaian driver penggerak motor ini hanya menggunakan IC buffer ULN 2803, dimana fungsi IC ini agar data yang yang diterima dari mikrokontroler benar-benar terdefinisi sebagai data digital highlow sehingga dat-data ini dapat mengatur gerakan motor stepper searah jarum jam, berlawanan jarum jam ataupun mengatur sudut putaran motor steper. Gambar 3.7 IC ULN 2803 dan Driver Motor Stepper Dimana IC ULN 2803 ini diaktifkan dengan tegangan supplay 12 VDC, mempunyai 8 bit data input dan 8 bit data output dimana tegangan supplay diberikan pada common kaki 10 dan ground pada kaki 9. Tetapi pada rangkaian ini hanya digunakan 4 bit data untuk menggerakkan 1 motor stepper, karena motor stepper hanya memiliki 4 bit data yang dapat digerakkan dan diatur putaran nya baik searah maupun berlawanan jarum jam.

3.1.6 Rangkaian Relay

Relay berfungsi sebagai saklar elektronik yang dapat menghidupkan atau mematikan peralatan elektronik dalam hal sirinai. Rangkaian relay pengendali kipas tampak seperti gambar 3.8 berikut : Ke mikrokontroler 4k7 C945 relay NO Sirinai + - NO NC Gambar 3.8 Rangkaian Relay Pengendali sirinai Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari lempengan logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan magnet. Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt. Pada rangkaian ini untuk mengaktipkan atau menon-aktipkan relay digunakan transistor tipe NPN. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatip relay dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN C945 dan positif relay dihubungkan pada tegangan 12 volt., ini berarti jika transistor dalam keadaan aktip maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground yang menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan mengakibatkan relay aktip. Disaat relay aktif maka kaki-kaki relay yang berfungsi sebagai Normali Close sudah mendapatkan tegangan 12 volt. Sementara kaki-kaki relay yang berfungsi sebagai Normali open masih belum mendapatkan tegangan 12 volt sebelum ada inputan inputan berupa logika high atau 5 volt. Sebaliknya jika transistor tidak aktip, maka kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini menyebabkan relay tidak aktip. Resistor didalam rangkaian berfungsi sebagai pull up untuk menaikkan tegangan agar inputan mikrokontroler sanggup mengaktifkan relay. Dioda dihubungkan secara terbalik untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya, sentakan itu hanya terjadi ketika relay dinonaktipkan, pada saat ini arus akan terus mengalir melalui kumparan dan arus ini akan dialirkan ke dioda. Tanpa adanya dioda sentakan listrik itu akan mengalir ke transistor, yang mengakibatkan kerusakan pada transistor.

3.1.7 Perancangan Rangkaian Saklar Batas

AT89S51 Gambar 3.9. Rangkaian Saklar batas Saklar batar mempunyai 3 funsi pin common, NO dan NC. Dimana Common dihubungkan ke VCC 5 Volt. NO akan menghasilkan tegangan 5 Volt pada pin Common telah dihubungkan dengan VCC 5 Volt dan NO akan 5 Volt Jika Saklar ditekan. Dalam alat ini NO lah yang digunakan artinya jika saklar ditekan maka NO akan 5 Volt setelah dilepaskan akan berubah menjadi 0 volt. Perubahan inilah yang dikenali oleh mikrokontroler sebagai pertanda bahwa koin telah dimasukkan atau tidak. Dan digunakan sebagai sensor berat pada koin, artinya jika koin jatuh dan membuat limit switch tertekan maka koin benar sebaliknya maka koin salah.

3.1.8 Display LCD Character 2x16

Display LCD 2x16 berfungsi sebagai penampil nilai kuat induksi medan elektromagnetik yang terukur oleh alat. LCD yang digunakan pada alat ini mempunyai lebar display 2 baris 16 kolom atau biasa disebut sebagai LCD Character 2x16, dengan 16 pin konektor, yang didifinisikan sebagai berikut: PIN Nama fungsi 1 VSS Ground voltage 2 VCC +5V 3 VEE Contrast voltage 4 RS Register Select 0 = Instruction Register 1 = Data Register 5 RW Read Write, to choose write or read mode 0 = write mode 1 = read mode 6 E Enable 0 = start to lacht data to LCD character 1= disable 7 DB0 LSB 8 DB1 - 9 DB2 - 10 DB3 - 11 DB4 - 12 DB5 - 13 DB6 - 14 DB7 MSB 15 BPL Back Plane Light 16 GND Ground voltage Tabel 3.1 fungsi pinLCD character 2x16 Gambar 3.10 LCD character 2x16 Modul LCD terdiri dari sejumlah memory yang digunakan untuk display. Semua teks yang kita tuliskan ke modul LCD akan disimpan didalam memory ini, dan modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke modul LCD itu sendiri. Gambar 3.11 Peta memory LCD character 2x16 Pada peta memori diatas, daerah yang berwarna biru 00 sd 0F dan 40 sd 4F adalah display yang tampak. jumlahnya sebanyak 16 karakter per baris dengan dua baris. Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan posisi dari layar. Dengan demikian dapat dilihat karakter pertama yang berada pada posisi baris pertama menempati alamat 00h. dan karakter kedua yang berada pada posisi baris kedua menempati alamat 40h Agar dapat menampilkan karakter pada display maka posisi kursor harus terlebih dahulu diset. Instruksi Set Posisi Kursor adalah 80h. dengan demikian untuk menampilkan karakter, nilai yang terdapat pada memory harus ditambahkan dengan 80h. Sebagai contoh, jika kita ingin menampilkan huruf “B” pada baris kedua pada posisi kolom kesepuluh.maka sesuai dengan peta memory, posisi karakter pada kolom 10 dari baris kedua mempunyai alamat 4Ah, sehingga sebelum kita menampilkan huruf “B” pada LCD, kita harus mengirim instruksi set posisi kursor, dan perintah untuk instruksi ini adalah 80h ditambah dengan alamat 80h + 4Ah =0Cah. Sehingga dengan mengirim perintah 0Cah ke LCD, akan menempatkan kursor pada baris kedua dan kolom ke 11.

3.2 Kerja Alat Keseluruhan