Gambar 3.2 Disain Prototype Sistem
3.4 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras pada sistem pembayaran biaya parkir secara otomatis ini meliputi perancangan rangkaian catu daya, perancangan rangkaian
mikrokontroler ATMega8535, perancangan rangkaian LCD, perancangan rangkaian servo, perancangan rangkaian tombol, perancangan rangkaian RFID,
perancangan rangkaian Driver Serial MAX232.
3.4.1 Perancangan Rangkaian Catu Daya
Rangkaian catu daya ini berfungsi sebagai sumber tegangan. Tegangan diberikan keseluruh rangkaian yang ada. Rangkaian yang harus dicatu antara lain
RFID reader ID-12, rangkaian komunikasi serial, rangkaian sistem minimum,
Universitas Sumatera Utara
LCD dan motor servo. Konsumsi arus yang dibutuhkan komponen tersebut diperhitungkan sebagai berikut:
Rangkaian RFID reader tipe ID-12 membutuhkan konsumsi arus sebesar 30 mA miliamper.
Rangkaian komunikasi serial membutuhkan konsumsi arus sebesar 12 mA. Rangkaian sistem minimum membutuhkan konsumsi arus sebesar 50 mA.
Rangkaian LCD dengan backlight merah membutuhkan konsumsi arus sebesar 4 mA.
Rangkaian motor servo sebanyak 2 buah membutuhkan konsumsi arus sebesar 300 mA.
Berdasarkan kebutuhan arus dari setiap rangkaian, maka jumlah konsumsi arus yang dibutuhkan dalam pembuatan sistem adalah sebesar 396 mA.
Rangkaian catu daya membutuhkan penstabil tegangan atau sering disebut dengan regulator tegangan. Regulator tegangan ini berfungsi sebagai pengatur
tegangan agar tegangan yang keluar dari catu daya tetap stabil pada satu nilai. Ini dibutuhkan agar catu daya menghasilkan tegangan yang stabil sehingga seluruh
rangkaian dapat bekerja dengan baik. Pada perancangan ini digunakan LM7805 sebagai regulator tegangan.
LM7805 merupakan regulator tegangan tetap yang dapat menghasilkan tegangan keluaran sebesar +5 volt. LM7805 memiliki 3 terminal, yaitu terminal
V
in
, GND, dan V
out.
Regulator tegangan dapat memberikan arus sampai 1A sehingga kebutuhan arus dari setiap rangkaian yang digunakan dapat terpenuhi.
Gambar rangkaian catu daya ditunjukkan pada Gambar 3.3
Universitas Sumatera Utara
LM 7805 Trafo CT
220 Volt AC 12 Volt AC
1N4007 D1
D2 1N4007
C1 2200 uF
C2 0.01 uF
330 Ohm LED1
Out + 5V DC CT
R1 SW1
Gambar 3.3 Rangkaian Catu Daya
Trafo stepdown berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 Volt AC menjadi 12 Volt AC. Dua buah dioda digunakan untuk menyearahkan tegangan
12 Volt AC menjadi 12 Volt DC. Kapasitor nonpolar 2200 uF berfungsi sebagai penapis filter dan penghilang riak ripple. Nilai kapasitansi kapasitor sebagai
aturan penggunaan yaitu 1 sampai dengan 10. Pada sistem ini digunakan aturan 10 yaitu suatu aturan yang memperbolehkan riak tegangan Output DC
sebesar 0,1 dari tegangan puncak tegangan Output DC tersebut. Idealnya, dengan mengabaikan penurunan tegangan pada dioda, maka
tegangan puncak pada sisi sekunder trafo akan sama dengan tegangan puncak sisi beban DC. Rumus secara matematika dapat dituliskan sebagai berikut:
V
Outpuncak
= V
2sekunder puncak
Sedangkan tegangan puncak ke puncak adalah:
Dari penurunan secara matematis diperoleh rumus:
Dimana: tegangan riak ke puncak
frekuensi riak Kapasitansi
Universitas Sumatera Utara
Jika tegangan efektif pada sisi sekunder sebesar 12V AC dan arus total yang dikonsumsi oleh sistem ini adalah 396 mA, maka nilai kapasitor yang
dipergunakan sebagai penapis filter riak tegangan Output adalah sebagai berikut:
0,1 x 17 V ,7 V
Nilai kapasitor yang didapat sesuai perhitungan adalah sebesar Nilai
tersebut bukan nilai standar sehingga dipilih nilai standar yaitu sebesar 2200
F25V. LED Light Emitting Diode berfungsi sebagai indikator apabila catu daya dinyalakan.
3.4.2 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535