Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 Rangkaian Relay

Pada sistem kendali terdapat sebuah PC sebagai otak dari keseluruhan sistem. Pada PC inilah nantinya semua data akan diolah sebelum dikirimkan hasilnya ke robot. Agar dapat mengirimkan data secara jarak jauh pada sistem ini dilengkapi dengan transmitter. Mikrokontroller AT89S51 pada sistem kendali berfungsi sebagai alat interfacing antara sistem pemancar dengan PC. Metode interfacing yang digunakan pada sistem kendali digunakan metode paralel. Metode paralel sudah cukup baik untuk digunakan pada sistem interface ini. Data visual dari kamera akan diterima terlebih dahulu oleh receiver kamera sebelum hasilnya ditampilkan ke monitor PC, input data pengendalian robot dilakukan dengan cara mengklik command-command yang terdapat pada layout program dengan menggunakan mouse. Dengan demikian, dengan adanya kedua sistem di atas kita sudah bisa membuat sebuah robot yang dapat dimonitoring dan dikendalikan secara jarak jauh.

3.2. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Rangkaian ini berfungsi untuk mengendalikan seluruh sistem. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89S51. Pada IC inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini: Gambar 3.2 Rangkaian mikrokontroller AT89S51 Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluranbus IO 8 bit. Pin 1 sampai 8 adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah Universitas Sumatera Utara port 3 Pin 40 dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 20 dihubungkan ke ground. Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal 12 MHz sebagai sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu. Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke positif dan sebuah resistor 10 Kohm yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini berfungsi agar program pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power aktif. Lamanya waktu antara aktifnya power pada IC mikrokontroler dan aktifnya program adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Jika dihitung maka lama waktunya adalah : 10 10 1 det t R x C K x F m ik      Jadi 1 mili detik setelah power aktif pada IC kemudian program aktif. Pada perancangan ini PORT 0 dihubungkan ke rangkaian relay, rangkaian relay ini dihubungkan dengan transmitter yang akan mengendalikan pergerakan motor roda robot. PORT 3.6 dihubungkan dengan transmitter yang akan mengendalikan pompa air. PORT 1 dihubungkan dengan port parallel pada komputer.

3.3. Rangkaian Relay

Relay ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang fungsinya untuk menekanmelepaskan tekanan pada tombol transmitter. Transmitter yang digunakan adalah transmitter radio remote control. Rangkaian relay tampak seperti gambar di bawah ini , Gambar 3.3 Rangkaian relay Universitas Sumatera Utara 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, ini berarti jika positif relay kaki 1 dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan negatif relay kaki 2 dihubungkan ke ground, maka kumparan akan menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet ini akan menarik lempengan yang mengakibatkan saklar kaki 3 terhubung ke kaki 4. Dengan demikian, kita dapat mengunakan kaki 3 dan kaki 4 pada relay sebagai saklar untuk menghubungkan tombol pada radio remote control. Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay digunakan transistor tipe NPN. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatif relay 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 relay aktif. Sebaliknya jika transistor tidak aktif, maka kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini menyebabkan tidak aktif. Kumparan pada relay akan menghasilkan tegangan singkat yang besar ketika relay dinon-aktifkan dan ini dapat merusak transistor yang ada pada rangkaian ini. Untuk mencegah kerusakan pada transistor tersebut sebuah dioda harus dihubungkan ke relay tersebut. Dioda dihubungkan secara terbalik sehingga secara normal dioda ini tidak menghantarkan. Penghantaran hanya terjadi ketika relay dinonaktifkan, pada saat ini arus akan terus mengalir melalui kumparan dan arus ini akan dialirkan ke dioda. Tanpa adanya dioda arus sesaat yang besar itu akan mengalir ke transistor, yang mengakibatkan kerusakan pada transistor. Untuk menentukan tipe transistor yang digunakan, maka harus diketahui arus yang mengalir pada relay. Relay yang digunakan adalah JZC-4123, relay ini membutuhkan arus 34 mA untuk dapat bekerja, maka transistor yang digunakan harus dapat mengalirkan arus 34 mA pada kolektornya. Pada alat ini digunakan transistor tipe NPN C945, yang dapat mengalirkan arus maksimal 100 mA pada kolektornya.

3.4. Perancangan Rangkaian Antar muka Paralel Port