PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT PENAMPIL INFORMASI MENGGUNAKAN DOT MATRIX RGB DENGAN PENGONTROLAN VIA REMOTE CONTROL TV BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 64

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT

PENAMPIL INFORMASI MENGGUNAKAN

DOT

MATRIX RGB

_{DENGAN PENGONTROLAN}

VIA

REMOTE CONTROL

_{TV BERBASIS}

MIKROKONTROLLER ATMEGA 64

TUGAS AKHIR

DisusunOleh : ARYANTO NIM. 08530072

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT PENAMPIL INFORMASI MENGGUNAKAN DOT MATRIX RGB DENGAN PENGONTROLAN VIA REMOTE KONTROL TV BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 64

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh : ARYANTO

08530072

Tanggal Ujian : 24 Oktober 2015 Periode Wisuda : November 2015 Disetujui oleh :

1. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT (Pembimbing I)

2. Machmud Effendy, M. Eng (Pembimbing II)

3. Dr. Ir. Ermanu Azizul H., MT. (Penguji I)

4. Ir. Nur Kasan, MT. (Penguji II)

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik ELektro

Ir. Nur Alif Mardiyah, MT NIP. 10892030257

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul :

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT PENAMPIL INFORMASI MENGGUNAKAN DOT MATRIX RGB DENGAN

PENGONTROLAN VIA REMOTE KONTROL TV BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 64

Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi proses pembacaan kode remote control, proses scanning driver baris dan kolom dot matrix RGB dan sistem pengontrolan keseluruhan sistem pada mikrokontroler ATmega 64.

Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.

Malang, Oktober 2015

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

SURAT PERNYATAAN ... iv

ABSTRAKSI ... v

LEMBAR PERSEMBAHAN ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xiv

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4Tujuan ... 2

1.5 Sistematika penulisan ... 3

BAB II. LANDASAN TEORI ... 4

2.1 Metode Scanning Dot Matrix ... 4

2.2 Data Pola Angka ( Digit Pattern ) ... 6

2.3 Dot Matrix LED 8x8 RGB ... 6

2.4 Infrared Remote Control ... 8

2.5 Photodiode ... 9

2.6 Transistor ... 10

2.7 Garis Beban DC ( Direct Current ) ... 13

2.8 Mikrokontroler ATmega 64 ... 16

2.8.1 Pengertian ATmega 64 ... 16

2.8.2 Timer dan Counter pada AVR ATmega 64 ... 16

2.8.4 Konfigurasi PORT MCU ATmega 64 ... 21

BAB III. PERANCANGAN SISTEM ... 26

3.1 Umum ... 26

3.2 Blok Diagram Sistem ... 26

3.3 Perancangan Sensor Infrared Remote Control ... 27

3.4 Perancangan Driver Baris ... 28

3.5 Perancangan Driver LED RGB ... 29

3.6 Perancangan Perangkat Lunak (Software) ... 31

3.7 Metode scan ... 32

3.8 Data Pola Angka ( Digit Pattern ) ... 34

3.9 Algoritma Pembacaan Kode Remote Infrared ... 36

3.10 Flowchart Keseluruhan ... 38

BAB IV. PENGUJIAN ... 39

4.1 Pengujian Remot Controller ... 39

4.1.1 Tujuan ... 39

4.1.2 Alat dan Bahan ... 39

4.1.3 Prosedure pengujian ... 39

4.1.4 Diagram pengujian ... 40

4.1.5 Data Hasil pengujian ... 42

4.1.6 Analisa Data ... 43

4.2 Pengujian Shift Register ... 45

4.2.1 Tujuan ... 45

4.2.2 Alat dan bahan ... 45

4.2.3 Prosedure pengujian ... 45

4.2.5 Data Hasil pengujian ... 48

4.2.6 Analisa Data ... 48

4.3 Pengujian Input dan Output ... 49

4.3.1 Tujuan ... 49

4.3.2 Alat dan bahan ... 50

4.3.3 Prosedure pengujian ... 50

4.3.4 Diagram pengujian ... 50

4.3.5 Data Hasil pengujian ... 51

4.3.6 Analisa Data ... 52

4.4 Pengujian Keseluruhan ... 52

4.4.1 Tujuan ... 52

4.4.2 Alat dan bahan ... 52

4.4.3 Prosedur Pengujian ... 52

4.4.4 Hasil Pengujian ... 52

BAB V . PENUTUP ... 58

5.1 Kesimpulan ... 58

5.2 Saran ... 58

DAFTAR PUSTAKA ... 59

LAMPIRAN ... 60

BIOGRAFI PENULIS ... 76

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Metode Scan Horizontal ( Kolom ) ... 4

Gambar 2.2 Metode Scan Vertical ... 5

Gambar 2.3 Contoh Digit Pattern Angka 0 Pada Dot Matrix ... 6

Gambar 2.4 Internal Schematic Dot Matrix RGB ... 7

Gambar 2.5 Bentuk Fisik Dot Matrix RGB ... 7

Gambar 2.6 Bentuk Fisik Remote Control TV Multi ... 8

Gambar 2.7 Time Diagram Protokol Bit Sony Remote Control ... 8

Gambar 2.8 Time Diagram Bit Sony Remote Control ... 9

Gambar 2.9 Hubungan Keluaran Photodiode Dengan Intensitas Cahaya ... 10

Gambar 2.10 Transistor ... 11

Gambar 2.11 Simbol Transistor ... 11

Gambar 2.12 Tiga Daerah Transistor ... 12

Gambar 2.13 Kurva Karakteristik Transistor ... 13

Gambar 2.14 Rangkaian Bias Basis ... 14

Gambar 2.15 Garis Beban DC ... 14

Gambar 2.16 Block Diagram Timer ... 17

Gambar 2.17 Register TCCR0 ... 17

Gambar 2.18 Register TCNT0 ... 18

Gambar 2.19 Register TCCR1A ... 19

Gambar 2.20 Register TIMSK ... 20

Gambar 2.21 Blok Diagram ADC Internal ATmega 64 ... 20

Gambar 2.22 Grafik Blok Diagram ADC Internal ATmega 64 ... 21

Gambar 2.23 Susunan Pin ATmega 64 ... 22

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Infrared Remote Control ... 28

Gambar 3.3 Rangkaian Scan Baris ... 29

Gambar 3.4 Perancangan Driver LED RGB ... 30

Gambar 3.5 Metode Scan Vertical ... 32

Gambar 3.6 Diagram Waktu Tnyaladan TmatiScanning 7 Baris ... 34

Gambar 3.7 Contoh Digit Pattern Angka 0 Pada Dot Matrix ... 34

Gambar 3.8 Algoritma Pembacaan Kode Remote Infrared ... 37

Gambar 3.9 Algoritma Perangkat Lunak Keseluruhan ... 38

Gambar 4.1 Diagram Pengujian Remote Control ... 40

Gambar 4.2 Pengujian Remot Control ... 42

Gambar 4.3 Rangkaian Pengujian Shift Register ... 46

Gambar 4.4 Hasil Pengujian Rangkaian Serial Shift Register ... 48

Gambar 4.5 Diagram Pengujian Input dan Output ... 50

Gambar 4.6 Pengujian Tegangan Output Saat Logic 1 ... 51

Gambar 4.7 Pengujian Tegangan Output Saat Logic 0 ... 51

Gambar 4.8 Hasil Tampilan Saat Tombol 1 Remot Ditekan ... 53

Gambar 4.9 Hasil Tampilan Saat Tombol 2 Remot Ditekan ... 54

Gambar 4.10 Hasil Tampilan Saat Tombol 3 Remot Ditekan ... 55

Gambar 4.11 Tampilan Saat Tombol 2 Remot Ditekan Untuk Memilih a-b-c-2 . 56 Gambar 4.12 Hasil Tampilan Saat Isi Text Remote Dijalankan ... 57

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Setting Prescale ATmega 64 ... 18

Tabel 2.2 Setting Mode Compare 1 ... 19

Tabel 2.3 Setting Mode PWM ... 19

Tabel 2.4 Fungsi dari Pin-Pin ATmega 64 ... 22

Tabel 3.1 Data Pola Angka 0 Pada Memory ... 35

Tabel 3.2 Data Pola Angka 1 Pada Memory ... 35

Tabel 3.3 Data Pola Angka Pada Memory ... 36

Tabel 4.1 Pengujian tombol remot ... 42

Tabel 4.2 Pengujian Tegangan Output Saat Diberi Logic ... 51

Tabel 4.3 Tampilan Warna Text Saat Tombol 1 Di tekan ... 53

Tabel 4.4 Tampilan Warna Text Saat Tombol 2 Di tekan ... 54

Tabel 4.5 Tampilan Warna Text Saat Tombol 3 Di tekan ... 55

Tabel 4.6 Saat Tombol 2 Remote Ditekan Berkali-kali ... 56

DAFTAR PUSTAKA

1. Albert Paul Malvino, Ph.D Prinsip-prinsip Elektronika Jilid I dan II. Erlangga : 1994.

2. Elektur, Steeman J.P.M. Data Sheet Book I. Gramedia Jakarta : 1991

3. Paulus Andi Nalwan, ST. Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan

Pemprograman Mikrokontroller ATMEL ATMEGA8535,

ATMEGA16 Elek Media Komputendo: 2002

4. Wasito S. Vademakum Elektronika, Edisi Kedua. Gramedia: 1995.

5.

A. Rigby; Universal RC5-Code Infra-Red Receiver; Elektor Electronics; hal. 60-64; Januari 1992.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Perkembangan teknologi elektronika digital pada abad ini sangat membantu manusia dalam pekerjaannya seperti halnya untuk informasi yang dapat dipantau publik. Salah satu teknologi elektronika digital dalam hal penampil informasi yang banyak digunakan saat ini adalah dot matrix Light Emitting Diode (LED) display. Dot matrix LED display banyak digunakan untuk jalan raya, traffic light, restoran, kampus dan pusat layanan publik yang difungsikan untuk memberikan informasi penting bagi user dalam bentuk teks berjalan.

Dot matrix LED display terdiri dari susunan LED yang dapat memancarkan cahaya yang dikontrol melalui sistem digital mikrokontroler sehingga dapat tetap terlihat jelas meskipun disiang hari. Sementara itu dari beberapa dot matrix yang beredar dipasaran, telah dilengkapi dengan pengontrolan secara serial maupun Universal Serial Bus (USB) serta wireless

yang dapat diatur dan disetel oleh user menggunakan komputer dan laptop. Dengan cara ini user harus menggunakan laptop untuk merubah text dan tampilan setiap diperlukan, sehingga cara ini tidak efisien lagi jika tampilan dot matrix

sering dirubah, selain itu dot matrix yang digunakan hanya mempunyai satu jenis warna bergantung warna LED yang digunakan.

Menanggapi permasalahan sebagaimana latar belakang, maka untuk mempermudah cara pengaksesan teks dan tampilan pada dot matrix, pada penyusunan skripsi ini, penulis mencoba memadukan dot matrix 3 warna yaitu

Red, Green, dan Blue (RGB) dengan pengontrolan melalui remote control dalam merubah tampilan text. Adapun remote control yang digunakan adalah menggunakan remote control yang mudah didapat dipasaran yaitu remote control

televisi (TV), sehingga untuk merubah tampilan tulisan/text pada dot matrix dapat dikendalikan menggunakan remote control TV yang mudah dicari dipasaran.

Menanggapi hal tersebut diatas, pada pembuatan skripsi ini penulis mengambil judul yaitu Perencanaan dan Pembuatan Alat Penampil Informasi

2

Menggunakan Dot Matrix RGB Dengan Pengontrolan Via Remote Control TV Berbasis Mikrokontroler ATMEGA64 .

1.2 RUMUSAN MASALAH

Dengan memperhatikan latar belakang di atas, maka pada rumusan masalah pada pembuatan skripsi ini, penulis menitik beratkan pada :

1. Bagaimana merencanakan hardware untuk dot matrix LED display

dengan 3 warna yaitu Red, Green dan Blue (RGB).

2. Bagaimana menentukan titik nyala karakter pada dot matix LED.

3. Bagaimana merancang software untuk proses scanning dot matrix LED RGB, serta mambaca kode dari remote control TV.

4. Bagaimana mengganti tampilan text melalui remote control. 5. Bagaimana menguji sistem agar diketahui performansinya.

1.3 BATASAN MASALAH

Dikarenakan adanya berbagai keterbatasan dan mencegah terjadinya perluasan masalah, maka pada batasan masalah penulis memberi batasan sebagai berikut:

1. Menggunakan mikrokontroler sebagai pengendali utama sistem.

2. Menggunakan 8 buah dotmatrix LED RGB 8 X 8 dengan dimensi 2 inch

dengan skop10 karakter.

3. Menggunakan remote control TV merek SONY sebagai remote pengontrol dan pengeset tampilan dan karakter.

4. Menampilkan karakter 27 huruf dan 10 angka

5. Menampilkan teks sebanyak maksimal 200 karakter secara bergeser.

1.4 TUJUAN

Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Merancang alat pengendali pada dot matrix RGB

2. Membuat tampilan text pada dot matrix dengan kombinasi 3 warna yaitu Red, Green, dan Blue (RGB).

3

3. Mengkonfigurasi tampilan text pada dot matrix RGB dengan masukan data dari remote control.

1.5 SistematikaPenulisan

Sistematika penulisan dalam tugas akhir ini terdiri dari 5 bab, yaitu: BAB I : PENDAHULUAN

Berisi latar belakang, rumusanmasalah, batasan masalah, tujuan, dan sistematika penulisan.

BAB II : TEORI PENDUKUNG

Merupakan teori penunjang yang membahas tentang beberapa komponen perangkat keras yang mendukung perencanaan alat.

BAB III : PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT

Membahas tentang perencanaan dan pembuatan hardware serta software_.

BAB IV : PENGUJIAN ALAT

Berisi tentang hasil pengujian dari setiap blok. BAB V : PENUTUP

Merupakan kesimpulan dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya dan kemungkinan pengembangan alat.

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Infrared Remote Control ... 28

Gambar 3.3 Rangkaian Scan Baris ... 29

Gambar 3.4 Perancangan Driver LED RGB ... 30

Gambar 3.5 Metode Scan Vertical ... 32

Gambar 3.6 Diagram Waktu Tnyaladan TmatiScanning 7 Baris ... 34

Gambar 3.7 Contoh Digit Pattern Angka 0 Pada Dot Matrix ... 34

Gambar 3.8 Algoritma Pembacaan Kode Remote Infrared ... 37

Gambar 3.9 Algoritma Perangkat Lunak Keseluruhan ... 38

Gambar 4.1 Diagram Pengujian Remote Control ... 40

Gambar 4.2 Pengujian Remot Control ... 42

Gambar 4.3 Rangkaian Pengujian Shift Register ... 46

Gambar 4.4 Hasil Pengujian Rangkaian Serial Shift Register ... 48

Gambar 4.5 Diagram Pengujian Input dan Output ... 50

Gambar 4.6 Pengujian Tegangan Output Saat Logic 1 ... 51

Gambar 4.7 Pengujian Tegangan Output Saat Logic 0 ... 51

Gambar 4.8 Hasil Tampilan Saat Tombol 1 Remot Ditekan ... 53

Gambar 4.9 Hasil Tampilan Saat Tombol 2 Remot Ditekan ... 54

Gambar 4.10 Hasil Tampilan Saat Tombol 3 Remot Ditekan ... 55

Gambar 4.11 Tampilan Saat Tombol 2 Remot Ditekan Untuk Memilih a-b-c-2 . 56 Gambar 4.12 Hasil Tampilan Saat Isi Text Remote Dijalankan ... 57

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Setting Prescale ATmega 64 ... 18

Tabel 2.2 Setting Mode Compare 1 ... 19

Tabel 2.3 Setting Mode PWM ... 19

Tabel 2.4 Fungsi dari Pin-Pin ATmega 64 ... 22

Tabel 3.1 Data Pola Angka 0 Pada Memory ... 35

Tabel 3.2 Data Pola Angka 1 Pada Memory ... 35

Tabel 3.3 Data Pola Angka Pada Memory ... 36

Tabel 4.1 Pengujian tombol remot ... 42

Tabel 4.2 Pengujian Tegangan Output Saat Diberi Logic ... 51

Tabel 4.3 Tampilan Warna Text Saat Tombol 1 Di tekan ... 53

Tabel 4.4 Tampilan Warna Text Saat Tombol 2 Di tekan ... 54

Tabel 4.5 Tampilan Warna Text Saat Tombol 3 Di tekan ... 55

Tabel 4.6 Saat Tombol 2 Remote Ditekan Berkali-kali ... 56

DAFTAR PUSTAKA

1. Albert Paul Malvino, Ph.D Prinsip-prinsip Elektronika Jilid I dan II. Erlangga : 1994.

2. Elektur, Steeman J.P.M. Data Sheet Book I. Gramedia Jakarta : 1991

3. Paulus Andi Nalwan, ST. Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemprograman Mikrokontroller ATMEL ATMEGA8535, ATMEGA16 Elek Media Komputendo: 2002

4. Wasito S. Vademakum Elektronika, Edisi Kedua. Gramedia: 1995.

5.

A. Rigby; Universal RC5-Code Infra-Red Receiver; Elektor Electronics; hal. 60-64; Januari 1992.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Perkembangan teknologi elektronika digital pada abad ini sangat membantu manusia dalam pekerjaannya seperti halnya untuk informasi yang dapat dipantau publik. Salah satu teknologi elektronika digital dalam hal penampil informasi yang banyak digunakan saat ini adalah dot matrix Light Emitting Diode (LED) display. Dot matrix LED display banyak digunakan untuk jalan raya, traffic light, restoran, kampus dan pusat layanan publik yang difungsikan untuk memberikan informasi penting bagi user dalam bentuk teks berjalan.

Dot matrix LED display terdiri dari susunan LED yang dapat memancarkan cahaya yang dikontrol melalui sistem digital mikrokontroler sehingga dapat tetap terlihat jelas meskipun disiang hari. Sementara itu dari beberapa dot matrix yang beredar dipasaran, telah dilengkapi dengan pengontrolan secara serial maupun Universal Serial Bus (USB) serta wireless yang dapat diatur dan disetel oleh user menggunakan komputer dan laptop. Dengan cara ini user harus menggunakan laptop untuk merubah text dan tampilan setiap diperlukan, sehingga cara ini tidak efisien lagi jika tampilan dot matrix sering dirubah, selain itu dot matrix yang digunakan hanya mempunyai satu jenis warna bergantung warna LED yang digunakan.

Menanggapi permasalahan sebagaimana latar belakang, maka untuk mempermudah cara pengaksesan teks dan tampilan pada dot matrix, pada penyusunan skripsi ini, penulis mencoba memadukan dot matrix 3 warna yaitu Red, Green, dan Blue (RGB) dengan pengontrolan melalui remote control dalam merubah tampilan text. Adapun remote control yang digunakan adalah menggunakan remote control yang mudah didapat dipasaran yaitu remote control televisi (TV), sehingga untuk merubah tampilan tulisan/text pada dot matrix dapat dikendalikan menggunakan remote control TV yang mudah dicari dipasaran.

Menanggapi hal tersebut diatas, pada pembuatan skripsi ini penulis mengambil judul yaitu Perencanaan dan Pembuatan Alat Penampil Informasi

2

Menggunakan Dot Matrix RGB Dengan Pengontrolan Via Remote Control TV Berbasis Mikrokontroler ATMEGA64 .

1.2 RUMUSAN MASALAH

Dengan memperhatikan latar belakang di atas, maka pada rumusan masalah pada pembuatan skripsi ini, penulis menitik beratkan pada :

1. Bagaimana merencanakan hardware untuk dot matrix LED display dengan 3 warna yaitu Red, Green dan Blue (RGB).

2. Bagaimana menentukan titik nyala karakter pada dot matix LED.

3. Bagaimana merancang software untuk proses scanning dot matrix LED RGB, serta mambaca kode dari remote control TV.

4. Bagaimana mengganti tampilan text melalui remote control. 5. Bagaimana menguji sistem agar diketahui performansinya.

1.3 BATASAN MASALAH

Dikarenakan adanya berbagai keterbatasan dan mencegah terjadinya perluasan masalah, maka pada batasan masalah penulis memberi batasan sebagai berikut:

1. Menggunakan mikrokontroler sebagai pengendali utama sistem.

2. Menggunakan 8 buah dotmatrix LED RGB 8 X 8 dengan dimensi 2 inch dengan skop10 karakter.

3. Menggunakan remote control TV merek SONY sebagai remote pengontrol dan pengeset tampilan dan karakter.

4. Menampilkan karakter 27 huruf dan 10 angka

5. Menampilkan teks sebanyak maksimal 200 karakter secara bergeser.

1.4 TUJUAN

Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Merancang alat pengendali pada dot matrix RGB

2. Membuat tampilan text pada dot matrix dengan kombinasi 3 warna yaitu Red, Green, dan Blue (RGB).

3

3. Mengkonfigurasi tampilan text pada dot matrix RGB dengan masukan data dari remote control.

1.5 SistematikaPenulisan

Sistematika penulisan dalam tugas akhir ini terdiri dari 5 bab, yaitu: BAB I : PENDAHULUAN

Berisi latar belakang, rumusanmasalah, batasan masalah, tujuan, dan sistematika penulisan.

BAB II : TEORI PENDUKUNG

Merupakan teori penunjang yang membahas tentang beberapa komponen perangkat keras yang mendukung perencanaan alat.

BAB III : PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT

Membahas tentang perencanaan dan pembuatan hardware serta software_. BAB IV : PENGUJIAN ALAT

Berisi tentang hasil pengujian dari setiap blok. BAB V : PENUTUP

Merupakan kesimpulan dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya dan kemungkinan pengembangan alat.