Rancangan Alat Pengaman Sepeda Motor Sistem Ganda Berbasis Mikrokontroller Menggunakan Bluetooth Linvor EGBT-046S

RANCANGAN ALAT PENGAMAN SEPEDA MOTOR SISTEM GANDA BERBASIS MIKROKONTROLLER MENGGUNAKAN BLUETOOTH

LINVOR EGBT-046S

SKRIPSI

MUKHLIS ADI PUTRA HSB 080801016

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2013

RANCANGAN ALAT PENGAMAN SEPEDA MOTOR SISTEM GANDA BERBASIS MIKROKONTROLLER MENGGUNAKAN BLUETOOTH

LINVOR EGBT-046S

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

MUKHLIS ADI PUTRA HSB 080801016

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2013

PERSETUJUAN

Judul : RANCANGAN ALAT PENGAMAN SEPEDA MOTOR SISTEM GANDA BERBASIS MIKROKONTROLLER MENGGUNAKAN BLUETOOTH LINVOR EGBT-046S

Kategori : SKRIPSI

Nama : MUKHLIS ADI PUTRA HASIBUAN

NIM : 080801016

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di : Medan, 03 Desember 2013

Pembimbing I, Pembimbing II,

Dr. Bisman P, M.Eng,Sc Dr. Nasruddin M. Noor, M.Eng. Sc NIP:195609181985031002 NIP :195507061981021002

Diketahui / disetujui

Ketua Departemen Fisika FMIPA US,

Dr. Marhaposan Situmorang NIP : 195510301980031003

ii

PERNYATAAN

RANCANGAN ALAT PENGAMAN SEPEDA MOTOR SISTEM GANDA BERBASIS MIKROKONTROLLER MENGGUNAKAN BLUETOOTH

LINVOR EGBT-046S

SKRIPSI

Penulis mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja penulis sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan, Desember 2013

MUKHLIS ADI PUTRA HSB 080801016

PENGHARGAAN

Alunan puji dan syukur penulis panjatkan Kepada Allah SWT Yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang yang telah memberikan Rahmat ,Karunia dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik.

Dalam Kesempatan ini juga penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada beberapa pihak yang telah membantu dalam proses penulisan Skripsi ini,antaranya:

1. Tentunya kepada Ayah penulis (Armey Zakfar Hsb) dan Ibu penulis (Yusnidar) yang sampai saat ini terus memberikan nafkah, doa dan kasih sayang kepada penulis. Tanpa mereka penulis bukan apa-apa. Tanpa mereka pula penulis tak akan mungkin tumbuh dan menjadi seperti seperti saat ini. Terimakasih Ayah dan Ibu, Engkau adalah permulaan ku dapat melihat bulan dan matahari;

2. Bapak Dr. Bisman Perangin- angin, M.Eng,Sc sebagai dosen pembimbing I penulis yang sangat banyak meluangkan waktu kepada penulis, membimbing penulis, memberikan masukan, saran dan nasehat yang luar biasa kepada penulis serta memberikan motivasi dan dukungan selama penulis mengerjakan skripsi ini;

3. Bapak Dr. Nasruddin MN, M.Eng,Sc sebagai dosen pembimbing II penulis yang tentunya juga banyak membantu penulis dengan saran-saran, dorongan dan bimbingan sehingga penulis bisa menyelesaikan penulisan skripsi ini; 4. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang sebagai ketua Departemen Fisika FMIPA

USU dan seluruh dosen pendidik dan pegawai Departemen Fisika atas perhatian kepada penulis selama menjalani studi;

iv

5. Kepada Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng,Sc dan Bapak Dr. Kerista Tarigan,M.Eng,Sc sebagai dosen penguji yang juga berpartisipasi dalam penulisan skripsi ini sehingga bisa lebih baik;

6. Kepada Bapak H. R. Bambang JR,MM, Bapak H. Ahmad Erfan, Bapak Drs. Suherman, Ak, Bapak H. Susanto , Bapak Sahib Murthahin dan Bapak Pelda. Asnawi yang telah penulis anggap orang tua sendiri, yang bisa juga berperan sebagai orang tua, yang memberikan motivasi, nasehat kepada penulis. Kepada adik penulis M. Azwar EA, S.Pd.I dan seluruh jamaan Masjid Al-Kautsar yang tak mungkin penulis sebutkan satu per-satu yang telah memberikan fasilitas dan tempat penulis dididik dengan agama. Syukron Katsir;

7. Kepada sahabat penulis ( Five Idiot _{) Achmad Muhajir (sebleh), Averroes F.} Piliang (V-Ruzz), Khadafi ( orang tua ), Eman (cadek) yang sangat memotivasi dan memberikan masukan serta pandangan kepada dalam penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, kepada bang Yudhi dan kawan-kawan penulis khususnya Sahril Nst, S.Si, Mufridayati, S.Si, Sofia Novita, S.Si, Novita Syahfitri,S.Si, Nurjannah, S.Si serta semua kawan-kawan stambuk 08 Fisika yang tidak bisa penulis sebutkan disini;

8. Abang-abang dan kakak-kakak serta adik-adik se-Departemen Fisika FMIPA USU yang terlibat.

9. Kepada semua pihak yang belum saya sebutkan disini.

Terimakasih atas semua dukungan,bantuan dan semangat yang selama ini penulis Terima dalam menyelesaian skripsi ini.Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

Medan. Desember 2013

Mukhlis Adi Putra Hsb 080801016

ABSRAK

RANCANGAN ALAT PENGAMAN SEPEDA MOTOR SISTEM GANDA BERBASIS MIKROKONTROLLER MENGGUNAKAN BLUETOOTH

LINVOR EGBT-046S

Telah dilakukan suatu perancangan alat pengaman sepeda motor sistem ganda berbasis mikrokontroller menggunakan bluetooth HC-05 sebagai sebuah solusi dalam bidang keamanan sepeda motor. Alat ini dirancang dengan menggunakan dua sistem pengaman, yaitu pengaman jalur api sepeda motor dan pengunci roda. Pada pengaman pengapian dirancang dengan menggunakan sensor tegangan berupa rangkaian pembagi tegangan sebagai pendeteksi perubahan tegangan. Pada pengunci roda dirancang dengan menggunakan sensor halangan berupa LED inframerah dan fotodioda yang berfungsi sebagai penghitung putaran roda, serta dipasang sebuah motor pengunci / pneumatic yang berfungsi sebagai pengunci roda. Selain itu juga dipasang sebuah buzzer sebagai alarm. Alat ini memiliki dua keadaan sistem yaitu aktif dan terbuka. Jika terjadi perubahan tegangan yang disebabkan oleh kunci sepeda motor atau putaran pada roda melebihi jangkauan yang telah ditetapkan maka pengunci roda dan buzzer akan aktif. Hasil pengujian menunjukkan bahwa alat ini telah berjalan dengaan baik.

vi

ABSTRACT

MOTORCYCLE SAFETY EQUIPMENT DESIGN WITH DUAL SYSTEM BASED MICROCONTROLLER USING BLUETOOTH LINVOR EGBT-046S

Has designed a motorcycle safety equipment with dual system based microcontroller using Bluetooth Linvor EGBT-046S as a solution in the field of motorcycle safety . This device designed use two safety systems , the path of fire safety and motorcycle locking wheel. On safety ignition designed using a voltage sensor as a voltage divider circuit for voltage change detection . On locking wheel path designed using an obstancle sensor form photodiode and infrared LED that serves as a counter rotation of the wheel , and there assembled a lock device / pneumatic that serves as locking wheel. It also installed a buzzer as an alarm . This tool has two state of the system is active and open . If the voltage changes caused by motorcycle key in a state on or spin of the wheel exceeds a predetermined range so wheel lock and buzzer will be active . The results show that the tool has been running well .

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Sistematika Penulisan 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Mikrokontroller 5

2.1.1 Mikrokontroller ATMega8535 5

2.1.2 Arsitektur ATMega8535 6

2.1.3. Fitur ATMega8535 6

2.1.4. Konfigurasi Pin ATMega8535 7

2.1.5 Fungsi Interupt dan Reset 8

2.2 Elektro-Pneumatic 9

2.3. Sensor 10

2.3. 1 Sensor Halangan 10

2.3.1.1 LED Inframerah 11

2.3.1.2 Fotodioda 12

2.4 Komunikasi Bluetooth 13

viii

BAB III PERANCANGAN ALAT

3.1 Diagram Blok Sistem 16

3.2 Rangkaian Power Suplay 18

3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA8535 19

3.4 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display 20

3.5 Rangkaian Sensor 22

3.5.1 Sensor Halangan Pada Roda 22

3.5.2 Sensor Tegangan 26

3.6 Rangkaian Relay 27

3.7 Rangkaian Buzzer 29

3.8 Rangkaian Driver Motor DC 30

3.9 Flowchart 33

BAB IV PENGUJIAN ALAT

4.1 Pengujian Sistem Minimum 34

4.1.1 Pengujian Sistem Minimum Mikrokontroller ATMEGA8535 34

4.1.2 Pengujian LCD 35

4.1.3 Pengujian Sensor 36

4.1.3.1 Pengujian Sensor Halangan 36

4.1.3.2 Pengujian Sensor Tegangan 36

4.1.4 Pengujian Pengunci Roda 37

4.1.5 Pengujian Bluetooth 37

4.2 Analisa Pengujian 40

4.2.1 Pengukuran Ketelitian Alat Pengaman 40

4.2.1.1 Pengukuran Ketelitian Pengaman Pengapian 40 4.2.1.2 Pengukuran Ketelitian Pengaman Roda 41

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 45

5.2 Saran 45

DAFTAR PUSTAKA 47

LAMPIRAN

1. Rangkaian Lengkap 49

2. Program di Mikrokontroller ATMega8535 50

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Memori LCD 21

Tabel 4.1 Pengujian Sensor Halangan 36

Tabel 4.2 Pengujian Sensor Tegangan 36

Tabel 4.3 Pengujian Pengunci Roda 37

Tabel 4.4 Kondisi Pengukuran Jarak Koneksi Bluetooth 39

Tabel 4.5 Ketelitian Pengaman Pengapian 40

Tabel 4.6 Percobaan pertama ketelitian pengaman roda 41 Tabel 4.7 Percobaan kedua ketelitian pengaman roda 42 Tabel 4.8 Percobaan ketiga ketelitian pengaman roda 42 Tabel 4.9 Percobaan keempat ketelitian pengaman roda 43 Tabel 4.10 Percobaan kelima ketelitian pengaman roda 43

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Konfigurasi pin ATMega8535 7

Gambar 2.2 Hardware Interupt Program 9

Gambar 2.3 Konsep pneumatic 10

Gambar 2.4 Pulse-space terminologi 11

Gambar 2.5 Rangkaian pengirim infra merah 12

Gambar 2.6 fotodioda dan simbolnya 12

Gambar 2.7 Proses distribusi aliran data dari antena sampai host bluetooth 14

Gambar 3.1 Diagram Block Sistem 16

Gambar 3.2 Rangkaian Power Suplay 19

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA8535 19

Gambar 3.4 Rangkaian Skematik dari LCD ke mikrokontroler 21

Gambar 3.5 Rangkaian Pemancar Inframerah 22

Gambar 3.6 Rangkaian Penerima sinar infra merah 23

Gambar 3.7 Rangkaian Sensor Tegangan 27

Gambar 3.8 Rangkaian driver relay 28

Gambar 3.9 Rangkaian Buzzer 29

Gambar 3.10 Rangkaian driver motor DC 30

ABSRAK

RANCANGAN ALAT PENGAMAN SEPEDA MOTOR SISTEM GANDA BERBASIS MIKROKONTROLLER MENGGUNAKAN BLUETOOTH

LINVOR EGBT-046S

Telah dilakukan suatu perancangan alat pengaman sepeda motor sistem ganda berbasis mikrokontroller menggunakan bluetooth HC-05 sebagai sebuah solusi dalam bidang keamanan sepeda motor. Alat ini dirancang dengan menggunakan dua sistem pengaman, yaitu pengaman jalur api sepeda motor dan pengunci roda. Pada pengaman pengapian dirancang dengan menggunakan sensor tegangan berupa rangkaian pembagi tegangan sebagai pendeteksi perubahan tegangan. Pada pengunci roda dirancang dengan menggunakan sensor halangan berupa LED inframerah dan fotodioda yang berfungsi sebagai penghitung putaran roda, serta dipasang sebuah motor pengunci / pneumatic yang berfungsi sebagai pengunci roda. Selain itu juga dipasang sebuah buzzer sebagai alarm. Alat ini memiliki dua keadaan sistem yaitu aktif dan terbuka. Jika terjadi perubahan tegangan yang disebabkan oleh kunci sepeda motor atau putaran pada roda melebihi jangkauan yang telah ditetapkan maka pengunci roda dan buzzer akan aktif. Hasil pengujian menunjukkan bahwa alat ini telah berjalan dengaan baik.

vi

ABSTRACT

MOTORCYCLE SAFETY EQUIPMENT DESIGN WITH DUAL SYSTEM BASED MICROCONTROLLER USING BLUETOOTH LINVOR EGBT-046S

Has designed a motorcycle safety equipment with dual system based microcontroller using Bluetooth Linvor EGBT-046S as a solution in the field of motorcycle safety . This device designed use two safety systems , the path of fire safety and motorcycle locking wheel. On safety ignition designed using a voltage sensor as a voltage divider circuit for voltage change detection . On locking wheel path designed using an obstancle sensor form photodiode and infrared LED that serves as a counter rotation of the wheel , and there assembled a lock device / pneumatic that serves as locking wheel. It also installed a buzzer as an alarm . This tool has two state of the system is active and open . If the voltage changes caused by motorcycle key in a state on or spin of the wheel exceeds a predetermined range so wheel lock and buzzer will be active . The results show that the tool has been running well .

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Seiring berkembangnya tekhnologi bertambah pula kebutuhan hidup, sulitnya mendapatkan kehidupan yang layak karena semakin meningkatnya harga jual barang yang dibutuhkan untuk mememuhi belanja rumahtangga. Berbagai cara pun ditempuh dan tak luput pula cara-cara yang tidak halal terpaksa dilakukan. Oleh karena itu di sekitar kita banyak terjadi perampokan atau penipuan demi mendapatkan keuntungan sepihak. Dalam hal ini penulis mengaitkannya dengan pencurian barang seperti sepeda motor.

Sepeda motor merupakan barang yang sangat banyak dipakai oleh masyarakat sebagai mobilitas atau kedaraannya ke tempat kerja atau hal lainnya. Bahkan sekarang sepeda motor telah menjadi kebutuhan primer untuk sebagian besar orang. Tidak mungkin jika sepeda motor yang kita miliki selalu ada di dalam pengawasan mata kita. Ketika sampai di kantor atau di tempat tujuan sangat lazim kita akan meletakkan sepeda motor kita di tempat parkir. Tidak semua tempat parkir memiliki penjaga atau petugas parkir, sehingga sepeda motor kita sering kita letakkan tanpa ada pengawasan, hingga pencuri dapat menjalakan aksinya. Sehingga kita membutuhkan alat pengaman sepeda motor.

Saat ini, telah banyak dibuat alat pengaman sepeda motor dengan berbagai metode dan sistem. Misalnya alat pengaman sepeda motor yang telah dirancang oleh saudara John Dalton, S.Si ( alumni Fisika FMIPA USU ) yang menggunakan sensor magnet pada stang dan roda serta menggunakan short message service (SMS) sebagai notifier ( pemberitahuan ) ketika terjadi perlakuan yang dideteksi sensor tersebut. Hasilnya pengguna akan mendapatkan pemberitahuan berupa SMS ketika terjadi pergeseraan pada stang dan pada roda. Ada saatnya di tempat parkir umum misalnya,

2

tidak jarang tukang parkir memindahkan sepeda motor kita untuk keluar-masuk sepeda motor yang lain dan ini bukan merupakan suatu tindakan pencurian. Selain itu ketika telah terdeteksi adanya perlakuan yang dianggap pencurian oleh alat, respon yang diberikan hanya berupa pemberitahuan kepada si pemilik kendaraan. Jadi jika pemilik kendaraan ini terlambat untuk memeriksa sepeda motornya, maka kemungkinan besar sepeda motor tersebut akan hilang karena sepeda motor masih tetap bisa dikendara1. Maka hal di ataslah yang merupakan latar belakang saya untuk membuat sebuah alat pengaman sepeda motor dengan judul “RANCANGAN ALAT

PENGAMAN SEPEDA MOTOR SISTEM GANDA BERBASIS

MIKROKONTROLLER MENGGUNAKAN BLUETOOTH LINVOR EGBT-046S” yang merupakan pengembangan dari alat yang sudah ada sebagai solusi baru dalam bidang pengamanan sepeda motor.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Melihat dari latar belakang yang telah penulis uraikan di atas maka penulis merumuskan masalah bahwa perlunya dibuat alat pengaman sepada motor metode ganda dengan sensitifitas yang sesuai dengan yang dibutuhkan. Oleh karena itu, permasalahannya adalah bagaimana cara merancang alat pengaman sepeda motor sistem ganda berbasis mikrokontroller dengan menggunakan tekonologi Bluetooth.

1.3 BATASAN MASALAH

Adapun batasan masalah yang penulis buat dalam perancangan alat ini adalah :

1. Dalam hal perancangan alat ini, penulis merancang alat pengaman sepeda motor dalam skala laboratorium;

2. Penulis hanya menerangkan tentang sistem dan cara kerja alat.

3. Alat ini memakai sistem pengunci roda dengan jenis velg racing tiga penyangga.

1.4 TUJUAN PENELITIAN

Dalam merancang alat uji ini penulis memiliki tujuan untuk :

1. Membuat suatu alat pengaman sepeda motor berbasis mikrokontroller metode ganda dengan menggunakan komunikasi bluetooth skala laboratorium;

2. Menggunakan ATMega8535 sebagai pengontrol sistem pengaman; 3. Merancang sebuah solusi untuk pengaman sepeda motor.

1.5 MANFAAT PENELITIAN

Adapun manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah :

1. Menerapkan sistem elektronika berbasis mikrokontroller dalam keamanan sepeda motor;

2. Membuat suatu karya ilmiah sebagai bukti turut berperan serta dalam pengembangan teknologi khususnya bidang pengamanan sepeda motor; 3. Membantu mengurangi kekhawatiran pemilik terhadap pencurian sepeda

4

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Dalam bab ini dibahas tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Dalam bab ini dituliskan beberapa teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan teori pendukung yaitu teori tentang mikrokontroller ATMEGA 8535, Motor pengunci, Sensor dan teknologi bluetooth.

BAB III. PERANCANGAN SISTEM

Dalam bab ini dibahas mengenai perancangan dari alat yang dibuat, yaitu diagram blok alat, rangkaian driver atau bagian alat, system kerja dari masing-masing rangkaian dan flowchart.

BAB IV. PENGUJIAN ALAT

Dalam bab ini akan dibahas mengenai hasil dan analisa pengujian berupa data-data yang didapatkan dari pengujian alat.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan hasil akhir dari skripsi yang meliputi kesimpulan dari semua pembahasan yang dilakukan dari perancangan alat ini serta saran-saran yang dikemukakan penulis sebagai pengembangan dan penyempurnaan alat.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikrokontroller

Mikrokontroller merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar ele menya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut Single Chip Microcomputer. Mikrokontroller merupakan sebuah sistem komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (personal computer) yang memiliki beragam fungsi. Perbedaan yang lainnya adalah perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara komputer dengan mikrokontroller. Dalam mikrokontroller ROM jauh lebih besar dibandingkan RAM, sedangkan dalam komputer atau PC, RAM jauh lebih besar dibanding ROM.

Contoh- contoh keluarga mikrokontroller: 1. Keluarga MCS-51

2. Keluarga MC68HC05 3. Keluarga MC68HC11 4. Keluarga AVR 5. Keluarga PIC 8

Dalam perancangan alat ini, digunakan salah satu dari jenis mikrokontroller jenis AVR, karena mikrokontroller ini pemrogramannya relativ mudah dan harganya lebih murah.

2.1.1 Mikrokontroller ATMega8535

Mikrokontroller AVR memiliki arsitektur RISC 8 Bit, sehingga semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar

6

instruksi dieksekusi dalam satu siklus instruksi clock. Dan ini sangat membedakan sekali dengan instruksi MCS-51(Berarsitektur CISC) yang membutuhkan siklus 12 clock. RISC adalah Reduced Instruction Set Computing sedangkan CISC adalah Complex Instruction Set Computing . AVR dikelompokkan ke dalam 4 kelas, yaitu ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan keluarga AT86RFxx. Dari kesemua kelas yang membedakan satu sama lain adalah ukuran onboard memori, on-board peripheral dan fungsinya. Dari segiarsitektur dan instruksi yang digunakan mereka bisa dikatakan hampir sama.

2.1.2. Arsitektur ATMega8535

• Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D; • ADC 10 bit sebanyak 8 Channel;

• Tiga buah timer / counter dan 32 register; • Watchdog Timer dengan oscilator internal; • SRAM sebanyak 512 byte;

• Memori Flash sebesar 8 kb;

• Sumber Interrupt internal dan eksternal; • Port SPI (Serial Pheriperal Interface); • EEPROM on board sebanyak 512 byte; • Komparator analog;

• Port USART (Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver Transmitter );

2.1.3. Fitur ATMega8535

• Sistem processor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz; • Ukuran memori flash 8KB, SRAM sebesar 512 byte, EEPROM sebesar

512 byte;

• ADC internal dengan resolusi 10 bit sebanyak 8 channel;

• Port komunikasi serial USART dengan kecepatan maksimal 2.5 Mbps; • Mode Sleep untuk penghematan penggunaan daya listrik .

2.1.4. Konfigurasi Pin ATMega8535

• VCC merupakan Pin yang berfungsi sebagai pin masukan catudaya; • GND merupakan Pin Ground;

• Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan ADC;

• Port B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai fungsi khususyaitu Timer/Counter, komparator Analog dan SPI;

• Port C (PC0...PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus,yaitu komparator analog dan Timer Osilator;

• Port D (PD0...PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi serial;

• RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler ; • XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan keristal clock eksternal; • AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan;

• ADCAREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC.

8

2.1.5 Fungsi Interupt dan Reset

Interupsi dan reset, pada dasarnya adalah fungsi panggilan. Tujuan dari bagian ini adalah untuk menggambarkan bagaimana menyela fungsi dan bagaimana me-reset, yang merupakan interupsi khusus, fungsi Interupsi, sebagai nama mereka menyarankan, mengganggu aliran program prosesor dan menyebabkannya bercabang ke sebuah rutin layanan interupsi (ISR) yang melakukan apa yang seharusnya terjadi ketika interupsi terjadi. Interupsi berguna untuk situasi-situasi di mana prosesor harus segera menanggapi interupsi atau dalam kasus-kasus di mana sangat boros untuk prosesor untuk menghitung sebuah perintah. Contoh perlunya tanggapan langsung termasuk menggunakan interupsi untuk melacak waktu (interrupt dapat memberikan tanda centang untuk basis waktu jam) atau tombol off darurat yang segera menghentikan mesin saat terjadi keadaan darurat. Contoh aplikasi yang berguna lainnya interupsi termasuk perangkat seperti keypads atau perangkat input lainnya. Dalam hal kemampuan mikrokontroler untuk instruksi proses, kita manusia sangat lambat. Ini akan menjadi boros untuk prosesor perhitungan keypad dengan harapan bahwa salah satu kita manusia lambat telah menekan tombol. Dalam hal ini, menekan sebuah tombol mungkin menyebabkan interupsi dan mikrokontroler akan kemudian sebentar berhenti sejenak untuk melihat apakah tindakan yang diperlukan itu. Jika penekanan tombol adalah yang pertama dari beberapa yang diperlukan untuk menyebabkan tindakan terjadi, prosesor akan kembali ke tugas sampai cukup kunci telah ditekan untuk memerlukan tindakan.

Menggunakan interupsi membebaskan prosesor dari polling keypad menerus pada tingkat yang banyak, jauh lebih cepat dari yang kita dapat menekan tombol. Semua menyela, termasuk reset, fungsi persis dengan cara yang sama. Setiap interrupt memiliki alamat vektor yang ditugaskan untuk itu rendah di memori program. Compiler menempatkan awal alamat interupsi layanan terkait rutin dan instruksi jump relatif di vector lokasi untuk setiap interrupt.When terjadi interrupt, program selesai mengeksekusi instruksi saat ini dan kemudian cabang ke lokasi vektor yang terkait dengan interupsi itu. Program ini kemudian mengeksekusi instruksi jump relatif terhadap ISR dan mulai dijalankan. Ketika interupsi terjadi, return address (alamat dari instruksi berikutnya yang akan dieksekusi ketika interupsi selesai) disimpan pada

sistem stack. Instruksi terakhir dalam rutin layanan interupsi adalah RETI perakitan pengajaran bahasa, yang merupakan kembali dari mengganggu. Instruksi ini menyebabkan alamat pengirim yang akan muncul dari tumpukan dan Program eksekusi untuk melanjutkan dari titik di mana itu terganggu.

Dalam prosesor AVR, semua menyela memiliki prioritas yang sama. Tidak ada penyisihan untuk satu mengganggu untuk mengganggu interupsi lain, yaitu, satu interupsi tidak dapat memiliki prioritas di atas yang lain mengganggu. Hal ini dimungkinkan, namun, untuk dua interupsi terjadi secara bersamaan. Arbitrase skema, kadang-kadang disebut sebagai prioritas, disediakan untuk menentukan interrupt mengeksekusi dalam kasus ini. Dalam kasus di mana dua interupsi terjadi secara bersamaan, interrupt dengan vektor terendah bernomor akan dieksekusi terlebih dahulu.

Gambar 2.2 Hardware Interupt Program 2.2 Elektro-Pneumatic

Elektro-pneumatik merupakan pengembangan dari pneumatik, dengan prinsip kerjanya memilih energi pneumatik sebagai media kerja (tenaga penggerak) sedangkan media kontrolnya mempergunakan sinyal elektrik ataupun elektronik. Sinyal elektrik dialirkan ke kumparan yang terpasang pada katup pneumatik dengan mengaktifkan saklar, sensor ataupun relay pembatas yang berfungsi sebagai penyambung ataupun pemutus sinyal. Sinyal yang dikirimkan ke kumparan tadi akan

10

menghasilkan medan elektromagnet dan akan mengaktifkan katup pengatur arah sebagai elemen akhir pada rangkaian kerja pneumatik. Sedangkan media kerja pneumatik akan mengaktifkan atau menggerakkan elemen kerja pneumatik seperti motor-pneumatik atau silinder yang akan menjalankan sistem.

Gambar 2.3 Pneumatic

Sinyal listrik pada teknik kontrol elektro-pneumatik diperlukan dan diproses tergantung pada gerakan langkah kerja elemen kerja. Sinyal listrik ini didapatkan bisa dengan cara mengaktifkan relay atau bisa juga dengan mengaktifkan sensor, misalkan sensor mekanik ataupun elektronik. Sinyal masukan listrik memiliki dua fungsi kerja yaitu “Normally open” (NO, pada kondisi tidak aktif sambungan tidak tersambung), “Normally closed” (NC, kondisi tidak aktif sambungan tersambung) dan “Change Over” (tersambung bergantian, kombinasi dari NO dan NC).

2.3 Sensor

2.3. 1 Sensor Halangan

Dalam hal ini sensor digunakan untuk memberi keadaan pada mikrokontroller sehingga dapat memberi perintah kepada pengunci roda untuk mengunci. Sensor yang digunakan dalam bagian alat ini terdiri dari dua, yaitu LED ( Light Emiting Dioda ) infarmerah sebagai pemancar sinyal inframerah dan Fotodioda sebagai penerima sinyal inframerah tersebut.

2.3.1.1 LED Inframerah

Semua remote kontrol menggunakan transmisi sinyal infra merah yang dimodulasi dengan sinyal carrier dengan frekuensi tertentu yaitu pada frekuensi 30KHz sampai 40KHz. Sinyal yang dipancarkan oleh pengirim diterima oleh penerima infra merah dan kemudian didecodekan sebagai sebuah paket data biner. Pada transmisi infra merah terdapat dua terminologi yang sangat penting yaitu : „space‟ yang menyatakan tidak ada sinyal carrier dan „pulse‟ yang menyatakan ada sinyal carrier seperti pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.4 Pulse-space terminologi

Untuk transmisi data bisaanya sinyal ditransmisikan dalam bentuk pulsapulsa. Ketika sebuah tombol ditekan pada remote kontrol maka IR akan mentransmitkan sebuah sinyal yang akan dideteksi sebagai urutan data biner. Led infra merah adalah jenis dioda yang memencarkan cahaya infra merah, aplikasi sederhana penggunaan led infra merah ini adalah pada remote TV. Led infra merah pada dasarnya adalah dioda PN silicon bisaa yang dikemas dalam kotak transparan. Sinar infra merah dihasilkan dari pertemuan Arsenida Galium pada led infra merah yang diberikan tegangan listrik. Led infra merah merupakan salah satu komponen elektronika yang akan mengantar arus jika dialiri bisa maju. Led infra merah terbuat dari bahan Arsenida gelium atau Fosfida Galium (GaAS atau Gap), dan ditempatkan dalam suatu wadah yang tembus pandang. Untuk membedakan antara katoda dan anodanya dapat dilihat dari bentuk elektrodanya yang besar adalah katoda. Material yang digunakan dalam konstruksi led akan menentukan jenis cahaya yang diradiasikan. Apakah cahaya tampak atau cahaya tidak tampak. Sebagai contoh material GaAlAs menghasilkan cahaya infra merah (cahaya tidak tampak), sedangkan GaAsP menghasilkan cahaya tampak merah. Pada sistem ada dua jenis led yang digunakan yaitu sebagai indikator dan juga sebagai komponen pengirim cahaya infra merah.

12

Berikut rangkaian pengirim infra merah:

Gambar 2.5 Rangkaian pengirim infra merah

2.3.1.2 Fotodioda

Fotodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Fotodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Fotodioda merupakan sebuah dioda dengan sambungan pn yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh fotodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.

.

Prinsip kerja dari fotodioda jika sebuah sambungan-pn dibisa maju dan diberikan cahaya padanya maka pertambahan arus sangat kecil sedangkan jika sambungan pn dibisa mundur arus akan bertambah cukup besar. Cahaya yang dikenakan pada fotodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron-elektron-elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang dikenakan pada fotodioda.

Alat yang mirip dengan fotodioda adalah fototransistor (Phototransistor). Fototransistor ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan Fotodioda. Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini diinjeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian Kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari fototransistor secara umum akan lebih lambat dari pada fotodioda.

2.4 Komunikasi Bluetooth

Bluetooth merupakan sistem komunikasi radio jarak dekat yang ditujukan untuk menggantikan kabel sebagai penghubung perangkat portable dan atau antar-perangkat elektronik. Keunggulan Bluetooth antara lain robustness (ketahanan yang baik, seperti terhadap interferensi), perangkat yang tidak kompleks, daya yang rendah dan biaya murah. Bluetooth beroperasi di pita frekuensi 2,4 GHz yang merupakan pita unlicensed ISM dengan standar IEE 802.11b. Penggunaan frekuensi hopping pada transceiver digunakan untuk mengurangi terjadinya interferensi dan fading. Untuk mengurangi kompleksitas pada transceiver digunakan sistem modulasi binary. Bluetooth memiliki simbol rate 1 Msymbol/s dengan panjang tiap slot 625 ms. Untuk transmisi full duplex digunakan skema Time-Division Duplex (TDD). Tiap-tiap kanal membawa informasi berupa paket- paket. Setiap paket yang dikirimkan memiliki frekuensi hop yang berbeda.

14

Protokol Bluetooth menggunakan kombinasi circuit switching dan packet switching. Slot dapat digunakan untuk sistem komunikasi sinkron atau asinkron, baik untuk data maupun voice. Kanal voice mendukung 64 kbps kanal (voice) yang sinkron pada setiap arah. Kanal asinkron dapat mendukung maksimal 723.2 kbps asimetrik (dan sampai 57.6 kbps pada arah sebaliknya) atau 433.9 kbps simetris.

2.4.1 Cara Kerja Bluetooth

Sistem bluetooth terdiri dari sebuah radio transceiver, baseband link Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART, PCM USB Interface), flash dan voice codec. Baseband link controller menghubungkan perangkat keras radio ke baseband processing dan layer protokol fisik. Link manager melakukan aktivitas-aktivitas protokol tingkat tinggi seperti melakukan link setup, autentikasi dan konfigurasi.

Protokol bluetooth menggunakan sebuah kombinasi antara circuit switching dan packet switching. Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless akan mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet), bahkan untuk daya kelas 1 bisa sampai pada jarak 100 meter.

Bluetooth merupakan chip radio yang dimasukkan ke dalam komputer, printer, handphone dan peralatan lainnya. Chip bluetooth ini dirancang untuk menggantikan kabel. Informasi yang biasanya dibawa oleh kabel dengan Bluetooth ditransmisikan pada frekuensi tertentu kemudian diterima oleh chip Bluetooth kemudian informasi tersebut diterima oleh komputer, handphone dan peralatan lainnya.

Tiga buah lapisan fisik yang sangat penting dalam protokol arsitektur Bluetooth ini adalah :

1. Bluetooth radio, adalah lapisan terendah dari spesifikasi Bluetooth. Lapisan ini mendefinisikan persyaratan yang harus dipenuhi oleh perangkat tranceiver yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz ISM.

2. Baseband, lapisan yang memungkinkan hubungan Radio Frequency (RF) terjadi antara beberapa unit Bluetooth membentuk piconet. Sistem RF dari bluetooth ini menggunakan frekuensi-hopping-spread spectrum yang mengirimkan data dalam bentuk paket pada time slot dan frekuensi yang telah ditentukan, lapisan ini melakukan prosedur pemeriksaan dan paging untuk sinkronisasi transmisi frekuensi hopping dan clock dari perangkat bluetooth yang berbeda.

3. LMP (Link Manager Protocol), bertanggung jawab terhadap link set-up antar perangkat Bluetooth. Hal ini termasuk aspek security seperti autentifikasi dan enkripsi dengan pembangkitan, penukaran dan pemeriksaan ukuran paket dari lapis baseband.

BAB III

PERANCANGAN ALAT

3.1 Diagram Block Sistem

Rancangan Alat Pengaman Sepeda Motor Sistem Ganda Menggunakan Teknologi Bluetooth yang dirancang ini berfungsi sebagai alat pengaman sepeda motor dari tindak pencurian yang dibuat dengan dua sistem yaitu penguncian automatis dan pengamanan jalur api dengan memperhatikan parameter / perlakuan yang memang diasumsikan adalah tindak pencurian.

Diagram blog alat ini dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 3.1 Diagram Block Sistem LED

Pneumatic LCD

M

ik

ro

k

o

n

tro

o

le

r

A

T

M

e

g

a

8

5

3

5

Relay

Relay

Bl

ue

too

th

Jalur Api Buzzer

Fotodioda

Penguat

Relay HP

Dalam hal ini seperti pada judul alat adalah sistem pengaman sepeda motor dengan sistem ganda, tentunya ada dua sistem yang bekerja pada alat ini sebagai alat pengaman, yaitu pengamanan pengapian dan kunci roda.

Pada pengaman pengapian dipasang rangkaian pembagi tegangan yang berfungsi sebagai sensor tegangan yang masuk dari kunci sepeda motor.

Pada pengaman roda dipasang sebuah motor pengunci roda yaitu elektro-peneumatic / motor pengunci yang memiliki sistem hidraulik yang prinsip kerjanya sama seperti motor DC. Jika diberi tegangan pada kutub positif, hidraulik motor pengunci akan aktif, demikian sebaliknya Pada roda juga dipasang sensor halangan yaitu LED inframerah dan fotodioda yang bekerja sebagai sensor halangan. Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi putaran roda yang diteruskan ke op-amp LM 358 untuk menyesuaikan tegangan keluaran yang kemudian dikirimkan ke mikrokontroller. Jalur api adalah hubungan langsung antara baterai sepeda motor dengan pengapian sepeda motor yang berfungsi untuk membuat keadaan sepeda motor dalam keadaan standby.

Mikrokontroller ATMega8535 sebagai pengolah data diprogram sehingga dapat mengontrol kerja perangkat-perangkat yang digunakan pada pembuatan alat ini. Pada alat ini ada dua keadaan yang dibuat, yaitu

1. Sistem Aktif 2. Sistem Terbuka

Pada keadaan sistem aktif, berarti sistem pengamanan sedang berjalan, perangkat bluetooth tidak menerima data sebagai perintah membuka sistem, sedangkan sistem terbuka adalah keadaan normal sepeda motor tanpa sistem pengamanan.

Dalam keadaan sistem aktif, andaikan saja dengan segala cara seseorang dapat membuka kunci sepeda motor dengan kunci tiruan atau lainnya, maka sensor tegangan akan berfungsi sebagai pendeteksi tegangan dari kunci sepeda motor. Jika ada tegangan masuk dari kunci sepeda motor, maka sinyal akan dikirimkan ke mikrokontroller dengan keadaan low sekitar 2.1 V. Sesuai program yang diunduh ke mikrokontroller, jika tegangan masukan dari sensor tegangan =< 5V maka sistem dalam keadaan aktif, maka mikrokontroller akan mengaktifkan alarm dan memberi sinyal ke motor pengunci untuk mengunci roda.

18

Demikian juga dalam keadaan aktif, jika seseorang mencoba menggiring sepeda motor sebelum membuka sistem, maka sensor halangan akan menghitung banyaknya putaran roda. Pada hal ini dibuat batas tiga kali putaran pada roda dengan velg racing tiga penyangga. Jika putaran melampaui batas ini maka sensor halangan melalui penguat op-amp akan mengirim sinyal ke mikrokontroller untuk mengaktifkan alarm dan mengaktifkan pengunci roda.

Untuk mematikan alarm, membuka pengunci roda dan menyambungkan jalur api pada kedua keadaan di atas, dapat dilakukan dengan cara mengirim kode password ke perangkat bluetooth untuk membuka sistem sehingga sistem dalam keadaan terbuka. Maka alat pengaman sepeda motor ini dapat dikendalikan perangkat bluetooth untuk menentukan keadaan sistem ( terbuka atau tertutup ) berdasarkan kode password yang dikirimkan.

Kode password yang dikirimkan pada perangkat bluetooth berupa kata kunci yang akan diterjemahkan kedalam bahasa ASCII. Misalnya jika perangkat bluetooth menerima huruf b, maka yang dikirimkan ke mikrokontroller berupa kode ASCII b yaitu 98. Demikian pada kombinasi huruf selanjutnya yang diterima satu persatu oleh perangkat bluetooth. Dalam rancangan alat ini dibuat untuk kode pembuka sistem

dikirimkan dengan katakter “buka” dengan ASCII 98,117,107,97, sedangkan untuk menutup atau mengaktifkan sistem pengaman dikirim kode “aktif” dengan ASCII

97,107,116,105,102.

3.2 Rangkaian Power Suplay

Power suplay berfungsi sebagai sumber tegangan pada seluruh sistem alat. Dalam hal ini terdiri dari dua bagian yaitu baterai ACU 12 V DC dan rangkaian regulator dengan output 5V DC.

Pada rangkaian terdapat dua output tegangan yaitu 12V DC sebagai masukan ke kunci sepeda motor, relay kemuadian ke motor pengunci dan 5V DC ke rangkaian sistem.

Rangkaian power suplay dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 3.2 Rangkaian Power Suplay 3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA8535

Dalam alat ini digunakan mikrokontroller ATMEGA8535 yang merupakan pengolah data dari semua sistem. Yang menerima data dari Bluetooth, sensor halangan atau pun tegangan dalan lainnya, serta mengolahnya dan memberikan sinyal keluaran yang terprogram. Mikrokontroller ATMEGA8535 dapat diprogram dengan bahasa C dan dapat menggunakan software AVR Studio untuk membuat programnya. Kemuadian program yang dibuat diunduh ke dalam memori mikrokontroller melalu komunikasi serial USB ke komputer dengan alat yang disebut downloader.Gambar rangkaian mikrokontroller ATMEGA8535 dapat dilihat seperti berikut :

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA8535

1

2

V

20

Mikrokontroller ATMEGA8535 memiliki 32 pin I/O, yang terdiri dari port A, port B, port C dan port D yang masing-masing memiliki delapan pin. Pin 33 sampai pin 40 adalah port A yang merupakan port ADC yang dapat menerima data serial. Pin 1 sampai 8 adalah port B, pin 22 sampai 29 adalah port C dan pin 14 sampai 21 adalah port D.

Dalam rangkaian mikrokontroller ini ditentukan pin 22 sampai 29 kecuali 25 sebagai pin keluaran disambungkan ke LCD, pin 14 dan 15 sebagai pin masukan disambungkan ke Bluetooth, pin 17 sebagai pin masukan yang disambungkan ke rangkaian penguat sinyal sensor halangan, pin 2 dan pin 3 sebagai pin keluaran disambungkan ke rangkaian motor DC untuk tegangan masukan relay yang mengatur penguncian roda, pin 1 sebagai pin keluaran disambungkan ke relay sebagai saklar ke jalur api dan pengunci, pin 4 sebagai pin keluaran disambungkan ke buzzer, pin 40 sebagai pin masukan disambungkan ke sensor tegangan, pin 10 dan 30 sebagai VCC dan AVCC disambungkan ke catu daya 5V DC. Untuk lebih lanjutnya nanti dapat dilihat pada lampiran rangkaian lengkap dari alat ini.

3.4 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

LCD (Liquid Crystal Display) adalah modul penampil yang banyak digunakan karena tampilannya menarik. LCD yang paling banyak digunakan saat ini ialah LCD LMB162ABC karena harganya cukup murah. LCD LMB162ABC merupakan modul LCD dengan tampilan 2x16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. Modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD.

Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD memiliki CGROM (Character Generator Read Only Memory), CGRAM (Character Generator Random Access Memory), dan DDRAM (Display Data Random Access Memory).

LCD yang umum, ada yang panjangnya hingga 40 karakter (2x40 dan 4x40), dimana kita menggunakan DDRAM untuk mengatur tempat penyimpanan karakter tersebut.

Tabel 3.1 Peta memori LCD

Gambar berikut menampilkan hubungan antara LCD dengan port mikrokontroler:

Gambar 3.4 Rangkaian Skematik dari LCD ke mikrokontroler

Pada gambar rangkaian di atas pin 1 dihubungkan ke Vcc (5V), pin 2 dan 16 dihubungkan ke Gnd (Ground), pin 3 merupakan pengaturan tegangan Contrast dari LCD, pin 4 merupakan Register Select (RS), pin 5 merupakan R/W (Read/Write), pin 6 merupakan Enable, pin 11-14 merupakan data. Reset, Enable, R/W dan data dihubungkan ke mikrokontroler Atmega8535. Fungsi dari potensiometer (R2) adalah untuk mengatur gelap/terangnya karakter yang ditampilkan pada LCD.

22

3.5 Rangkaian Sensor

Dalam perancangan alat ini menggunakan dua buah sensor dengan fungsi masing-masing, yaitu :

a. Sensor halangan untuk menghitung putaran roda pada saat sistem aktif;

b. Sensor tegangan untuk mendeteksi perubahan tegangan yang disebabkan oleh kunci sepeda motor.

3.5.1 Sensor Halangan Pada Roda

Rangkaian ini terdiri dari sebuah pemancar infra merah, dan sebuah rangkaian penerima infra merah. Pemancar infra merah dipasang bersebelahan dengan rangkaian penerima yang dilengkapi dengan fotodioda. Jika roda berputar yang menyebabkan penyangga racing roda menghalangi sinar inframerah dari LED ke fotodioda dalam hal transistor akan berada dalam keadaan cutoff maka tegangan yang dikirimkan ke mikrokontroller sebesar 0 volt, ini ditetapkan sebagai keadaan low. Sebaliknya jika antara LED dan fotodioda tidak ada penghalang maka transistor dalam keadaan saturasi dengan tegangan pada collector sebagai masukan pada mikrokontroller sebesar 5 volt , ini ditetapkan sebagai keadaan high. Pada keadaan ini mikrokontroller mengenali sinyal ini sebagai perintah untuk menambah nilai counter.

Pada alat ini pemancar yang digunakan adalah sebuah pemancar infra merah, sebuah rangkaian penerima sinyal infra merah. Rangkaian pemancar infra merah tampak seperti gambar di bawah ini,

Pada rangkaian di atas digunakan sebuah LED infra merah yang diserikan dengan sebuah resistor 330 ohm. Resistor ini berfungsi untuk membatasi arus yang masuk ke LED infra merah agar LED infra merah tidak rusak. Resistor yang digunakan adalah 330 ohm sehingga arus yang mengalir pada LED infra merah adalah sebesar:

Ampere R

V V

i Led _0,01

330 3 , 3 330

7 , 1 5

     

Rangkaian penerima infra merah seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3.6 Rangkaian Penerima sinar infra merah

Foto diode yang dipakai adalah QSD2030F Plastic Silicon Photodiode. Berdasarkan datasheetnya fotodioda mengalirkan arus 10 nA saat tidak terkena sinar infra merah, dan 15 µA saat terkena sinar infra merah tergantung dari besarnya intensitas yang mengenainya . Semakin besar intensitasnya, maka arusnya semakin besar.

24

Berdasarkan rangkaian di atas, maka tegangan output dari fotodioda dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

V = I R2 Maka :

a. Saat tidak ada sinar infra merah, I= 10 nA =10x109 A V= 10x109A x 330 Ω = 0,0000033 V = 3,3 µV b. Saat ada sinar infra merah, I= 15 µA =15x106 A

V= 15x106A x 330 Ω = 0,00495 V = 4,95 mV

Pada rangkaian di atas, output dari fotodioda diumpankan ke Op Amp LM358 merupakan IC penguat dengan dua Op Amp. IC LM358 memiliki karakteristik dapat menguatkan sampai 100 kali penguatan. Pada Op Amp pertama tegangan input akan diperkuat sampai maksimal 100 kali penguatan, besarnya penguatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

 

K R A_V Trimpot

1

kali K

K

A_V 100

1

100 _

  

Sehingga tegangan keluaran dari op-amp pertama dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Vout = Av x Vin

a. Saat tidak ada sinar infra merah, Vin = 3,3 µV = 0,0000033 V Vout= 100 x 0,0000033 V = 0,00033 V = 0,33 mV

b. Saat ada sinar infra merah, Vin = 4,95 mV = 0,00495 V V= 100 x 0,00495 V = 0,495 V

Tegangan keluaran dari penguat pertama saat ada sinar infra merah adalah 0,495 Volt, tegangan ini belum cukup untuk dapat membuat transistor saturasi. Karena

itu diperlukan penguatan yang kedua. Pada Op-Amp kedua tegangan input akan diperkuat sampai 10 kali penguatan, dimana besarnya penguatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

 

K R A_V Trimpot

1

kali K

K

A_V 10

1

10 _

  

Penguatan kedua dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: Vout=Av x Vin

a. Saat tidak ada sinar infra merah, Vin = 0,33 mV = 0,00033 V Vout= 10 x 0,00033 V = 0,0033 V = 3,3 mV

b. Saat ada sinar infra merah, Vin = 0,495 V V= 10 x 0,495 V = 4,95 V

Keluaran dari penguat ke-2 akan menjadi masukan untuk transistor. Perhitungannya sebagai berikut:

Rb Vbe Vb ib 

a. Saat tidak ada sinar infra merah, Vb = 3,3 mV = 0,0033 V

A volt volt Rb Vbe Vb

ib 0,000148

4700 7 , 0 0,0033       

Tanda minus (-) menunjukkan tidak ada arus yang mengalir pada basis yang berarti transistor dalam keadaan Cutoff.

b. Saat ada sinar infra merah, Vb = 4,95 V

A volt volt Rb Vbe Vb

ib 0,000904

4700 7 , 0 4,95      

26

Berikutnya menghitung tegangan keluaran dari transistor, dengan menggunakan (hfe = 200).

Ic=ib x hfe

a. Saat tidak ada sinar infra merah, ib = -0,000148 A ≈ 0 A IC= ib x hfe = 0 x 200 = 0









volt volt volt x A volt xR I V V V V C C CC C CC CE 5 0 5 4700 0 5          

b. Saat tidak ada sinar infra merah, keluaran dari transistor adalah 5 volt. Saat ada sinar infra merah, ib = 0,000904 A

IC= ib x hfe = 0,000904 A x 200 = 0.1808 A

Pada kolektor terdapat tahanan 4700 Ω, sehingga IC maksimum adalah:

A volt

Rc Vcc maks

ic 0,00106

4700 5    









volt volt volt x A volt maksxR I V V V V C C CC C CC CE 0 5 5 4700 00106 , 0 5          

Saat ada sinar infra merah, keluaran dari transistor adalah 0 volt, keadaan low.

3.5.2 Sensor Tegangan

Rangkaian ini berfungsi untuk mengirimkan sinyal ke mikrokontroler jika kunci diaktifkan. Dalam hal ini digunakan rangkaian pembagi tegangan dengan input sebesar 12 volt dari baterai ACU dan dua buah resistor masing-masing sebesar 4K7 Ohm dan 1K Ohm.

Tegangan 12 volt yang berasal dari baterei AC diturunkan dengan menggunakan pembagi tegangan. Sesuai dengan rumus pembagi tegangan, maka outputnya adalah:



1 2 2







1000

12 4700 1000

2,1

Out cc

Out

R

V xV x v

R R

V Volt



 

   



Tegangan 2,1 Volt ini merupakan tegangan high ketika kunci di ON kan. Gambar rangkaiannya tampak seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3.7 Rangkaian Sensor Tegangan

3.6 Rangkaian Relay

Relay yang digunakan adalah relay 6 – 15 volt, dengan arus stabil sebesar 450 mA. Rangkaian rangkaian driver relay ini berfungsi sebagai saklar elektronik untuk menghubungkan relay dengan sumber tegangan positif. Pada perancangan ini digunakan relay 12 volt dan sebuah rangkaian transistor sebagai saklar.

Komponen utama dari rangkaian ini adalah relay. Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari lempengan logam sebagai saklar dan kumparan

28

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 negatip relay (kaki 2) dihubungkan ke ground, maka kumparan akan menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet ini akan menarik logam yang mengakibatkan saklar terhubung.

Rangkaian driver relay ini ditunjukkan pada gambar berikut ini :

Gambar 3.8 Rangkaian driver relay

Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay digunakan transistor tipe NPN

Untuk menentukan tipe transistor yang digunakan, maka harus diketahui arus yang mengalir pada relay. Relay yang digunakan adalah 4088, relay ini dapat bekerja dengan baik pada tegangan 9-15 volt, oleh sebab itu pada alat ini digunakan tegangan 12 volt sebagai tegangan kerja relay. relay ini memerlukan arus sebesar 38 mA untuk dapat bekerja dengan baik, maka transistor yang digunakan harus dapat mengalirkan

arus 38 mA pada colektornya. Pada alat ini digunakan transistor tipe NPN C945, yang dapat mengalirkan arus maksimal 100 mA pada kolektornya.

Untuk menghitung hambatan yang digunakan pada basis. (hfe min = 90) mA atau A A hfe iC

ib 0,00042 0,42

90 038 , 0   

dengan demikian nilai Rb maksimum yang harus digunakan adalah: 

 

 

 10.476

00042 , 0 6 , 0 5 A volt volt ib Vbe Vb Rb

Rb minimum yang dapat digunakan adalah (ib Max = 20 mA):       220 02 , 0 6 , 0 5 max A volt volt ib Vbe Vb Rb

Pada alat ini digunakan resistor 10 K .

Input dari rangkaian ini dihubungkan ke mikrokontroler, sehingga ON/OFF relay dapat dikendalikan oleh mikrokontroler.

3.7 Rangkaian Buzzer

Dalam perancangan alat ini, buzzer digunakan sebagai alarm yang mengeluarkan gelombang suara ketika mendapat tegangan keluaran dari mikokontroller. Gambar rangkaian buzzer dapat dilihat di bawah ini :

30

3.8 Rangkaian Driver Motor DC

Rangkaian driver motor DC ini berfungsi untuk menggerakkan motor DC searah atau berlawanan arah dengan jarum jam. Rangkaian ini sebagai penghubung antara motor DC dengan mikrokontroller. gambar rangkaian driver motor DC ditunjukkan pada gambar 3.7.

Gambar 3.10 Rangkaian driver motor DC

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 negatip 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 ke sumber tegangan posistif atau negatif.

Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay digunakan transistor tipe NPN. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatip 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.

Saat relay yang terhubung ke PortB.0 pada mikrokontroler diaktifkan, maka common relay akan terhubung ke Normally Open (NO) pada relay pertama, sehingga motor mendapat tegangan positif pada satu kutupnya, sedangkan kutub yang lain terhubung ke tegangan negatif, dengan demikian maka motor akan berputar ke satu arah.

Sebaliknya saat relay yang terhubung ke PortB.1 pada mikrokontroller diaktifkan, maka common relay akan terhubung ke Normally Open (NO) pada relay kedua, sehingga motor mendapat tegangan positif pada satu kutub, sedangkan kutub

32

yang lain terhubung ke tegangan negatif, dengan demikinan maka motor akan berputar ke arah yang lain. Berputarnya motor akan menyebabkan kunci terbuka atau tertutup.

Untuk menentukan tipe transistor yang digunakan, maka harus diketahui arus yang mengalir pada relay. Relay yang digunakan adalah JQX-4453, relay ini membutuhkan arus 34 mA untuk dapat bekerja, maka transistor yang digunakan harus dapat mengalirkan arus 34 mA pada colektornya. Pada alat ini digunakan transistor tipe NPN C945, yang dapat mengalirkan arus maksimal 100 mA pada kolektornya.

Berikutnya menghitung hambatan yang digunakan pada basis. (hfe min = 90)

mA atau A A hfe iC

ib 0,00037 0,37

90 034 , 0   

dengan demikian nilai Rb maksimum yang harus digunakan adalah:       11891 00037 , 0 6 , 0 5 A volt volt ib Vbe Vb Rb

Rb minimum yang dapat digunakan adalah (ib Max = 20 mA):       220 02 , 0 6 , 0 5 max A volt volt ib Vbe Vb Rb

Jadi untuk pemilihan resistornya adalah dengan memilih nilai tengah antara Rb minimum dan Rb maksimum, yaitu:

        5835 2 11671 2 220 11891 Rb

Maka resistor yang digunakan adalah resistor yang memiliki nilai hambatan yang mendekati nilai tersebut, yaitu 4700 ohm atau 4K7.

3.9 Flowchart

BAB IV PENGUJIAN ALAT

Dalam bab ini akan membahas pengujian alat mulai dari pengujian alat pemodul sampai pengujian alat secara keseluruhan dah hasil pengukuran alat. Pengujian tersebut akan dilakukan secara bertahap.

4.1 Pengujian Sistem Minimum

4.1.1 Pengujian Sistem Minimum Mikrokontroller ATMEGA8535

Dalam hal ini, pengujian akan dilakukan dengan pengujian yang bersifat sederhana untuk memastikan bekerja atau tidaknya sistem minimum dari rangkaian ini. Pengujian dilakukan pada I/O mikrokontroller misalnya pada PortA akan diuji untuk menghidup dan mematikan LED secara bergantian. Pengujiannya dengan menggunakan program sebagai berikut :

While (1) {

// Place your code here PORTA = 240

delay_ms(100) PORTA=15 delay_ms(100)}; }

Ketika pengujian dengan memakai program tersebut dijalankan, maka LED akan hidup dan mati secara bergantian.

4.1.2 Pengujian LCD

Setelah pengujian pada mikrokontroller selanjutnya akan dilakukan pengujian LCD dengan melakukan percobaan untuk mengaktifkan LCD yang dikontrol dari mikrokontroller. Dalam hal ini LCD akan dibuat menampilkan beberapa karakter. Misalkan LCD akan dibuat menampilkan karakter seperti berikut :

“

Pengaman Kendaraan

“

Maka digunakan program seperti berikut :

While(1) {

//Place your code here lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("Pengaman"); lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("Kendaraan"); delay_ms(2000); lcd_clear(); };

}

Maka ketika dengan program seperti di atas dilakukan pengujian LCD maka

36

4.1.3 Pengujian Sensor

4.1.3.1 Pengujian Sensor Halangan

Pengujian sensor halangan dapat dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran fotodioda ketika ada atau tidaknya penghalang sinar inframerah yang dipancarkan oleh LED inframerah. Dari hasil pengujian yang diukur menggunakan multimeter digital didapat data seperti tabel berikut :

Tabel 4.1 Pengujian Sensor Halangan

Keadaan Tegangan Keluaran Fotodioda

Ada Penghalang 0 Volt

Tanpa Penghalang 4,99 Volt

Tegangan keluaran fotodioda yang kemudia diperkuat oleh rangkaian op-amp yang kemudian menjadi sinyal masukan untuk mikrokontroller.

4.1.3.2 Pengujian Sensor Tegangan

Pengujian sensor tegangan ini dapat dilakukan dengan mengukur tegangan ujung atau output sensor tegangan dengan ground. Keadaan yang diambil adalah ketika kunci sepeda motor dalam keadaan terbuka dan tertutup pada saat sistem pengaman aktif. Dari hasil pengujian yang diukur menggunakan multimeter digital didapat data sebagai berikut :

Tabel 4.2 Pengujian Sensor Tegangan

Keadaan Tegangan Keluaran

Kunci terbuka 4,58Volt

Dalam program AVR mikrokontroller ditetapkan kondisi jika input <5V maka sistem dalam keadaan sistem aktif, maka kunci roda dan alarm akan aktif karena kondisi tersebut dipastikan kunci sepeda motor dalam keadaan tertutup tanpa pembukaan sistem terlebih dahulu.

4.1.4 Pengujian Pengunci Roda

Pengujian ini dapat dilakukan dengan memberi tegangan masukan pada motor pengunci. Motor pengunci / pengunci roda dikontrol oleh rangkaian motor DC yang mana jika rangkaian motor DC. Dari hasil pengyujian didapatkan tegangan sebagai berikut :

Tabel 4.3 Pengujian Pengunci Roda

Kutub Perlakuan Keadaan Pengunci

Positif Diberi tegangan positif

Pengunci Aktif Negatif Diberi tegangan negatif

Positif Diberi tegangan negatif

Pengunci Tidak Aktif Negatif Diberi tegangan positif

4.1.5 Pengujian Bluetooth

Pengujian Bluetooth dapat dilakukan dengan melakukan koneksi dan pengiriman data. Program yang digunakan untuk pengujian Bluetooth adalah sebagai berikut :

 Program pembaca bluetooth :

// USART Receiver interrupt service routine interrupt [USART_RXC] void usart_rx_isr(void) {

38

status=UCSRA; data=UDR;

if ((status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0) { rx_buffer[rx_wr_index]=data;

if (++rx_wr_index == RX_BUFFER_SIZE) rx_wr_index=0; if (++rx_counter == RX_BUFFER_SIZE)

{

rx_counter=0;

rx_buffer_overflow=1; };

if (indikator2==6) {ps7=data; indikator2=7; } if (indikator2==5) {ps6=data; indikator2=6; } if (indikator2==4) {ps5=data; indikator2=5; } if (indikator2==3) {ps4=data; indikator2=4; } if (indikator2==2) {ps3=data; indikator2=3; } if (indikator2==1) {ps2=data; indikator2=2; } if (indikator2==0) {ps1=data; indikator2=1; } };

}

Data Bluetooth akan disimpan dalam variabel ps1 untuk karakter pertama, ps2 untuk karakter kedua dan seterusnya.

 Program Membandingkan karakter dari Data Bluetooth :

{ if (ps1==98 && ps2==117 && ps3==107 && ps4==97)

{sislok=0; PORTB.0=0; sis_unlock(); PORTB.3=0; kunci=0; hitungan=0; lcd_clear();

lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("Sistem Terbuka"); beeb(); delay_ms(70); beeb();

delay_ms(200);}

if ps1==98, artinya jika karakter pertama Bluetooth yang dirim adalah karakter (ascii a=98) maka perintah berikutnya akan dikerjakan.

 Pengukuran Jarak Koneksi Bluetooth

Pengukuran jarak koneksi bluetooth berguna sebagai penentu jarak kendali pengguna dengan alat pengaman sepeda motor. Pengukuran didasarkan atas perbandingan antara jarak dengan koneksi transmitter-receiver Bluetooth. Koneksi

transmitter dengan receiver Bluetooth dilakukan dengan mengirim karakter “buka”

ketika sedang terdeteksi Berdasarkan pengukuran yang dilakukan, maka dihasilkan data sebagai berikut :

Tabel 4.4 Kondisi Pengukuran Jarak Koneksi Bluetooth

Jarak Kondisi

1 meter Terhubung 2 meter Terhubung 3 meter Terhubung 4 meter Terhubung 5 meter Terhubung 6 meter Terhubung 7 meter Terhubung 8 meter Terhubung 9 meter Terhubung 10 meter Terhubung 11 meter Terhubung 12 meter Terhubung 13 meter Tidak Terhubung 14 meter Tidak Terhubung

40

Dari hasil yang didapat hasil bahwan jarak koneksi maksimal pengontrolan ke terminal bloetooth adalah 12 meter yang mana pada jarak tersebut perangkat bluetooth dengan terminal bluetooth dapat terhubung.

4.2 Analisa Pengujian

4.2.1 Pengukuran Ketelitian Alat Pengaman

Pengukuran ketelitian alat bertujuan untuk mengetahui berkerja atau tidaknya semua sistem yang ada pada alat pengaman. Dalam hal ini mencakup pada dua hal yaitu pada sistem pengaman pengapian dan pengaman roda.

4.2.1.1 Pengukuran Ketelitian Pengaman Pengapian

Dalam hal ini pengaman pengapian sebagaimana telah diuraikan pada bagian perancangan sistem adalah menggunakan sensor tegangan sebagai pendeteksi tegangan dan pemberi respon ke mikrokontroller pada saat sistem sedang aktif. Dari pengukuran yang dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 4.5 Ketelitian Pengaman Pengapian Pengukuran Kunci Motor Pengunci Roda Buzzer

Pertama Terbuka Tidak Aktif Mati

Tertutup Aktif Hidup

Kedua Terbuka Tidak Aktif Mati

Tertutup Aktif Hidup

Ketiga Terbuka Tidak Aktif Mati

Tertutup Aktif Hidup

Keempat Terbuka Tidak Aktif Mati

Tertutup Aktif Hidup

Kelima

Terbuka Tidak Aktif Mati

Dari kelima pengukuran yang dilakukan di saat sistem aktif, kunci motor dalam keadaan terbuka maka pengunci roda tidak aktif dan buzzer dalam keadaan mati, sebaliknya ketika sistem aktif, kunci motor tertutup maka pengunci roda aktif dan buzzer hidup. Dari hasil tersebut dapat dikatakan sistem pengaman pengapian bekerja dengan baik.

4.2.2 Pengukuran Ketelitian Pengaman Roda

Sensor halangan bekerja menghitung berapa banyaknya putaran roda. Dalam hal ini dirancang pada program mikrokontroller bahwa jumlah maksimal putaran roda pada saat sistem aktif adalah tiga kali putaran atau Sembilan kali halangan pada sensor dengan menggunakan velg racing tiga penyangga. Artinya dalam setiap putaran sensor halangan akan memberi kondisi tiga kali high dan tiga kali low. Yang dihitung disini adalah keadaaan low pada sensor halangan karena pada saat itu diasumsikan telah terjadi pergerakan pada roda sepedamotor. Jadi jika sensor memberikan Sembilan kali keadaan low pada saat sistem aktif maka pengunci roda dan buzzer akan aktif. Dari percobaan yang dilakukan sebanyak lima kali, didapat data sebagai berikut :

a. Percobaan Pertama

Tabel 4.6 Percobaan pertama ketelitian pengaman roda Jlh.

Halangan

Halangan di program

Pengunci

Roda Buzzer

%

kesalahan Penyimpangan 1

9

Tidak Aktif Mati

0 % 0 halangan

2 Tidak Aktif Mati

3 Tidak Aktif Mati

4 Tidak Aktif Mati

5 Tidak Aktif Mati

6 Tidak Aktif Mati

7 Tidak Aktif Mati

8 Tidak Aktif Mati

42

b. Percobaan kedua

Tabel 4.7 Percobaan kedua ketelitian pengaman roda Jlh.

Halangan

Halangan di program

Pengunci

Roda Buzzer

%

kesalahan Penyimpangan 1

9

Tidak Aktif Mati

0 % 0 halangan

2 Tidak Aktif Mati

3 Tidak Aktif Mati

4 Tidak Aktif Mati

5 Tidak Aktif Mati

6 Tidak Aktif Mati

7 Tidak Aktif Mati

8 Tidak Aktif Mati

9 Aktif Hidup

c. Percobaan ketiga

Tabel 4.8 Percobaan ketiga ketelitian pengaman roda Jlh.

Halangan

Halangan di program

Pengunci

Roda Buzzer

%

kesalahan Penyimpangan 1

9

Tidak Aktif Mati

0 % 0 halangan

2 Tidak Aktif Mati

3 Tidak Aktif Mati

4 Tidak Aktif Mati

5 Tidak Aktif Mati

6 Tidak Aktif Mati

7 Tidak Aktif Mati

8 Tidak Aktif Mati

d. Percobaan keempat

Tabel 4.9 Percobaan keempat ketelitian pengaman roda Jlh.

Halangan

Halangan di program

Pengunci

Roda Buzzer

%

kesalahan Penyimpangan 1

9

Tidak Aktif Mati

11,11 % 1 halangan

2 Tidak Aktif Mati

3 Tidak Aktif Mati

4 Tidak Aktif Mati

5 Tidak Aktif Mati

6 Tidak Aktif Mati

7 Tidak Aktif Mati

8 Tidak Aktif Mati

9 Tidak Aktif Mati

10 Aktif Hidup

e. Percobaan kelima

Tabel 4.10 Percobaan kelima ketelitian pengaman roda Jlh.

Halangan

Halangan di program

Pengunci

Roda Buzzer

%

kesalahan Penyimpangan 1

9

Tidak Aktif Mati

0 % 0 halangan

2 Tidak Aktif Mati

3 Tidak Aktif Mati

4 Tidak Aktif Mati

5 Tidak Aktif Mati

6 Tidak Aktif Mati

7 Tidak Aktif Mati

8 Tidak Aktif Mati

44

Melihat hasil dari kelima percobaan yakni dari kelima tabel hasil didapat satu tabel yaitu pada percobaan keempat memiliki persen error sebanyak 11,11 % dengan selisih 1 kali halangan dari program yang di mikrokontroller. Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa hal, yaitu :

1. Kecepatan sensor halangan dalam mendeteksi halangan dan kemudian mengirimkan sinyal ke mikrokontroller, hal ini mungkin disebabkan oleh delay yang diperlukan sensor untuk menghitung halangan;

2. Ketidakstabilan catu daya, mungkin disebabkan oleh berkurangnya tegangan keluaran dari baterai ACU atau juga kerenggangan penjepit buaya pada kutub positif – negatif baterai.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pengujian alat ini didapat kesimpulan sebagai berikut :

1. Rancangan alat pengaman sepeda motor dengan skala laboratorium telah berhasil dirancang dengan baik menggunakani sistem pengaman ganda yaitu pada pengapian dan pengunci roda yang kedua sistem ini dikontrol oleh bluetooth sebagai pembuka dan pengunci sistem.

2. Mikrokontroller AVR ATMEGA 8535 dapat digunakan sebagai pengontrol pada berbagai sistem pengamanan termasuk pada sistem pengaman sepeda motor yang telah dirancang ini.

3. Dengan berhasilnya perancangan alat pengaman sepeda motor ini, jadi rancangan alat pengaman sepeda motor sistem ganda berbasis mikrokontroller menggunakan bluetooth dapat menjadi sebuah solusi untuk pengaman sepeda motor.

5.2 Saran

1. Rancangan alat pengaman sepeda motor sistem ganda seperti ini diharapkan nantinya dapat berkembang dan berguna untuk pengguna sepeda motor;

2. Diharapkan alat ini juga bisa lebih dimodifikasi seperti pada pemakaian jumper-jumper yang dapat digantikan oleh komunikasi wireless atau yang lainnya;

46

3. Untuk pengembangan lebih lanjut perlu ditambahakan sebuah modul GSM untuk menambah jarak pemberitahuan keadaan sepeda motor kepada pemiliknya.

DAFTAR PUSTAKA

Barnet, Larry, 2007. Embedded C Programming and the Atmel AVR, 2e. New York : Delmar, Cengage Learning.

Bejo, Agus, 2007. C&AVR Rahasian Kemudahan Bahasa C Dalam Mikrokontroler ATMega8535. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Widjanarka N, Wijaya Ir. 2006. Teknik Digital. Jakarta : Erlangga

Gadre, Dhananjay V. 2001. Programming And Customizing The AVR Microcontroller. New York : McGraw-Hill.

Pardue, Joe. 2005. C Programming For Microcontrollers. California : Smiley Micros.

Malvino, A.P, 1996. Prinsip – Prinsip Elektronika ( diterjemahkan oleh Hanapi Gunawan ). Jakarta : Erlangga.

Camenzid, Hans, 2005. Designing Analog Chips. Re-pubhlising Edition. www.designinganalogchips.com diakses tanggal 12 Mei 2013

Goh, Song-Joo,Ph.D, 1999. Bluetooth Architecture Protocol And Aplications. Singapore : Exelpoint Sistems Pte Ltd.

LitePoint Coorporation, 2010. Handbook - Practical Manufacturing Testing of Bluetooth wireless Devices. www.litepoint.com/support diakses tanggal 14 juli 2013

48

http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?view=article&catid=16%3Amikroprocessorkon troller&id=424%3Asinar-infra-merah&option=com_content&Itemid=14

diakses tanggal 14 Juli 2013

http://blog.uad.ac.id/ervitakusumaputri/teknologi/bluetooth diakses tanggal 8 November 2013

LAMPIRAN I RANGKAIAN LENGKAP

4K7

50

LAMPIRAN II

PROGRAM DI MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 /*****************************************************

This program was produced by the CodeWizardAVR V1.25.8 Standard Automatic Program Generator

© Copyright 1998-2007 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com

Project : Version :

Date : 10/07/2013

Author : Adi Company : F4CG Comments:

Chip type : ATmega8535 Program type : Application Clock frequency : 11,059200 MHz Memory model : Small

External SRAM size : 0 Data Stack size : 128

*****************************************************/ #include <mega8535.h>

// Alphanumeric LCD Module functions #asm

.equ __lcd_port=0x15 ;PORTC #endasm

#include <lcd.h>

int indikator2, sensor_teg, kunci, aktif, frekuensi, pulsa, hitungan; int ps1, ps2, ps3, ps4, ps5, ps6, ps7;

unsigned char data[16];

// External Interrupt 0 service routine interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void) {

// Place your code here frekuensi++;

}

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VCC = 5.0 V, VEE = Gnd, TA = 25°C, unless otherwise noted.)

Characteristic Symbol

LM2904 LM2904A

LM2904V, NCV2904 NCV2904V

Unit Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max Input Offset Voltage

VCC = 5.0 V to 30 V, VIC = 0 V to VCC−1.7 V,

V_O] 1.4 V, RS = 0 W

V_IO mV

TA = 25°C − 2.0 7.0 − 2.0 7.0 − − 7.0

T_A = T_high (Note 8) − − 10 − − 10 − − 13

TA = Tlow (Note 8) − − 10 − − 10 − − 10

Average Temperature Coefficient of Input Offset Voltage

DV_IO/DT − 7.0 − − 7.0 − − 7.0 − mV/°C T_A = T_high to T_low (Note 8)

Input Offset Current I_IO − 5.0 50 − 5.0 50 − 5.0 50 nA

TA = Thigh to Tlow (Note 8) − 45 200 − 45 200 − 45 200

Input Bias Current IIB − −45 −250 − −45 −100 − −45 −250

TA = Thigh to Tlow (Note 8) − −50 −500 − −50 −250 − −50 −500

Average Temperature Coefficient of Input Offset Current

DIIO/DT − 10 − − 10 − − 10 − pA/°C

TA = Thigh to Tlow (Note 8)

Input Common Mode Voltage Range (Note 9), V_CC = 30 V

VICR 0 − 28.3 0 − 28.3 0 − 28.3 V

VCC = 30 V, TA = Thigh to Tlow 0 − 28 0 − 28 0 − 28

Differential Input Voltage Range VIDR − − VCC − − VCC − − VCC V

Large Signal Open Loop Voltage Gain AVOL V/mV

RL = 2.0 kW, VCC = 15 V, For Large VO Swing, 25 100 − 25 100 − 25 100 −

TA = Thigh to Tlow (Note 8) 15 − − 15 − − 15 − −

Channel Separation CS − −120 − − −120 − − −120 − dB

1.0 kHz ≤ _f ≤ _{20 kHz, Input Referenced}

Common Mode Rejection CMR 50 70 − 50 70 − 50 70 − dB

RS≤ 10 kW

Power Supply Rejection PSR 50 100 − 50 100 − 50 100 − dB

Output Voltage−High Limit TA = Thigh to Tlow (Note 8)

V_OH V

VCC = 5.0 V, RL = 2.0 kW, TA = 25°C 3.3 3.5 − 3.3 3.5 − 3.3 3.5 −

VCC = 30 V, RL = 2.0 kW 26 − − 26 − − 26 − −

V_CC = 30 V, R_L = 10 kW 27 28 − 27 28 − 27 28 −

Output Voltage−Low Limit VOL − 5.0 20 − 5.0 20 − 5.0 20 mV

VCC = 5.0 V, RL = 10 kW,

TA = Thigh to Tlow (Note 8)

Output Source Current IO + 20 40 − 20 40 − 20 40 − mA

VID = +1.0 V, VCC = 15 V

Output Sink Current IO −

V_ID = −1.0 V, V_CC = 15 V 10 20 − 10 20 − 10 20 − mA

VID = −1.0 V, VO = 200 mV − − − − − − − − − mA

Output Short Circuit to Ground (Note 10) ISC − 40 60 − 40 60 − 40 60 mA

Power Supply Current (Total Device) TA = Thigh to Tlow (Note 8)

ICC mA

V_CC = 30 V, V_O = 0 V, R_L = ∞ − 1.5 3.0 − 1.5 3.0 − 1.5 3.0 VCC = 5 V, VO = 0 V, RL = ∞ − 0.7 1.2 − 0.7 1.2 − 0.7 1.2

8. LM258: Tlow = −25°C, Thigh = +85°C LM358, LM358A: Tlow = 0°C, Thigh = +70°C

LM2904/LM2904A: Tlow = −40°C, Thigh = +105°C LM2904V & NCV2904: Tlow = −40°C, Thigh = +125°C

NCV2904 and NCV2904V are qualified for automotive use. NCV2904V: Tlow = −40°C, Thigh = +150°C

9. The input common mode voltage or either input signal voltage should not be allowed to go negative by more than 0.3 V. The upper end of the common mode voltage range is V_CC− 1.7 V.

10. Short circuits from the output to VCC can cause excessive heating and eventual destruction. Destructive dissipation can result from

http://onsemi.com

6

CIRCUIT DESCRIPTION

The LM358 series is made using two internally

compensated, two

−

stage operational amplifiers. The first

stage of each consists of differential input devices Q20 and

Q18 with input buffer transistors Q21 and Q17 and the

differential to single ended converter Q3 and Q4. The first

stage performs not only the first stage gain function but also

performs the level shifting and transconductance reduction

functions. By reducing the transconductance, a smaller

compensation capacitor (only 5.0 pF) can be employed, thus

saving chip area. The transconductance reduction is

accomplished by splitting the collectors of Q20 and Q18.

Another feature of this input stage is that the input common

mode range can include the negative supply or ground, in

single supply operation, without saturating either the input

devices or the differential to single

−

ended converter. The

second stage consists of a standard current source load

amplifier stage.

Each amplifier is biased from an internal

−

voltage

regulator which has a low temperature coefficient thus

giving each amplifier good temperature characteristics as

well as excellent power supply rejection.

Figure 3. Large Signal Voltage Follower Response

5.0 ms/DIV

1.0 V/DIV

VCC = 15 Vdc RL = 2.0 kW TA = 25°C

AVOL

, OPEN LOOP

VOL

TAGE GAIN (dB)

V , INPUT

VOL

TAGE (V)

I

Figure 4. Input Voltage Range Figure 5. Large−Signal Open Loop Voltage Gain

18 16 14 12 10 8.0 6.0 4.0 2.0 0 20

0 2.0 4.0 6.0 8.0 10 12 14 16 18 20 VCC/VEE, POWER SUPPLY VOLTAGES (V)

120 100 80 60 40 20 0 -20

1.0 10 100 1.0 k 10 k 100 k 1.0 M f, FREQUENCY (Hz)

Negative

Positive

VCC = 15 V VEE = Gnd TA = 25°C

VOR

, OUTPUT

VOL

TAGE RANGE (V

)

pp

VO

, OUTPUT

VOL

TAGE (mV)

Figure 6. Large−Signal Frequency Response Figure 7. Small Signal Voltage Follower

Pulse Response (Noninverting)

Figure 8. Power Supply Current versus Power Supply Voltage

Figure 9. Input Bias Current versus Supply Voltage

14 12 10 8.0 6.0 4.0 2.0 0

1.0 10 100 1000

f, FREQUENCY (kHz)

550 500 450 400 350 300 250 200 0

0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t, TIME (ms)

2.4 2.1 1.8 1.5 1.2 0.9 0.6 0.3 0

0 5.0 10 15 20 25 30 35

VCC, POWER SUPPLY VOLTAGE (V) VCC, POWER SUPPLY VOLTAGE (V) 90

80

70

0 2.0 4.0 6.0 8.0 10 12 14 16 18 20

I , POWER SUPPL

Y

CURRENT

(mA)

CC I , INPUT

BIAS CURRENT

(nA)

IB

R_L = 2.0 kW VCC = 15 V VEE = Gnd Gain = -100 RI = 1.0 kW RF = 100 kW

Input

Output

T_A = 25°C RL = R

VCC = 30 V VEE = Gnd TA = 25°C CL = 50 pF

http://onsemi.com 8 R1 2 1 R1 TBP R1 + R2

R1 R1 + R2 1

e_o e1

e2

eo = C (1 + a + b) (e2 - e1) R1 a R1

b R1 R CR -+ 1/2 LM358 + -+ _R 1/2 LM358 + -R1 R2 V_O Vref V_in VOH V_O VOL VinL = R1 (VOL - Vref)+ Vref VinH = (VOH - Vref) + Vref

H =

R1 + R2 (VOH - VOL) R1 -+ -+ -+ R C R2 R3 C1 100 k R C R C1 _R2 100 k Vin Vref Vref V_ref Vref Bandpass Output

fo = _{2 p} RC R1 = QR R2 = R3 = TN R2 C1 = 10 C 1

Notch Output

V_ref= V_CC Hysteresis 1/2 LM358 1/2 LM358 1 C R

VinL VinH V_ref 1/2 LM358 1/2 LM358 _1/2 LM358 _1/2 LM358

TBP = Center Frequency Gain TN  = Passband Notch Gain

R C R1 R2 R3 For: -+ fo Q TBP T_N

= 1.0 kHz = 10 = 1 = 1

= 160 kW = 0.001 mF = 1.6 MW = 1.6 MW = 1.6 MW Where: MC1403 1/2 LM358 -+ R1 VCC VCC VO 2.5 V R2 50 k 10 k V_ref

Vref = V₂ CC

5.0 k

R _C R C

+ 1/2 LM358

-VO 2 p RC

1 For: fo = 1.0 kHz

R = 16 kW C = 0.01 mF VO = 2.5 V (1 +

R1 R2)

1

V_CC

f_o =

Figure 10. Voltage Reference Figure 11. Wien Bridge Oscillator

Figure 12. High Impedance Differential Amplifier Figure 13. Comparator with Hysteresis

Figure 14. Bi−Quad Filter

2 1

Vref= VCC 1 2

Figure 15. Function Generator Figure 16. Multiple Feedback Bandpass Filter

For less than 10% error from operational amplifier.

If source impedance varies, filter may be preceded with voltage follower buffer to stabilize filter parameters.

Where fo and BW are expressed in Hz.

Qo fo BW < 0.1 Given: fo = center frequency

A(fo) = gain at center frequency Choose value fo, C

Then: R3 = Q p fo C

R3 R1 =

2 A(fo) R1 R3 4Q2 R1 -R3 R2 =

+

-+

-+

Vref= VCC Vref

f = R1 + RC 4 CRf R1

R3 = R2 R1 R2 + R1

R2 300 k

75 k R3

R1 C

Triangle Wave Output

Square Wave Output

V_CC R3 R1

R2

Vref Vin

C C

V_O CO CO = 10 C

Rf if, 1/2

LM358

Vref

1/2

LM358

1/2

LM358

http://onsemi.com

10

ORDERING INFORMATION

Device Operating Temperature Range Package Shipping†

LM358ADR2G

0°_{C to +70}°_C

SOIC−8 (Pb−Free)

2500 / Tape & Reel

LM358DG 98 Units / Rail

LM358DR2G 2500 / Tape & Reel

LM358DMR2G Micro8

(Pb−Free)

4000 / Tape & Reel

LM358NG PDIP−8

(Pb−Free)

50 Units / Rail

LM258DG

−25°C to +85°C

SOIC−8 (Pb−Free)

98 Units / Rail

LM258DR2G 2500 / Tape & Reel

LM258DMR2G Micro8

(Pb−Free)

4000 / Tape & Reel

LM258NG PDIP−8

(Pb−Free)

50 Units / Rail

LM2904DG

−40°_{C to +105}°_C

SOIC−8 (Pb−Free)

98 Units / Rail

LM2904DR2G 2500 / Tape & Reel

LM2904DMR2G Micro8

(Pb−Free)

2500 / Tape & Reel

LM2904NG PDIP−8

(Pb−Free)

50 Units / Rail

LM2904ADMG _Micro8

(Pb−Free)

4000 / Tape & Reel

LM2904ADMR2G 4000 / Tape & Reel

LM2904ANG PDIP−8

(Pb−Free)

50 Units / Rail

LM2904VDG

−40°C to +125°C

SOIC−8 (Pb−Free)

98 Units / Rail

LM2904VDR2G 2500 / Tape & Reel

LM2904VDMR2G Micro8

(Pb−Free)

4000 / Tape & Reel

LM2904VNG PDIP−8

(Pb−Free)

50 Units / Rail

NCV2904DR2G* SOIC−8

(Pb−Free)

2500 / Tape & Reel

NCV2904DMR2G* Micro8

(Pb−Free)

4000 / Tape & Reel

NCV2904VDR2G* −40°C to +150°C SOIC−8

(Pb−Free)

2500 / Tape & Reel †For information on tape and reel specifications, including part orientation and tape sizes, please refer to our Tape and Reel Packaging

Specifications Brochure, BRD8011/D.

*NCV Prefix for Automotive and Other Applications Requiring Unique Site and Control Change Requirements; AEC−Q100 Qualified and PPAP Capable.