Catu Daya Gambar rangkaian PSA Perancangan Software

Osilator adalah sebuah rangkaian elektronika yang dirancang untuk menghasilkan gaya gerak listrik bolak-balik dengan frekuensi dan bentuk gelombang yang diketahui. Rangkaian listrik ekivalen dari Kristal diperlihatkan pada gambar 2.14. Induktor L, kapasitas C, dan resistor R adalah analogi dari massa koefisien kepatuhan Coplane, yaitu kebalikan dari konstanta pegas dan faktor peredam. XTAL Rs Ls Cs Cp a b Gambar 2.14. a Simbol Osilator Kristal b Rangkaian ekivalen Osilator Kristal

2.7. Catu Daya

Rangkaian catu daya seperti gambar 2.15. di bangun dengan menggunakan sebuah komponen utama yaitu IC register 7805, IC ini berfungsi sebagai penstabil tegangan sehingga keluaran dari catu daya tetap stabil 5 V . Tegangan dari jala-jala akan disearahkan oleh penyearah tegangan dengan menggunakan 4 empat buah dioda , ditambah dioda bright , agar tegangan DC yang dihasilkan benar-benar rata-rata dengan mengandung ripple yang sangat kecil, untuk itu digunakanlah sebuah kapasitor yang Universitas Sumatera Utara bernilai 10 F sebagai filter dan untuk menguatkan arus yang lemah pada rangkaian catu daya.

2.15 Gambar rangkaian PSA

Universitas Sumatera Utara BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM Perancangan Sistem Pengendali Pintu dan Lampu Menggunakan Remote Control berbasis AT89C51 ini, , diawali dengan pembuatan blok diagram dari sistem tersebut. Dimana tiap-tiap blok berhubungan antara yang satu dengan yang lainnya . Perancangan sistem ini dibagi atas dua bagian yaitu perancangan secara hardware dan secara software .

3.1 Perancangan Hardware

Perancangan hardware dapat digambarkan melalui diagram blok. Diagram blok merupakan salah satu cara yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja dari suatu sistem dan memudahkan untuk melokalisir kesalahan dalam suatu sistem . Diagram blok dapat menganalisa cara kerja rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara umum. Diagram blok merupakan pernyataan hubungan yang berurutan dari satu atau lebih komponen yang memiliki satu kesatuan kerja tersendiri , dan setiap blok rangkaian mempengaruhi blok rangkaian yang lain. Diagram blok ini mempunyai beberapa blok penting. Adapun diagram blok sistem ini adalah sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Sebelum menjelaskan cara kerja rangkaian secara detail ada baiknya di jelaskan terlebih dahulu secara transparan fungsi setiap blok diagram rangkaian berikut. Adapun fungsi setiap blok diagram tersebut adalah sebagai berikut : 1. Remote Control : merupakan sistem yang berfungsi untuk mengirimkan sinyal data yang akan diproses . Remote control buatan SONY ini akan mengirimkan kode sinyal yang telah ditentukan misalnya untuk tombol 1 berarti remote mengirimkan data 80 h ke penerima . 2. Penerima Remote : merupakan bagian yang berfungsi untuk menerima sinyal yang dipancarkan oleh remote control dan difilter , dikuatkan untuk mendapatkan output sinyal yang baik . 3. Mikrokontroller AT89C51 : bagian ini berfungsi untuk membaca dan mengolah data yang diterimanya dari penerima remote serta mengeluarkan data untuk mengontrol blok driver relay sesuai dengan programnya . Universitas Sumatera Utara 4. Driver Relay : berfungsi sebagai pengkopel antara mikrokontroller dengan beban dimana beban yang digunakan dengan catu daya AC, sehingga dipergunakan relay sebagai perantaranya . 5. Beban : beban merupakan sistem yang akan dikendalikan . Kita dapat menentukan beban yang akan digunakan 4 buah led dan 1 buah motor DC. Motor DC yang digunakan dapat dianggap untuk menggerakkan pintu.

3.1.1 Remote Control

Pada remote control terdapat dua bagian utama yaitu : bagian transmitter dan bagian receiver Bagian transmitter dalam hal ini menggunakan remote yang sudah jadi yaitu remote untuk TV dengan merk SONY. Dalam perancangan ini digunakan remote sony karena produsen remote sony sendiri bersedia mengeluarkan atau mempublikasikan format data atau kode yang digunakan oleh remote sony itu sendiri. Dengan demikian untuk mempermudah perancangan dan pembuatan alat ini maka digunakanlah remote sony dengan format data atau kode dat yang dimilikinya untuk mengontrol beban yang dikendalikan oleh sistem ini. Penggunaan infra red sangat bagus dalam komunikasi dan control suatu sistem. Infra red adalah frekuensi radiasi yang bekerja dibawah tingkat sensitivitas mata manusia . Jadi manusia tidak dapat melihat sinar tersebut. Gambaran sinyal yang dikirimkan oleh transmitter dan diterima oleh IR demodulator dapat dilihat pada gambar 3.2. Universitas Sumatera Utara RX IR Receiver Circuit Vcc Gambar 3.2 Hubungan Antar Sinyal Tx dan Rx Untuk dapat mengamati bentuk sinyal yang dipancarkan oleh remote maka diperlukan osiloskop . dengan ossiloskop akan diketahui bentuk sinyal dari masing- masing tombol pada remote . Berikut ini adalah bentuk-bentuk sinyal dari remote sony . Gambar 3.3 Format Sinyal Remote Control Sony Universitas Sumatera Utara Adapun masing-masing tombol pada remote tersebut memiliki format data yang berbeda-beda seperti pada tabel dibawah ini: Tabel 3.1 Format Data Remote Sony Nama Tombol Data Hexa Fungsi Tombol Data Hexa Fungsi Tombol Data Hexa Tombol 1 080 Volume - 093 Sharpness- 0A3 Tombol 2 081 Mute 094 TvVideo 0A5 Tombol 3 082 Power 095 Balance L 0A6 Tombol 4 083 Normal value 096 Balance R 0A7 Tombol 5 084 Picture + 098 Power On 0AE Tombol 6 085 Picture - 099 Power Off 0AF Tombol 7 086 Colour + 09A Input Line A 0C0 Tombol 8 087 Colour - 09B Input Line B 0C1 Tombol 9 088 Brightness + 09E Input AV 0C3 Tombol 10 089 Brightness - 09F Input Digital 0C5 Ch+ 090 Hue + 0A0 Input Vtr 0C7 Ch- 091 Hue- 0A1 Volume + 092 Sharpness 0A2 Dalam perancangan alat ini digunakan 6 buah tombol yaitu tombol 1 sampai dengan tombol 6 . Adapun fungsi dari masing-masing tombol tersebut : 1. Tombol 1 digunakan untuk menghidupkan atau mematikan lampu 1 2. Tombol 2 digunakan untuk menghidupkan atau mematikan lampu 2 3. Tombol 3 digunakan untuk menghidupkan atau mematikan lampu 3 4. Tombol 4 digunakan untuk menghidupkan atau mematikan lampu 4 5. Tombol 5 digunakan untuk membuka pintu 6. Tombol 6 digunakan untuk menutup pintu Universitas Sumatera Utara

3.1.2 Rangkaian Penerima Remote

Komponen yang digunakan pada perancangan rangkaian penerima remote control ini antara lain adalah : Photo transistor, Resistor 10 k , Transistor NPN BC547 serta sebuah IC 7404. Adapun rangkaian yang digunakan sebagai berikut : Sinyal informasi yang dikirimkan oleh pemancar infra-red akan diterima terlebih deahulu oleh phototransistor. Bila phototransistor menerima cahaya infra-red maka arus akan mengalir melalui 10 k masuk kedalaqm basis transistor BC 547 sehingga mengakibatkan transistor tersebut menjadi ON. Dengan ON-nya BC 547 akan menghasilkan tegangan ±5V logika1. Secara teori memang output BC547 tersebut telah berlogika 1 ±5V namun secara praktek output tersebut masih lemah. Untuk memperkuat kembali logika 1 tersebut digunakan gerbang NOT.Agar output tersebut dapat berubah menjadi logika 1 kembali , maka digunakanlah dua buah gerbang NOT. Dengan demikian akan diperoleh ouput BC547 yang lebih kuat. Llu output tersebut Universitas Sumatera Utara dikirimkan ke port 1.0 yang dijadikan sebagai port data untuk sinyal yang dikirimkan oleh pemancar remote control. Kemudian program akan mengecek port 1.0n apakah ada sinyal informasi yang dikirimkan oleh pemancar.

3.1.3 Rangkaian Mikrokontroller AT89C51

Pada rangkaian ini mikrokontroller bekerja sebagai pengolah , pembaca data yang keluar dari rangkain penerima infra red,membandsingkan data,serta mengontrol kinerja driver relay. Operasi seluruh input dan output dari pena pena tergantung pada pemrograman dengan menggunakan bahasa assembly. Dibawah ini ditunjukkan gambar rangkaian dari mikrokontroller. 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 27 28 30 pF 30 pF 40 1 2 3 4 5 6 7 8 13 12 15 14 19 18 12 MHZ 20 P1.0 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST INT1 INT0 T1 T0 X1 X2 GND Vcc P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.0 P2.1 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 10uF 10 K P1.1 9 Universitas Sumatera Utara Gambar 3.5 Rangkaian Mikrokontroller AT89C51 Penjelasan dan fungsi dari pin-pin IC Mikrokontroller AT89C51 pada pembuatan sistem ini adalah sebagai berikut : 1. Pena 1 digunakan untuk input Not Gate pada rangkaian penerima infra red 2. Pena 7 dan 8 digunakan sebagai input ubtuk limit switch pada beban motor. 3. Pena 9 sebagai reset dimana untuk mengembalikan program sistem ke awal. 4. Pena 18 dan 19 merupakan masukan dan keluaran kerangkaian osilator internal . 5. Pena 27 dan 28 sebagai output mikrokontroller untuk mengendalikan driver relay beban motor DC. 6. Pena 36 sd 39 output mikrokontroller untuk mengendalikan driver relay beban untuk menghidupkan 4 buah lampu . 7. Pena 20 merupakan Ground sistem . 8. Pena 40 merupakan Vcc sebagai catu daya + 5V DC.

3.1.4 Rangkaian Driver Lampu

Komponen yang digunkan pada perancangan rangkaian driver lampu ini adalah : Opto- coupler 4N25, BC 547, Dioda IN 4002, Resistor 1 K , serta Relay 12 V. Rangkaian Universitas Sumatera Utara driver lampu ini merupakan rangkaian yang menjadi penggerak atau pengendali proses aktifnya beban lampu yang digunakan. Gambar 3.6 Rangkaian Driver Beban Lampu Port mikrokontroller yang berfungsi sebagai output untuk mengendalikan rangkaian driver lampu ini adalah port 0.0 sampai dengan port 0.3 dapat kita lihat pada gambar diatas , bahwa port-port tersebut akan mengendalikan driver beban lampu1,2,3 dan 4 . Pada perancangan driver beban lampu ini juga digunakan 4N25.4N25 merupakan sebuah transistor Optocoupler yang dapat memperkuat data keluaran dari mikrokontroller rangkaian driver menggunakan 4N25karena 4N25 sangat cocok untuk proses pengiriman data logik digital untuk jarak yang cukup jauh. Adapun cara kerja dari rangkain driver beban lampu ini adalah sebagai berikut : setelah sinyal yang diterima oleh rangkaian penerima remote diproses oleh mikrokontroller , maka sinyal tersebut akan dikeluarkan Universitas Sumatera Utara oleh mikrokontroller pada port 0 tersebut sesuai dengan tombol yang diguakan misalnya jika tombol 1 yang ditekan maka datanya akan dikeluarkan melalui port0.0 dari mikrokontroller . Setelah itu sinyal tersebut diterima oleh 4N25 sehingga infra red akan memancarkan sinyal tersebuit ke photo transistor , sehingga opto-coupler akan ON. Kemudian sinyal tersebut dikirimkan oleh 4N25 ke transistor BC 547 dengan demikian BC 547 akan aktif sebagai saklar posisi ON. Lalu data tersebut diteruskan ke IN 4002 yang merupakan suatu dioda 2 A yang digunkan untuk menyearahkan tegangan yang dikirim data . Data yang dikirimkan tersebut akan mengaktifkan relay sehingga relay menjadi ON., dimana pada awalnya relay dalam kondisi Normally Close akan berubah aktif menjadi Normally Open . Pada saat relay aktif pada kondisi ON, maka relay bertindak sebagai saklar dan mengalirkan tegangan 220 V AC terhadap beban lampu yang digunakan , sehingga beban lampu tersebut akan menyala . Tetapi pada saat tombol remote control beban lampu tersebut ditekan untuk yang kedua kalinya, maka lampu akan padam . Hal ini dapat dilakukan dengan membuat program yang dapat melakukan perintah seperti itu lihat analisa program .

3.1.5. Rangkaian Driver Beban Motor DC

Rangkaian driver motor DC ini merupakan rangkaian yang mengendalikan motor DC untuk aktif. Adapun peran motor DC dalam perancangan alat ini adalah digunakan sebagai motor untuk mengerakkan pintu bergerak menutup dan membuka . Dalam Universitas Sumatera Utara perancangan rangkaian driver motor DC ini digunakan komponen sebagai berikut : Opto- coupler 4N25, transistor BC 547 , Dioda IN4002, Relay, Resistor 1 k dan limit switch . . Gambar 3.7 Rangkaian Driver Motor DC Perancangan motor DC ini pada dasarnya hampir sama dengan rangkaian driver beban lampu. Hanya saja pada perancangan driver motor DC ini menggunakan 2 buah driver untuk mengontrol gerakan sebuah motor DC. Adapun tujuan penggunaan 2 buah driver adalah masing-masing untuk driver bertugas pengontrolan gerakan putaran kekanan dan putaran ke kiri . Pada perancangan driver motor DC ini juga menggunakan dua buah limit switch , dimana jika limit swich tersebut tertekan maka secara otomatis ia akan memutuskan tegangan yang mengalir ke driver, sehingga motor tersebut akan Universitas Sumatera Utara berhenti berputar. Hal pemutusan tegangan tersebut dapat diatur dari perintah program yang digunakan lihat analisa program . Jika mikrokontroller mengirimkan perintah untuk mengaktifkan 4N25, maka optocoupler akan aktif karena photo transistor menerima sinyal yang dikirimkan oleh infra red pada opto-coupler . Kemudian data tersebut dikiirimkan oleh 4N25 ke transistor BC 547 dengan demikian BC 547 dalam posisi ON atau aktif sebagai saklar . Lalu data tersebut diteruskan ke IN 4002 yang merupakan suatu dioda 2 A yang digunakn untuk menyearahkan tegangan yang dikirim data . Dengan adanya data tersebut akan mengaktifkan realay menjadi normally open. Jika tidak ada data yang dikirim maka relay tetap pad posisi normally close. Pada saat relay aktif pada kondisi normally open , maka relay bertindak sebagai saklar dan mengalirkan tegangan 5 V terhadap beban motor yang digunakan, sehingga beban motor DC 1 tersebut akan bergeser ke kanan posisi membuka . Pada saat pintu membuka , apabila pintu menekan limit switch 1 , maka putaran motor tersebut otomatis berhenti . Hal yang sama juga terjadi pada driver yang satu lagi , hanya saja driver ini berfungsi untuk mengontrol motor DC untuk berputar kekiri pintu tertutup , Pada saat pintu menutup , apabila pintu menekan limit switch 2 , maka putaran motor tersebut otomatis berhenti . Sedangkan tombol yang digunakan untuk mengirim data membuka pintu adalah tombol 5 dan untuk pintu adalah nomor 6.

1.2. Perancangan Software

Universitas Sumatera Utara Perancangan software merupakan kunci utama dalam mengendalikan perangkat keras yang ada didalam sistem . Software ini berupa program yang dirancang kemudian hasil dari perancangan program tersebut diisikan kedalam komponen mikrokontroller AT89C51 dengan menggunakan programmer. Sebelum merancang program terlebih dahulu dirancang flowchartnya . Adapun Flowchartnya adalah : Universitas Sumatera Utara Gambar 3.8 Flowchart Universitas Sumatera Utara Sedangkan program yang digunakan adalah : p0 equ 080h p1 equ 090h p2 equ 0a0h th0 equ 08ch t10 equ 08ah tcon equ 088h lamp1 equ 30h lamp2 equ 31h lamp3 equ 32h lamp4 equ 33h data_chk equ 34h buff equ 35h org 0000h start : jb p1.o. mov th0.0 mov th1.0 setb tcon.4 jnb p1.0, jb p1.0, clr tcon.4 mov r1,th0 inc r1 djnz r2,start mov r1,54h ambil mov a,r1 cjne a,1ch, simpan setb a.7 rr a mov buff,a inc r1 cjne r1,5dh,ambil jmp chk1 simpan: clr a.7 rr a mov buff,a inc r1 cjne r1,5dh,ambil jmp chk1 chk1: mov a,buff Universitas Sumatera Utara lampu1 : cjne a,80h,chk2 cpl p0.0 jmp start chk2 : cjne a,81h,chk3 lampu 2 : cpl p0.1 jmp start chk3 : cjne a,82h,chk4 lampu 3 : cpl p0.2 jmp start chk4 : cjne a,83h,chk5 lampu 4 : cpl p0.3 jmp start chk5 : cjne a,84h,chk6 buka : clr p2.7 setb p2.6 check2 : jnb p1.7,check1 clr p2.6 jmp start chk6 : cjne a,85h,start tutup : clr p2.6 setb p2.7 check 2 : jnb p1.6,check2 clr p2.7 jmp start end Universitas Sumatera Utara BAB 4 PENGUKURAN DAN ANALISA Pengujian dan pengukuran dilakukan untuk membuktukan apakah rangkaian yang sudah dibuat bekerja sesuai dengan yang direncanakan . Pertama sekali pengujian dilakukan pada setiap bloknya dan pengujian beberapa blok yang saling berkaitan . Dalam setiap pengujian dilakukan dengan pengukuran yang nantinya akan digunakan untuk menganalisa hardware dan software pendukungnya . Setelah semua komponen dipasang dan semua instalasi selesai,lalu dilakukan pemeriksaan ulang terhadap jalur PCB, Solderan dan pengawetan agar pengujian dan pengukuran dapat dilaksanakan .

4.1. Pengujian Unit Penerima Infra Red