APLIKASI MOTOR WIPER SEBAGAI PENGGERAK PORTAL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16

  

APLIKASI MOTOR WIPER SEBAGAI PENGGERAK PORTAL

BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16

LAPORAN AKHIR

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

  

Oleh:

AHMAD FADIL

0611 3032 0914

  

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2014

APLIKASI MOTOR WIPER SEBAGAI PENGGERAK PORTAL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16 LAPORAN AKHIR

  

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh :

  

AHMAD FADIL

0611 3032 0914

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

  

Ir. A. Rahman, M.T. Ir. Yordan Hasan, M.Kom.

NIP. 19620205 199303 1 002 NIP.19591010 199003 1 004

Mengetahui,

Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro Teknik Elektronika

Ir. Ali Nurdin, M.T. Yudi Wijanarko, S.T., M.T.

  

NIP. 19621207 199103 1 001 NIP. 19670511 199203 1 003

PERNYATAAN KEASLIAN

  Saya yang bertanda tangan dibawah ini: Nama : Ahmad Fadil NIM : 0611 3032 0914 Program Studi : Teknik Elektronika Jurusan : Teknik Elektro

  Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Laporan Akhir yang telah saya buat ini dengan judul

  “APLIKASI MOTOR WIPER SEBAGAI PENGGERAK

PORTAL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16 “ adalah benar

  hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan duplikasi. Serta tidak mengutip sebagian atau seluruhnya dari karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan sumbernya.

  Palembang, 2014 Penulis Ahmad Fadil

  

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

•  “Allah akan meninggikan orang- oranng yang beriman diantara kamu dan orang-

  orang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat”. (Q.s. Al Mujadalah: 11).

•  Disaat kita merasa takut karena Allah, maka tanpa disadari disitulah datang

  pertolongan dari-Nya.

•  Keberuntungan adalah sesuatu yang terjadi ketika kesempatan bertemu dengan

  kesiapan.

  PERSEMBAHAN Laporan Akhir ini kupersembahkan untuk:

• Allah SWT.

•  Baginda Nabi Muhammad SAW.

• Kedua Orangtua tercinta (H.M. Arfa’i Yahya dan Sayuniwati).
• Kakak-kakak Tersayang (Muhammad Akrom S.Pd.I, Brigpol Muhammad Akmal, Nurul Kamaliyah S.Pd, Ahmad Fikri S.Pd).
• Adik-adik tersayang (Nurul Muthiah dan Nurul Mardhiyah).
• Dosen Pembimbing (Ir. A. Rahman M.T dan Ir. Yordan Hasan M.Kom).
• Teman-teman Seperjuangan EEA angkatan 2011 (Agung, Ariqi, Ajis, Debi, Deri, Depek, Donisuh, Patdalani, Ike, Lusi, Pasemah, Mareta, Topek, Nopri, Rido, Atun, Lia, Yos).
• Almamaterku.

ABSTRAK APLIKASI MOTOR WIPER SEBAGAI PENGGERAK PORTAL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16 AHMAD FADIL

  Dalam Kehidupan sehari-hari, seringkali pengguna kendaraan kesulitan menempatkan/memarkirkan kendaraannya ke tempat area parkir yang kosong. Akibatnya pengguna kendaraan tersebut berbalik arah karena area parkir sudah terisi penuh dan mencari area parkir yang lain. Untuk itu dirancanglah sebuah alat portal yang memiliki kelebihan membuka dan menutup secara otomatis dan juga menampilkan jumlah area parkir yang tersedia. Dalam hal ini maka penulis mengambil judul aplikasi motor wiper sebagai penggerak portal berbasis mikrokontroler ATMEGA 16. Motor wiper digunakan untuk menggerakkan portal dengan cara ketika input motor wiper berlogika 1 (mendapatkan supply tegangan) maka arus akan mengalir pada lilitan motor wiper sehingga lempengan besi pada motor akan timbul gaya magnetik. Gaya magnetik tersebut akan saling tolak- menolak sesuai dengan salah satu sifat magnet dan akibat dari sifat tolak-menolak tersebut motor wiper dapat bergerak. Untuk menggerakkan motor wiper digunakan

  

driver yaitu IC ULN2803A dan 4 buah relay untuk menggerakkan motor 1 dan 2 ke

  kanan dan ke kiri. Ketika input 1 mendapatkan tegangan sebesar 4,83V (berlogika 1) maka akan mengaktifkan relay 1 sehingga motor bergerak ke kanan yang menyebabkan portal membuka. Dan ketika input 2 mendapat tegangan sebesar 4,83 V (berlogika 1) maka akan mengaktifkan relay 2 sehingga motor bergerak ke kiri yang menyebabkan portal menutup.

  Kata kunci : Motor Wiper, Relay, IC ULN2803A

ABSTRACT THE APPLICATIONS OF WIPER MOTOR AS PORTAL DRIVER BASED ON MICROCONTROLLER ATMEGA 16 AHMAD FADIL

  

In daily life, it is often difficult to put the vehicle user / parked vehicle into a

parking area empty. As a result, the vehicle is turned towards the user because the

parking area is fully and look for another parking area. For that designed a tool

that has advantages portal opens and closes automatically and also displays the

amount of available parking area. In this case, the authors take the title as

“Application Of Wiper Motor As Portal Driver Based Microcontroller ATMega16”

.Wiper motor is used to drive the portal by way of the wiper motor when the input is

logic 1 (get a supply voltage), the current will flow in the coil so that the wiper

motor plates on the motor magnetic force will arise. The magnetic force will repel

each other according to one of the properties of magnets and the result of the

repulsive nature of the wiper motor can move. Wiper motor used to drive the driver

IC ULN2803A and 4 relay to drive the motor 1 and 2 to the right and to the left.

When the input voltage of 1 get 4,83V (logic 1) then it will activate relay 1 so that

the motor moves to the right which causes a portal opened. And when the second

input voltage of 4.83 V get (logic 1) then it will activate relay 2 moves to the left so

that the motor that causes the portal closes.

  Keywords: Wiper Motor, Relays, IC ULN2803A

KATA PENGANTAR

  Puji dan Syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT, karena berkat dan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini tepat pada waktunya.

  Laporan akhir ini ditulis untuk memenuhi syarat menyelesaikan Diploma III Politeknik Negeri Sriwijaya pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika.

  Sebagai sebuah bentuk nyata atas manfaat yang didapatkan selama mengenyam pendidikan di Politeknik Negeri Sriwijaya yaitu suatu institusi yang menuntut setiap mahasiswanya untuk memiliki suatu kompetensi maka penulis mencoba mengangkat Judul

  

“APLIKASI

MOTOR WIPER SEBAGAI

PENGGERAK PORTAL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16” dalam laporan akhir ini

  Laporan ini tidaklah mungkin dapat diselesaikan tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak. Untuk itulah pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ir. A. Rahman, M.T., selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Ir. Yordan Hasan, M.Kom., selaku Dosen Pembimbing II serta kepada:

  1. Bapak RD. Kusumanto, S.T., M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

  3. Bapak Ir. Siswandi, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

  4. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.

  5. Seluruh staf pengajar dan karyawan Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika.

  6. Seluruh staf teknisi laboratorium dan bengkel Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika.

  Dalam penyusunan Laporan Akhir ini, penulis menyadari masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangan. Hal ini disebabkan masih terbatasnya kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun guna kebaikan bersama dimasa yang akan datang.

  Akhir kata penulis berharap semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa, khususnya bagi mahasiswa Program Studi Teknik Elektronika. Jika ada kesalahan baik tata bahasa maupun kekeliruan lainnya, penulis minta maaf dan kepada Allah mohon ampun.

  Palembang, Juli 2014 Penulis

DAFTAR ISI

  2.1.1 Arsitektur ATMega 16 .................................................... 4

  2.7.1 Prinsip Kerja Relay ......................................................... 29

  2.7 Relay ........................................................................................ 27

  2.6 ULN 2803 ................................................................................ 26

  2.5 Seven Segment Display ............................................................. 23

  2.4.2 Prinsip Kerja Motor DC .................................................. 20

  2.4.1 Jenis-jenis Motor DC ...................................................... 19

  2.4 Motor DC ................................................................................. 17

  2.3 Injection Laser Diode (ILD) ..................................................... 16

  2.2.2 Prinsip Kerja Photodioda ................................................ 15

  2.2.1 Karakteristik Photodioda ................................................ 13

  2.2 Photodioda ............................................................................... 11

  2.1.4 Konfigurasi Pin ATMega 16 ........................................... 9

  2.1.3 Status Register ................................................................ 7

  2.1.2 Peta Memori ATMega 16................................................ 6

  Halaman Judul ........................................................................................... i Halaman Pengesahan ................................................................................. ii Pernyataan Keaslian................................................................................... iii Moto dan Persembahan.............................................................................. iv Abstrak ..................................................................................................... v

  

Abstrack ..................................................................................................... vi

  BAB 1I TINJAUAN PUSTAKA

  1.6 Sistematika Penulisan ............................................................... 3

  1.5.3 Metode Observasi ........................................................... 3

  1.5.2 Metode Konsultasi .......................................................... 2

  1.5.1 Metode Studi Pustaka...................................................... 2

  1.5 Metodologi Penulisan ............................................................... 2

  1.4.2 Manfaat........................................................................... 2

  1.4.1 Tujuan ............................................................................ 2

  1.4 Tujuan dan Manfaat.................................................................. 2

  1.3 Pembatasan Masalah................................................................. 2

  1.2 Perumusan Masalah .................................................................. 2

  1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1

  BAB I PENDAHULUAN

  Kata Pengantar........................................................................................... vii Daftar Isi.................................................................................................... ix Daftar Gambar ........................................................................................... xi Daftar Tabel............................................................................................... xii Daftar Lampiran ........................................................................................ xiii

  2.1 Mikrokontroler ATMega 16...................................................... 4

  BAB III RANCANG BANGUN ALAT

  3.5 Prinsip Kerja Alat ..................................................................... 41

  5.2 Saran ........................................................................................ 48

  5.1 Kesimpulan .............................................................................. 48

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  4.3 Analisa ..................................................................................... 46

  4.2.2 Hasil Pengukuran .............................................................. 44

  4.2.1 Rangkaian Pengujian......................................................... 44

  4.2 Data Pengukuran ...................................................................... 44

  4.1.2 Titik Pengukuran............................................................... 43

  4.1.1 Tujuan Pengukuran ........................................................... 43

  4.1 Pengukuran............................................................................... 43

  BAB IV PEMBAHASAN

  3.4.2 Perancangan Rangkaian .................................................... 41

  3.1 Perancangan dan Tahap-tahap perancangan .............................. 30

  Seven Segment Display ..................................................... 39

  3.4.1 Perancangan Bentuk Portal, Laserdioda, Photodioda, dan

  3.4 Perancangan Mekanik............................................................... 39

  3.3.6 Rangkaian Keseluruhan..................................................... 38

  3.3.5 Rangkaian Motor DC ........................................................ 37

  3.3.4 Rangkaian Seven Segment Display .................................... 35

  3.3.3 Rangkaian Sensor Photodioda dan Laserdioda.................. 34

  3.3.2 Rangkaian Mikrokontroler ATMega 16............................. 33

  3.3.1 Rangkaian Regulator ......................................................... 32

  3.3 Perancangan Elektronik ............................................................ 32

  3.2 Blok Diagram ........................................................................... 31

  DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arsitektur ATMega 16 .......................................................... 5Gambar 2.2 Memori AVR ATMega AVR 16 ........................................... 7Gambar 2.3 Status Register ...................................................................... 8Gambar 2.4 Konfigurasi Pin ATMega 16 ................................................. 9Gambar 2.5 Simbol Photodioda .............................................................. 11Gambar 2.6 Konstruksi Photodioda ........................................................ 12Gambar 2.7 Karakteristik Photodioda ..................................................... 14Gambar 2.8 Kurva Tanggapan Frekuensi Photodioda ............................. 15Gambar 2.9 Kurva Hubungan antara Keluaran Photodioda dengan

  Intensitas Cahaya ............................................................... 16

Gambar 2.10 Bentuk Fisik Injection Laserdioda ....................................... 17Gambar 2.11 Bentuk Fisik Motor DC........................................................ 17Gambar 2.12 Motor DC Sederhana .......................................................... 18Gambar 2.13 Pengaruh Penempatan Konduktor ke Arus dalam Medan

  Magnet................................................................................ 21

Gambar 2.14 Reaksi Garis Fluks ............................................................... 21Gambar 2.15 Prinsip Kerja Motor DC ...................................................... 23Gambar 2.16 Konstruksi Seven Segment ................................................... 23Gambar 2.17 Konfigurasi Pin IC 7447 ...................................................... 25Gambar 2.18 Bagan Bagian Setiap Penggerak dalam ULN 2803 ............... 26Gambar 2.19 ULN 2803............................................................................ 27Gambar 2.10 Relay ................................................................................... 28Gambar 2.21 Relay Normally Open dan Relay Normally Close ................. 29Gambar 3.1 Blok Diagram ...................................................................... 31Gambar 3.2 Rangkaian Regulator............................................................ 32Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega 16 ............................... 33Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Laserdioda dan Photodioda .................... 34Gambar 3.5 Rangkaian Seven Segment Display ....................................... 35Gambar 3.6 Rangkaian Motor DC ........................................................... 37Gambar 3.7 Rangkaian Keseluruhan ....................................................... 38Gambar 3.8 Bentuk Mekanik Portal ........................................................ 39Gambar 3.9 Bentuk Mekanik Penempatan Sensor Laserdioda (kiri) dan

  Sensor Photodioda (kanan) ................................................. 40

Gambar 3.10 Bentuk Mekanik Seven Segment Display.............................. 40Gambar 3.11 Layout Rangkaian Keseluruhan ........................................... 41Gambar 3.12 Tata Letak Komponen.......................................................... 41Gambar 4.1 Skema Rangkaian Pengujian dengan Titik Pengukuran ........ 44

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Port A......................................................................................... 9Tabel 2.2 Port B......................................................................................... 10Tabel 2.3 Port C......................................................................................... 10Tabel 2.4 Port D......................................................................................... 11Tabel 2.5 Tabel Kebenaran IC 74LS47 ...................................................... 25Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Berupa Logic pada TP 1 ................................. 44Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Tegangan pada TP 1 ...................................... 45Table 4.3 Hasil Pengukuran Berupa Logic TP 2 ......................................... 45Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Tegangan pada TP 2....................................... 45Table 4.5 Hasil Pengukuran Arus dan Tegangan pada TP3 ketika tidak diberi

  Beban Palang ............................................................................. 46

Tabel 4.6 Hasil Pengukuran Arus dan Tegangan pada TP3 ketika diberi

  Beban Palang ............................................................................. 46