PENGENDALI UTAMA PADA SISTEM PRIORITAS LAMPU LALU LINTAS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 TUGAS AKHIR - Pengendali utama pada sistem prioritas lampu lalu lintas berbasis mikrokontroler AT89S51 - USD Repository

PENGENDALI UTAMA PADA SISTEM PRIORITAS

LAMPU LALU LINTAS BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89S51

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Elektro

Disusun Oleh:

Danang Eka Saputra

NIM : 005114087

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2007

MASTER CONTROLL OF TRAFFIC LIGHT PRIORITY

SYSTEM BASED ON AT89S51 MICROCONTROLLER

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

to Obtain the Sarjana Teknik Degree

Electrical Engineering Study Program

By :

Danang Eka Saputra

Student Number : 005114087

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2007

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta,

31 Januari 2007 Danang Eka Saputra

INTISARI

Di zaman modern ini perkembangan teknologi sangat cepat sekali, begitu juga pada alat-alat elektronik dan aplikasi dari alat elektronik itu. Alat-alat elektronik yang diciptakan dimaksudkan dapat mempermudah sistem kerja manusia, memiliki kecepatan tinggi, handal dan sebagainya. Salah satunya contohnya adalah mikrokontroler yang merupakan terobosan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer. Hal ini melatarbelakangi dibangunnya sistem prioritas pada lampu lalu lintas dengan mikrokontroler AT89S51.

Alat pada sistem ini terdiri dari 3 struktur yaitu masukan, pemroses dan keluaran. Masukan alat ini adalah kendaraan-kendaraan (kereta api, mobil bersirine, mobil tidak bersirine) yang dideteksi oleh sensor sebagai penentuan prioritas pada sistem. Mikrokontroler AT89S51 digunakan sebagai pemroses masukan. Sebagai keluaran digunakan satu buah lampu 12 volt untuk lampu indikator, dua puluh tujuh buah bola lampu 12 Volt untuk lampu lalu lintas, motor untuk menggerakkan palang pintu kereta api.

Pada mikrokontroler AT89S51 pembuatan perangkat lunak (software) disesuaikan dengan tingkat prioritas yaitu prioritas pertama adalah kereta api, dimana apabila ada kereta yang terdeteksi maka kereta api diutamakan dan simpang empat berubah fungsi menjadi simpang tiga. Prioritas kedua adalah mobil bersirine, dimana jika tidak ada kereta api dan ada mobil sirine yang terdeteksi maka jalan yang pertama dideteksi sirine akan menyalakan lampu hijau pada persimpangan. Prioritas ketiga adalah panjang antrian kendaraan pada persimpangan jalan menentukan lamanya penyalaan lampu hijau.

ABSTRACT

In this modern period the development of technology is very fast, so do electricals and the application of it. The creating of its are intended to make easier human work system, have high rate, reliable, etc. The example is microcontroller which is a breaktrough microprocessor and microcomputer. Based on this, priority system on traffic light with microcontroller AT89S51 is made.

The component from this system consist of three structures, they are input, procession, and output. The input is vehicle (train, car with siren, car without siren) which are detected by sensor as priority determine on system. Microcontroller AT89S51 is used as input procession. As output is used 12 volt lamp as much one for indicator lamp, 12 volt lamp as much twenty seven for traffic light, and motor to move train crossbar.

Software making on microcontroller AT89S51 is accorded with priority level. The first priority is train, if there is a train which is detect the train is majored and the cross road with four direction change functionally into cross road with three direction.

The second priority is car with siren, which is there is no train and there is car siren which is detected so the first road that detected by the siren will turn on green light in cross road. The third priority is long of vehicle queue on cross road will determine the duration of green lamp turning on.

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL

……………………………………………….. i

HALAMAN PERSETUJUAN

…………………………………….. iii

HALAMAN PENGESAHAN

……………………………………… iv

HALAMAN PERNYATAAN

……………………………………… v

HALAMAN MOTTO dan PERSEMBAHAN

……………………. vi

INTI SARI

…………………………………………………………… vii

ABSTRACT

…………………………………………………………. viii

KATA PENGANTAR

………………………………………………. ix

DAFTAR ISI

…………………………………………………………. xi

DAFTAR GAMBAR

………………………………………………… xv

DAFTAR TABEL

…………………………………………………… xviii

DAFTAR LAMPIRAN

……………………………………………… xix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Judul……………………………………………………… 1

1.2 Latar Belakang Masalah…………………………………. 1

1.3 Tujuan Penelitian………………………………………… 2

1.4 Manfaat Penenlitian……………………………………… 2

1.5 Batasan Masalah…………………………………………. 2

1.6 Perumusan Masalah………………………………………. 3

1.7 Sistematika Penulisan……………………………………. 3

BAB II DASAR TEORI

2.1 Memori Mikrokontroler AT89S51………………………………………………… 4

2.3 Memori Data ……………………………………………. 5 2.4 Special Function Register (SFR)………………………...

2.5 Register Dasar…………………………………………… 6

BAB III PERANCANGAN

3.1 Perancangan Perangkat Keras……………………………. 9

3.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras……………………… 10

3.1.2 Mikrokontroler…………………………………… 10

3.1.2.1 Unit Kendali Lampu Lalu Lintas. ……….. 11

3.1.2.2 Unit Kendali Palang dan Alarm Kereta Api…….………………………….. 12

3.2 Perancangan Perangkat Lunak…………………………… 15 Program Pengendali Kendali Lampu Lalu Lintas . 18

3.2.1

3.2.1.1 Program Penyalaan Lampu Lalu-Lintas Untuk Status Normal……………………… 18

3.2.1.2 Program Utama Penyalaan Lampu Lalu - Lintas Untuk Status Prioritas Informasi…….21

3.2.2 Program Kendali Palang Dan Alarm Kereta Api … 32

3.2.3 Tunda Waktu ……………………………………... 34

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 Program Utama…………………………………………..

4.2 Program Subrutin Pengecekan Informasi ……………….. 43

4.3 Program Informasi Kereta Api …………………………… 44

4.4 Program Informasi Kendaraan Sirine ……………………. 47

4.5 Program Informasi Antrian Kendaraan …………………... 52 4.6 Pengamatan Terhadap Waktu Tunda …………………...

4.7 Pengamatan Hasil Pengujian Program Pada Alat dan Simulasinya…………………….…………………….56

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan……………………………………………….

5.2 Saran………………………………………………………

81 DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………. 82

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.8 Diagram pengecekan informasi kendaraan sirine........................ 24Gambar 4.2 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 5 Detik Di Utara ……………………….………………………..Gambar 4.1 Osiloskop Digital Pada Kaki LED …………………………….. 44

Gambar 3.13a Diagram alir waktu tunda ……………….……………………... 36 Gambar 3.13b Diagram alir waktu tunda …….…………………….………….. 37

Gambar 3.12 Diagram alir program kendali palang dan alarm kereta api …... 34Gambar 3.11 Diagram alir program informasi antrian kendaraan …………… 31Gambar 3.10 Diagram pengecekan informasi antrian kendaraan...................... 30Gambar 3.9 Diagram alir program pengecekan informasi kendaraaan bersirine ....................................................................................... 25

Gambar 3.7a Diagram alir program pengecekan informasi kereta api.............. 22 Gambar 3.7b Diagram alir program pengecekan informasi kereta api.............. 23

Gambar 2.1 Program Status Word (PSW)………………….......................... 6Gambar 3.6 Diagram pengecekan informasi kereta api................................... 21Gambar 3.5 Diagram pengecekan informasi sistem prioritas lampu lalu-lintas.................................................................................... 19Gambar 3.4 Diagram penyalaan lampu lalu lintas status normal...................... 18

prioritas lampu lalu lintas................. ................................................. 15

Gambar 3.3 Model persimpangan jalan untuk pengendalian utama sistemGambar 3.2 Skema mikrokontroler beserta rangkaian kendali lainnya.......... 9Gambar 3.1 Blok Diagram perancangan lampu lalu lintas ………………… 8

45 Gambar 4.3 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 10 Detik Di Utara…………………………………………………. 46

Gambar 4.4 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 15

54 Gambar 4.12 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 15 Detik Di Selatan ………………….………………..................

Detik Di Barat…………………………………………………

Gambar 4.17 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 20

Detik Di Barat ………………………………………………. 59

Gambar 4.16 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 15

57 Gambar 4.15 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 10 Detik Di Barat…………………………………………………. 58

56 Gambar 4.14 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 5 Detik Di Barat …………………...............................................

55 Gambar 4.13 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 20 Detik Di Selatan ………………………………………………

53 Gambar 4.11 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 10 Detik Di Selatan……………………………………………….

Detik Di Utara ………………………………………………… 47

Detik Di Selatan ………………………………………………

Gambar 4.10 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 5

51 Gambar 4.9 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 20 Detik Di Timur……………………………………………….. 52

50 Gambar 4.8 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 15 Detik Di Timur …………………………………....................

49 Gambar 4.7 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 10 Detik Di Timur……………………………………………….

48 Gambar 4.6 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 5 Detik Di Timur ……………………………………………….

Gambar 4.5 Simulasi Program Untuk Sistem Antrian Kendaraan Selama 20 Detik Di Utara ……………………………………………….

Gambar 4.18 Simulasi Program Sistem Kendaraan Sirine Datang Dari Arah

Utara …………………................................................................. 60

Gambar 4.19 Contoh Simulasi Program Sistem Kendaraan Sirine Datang Dari

Arah Utara Dan Melewati Arah Timur ….……………………… 61

Gambar 4.20 Simulasi Program Sistem Kendaraan Sirine Datang Dari Arah

Timur……………………………………….…………………… 62

Gambar 4.21 Contoh Simulasi Program Sistem Kendaraan Sirine Datang Dari

Arah Timur Dan Melewati Arah Selatan ……………………... 62

Gambar 4.22 Simulasi Program Sistem Kendaraan Sirine Datang Dari Arah

Selatan ……………….…………..……………………………

63 Gambar 4.23 Contoh Simulasi Program Sistem Kendaraan Sirine Datang Dari Arah Selatan Dan Melewati Arah Barat ……………………….. 64

Gambar 4.24 Simulasi Program Sistem Kendaraan Sirine Datang Dari Arah

Barat …………………………………………………………… 64

Gambar 4.25 Contoh Simulasi Program Sistem Kendaraan Sirine Datang Dari

Arah Barat Dan Melewati Arah Utara………………………… 65

Gambar 4.26 Simulasi Program Sistem Kereta Api Datang Dari Arah Timur .. 66Gambar 4.27 Simulasi Program Sistem Kereta Api Datang Dari Arah Barat … 67Gambar 4.28 Simulasi Program Sistem Kereta Api Datang Dari Arah Barat

Dengan Palang Pintu Terbuka Karena Ada Kendaraan Pada Daerah Palang Pintu Tersebut …………………………………………… 68

Gambar 4.29 Simulasi Program Sistem Kereta Api Mempengaruhi Persimpangan

Lainnya ………………………………………………………… 69

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Fungsi port (pin) mikrokontroler untuk unit kendali lampu lalu lintas…………………..........................................................

11 Tabel 3.2 Port (pin) mikrokontroler untuk unit kendali palang dan alarm kereta api………………………………...........................

13 Tabel 3.3 Penyalaan lampu lalu lintas untuk status normal.........................

17 Tabel 3.4a Input/output .prioritas informasi. kendaraan sirine untuk simpang utara …………………..................................................

26 Tabel 3.4b Input/output .prioritas informasi. kendaraan sirine untuk simpang timur …………………..................................................

27 Tabel 3.4c Input/output .prioritas informasi. kendaraan sirine untuk simpang selatan ………………..................................................

28 Tabel 3.4d Input/output .prioritas informasi. kendaraan sirine untuk simpang barat …………………..................................................

29 Tabel 3.5 Input/output prioritas informasi antrian kendaraan......................

32 Tabel 3.6 Input/output prioritas informasi kereta api …….........................

33 Tabel 4.1 Penentuan sensor antrian kendaraan dengan selektor .................

44 Tabel 4.2 Hasil Pengujian sistem prioritas antrian kendaraan untuk arah utara …………………........................................................

45 Tabel 4.3 Hasil Pengujian sistem prioritas antrian kendaraan untuk arah timur …………………........................................................

48 Tabel 4.4 Hasil Pengujian sistem prioritas antrian kendaraan untuk arah selatan..………………........................................................

52 Tabel 4.5 Hasil Pengujian sistem prioritas antrian kendaraan untuk arah barat …………………........................................................

Tabel 4.6 Hasil Pengujian sistem prioritas kendaraan bersirine untuk arah utara………………….…………………..........................

60 Tabel 4.7 Hasil Pengujian sistem prioritas kendaraan bersirine untuk arah timur………………….…………………..........................

61 Tabel 4.8 Hasil Pengujian sistem prioritas kendaraan bersirine untuk arah selatan.……………….…………………..........................

63 Tabel 4.9 Hasil Pengujian sistem prioritas kendaraan bersirine untuk arah barat………………….…………………..........................

64 Tabel 4.10 Hasil Pengujian sistem prioritas kereta api .…..........................

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Listing Program Mikrokontroler Lampiran 2. Data-sheet IC AT89S51

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Judul

Pengendali Utama Pada Sistem Prioritas Lampu Lalu Lintas Berbasis Mikrokontroler AT89S51.

1.2 Latar Belakang Masalah

Perkembangan jaman yang semakin maju pada kota-kota besar tidak pernah lepas dari mobilitas yang semakin tinggi dan sering kali terjadi kemacetan terutama pada persimpangan jalan sehingga dapat menyebabkan kendaraan-kendaraan tertentu seperti ambulance; pemadam kebakaran, dan sebagainya ikut terjebak dalam kemacetan tersebut dan juga bukan hal yang mustahil terjadi kecelakaan kereta api. Hal ini disebabkan sistem pengaturan lampu lalu lintas yang digunakan pada persimpangan jalan kurang efisien dan praktis. Untuk mengatasi kekurangan ini diperlukan suatu sistem prioritas lampu lalu lintas yang lebih efisien dan praktis dari sebelumnya.

Dengan demikian dibuat sistem prioritas lampu lalu lintas dengan teknologi mikrokontroler yang lebih praktis dan lebih fleksibel dibandingkan dengan teknologi yang masih bersifat manual dan digital. Mikrokontroler yang akan digunakan disini adalah sebagai sistem pengendalian pada lampu lalu lintas.

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian karya tulis ini adalah sebagai berikut:

1. Mengaplikasikan mikrokontroler AT89S51 sebagai pengendali pada rangkaian lampu lalu lintas.

2. Memberikan prioritas pada suatu mobil/kendaraan yang ingin didahulukan

3. Mengurangi arus kemacetan/kepadatan, kecelakaan kendaraan pada persimpangan.

1.4 Manfaat Penelitian

Dengan adanya penelitian ini diharapkan perangkat yang dibuat dapat menggantikan sistem lampu lalu lintas yang lama (manual atau digital) ke sistem prioritas lampu lalu-lintas yang lebih efisien dan praktis. Sehingga dengan sistem yang baru arus lalu lintas dapat lebih lancar terutama untuk kendaraan-kendaraan yang diprioritaskan seperti kereta api, mobil ambulance; mobil pemadam kebakaran, mobil polisi, serta antrian yang panjang guna untuk menghindari kemacetan.

1.5 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam pembuatan perangkat lunak untuk sistem prioritas lampu lalu-lintas adalah sebagai berikut:

1. Menentukan tingkatan prioritas informasi sesuai dengan kendaraan prioritasnya

2. Menentukan urutan pengecekan prioritas informasi dengan cara scanning

3. Menentukan keluaran dari piroritas informasi yang dikirim dari sensor

1.6 Rumusan Masalah

Sesuai batasan masalah yang telah diuraikan di muka, maka dalam pembuatan sistem ini dapat dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut: Bagaimana merencanakan hardware yang meliputi rangkaian sistem minimum 1. mikrokontroler AT89S51 yang dilengkapi rangkaian masukan data dari sensor-sensor yang digunakan sehingga dapat difungsikan sebagai pengendalian utama sistem prioritas lampu lalu lintas.

2. Bagaimana merencanakan software yang dapat mengidentifikasi masukan data sehingga dapat mengendalikan sistem minimum mikrokontroler AT89S51.

3. Bagaimana hasil di lapangan mengenai unjuk kerja hardware dan software, apakah sesuai dengan yang diharapkan.

1.7 Sistematika Penulisan

Pembahasan secara keseluruhan dari tugas akhir ini akan dibagi menjadi enam bab, yaitu:

BAB I Pendahuluan yang berisi judul, latar belakang masalah, tujuan, manfaat, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. BAB II Dasar teori, berisi teori mikrokontroler AT89S51 BAB III Perancangan yaitu perancangan perangkat keras dari pengendalian system

prioritas lampu lalu lintas dan perancangan perangkat lunak, yang terdiri dari penggunaan diagram alir, tabel-tabel.

BAB IV Hasil dan pembahasan, memuat pengamatan dan pembahasan mengenai hasil penelitian yang telah dilaksanakan. BAB V Kesimpulan dan saran, berisi tentang kesimpulan dan saran mulai dari pembahasan pada perencanaan, maupun pada pembuatan alat.

BAB II DASAR TEORI Mikrokontroler AT89S51 merupakan keluarga mikrokontroler 8051 yang

pertama kali dikeluarkan oleh Intel, sedangkan AT89S51 sendiri merupakan salah satu buatan dari atmel. Atmel sendiri merupakan pabrik pembuatan IC yang sangat menguasai teknologi dalam pembuatan FPEROM (Flash programmable and Erasable Read Only Memory).

FPEROM adalah (Read Only Memory) yang dapat dihapus dan ditulis kembali dengan teknologi flash. Kelebihan flash ini adalah mikrokontroler dapat menyimpan program secara internal, tidak membutuhkan ROM eksternal. Program dapat langsung ditulis menimpa program sudah terdapat pada mikrokontroler apabila program akan diganti. Mikrokontroler menjadi sederhana, murah dan pemakaiannya menjadi cepat. AT89S51 yang dipakai memiliki 4 kBytes Flash

Progammable and Erasable Read Only Memory (FPEROM), 128 Bytes RAM

(Random Access Memory), 32 jalur I/O (input/output), dan dua 16-bit timers/counters.

2.1 Memori Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler memiliki memori program dan memori data yang terpisah.

Program diletakkan pada memori ROM (Read Only Memory) sedangkan data diletakkan pada RAM (Random Acces Memory).

2.2 Memori Program

Program mikrokontroler disimpan dalam memori ROM. Memori ROM merupakan memori yang hanya dapat dibaca. Isi dari ROM tidak akan berubah walaupun mikrokontroler kehilangan catu daya (non volatile memory). ROM yang dipakai adalah FPEROM.

Mikrokontroler dapat mencapai 64 kB, terdiri dari memori internal dan eksternal.

Memori internal dalam mikrokontroler sebesar 4 kB.

2.3 Memori Data Memori data menggunakan memori jenis RAM (Random Acces Memory).

RAM merupakan memori yang dapat dibaca dan ditulisi. RAM dipakai sebagai penyimpan data pada saat program bekerja. Isi RAM akan hilang bila catu daya mati (volatile memory).

Mikrokontroler AT89S51 dapat memiliki memori data internal 255 Bytes dan bisa diperbesar dengan memori eksternal sampai dengan terdiri dari 4 kB memori internal dan 60 kB memori eksternal.

Memori internal mempunyai alamat dari 00h sampai FFh, terbagi menjadi dua bagian, yaitu alamat 00h sampai 7Fh seperti RAM selayaknya, sedangkan memori 80h sampai FFh dipakai sebagai SFR (Special Function Register). Dengan demikian hanya setengah dari jumlah memori yang dapat digunakan.

Memori data 00h sampai 7Fh bisa dipakai sebagai memori penyimpan data biasa, dibagi menjadi 3 bagian :

1. Bank register. Terdiri dari 4 bank register. Masing-masing terdiri dari 8 register yang disebut R0 sampai dengan R7. Pada suatu saat hanya dapat digunakan 1 buah Bank register.

2. Memori yang dapat dialamati secara bit, yaitu antara 20h sampai 2Fh. Pada daerah ini dapat dialamati secara Byte (20h – 2Fh) atau dialamati secara bit (00h - 7Fh).

3. Register Serba Guna (Multi Function Register). Memori 30h sampai 7Fh merupakan memori data biasa.

2.4. Special Function Register (SFR)

SFR adalah bagian dari RAM yang dipakai untuk mengatur perilaku mikrokontroler yang berisi register dasar, register data input/output, dan register status. Register dasar diperlukan untuk menulis program. Register data input/output berguna untuk menyimpan data pada port tertentu. Register status berguna untuk mengatur kerja timer (TCON), serial control (SCON), dan interrupt (IE dan IP).

2.5 Register Dasar

Yang termasuk register dasar adalah program counter (PC), akumulator (A),

stack pointer

(SP), program status word (PSW). Register khas dari keluarga mikrokontroler 8051 adalah register B, dan data pointer register (DPTR).

1. Program Counter (PC). Merupakan register 16 bit yang berisi alamat yang akan dikerjakan. Saat reset PC bernilai $0000. nilai PC akan bertambah 1 setelah prosesor mengambil instruksi 1 Byte.

2. Akumulator (A). Sesuai dengan namanya accumulate yang artinya menampung, register A berfungsi untuk menampung.

Stack pointer Register (SP). Digunakan sebagai penyimpan sementara nilai PC 3. sebelum prosesor menjalan sub-rutin. Saat prosesor selesai mengerjakan sub-rutin, nilai PC akan dikembalikan dengan cara mengambil dari SP.

4. Program Status Word (PSW). Merupakan register 8 bit yang terdiri atas bit CY, AC, FO, RS0, RS1, OV, dan P seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. Bit ke 1 tidak digunakan. Register ini berfungsi untuk menyimpan informasi status prosesor. Fungsi-fungsi bit pada PSW sebagai berikut : CY : carry setelah operasi aritmatika

AC : auxiliary carry setelah operasi aritmatika FO : flag untuk fungsi umum RS1, RS2 : untuk memilih bank register OV : overflow setelah operasi aritmatika P : paritas

bit bit Bit bit bit bit bit bit

CY AC FO RS RS OV - P

Gambar 2.1

Program Status Word (PSW) 5. Register B. Register 8 bit yang tugasnya membantu akumulator.

6. Data Pointer Register (DPTR). Register 16 bit, terbagi menjadi data pointer high Byte (DPH) dan data ponter low Byte (DPL) yang masing-masing 8 bit.

Fungsinya ialah untuk mengalamati data yang lebih luas karena besarnya 16 bit.

BAB III PERANCANGAN

3.1 Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras sistem pengendalian dari sistem prioritas lampu lalu-lintas dengan mikrokontroler berbasis AT89S51 berdasarkan prinsip-prinsip dasar teori yang ada pada BAB II dan juga yang ditunjukkan pada Gambar 3.1. Perangkat keras ini dirancang untuk mengendalikan keluaran pada lampu lalu-lintas sebagai hasil masukan yang diterima dari sensor-sensor. Tahapan proses ini terdiri dari beberapa tahap yaitu: 1. Menentukan spesifikasi dari system yang dibuat.

2. Menentukan komponen-komponen utama yang akan digunakan untuk merealisasi sistem. Komponen yang dijual juga mudah didapat di pasaran.

3. Merancang rangkaian (circuit) mikrokontroler dan penampil.

4. Menggabungkan rangkaian bagian-bagian yang dirancang sehingga perangkat keras yang dapat bekerja dengan baik. Unit pendeteksi kereta api dan antrian kendaraan

Unit kendali utama Sub Unit kendali

Lampu lalu lintas dan indikator

Unit Kendali

Gambar 3.1 Blok diagram perancangan lampu lalu lintas

Unit pendeteksi sirine kendaraan Palang kereta api

3.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras

Adapun penentuan spesifikasi ini berguna untuk memberikan batasan dalam menentukan kemampuan dan kelebihan alat. Spesifikasi sistem yang akan dibuat adalah sebagai berikut:

1. Lampu lalu-lintas dapat bekerja dengan baik sesuai rutenya dan dapat memberi respon dari input yang diterima.

2. Mikrokontroler AT89S51.

3.1.2 Mikrokontroler Gambar 3.2.

^+5V
^+5V ^+5V ^AT89S51

⁹

¹⁸

¹⁹

²⁹

³⁰

³¹

⁴

⁵

⁶

⁷

⁸

²¹

²²

²³

²⁴

²⁵

²⁶

²⁷

²⁸

¹⁰

¹¹

¹²

¹³

¹⁴

¹⁵

¹⁶

¹⁷

³⁹

³⁸

³⁷

³⁶

³⁵

³⁴

³³

³²

²⁰

⁴⁰

^RST

^XTAL2

^XTAL1

^PSEN

^ALE/PROG

^EA/VPP

^P1.0

^P1.1

^P1.2

^P1.3

^P1.4

^P1.5

^P1.6

^P1.7

^P2.0/A8

^P2.1/A9

^P2.2/A10

^P2.3/A11

^P2.4/A12

^P2.5/A13

^P2.6/A14

^P2.7/A15

^P3.0/RXD

^P3.1/TXD

^P3.2/INTO

^P3.3/INT1

^P3.4/TO

^P3.5/T1

^P3.6/WR

^P3.7/RD

^P0.0/AD0

^P0.1/AD1

^P0.2/AD2

^P0.3/AD3

^P0.4/AD4

^P0.5/AD5

^P0.6/AD6

^P0.7/AD7

^GND

^VCC

^AT89S51

⁹

¹⁸

¹⁹

²⁹

³⁰

³¹

⁴

⁵

⁶

⁷

⁸

²¹

²²

²³

²⁴

²⁵

²⁶

²⁷

²⁸

¹⁰

¹¹

¹²

¹³

¹⁴

¹⁵

¹⁶

¹⁷

³⁹

³⁸

³⁷

³⁶

³⁵

³⁴

³³

³²

²⁰

⁴⁰

^RST

^XTAL2

^XTAL1

^PSEN

^ALE/PROG

^EA/VPP

^P1.0

^P1.1

^P1.2

^P1.3

^P1.4

^P1.5

^P1.6

^P1.7

^P2.0/A8

^P2.1/A9

^P2.2/A10

^P2.3/A11

^P2.4/A12

^P2.5/A13

^P2.6/A14

^P2.7/A15

^P3.0/RXD

^P3.1/TXD

^P3.2/INTO

^P3.3/INT1

^P3.4/TO

^P3.5/T1

^P3.6/WR

^P3.7/RD

^P0.0/AD0

^P0.1/AD1

^P0.2/AD2

^P0.3/AD3

^P0.4/AD4

^P0.5/AD5

^P0.6/AD6

^P0.7/AD7

^GND

^VCC

^GND

^30pF

^GND

^30pF

^Y1

^12MHz

^GND

^{30pF 30pF}

^Y1

^12MHz

^R19

^10K

^C3

^10uF

^SW

^L_R

^R20

^1K

Lampu lalu lintas

Palang kereta api, Kendaraan

Unit pendeteksi antrian dan alarm ^{Unit kendali palang} lampu _indikator ^{dan alarm kereta api} ^{Unit kendali lampu} ^{lalu lintas} Untuk mengubah masukan yang berasal dari sensor agar lampu lalu-lintas menyala, maka salah satunya digunakan mikrokontroler untuk mengatur semua proses input dan output sesuai dengan yang diharapkan. Mikrokontroler yang digunakan dalam perancangan ini yaitu AT89S51 seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.2.

Mikrokontroler ini mempunyai kristal pembangkit detak yang menggunakan frekuensi

12 MHz serta 4 port yaitu port 0, port 1, port 2, port 3 dimana masing-masing port terdiri dari 8 pin. Pada perancangan perangkat keras ini menggunakan 3 buah mikrokontroler. Hal ini dikarenakan agar kinerja pada mikrokontroler lebih efisien sehingga tunda waktu yang dibutuhkan untuk pernyalaan lampu lalu-lintas hampir sesuai dengan yang diharapkan. Adapun 2 buah mikrokontroler dipasang pada tiap- tiap sensor untuk mendeteksi masukan yang diterima dari sensor untuk antrian kendaraan dan sensor kereta api yang kemudian data dikirim ke mikrokontroler lainnya. Satu buah mikrokontroler lainnya sebagai mendeteksi masukan dari sensor kendaraan bersirine dan pengatur nyala-matinya lampu lalu-lintas serta pengolah informasi dari yang diterima dari mikrokontroler pada sensor. Jadi disini mikrokontroler dibagi menjadi 2 bagian fungsi:

Unit Kendali Lampu Lalu Lintas - Unit Kendali Palang Dan Alarm Kereta Api

Tabel 3.1

Fungsi port (pin) mikrokontroler untuk unit kendali lampu lalu lintas

Port Pin Fungsi / penggunaan

P0 P0.0 Memberikan output pada lampu hijau simpang utara P0.1 Memberikan output pada lampu kuning simpang utara P0.2 Memberikan output pada lampu hijau simpang timur P0.3 Memberikan output pada lampu kuning simpang timur P0.4 Memberikan output pada lampu hijau simpang selatan P0.5 Memberikan output pada lampu kuning simpang selatan P0.6 Memberikan output pada lampu hijau simpang barat P0.7 Memberikan output pada lampu kuning simpang barat

P1 P1.0 Menerima input dari sensor antrian kendaraan di simpang utara P1.1 Menerima input dari sensor antrian kendaraan di simpang timur P1.2 Menerima input dari sensor antrian kendaraan di simpang selatan P1.3 Menerima input dari sensor antrian kendaraan di simpang barat P1.4 Selektor mux pada rangkaian pendeteksi antrian kendaraan P1.5 Selektor mux pada rangkaian pendeteksi antrian kendaraan P1.6 Tidak digunakan P1.7 Tidak digunakan

P2 P2.0 Menerimakan Input dari sub unit kendali palang dan alarm kereta api P2.1 Memberikan output lampu merah arah ke utara pada simpang timur P2.2 Memberikan output lampu merah arah ke utara pada simpang selatan P2.3 Memberikan output lampu merah arah ke utara barat P2.4 Memberikan output lampu merah simpang utara P2.5 Memberikan output lampu merah simpang timur P2.6 Memberikan output lampu merah simpang selatan P2.7 Memberikan output lampu merah simpang barat

P3 P3.0 Menerima input frekuensi low dari sensor sirine di simpang utara P3.1 Menerima input frekuensi high dari sensor sirine di simpang utara P3.2 Menerima input frekuensi low dari sensor sirine di simpang timur P3.3 Menerima input frekuensi high dari sensor sirine di simpang timur P3.4 Menerima input frekuensi low dari sensor sirine di simpang selatan P3.5 Menerima input frekuensi high dari sensor sirine di simpang selatan P3.6 Menerima input frekuensi low dari sensor sirine di simpang barat P3.7 Menerima input frekuensi high dari sensor sirine di simpang barat

3.1.2.1 Unit Kendali Lampu Lalu Lintas

Pada bagian ini mikrokontroler berfungsi sebagai pengendali lampu lalu lintas, dimana masukan-masukan dari semua sensor dikeluarkan dalam bentuk penyalaan lampu lalu lintas seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.1. Pin-pin yang digunakan pada bagian ini adalah: a. RST (kaki 9). Mikrokontroler direset pada transisi tegangan rendah ke tegangan tinggi. Oleh karena itu pada kaki RST dipasang kapasitor yang 8terhubung ke Vcc dan Resistor yang terhubung ke Ground yang akan menjaga RST bernilai ‘1’ pada saat pengisian kapasitor dan bernilai ‘0’ sesaat kemudian. Dengan demikian mikrokontroler akan direset setiap pertama kali diberi catu daya. Mikrokontroler juga dilengkapi dengan tombol reset yang akan memberikan tegangan logika tinggi untuk me-reset mikrokontroler.

b. EA/VPP (kaki 31). Diberi logika tinggi untuk menandakan bahwa implementasi dalam mikrokontroler menggunakan RAM internal selama waktu eksekusi. Port 1 (kaki 1 s.d. kaki 8). Kaki P1.0 sampai P1.5 pada mikrokontroler c. digunakan sebagai penerima masukan dan selektor dari rangkaian pendeteksi antrian kendaraan. Kaki P1.0 sampai P1.3 merupakan penerima masukan untuk memberikan interupsi nyalanya lampu hijau, sedangkan P1.4 sampai P1.5 merupakan selector untuk rangakaian pendeteksi antrian kendaraan..

d. Port 3 (kaki 10 s.d. kaki 17). Kaki P3.0 sampai P3.7 digunakan sebagai penerima masukan dari rangkaian sensor pendeteksi sirine.

e. Port 0 (kaki 32 s.d. kaki 39). Port ini merupakan port keluaran yang kemudian informasinya dikirim ke lampu lalu-lintas. Sehingga lampu dapat dikendalikan melalui port ini.

f. Port 2 (kaki 21 s.d. kaki 28). Kaki P2.0 digunakan sebagai penerima masukan dari unit kendali palang dan alarm kereta api. Dikarenakan jumlah port 0 hanya 8 pin sementara jumlah lampu lalu-lintas yang dibutuhkan berjumlah 12 maka kaki P2.4 sampai P2.7 digunakan untuk mengendalikan lampu lalu- lintas. Kaki P2.2 dan P2.3 tidak digunakan.

Tabel 3.2

Port (pin) mikrokontroler untuk unit kendali palang dan alarm kereta api

Port Pin Fungsi / penggunaan

P0 P0.0 Memberikan output untuk unit kendali lampu lalu lintas P0.1 Tidak digunakan P0.2 Tidak digunakan P0.3 Tidak digunakan P0.4 Tidak digunakan P0.5 Tidak digunakan P0.6 Tidak digunakan P0.7 Tidak digunakan

P1 P1.0 Menerima input dari sensor pendeteksi kereta api P1.1 Menerima input dari sensor pendeteksi kereta api P1.2 Menerima input dari sensor pendeteksi kendaraan P1.3 Menerima input dari sensor pendeteksi kendaraan P1.4 Memberikan output pada motor palang kereta api P1.5 Memberikan output pada motor palang kereta api P1.6 Memberikan output pada alarm kereta api P1.7 Memberikan output pada lampu indikator

P2 P2.0 Tidak digunakan P2.1 Tidak digunakan P2.2 Tidak digunakan P2.3 Tidak digunakan P2.4 Tidak digunakan P2.5 Tidak digunakan P2.6 Tidak digunakan P2.7 Tidak digunakan

P3 P3.0 Tidak digunakan P3.1 Tidak digunakan P3.2 Tidak digunakan P3.3 Tidak digunakan P3.4 Tidak digunakan P3.5 Tidak digunakan P3.6 Tidak digunakan P3.7 Tidak digunakan

3.1.2.2 Unit Kendali Palang dan Alarm Kereta Api

Bagian ini digunakan untuk menerima masukan dari sensor yang mendeteksi kereta api seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.2. Pin-pin yang digunakan adalah: a.

RST (kaki 9). Mikrokontroler direset pada transisi tegangan rendah ke tegangan tinggi. Oleh karena itu pada kaki RST dipasang kapasitor yang

RST bernilai ‘1’ pada saat pengisian kapasitor dan bernilai ‘0’ sesaat kemudian. Dengan demikian mikrokontroler akan direset setiap pertama kali diberi catu daya. Mikrokontroler juga dilengkapi dengan tombol reset yang akan memberikan tegangan logika tinggi untuk me-reset mikrokontroler.

b. EA/VPP (kaki 31). Diberi logika tinggi untuk menandakan bahwa implementasi dalam mikrokontroler menggunakan RAM internal selama waktu eksekusi.

c. Port 1 (kaki 1 sampai kaki 7). Kaki P1.0 digunakan untuk menerima masukan dari sensor pertama. Sedangkan kaki P1.1 digunakan untuk menerima masukan dari sensor kedua. Kaki P1.2 dan P1.3 digunakan untuk menerima masukan dari sensor kendaraan yang ada dekat jalur kereta api.

PENGENDALI UTAMA PADA SISTEM PRIORITAS LAMPU LALU LINTAS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 TUGAS AKHIR - Pengendali utama pada sistem prioritas lampu lalu lintas berbasis mikrokontroler AT89S51 - USD Repository

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan……………………………………………….

DAFTAR LAMPIRAN

BAB I PENDAHULUAN

BAB II DASAR TEORI Mikrokontroler AT89S51 merupakan keluarga mikrokontroler 8051 yang

2.3 Memori Data Memori data menggunakan memori jenis RAM (Random Acces Memory).

BAB III PERANCANGAN

3.1 Perancangan Perangkat Keras

Dokumen yang terkait

Sistem Pengendali Suhu Incubator Berbasis Mikrokontroller AT89S51

PERANCANGAN SISTEM ANTRIAN DIGITAL BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN AT89S51

SISTEM PENGAMAN RUMAH DAN PENGENDALI LAMPU MEMANFAATKAN FASILITAS SMS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

SISTEM PENGATURAN LAMPU LALULINTAS BERBASIS FUZZY TUGAS AKHIR - SISTEM PENGATURAN LAMPU LALULINTAS BERBASIS FUZZY

STERILISASI RUANGAN RUMAH SAKIT DENGAN SENSOR CAHAYA ULTRAVIOLET BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

SISTEM PEMBERIAN PUPUK TANAMAN SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER TUGAS AKHIR - SISTEM PEMBERIAN PUPUK TANAMAN SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER

SISTEM PENGATUR LAMPU LALU LINTAS MENGGUNAKAN IMAGE PROCESSING

SISTEM KENDALI PERALATAN RUMAH TANGGA BERBASIS HT DAN MIKROKONTROLER AT89S51

APLIKASI ANDROID PENGENDALI LAMPU RUMAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA328

RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL FLOWMETER DIGITAL DENGAN TAMPILAN LCD BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Dukungan

Links

PENGENDALI UTAMA PADA SISTEM PRIORITAS LAMPU LALU LINTAS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 TUGAS AKHIR - Pengendali utama pada sistem prioritas lampu lalu lintas berbasis mikrokontroler AT89S51 - USD Repository

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan……………………………………………….

DAFTAR LAMPIRAN

BAB I PENDAHULUAN

BAB II DASAR TEORI Mikrokontroler AT89S51 merupakan keluarga mikrokontroler 8051 yang

2.3 Memori Data Memori data menggunakan memori jenis RAM (Random Acces Memory).

BAB III PERANCANGAN

3.1 Perancangan Perangkat Keras

Dokumen yang terkait

Sistem Pengendali Suhu Incubator Berbasis Mikrokontroller AT89S51

PERANCANGAN SISTEM ANTRIAN DIGITAL BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN AT89S51

SISTEM PENGAMAN RUMAH DAN PENGENDALI LAMPU MEMANFAATKAN FASILITAS SMS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA16

SISTEM PENGATURAN LAMPU LALULINTAS BERBASIS FUZZY TUGAS AKHIR - SISTEM PENGATURAN LAMPU LALULINTAS BERBASIS FUZZY

STERILISASI RUANGAN RUMAH SAKIT DENGAN SENSOR CAHAYA ULTRAVIOLET BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

SISTEM PEMBERIAN PUPUK TANAMAN SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER TUGAS AKHIR - SISTEM PEMBERIAN PUPUK TANAMAN SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER

SISTEM PENGATUR LAMPU LALU LINTAS MENGGUNAKAN IMAGE PROCESSING

SISTEM KENDALI PERALATAN RUMAH TANGGA BERBASIS HT DAN MIKROKONTROLER AT89S51

APLIKASI ANDROID PENGENDALI LAMPU RUMAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA328

RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL FLOWMETER DIGITAL DENGAN TAMPILAN LCD BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Dokumen yang Anda mencari sudah siap untuk unduhkan