Perancangan Alat Pengukur Kecepatan Dengan Sensor Infra Merah.
Universitas Kristen Maranatha
ABSTRAK
Sistem sensor infra merah terdiri dari LED infra merah dan fotodioda. Fotodioda merupakan detektor cahaya infra merah yang dibantu penguat transistor. Dalam perancangan ini digunakan untuk mendeteksi kecepatan dan panjang benda.
Proses pengukuran kecepatan dan panjang pada benda bergerak diawali dengan benda melewati sensor infra merah. Fotodioda akan mengubah cahaya yang masuk menjadi tegangan, besaran tegangan akan masuk ke dalam rangkaian dan akan didapat keluaran logika sebagai masukan untuk mikrokontroler. Data yang masuk ke dalam mikrokontroler akan diproses dengan program yang sudah dibuat dengan menggunakan CodeVision ATMega. Dengan menggunakan rumus kecepatan dalam fisika yaitu jarak dibagi waktu maka hasil pengukuran akan tampil di dalam LCD 2x16.
Pengukuran kecepatan benda dikalibrasi dengan menggunakan stopwatch sebagai penghitung waktu, kecepatan benda akan didapat dengan menggunakan rumus kecepatan, dengan asumsi jarak yang sudah ditentukan. Sedangkan panjangnya benda dikalibrasi dengan menggunakan penggaris. Kesalahan pengukuran kecepatan mencapai 3.36% sedangkan kesalahan pengukuran panjang mencapai 2.59%. Secara keseluruhan perancangan alat pengukur kecepatan dengan sensor infra merah sudah berhasil direalisasikan dengan baik.
(2)
Universitas Kristen Maranatha
ABSTRACT
Infrared sensor system consists of an infrared LED and photo diode. Photo diode is an infrared light detector which assisted the transistor amplifier. In this scheme is used to detect the speed and length of objects.
The process of detecting speed and length of an object started when an object passed through the infrared sensor. Photo diodes will transform the incoming light into a voltage, the amount of voltage going into the series and will get the logic output as input to the microcontroller. Data is entered into the microcontroller will be processed by the program that have made using CodeVision ATMega. Using the formula in physics is the distance divided by time, the result will appear on 2x16 LCD screen
The measurements of speed are calibrated using a stopwatch as a timer, the speed of the object will be obtained by using the formula of speed, with the assumption of a designated distance. The length of objects are calibrated using a ruler. Measurement errors at speeds up to 3.36%, the length measurement error reaches 2.59%. Overall, The design of speed measuring device using infra red sensor is running good enough.
(3)
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR ISI
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
KATA PENGANTAR viii
DAFTAR ISI xi
DAFTAR GAMBAR xiv
DAFTAR TABEL xvi
BAB I. PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Identifikasi Masalah 2
1.3. Tujuan 2
1.4. Pembatasan Masalah 2
1.5. Sistematika Penulisan 3
BAB II. KERANGKA TEORITIS 5
2.1. Microcontroller ATMega 16 5
2.1.1. Penjelasan Fungsi Pin ATMega 16 7
2.1.2. Sistem Clock 13
2.1.3. Arsitektur ATMega 16 13
2.1.4. Program Memori 15
2.1.4.1. On-chip In-System Programmable Flash Memory 15
2.1.4.2. SRAM Data Memory 16
(4)
Universitas Kristen Maranatha
2.1.5. Status Register – SREG 19
2.1.6. Stack Pointer – SP 20
2.1.7. Timer/Counter 21
2.1.8. Sumber Reset 22
2.2. Sensor Infra Merah 24
2.2.1. LED Infra Merah 25
2.2.2. Fotodioda 26
2.2.3. Relay 28
2.2.4. IC 17555 29
2.3. Liquid Crystal Display (LCD) 30
2.3.1. Fitur 30
2.3.2. Deskripsi 31
2.3.3. Kode Instruksi pada LCD 32
2.3.4. Pemilihan Register 33
2.4. Buzzer 34
2.5. Komponen Elektronika 35
2.5.1. Resistor 35
2.5.2. Transistor 35
2.1.1. Kapasitor 37
2.6.Pemrograman Microcontroller AVR ATmega 16 37
2.6.1. Tipe Data 38
2.6.2. Operator 39
2.6.3. Library Function 41
2.6.3.1.Fungsi Input / Output 41 2.6.3.2.Fungsi Tipe Karakter 42 2.6.3.3.Standard Library Function 43
2.6.3.4.Fungsi Matematika 43
2.6.3.5.Fungsi Delay 44
(5)
Universitas Kristen Maranatha
BAB III. PERANCANGAN DAN PEMODELAN 47
3.1.Perancangan Perangkat Keras (Hardware) 47
3.1.1. Blok Diagram 47
3.1.2. Sensor Infra Merah 48
3.1.3. ATMega 16 51
3.1.4. LCD 2x16 52
3.1.5. Buzzer 53
3.2.Perancangan Perangkat Lunak (Software) 54
3.2.1. Diagram Alir 54
3.2.2. CodeVision ATMega 57
BAB IV. DATA PENGAMATAN DAN ANALISA 59
4.1.Pengujian Perangkat Keras 59
4.1.1. Pengujian Sistem Sensor Infra Merah 59
4.1.2. Pengujian LCD 2x16 60
4.2. Pengujian Perangkat Lunak 60
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 66
5.1. Kesimpulan 66
5.2. Saran 66
DAFTAR PUSTAKA 68
LAMPIRAN A A-1
LAMPIRAN B B-1
(6)
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pin – Pin ATmega 16 7
Gambar 2.2. Blok Diagram ATmega 16 12
Gambar 2.3. Sistem Clock 13
Gambar 2.4. Arsitektur ATmega 16 AVR RISC 14
Gambar 2.5. Peta Memory ATmega 16 16
Gambar 2.6. Pengaturan SRAM ATmega 16 17
Gambar 2.7. Register SREG 19
Gambar 2.8. Register Stack Pointer ATmega 16 21
Gambar 2.9. Timer / Counter Prescaler 22
Gambar 2.10. Logika Reset 24
Gambar 2.12. LED Infra Merah 26
Gambar 2.13 Simbol Fotodioda 27
Gambar 2.14. Relay 28
Gambar 2.15. IC 17555 29
Gambar 2.16. Konfigurasi Pin LCD 2x16 31
Gambar 2.17. Kode Instruksi pada LCD 33
Gambar 2.18. Buzzer 34
Gambar 2.19. Rangkaian Buzzer 34
Gambar 2.20. Resistor 35
(7)
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 2.22. Transistor 37
Gambar 2.23. Kapasitor 37
Gambar 3.1. Blok Diagram 48
Gambar 3.2. Penempatan Sensor 49
Gambar 3.3. Rangkaian Receiver Infra Red 50
Gambar 3.4. Rangkaian Output Relay 50
Gambar 3.5. Rangkaian Transmitter Infrared 51
Gambar 3.6. ATMega 16 Board 51
Gambar 3.7. Konfigurasi LCD 53
(8)
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Fungsi Khusus Port A 8
Tabel 2.2. Fungsi Khusus Port B 9
Tabel 2.3. Fungsi Khusus Port C 10
Tabel 2.4. Fungsi Khusus Pin D 11
Tabel 2.5. Konfigurasi IC 17555 29
Tabel 2.6. Pemilihan Register pada LCD 33
Tabel 2.7. Tipe Data 38
Tabel 2.8. Operator Kondisi 39
Tabel 2.9. Operator Aritmatika 39
Tabel 2.10. Operator Logika 39
Tabel 2.11. Operator Bitwise 40
Tabel 2.12. Operator Assignment 40
Tabel 3.1. Konfigurasi Port C 52
Tabel 4.1. Pengujian Receiver Infra Merah 60
Tabel 4.2. Data Pengamatan 1 61
Tabel 4.3. Data Pengamatan 2 62
(9)
1
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dewasa ini, perkembangan teknologi semakin berkembang ke arah yang lebih maju. Berbagai aspek kehidupan sudah menerapkan betapa majunya teknologi. Bahkan teknologi sudah merambah ke aspek keamanan dan ketertiban masyarakat. Di negara maju teknologi untuk menunjang kedua aspek tersebut sudah diterapkan.
Secara spesifik, teknologi diterapkan di dalam permasalahan lalu lintas. Di hampir seluruh negara maju, para polisi lalu lintas sudah dilengkapi dengan teknologi yang canggih untuk menangani permasalahan lalu lintas ini. Salah satunya adalah penggunaan alat pengukur kecepatan. Teknologi ini hamper tidak ada di Indonesia. Padahal jumlah pelanggar lalu lintas tergolong sangat tinggi. Walaupun di jalan raya atau jalan tol terdapat rambu batas kecepatan maksimal, tetapi para polisi lalu lintas tidak dapat menilang karena ketiadaan alat yang memadai unuk mengetahui kecepatan kendaraan yang melintas.
Banyaknya para pengendara bermotor yang melanggar batas kecepatan yang sudah ditentukan sedangkan fasilitas yang digunakan dalam penangananya masih kurang yang menjadi alasan penulis bermaksud membuat Tugas Akhir ini dengan judul Perancangan Alat Pengukur Kecepatan dengan Sensor Infra Merah.
(10)
2
Universitas Kristen Maranatha
Alat ini dimaksudkan untuk memudahkan aparat kepolisian mengetahui kecepatan kendaraan yang melanggar ataupun tidak.
1.2. Identifikasi Masalah
1. Bagaimana mengukur kecepatan dengan menggunakan sensor inframerah? 2. Data apa saja yang akan muncul di dalam layar LCD?
1.3. Tujuan
1. Untuk mengetahui kecepatan kendaraan dengan menggunakan sensor infra merah.
2. Selain kecepatan objek, data yang akan muncul mengenai objek yang melewati sensor adalah panjangnya objek.
1.4. Pembatasan Masalah
1. Alat ini menggunakan dua sensor infra merah.
2. Alat ini dibuat dengan menggunakan program CodeVision AVR ATMega 16.
3. Alat ini mempunyai output tampilan di LCD 2 x 16.
4. Alat ini akan diuji coba pada sebuah prototype dengan asumsi jalan raya searah dan tidak ada hambatan.
5. Pengukuran hanya dapat mengukur satu benda, jadi tidak dapat mengukur dua atau lebih yang melewati sensor.
(11)
3
Universitas Kristen Maranatha
6. Menggunakan baterai sebagai sumber tegangan sensor dan adaptor sebagai sumber tegangan ATMega 16 board.
1.5. Sistematika Penulisan
Bab I : Pendahuluan
Membahas tentang latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan jadwal pengerjaan.
Bab II : Kerangka Teoritis
Membahas tentang teori-teori yang menunjang topik Tugas Akhir.
Bab III : Perancangan dan Pemodelan
Membahas tentang perancangan alat pengukur kecepatan dengan sensor infra merah yang akan dibuat.
Bab IV : Pengamatan Data
Membahas tentang hasil rancangan alat pengukur kecepatan dengan sensor infra merah yang telah dibuat berupa kecepatan dan panjangnya benda.
(12)
4
Universitas Kristen Maranatha
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Membahas tentang kesimpulan dari seluruh pembahasan topik serta saran yang mungkin membantu dalam perkembangan alat pengukur kecepatan dengan sensor infra merah ini.
(13)
LAMPIRAN A
(14)
A-1
Universitas Kristen Maranatha
LAMPIRAN A
PROGRAM CODEVISION AVR
#include <mega16.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> int waktuX1 = 0; int waktuX2 = 0; int waktuX1X2 = 0; int start = 0;
int end = 0; float waktuTotal = 0;
float kecepatan = 0; char buffer1[16]; char buffer2[16];
// Alphanumeric LCD Module functions #asm
.equ __lcd_port=0x15 ;PORTC #endasm
#include <lcd.h>
// Declare your global variables here void ulang()
{
start = 0; end = 0; waktuX1 = 0; waktuX2 = 0; waktuX1X2 = 0; kecepatan = 0; waktuTotal = 0; lcd_clear(); PORTB = 0xff; }
void main(void) {
// Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
(15)
A-2
Universitas Kristen Maranatha
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTB=0xff;
DDRB=0xff;
// Port C initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00;
DDRC=0x00;
// Port D initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00;
DDRD=0x00;
// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x00;
TCNT0=0x00; OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 1 Stopped // Mode: Normal top=FFFFh // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge // Timer 1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off
(16)
A-3
Universitas Kristen Maranatha
TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 2 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00;
TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off
// INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00;
// Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
// LCD module initialization lcd_init(16); while (1) { lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("Waiting... "); delay_ms(50);
(17)
A-4
Universitas Kristen Maranatha
while(PINA.0 == 0) {
waktuX1 += 1; delay_ms(10); start = 1; }
while(start == 1) {
while(PINA.7 == 1) {
waktuX1X2 += 1; delay_ms(10); }
start = 2; }
while(start == 2) {
while(PINA.7 == 0) {
waktuX2 += 1; delay_ms(10); }
end = 1; start = 0; }
while(end == 1) {
waktuTotal = ((float)waktuX1 + (float)waktuX2 + (float)waktuX1X2) / 100; kecepatan = 1 / waktuTotal;
sprintf(buffer1,"V: %0.002f Km/H ",kecepatan*3.6); lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(buffer1); delay_ms(10);
sprintf(buffer2,"S: %0.002f cm ",kecepatan*((float)waktuX1)); lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(buffer2);
//masukin program if di baris ini bt buzzer if(kecepatan > 1.1)PORTB=0xfe;
delay_ms(2000); ulang();
} }; }
(18)
LAMPIRAN B
(19)
B-1
Universitas Kristen Maranatha
LAMPIRAN B
DIAGRAM SKEMATIK
(20)
B-2
Universitas Kristen Maranatha
(21)
B-3
Universitas Kristen Maranatha
R1 = 1 K Ω R2 = 470 K Ω
R3 = 3.9 K Ω R4 = R7 = 180 K Ω R5 = R9 = R11 = 47 K Ω R6 = 22 K Ω
R8 = 470 Ω R10 = 1 K Ω
VR = 10 K
TR1 = TR2 = TR3 = TR4 = CS9014 TR5 = CS9013
D1 = LED
D2 = D3 = D4 = D5 = D6 = 1N4148 Relay = 6 V D
C1 = 4.7KpF 50 V C2 = 10KpF 50 V C3 = 33KpF 50 V C4 = 10µF 16 V C5 = C6 = 100µF 16 V
(22)
B-4
Universitas Kristen Maranatha
B.3. Transmitter Infra Merah
R1 = 220 K C1 = 1KpF 50 V C2 = 100KpF 50 V IC = 17555
D1 = LED
(23)
LAMPIRAN C
(24)
C-1
Universitas Kristen Maranatha
LAMPIRAN C
FOTO ALAT
C.1. Hardware
(25)
C-2
Universitas Kristen Maranatha
(26)
C-3
(27)
C-4
Universitas Kristen Maranatha
(28)
47
Universitas Kristen Maranatha
BAB III
PERANCANGAN DAN PEMODELAN
Pada bab ini akan membahas mengenai perancangan dan pemodelan serta realisasi dari perangkat keras dan perangkat lunak untuk alat pengukur kecepatan dengan sensor infra merah.
3.1. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Perancangan alat pengukur kecepatan dengan sensor infra merah dimulai dengan perancangan hardware yaitu : sensor infra merah (receiver dan transmitter), ATMega 16, LCD 2x16, buzzer, dan kabel.
3.1.1. Blok Diagram
Alat akan dirancang menggunakan 2 buah sensor infra merah yang diberi jarak antar sensor sejauh 1 meter. Data untuk proses perhitungan didapat dari benda yang terdeteksi oleh sensor infra merah. Setelah data diproses di microcontroller, didapat kecepatan benda dan akan dikonversi dalam satuan kilometer per jam (km/h). Sedangkan data panjangnya benda dalam satuan centimeter (cm). Hasil berupa kecepatan dan panjangnya benda akan ditampilkan ke LCD 2x16. Jika kecepatan melebihi batas kecepatan yang sudah ditentukan yaitu 3.96 km/h, buzzer akan berbunyi.
(29)
48
Universitas Kristen Maranatha
Batas kecepatan berbunyinya buzzer yaitu 3.96 km/h ditentukan berdasarkan percobaan yang telah dilakukan. Percobaan yang dilakukan menggunakan benda yang digerakkan dengan tangan sehingga didapat ketika kecepatan 3.96 km/h tangan sudah bergerak cepat.
Gambar 3.1. Blok Diagram
3.1.2. Sensor Infra Merah
Alat pengukur kecepatan benda ini bekerja berdasarkan respon sensor yang dihubungkan ke microcontroller. Sensor yang dipakai berupa transmitter dan receiver infra merah sebanyak dua pasang. Transmitter yang digunakan berupa LED yang memancarkan sinar infra merah sedangkan receiver yang digunakan adalah fotodioda. Fotodioda bekerja berdasarkan terdeteksinya sinar infra merah. Perancangan penempatan sensor seperti gambar 3.2.
Transmitter Receiver
Transmitter Receiver
AVR
Buzzer
(30)
49
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 3.2. Penempatan Sensor
Pada kondisi normal kedua sensor S1 dan S2 akan menerima cahaya infra merah dari IR1 dan IR2. Jika ada benda melintas sesuai dengan arah lintasan (tanda panah ke atas pada gambar 3.2), maka benda tersebut akan menghalangi jalur cahaya infra merah IR1 untuk dapat mencapai sensor S1. Kondisi ini oleh microcontroller sebagai saat 'start' perhitungan waktu. Kemudian benda akan bergerak sampai melewati IR2 dan S2, kondisi ini dianggap oleh microcontroller sebagai saat 'stop' perhitungan waktu.
Tegangan output yang dihasilkan receiver infra merah akan masuk ke microcontroller. Output receiver infra merah berasal dari relay. Kondisi saat receiver menerima sinar infra merah dari transmitter dibaca oleh microcontroller sebagai logic low, sedangkan kondisi saat receiver tidak menerima sinar infra merah akan dibaca oleh microcontroller sebagai logic high.
(31)
50
Universitas Kristen Maranatha
Receiver infra merah sebagai penerima sinyal, akan terhubung dengan rangkaian penguat transistor seperti gambar 3.3. Output dari penguat transistor ini akan terhubung dengan relay. Output yang dihasilkan oleh relay akan terhubung dengan suatu rangkaian (gambar 3.4). Output dari rangkaian (gambar 3.4) menjadi input microcontroller.
Gambar 3.3. Rangkaian Receiver Infra merah
Gambar 3.4. Rangkaian Output Relay
(32)
51
Universitas Kristen Maranatha
Dalam rangkaian transmitter seperti gambar 3.5, pembangkit sinyal akan diteruskan ke LED yang kemudian akan memancarkan sinar infra merah. IC yang digunakan adalah IC 17555 yang berfungsi sebagai timer.
Gambar 3.5. Rangkaian Transmitter Infra Merah
3.1.3. ATMega 16
(33)
52
Universitas Kristen Maranatha
AVR ATMega 16 ini dipakai sebagai tempat di mana program berada. Port A dipakai sebagai input untuk sensor infra merah. Dengan data port input nya adalah : PA.0 dan PA.7.
Pada Port C digunakan sebagai port untuk output tampilan LCD, tampilan berupa informasi-informasi yang di perlukan seperti kecepatan dan panjangnya kendaraan. Konfigurasinya adalah sebagai berikut:
Tabel 3.1. Konfigurasi Port C
PORT bit 0 RS LCD pin 4 PORT bit 1 RD LCD pin 5 PORT bit 2 EN LCD pin 6 PORT bit 3 – FREE PORT bit 4 DB4 LCD pin 11 PORT bit 5 DB5 LCD pin 12 PORT bit 6 DB6 LCD pin 13 PORT bit 7 DB7 LCD pin 14
Port B digunakan sebagai output, yaitu untuk buzzer yang berfungsi sebagai output alarm. Dengan data port output PB.0.
3.1.4. LCD 2x16
LCD ini dipakai sebagai output dengan konfigurasi pin – pin nya seperti gambar 3.7.
(34)
53
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 3.7. Konfigurasi LCD
Vss (pin 1), merupakan pin tegangan referensi 0 Volt (ground). Vcc (pin 2), merupakan pin tegangan +5 Volt.
Vee (pin 3), berfungsi untuk mengatur contrast LCD. Vee dihubungkan dengan ground.
RS (pin 4), Port C bit 0. R/W (pin 5), Port C bit 1. EN (pin 6), Port C bit 2.
DB4 (pin 11) – DB7 (pin 14), Port C bit 4 – 7.
V (pin 15), dihubungkan ke pin 2 dengan resistor 220 Ω V (pin 16), dihubungkan ke pin 1.
3.1.5. Buzzer
Buzzer merupakan alat yang berfungsi sebagai alarm penanda. Anoda buzzer dihubungkan ke VCC. Sedangkan
(35)
54
Universitas Kristen Maranatha
katodanya dihubungkan sebagai input ATMega 16 di Port B, dengan konfigurasi PB.0.
3.2. Perancangan Perangkat Lunak (Software)
3.2.1. Diagram Alir
Program dimulai ketika alat dinyalakan dengan menggunakan sumber tegangan sebesar 7.5 Volt. Setelah itu program akan mulai membaca input yang berasal dari sensor infra merah pertama. Program akan terus menunggu sampai ada input infra merah pertama. Apabila input dari infra merah pertama sudah masuk, program akan melanjutkan pembacaan input yang berasal dari infra merah kedua. Program akan terus menunggu sampai ada input dari infra merah kedua.
Jika input dari infra merah pertama dan kedua sudah ada, program akan melanjutkan proses masukan dari kedua infra merah dengan menggunakan proses perhitungan dengan menggunakan rumus yang ada. Misalkan waktu untuk benda tersebut bergerak dari S1 ke S2 adalah t dan jarak antara S1 dan S2 adalah s, maka diperoleh kecepatan benda tersebut dengan rumus fisika sederhana: v = s/t. Sedangkan untuk menghitung panjang benda dengan rumus x = v*t1, di mana t1 adalah waktu ketika S1 putus sampai terhubung
(36)
55
Universitas Kristen Maranatha
Hasil perhitungan akan muncul di LCD 2x16. Apabila kecepatan benda melampaui batas kecepatan yang sudah ditentukan maka program akan memanggil procedure untuk menyalakan buzzer. Tampilan pada LCD akan menampilkan hasil perhitungan selama 2 detik. Program akan mengulang mendeteksi input infra merah pertama, dan melanjutkannya ke proses selanjutnya.
(37)
56
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 3.8. Diagram Alir Input
IR1
Tampil LCD
Delay 2s Input IR2
Proses Perhitungan
Kecepatan melebihi
batas?
Buzzer Bunyi
Y T
T
Y Mulai
(38)
57
Universitas Kristen Maranatha
3.2.2. CodeVision ATMega
Software yang dipakai dalam pembuatan program untuk alat pengukur kecepatan ini adalah dengan menggunakan CodeVision AVR. Code Vision AVR C Compiler pada dasarnya merupakan perangkat lunak pemrograman microcontroller keluarga AVR berbasis bahasa C.
Pada tool CodeVision AVR ini bisa ditentukan port-port dari microkontroller AVR yang berfungsi sebagai input maupun output, serta bisa juga ditentukan tentang penggunaan fungsi-fungsi internal dari AVR.
Dalam program ini terdapat proses berjalannya alat secara keseluruhan. Program ini diunduh secara langsung ke chip ATMega 16. Langkah – langkah pembuatan program dengan menggunakan CodeVision AVR adalah sebagai berikut:
1. Jalankan CodeVisionAVR, kemudian klik File New, Pilih Project.
2. “Do you want to use the CodeWizardAVR?” Klik Yes.
3. Pilihlah Chip yang digunakan, chip : ATmega16, clock : 16.000000 MHz.
4. Lakukanlah setting sebagai berikut : Port A = Sebagai Input
Port B = Sebagai Output
Port C = Sebagai Output Tampilan LCD 5. Klik File Generate, Save and Exit. 6. Buatlah source code.
(39)
58
Universitas Kristen Maranatha
7. Klik Project Configure, kemudian pilih menu After Make atau After Build dan aktifkan Program. Klik OK jika sudah.
8. Untuk meng-compile project, klik Project Make. Pastikan program tidak ada yang error.
9. Jika tidak ada error maka file siap diunduh ke chip. Pastikan koneksi kabel downloader dan chip sudah terpasang dengan benar, klik Tools Chip Programmers.
10.Nyalakan power supply dan klik Program All. Tunggu hingga proses pengunduhan Chip selesai.
(40)
66
Universitas Kristen Maranatha
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan data pengamatan dan analisa data dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
Sistem yang dirancang berupa alat pengukur kecepatan dengan sensor infra merah sudah berhasil direalisasikan.
Buzzer sudah dapat berfungsi dengan baik, yaitu menyala ketika kecepatan benda melampaui batas kecepatan yaitu 3.9 km/h.
Kurangnya keakuratan hasil data pengamatan dikarenakan kesulitan menyamakan nilai clock dengan stopwatch sehingga mempengaruhi hasil perhitungan secara teoritis. Juga dikarenakan adanya toleransi dari komponen dan clock pada ATMega 16.
5.2. Saran
Setelah mengevaluasi Tugas Akhir ini, penulis berharap Tugas Akhir ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan beberapa saran sebagai berikut :
Program terhubung dengan database agar para aparat kepolisian dapat melihat kembali kecepatan dan panjang kendaraan yang melintas.
(41)
67
Universitas Kristen Maranatha
Database juga dapat ditambahkan dengan penggolongan kendaraan berdasarkan panjangnya kendaraan yang melintas.
Perangkat keras dapat ditambahkan dengan CCTV dan dapat mengambil gambar kendaraan yang melebihi batas kecepatan agar kendaraan yang melanggar dapat ditilang lewat plat nomor kendaraan yang terekam.
Percobaan yang dilakukan pada prototype sebaiknya relay sebagai saklar mekanik dapat diganti dengan saklar elektronik agar tidak terdapat delay yang terlalu lama dalam perhitungan sehingga error dapat lebih kecil.
Dalam realisasinya sumber tegangan untuk sensor sebaiknya tidak menggunakan baterai karena baterai tidak mempunyai daya tahan yang lama.
(42)
68
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
Andrianto, Heri, Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA 16 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR), Informatika, Bandung, 2008.
http://bank-je.com/ilmu-listrik/kapasitor-komponen-pasif-elektonika/,terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
http://bank-je.com/ilmu-listrik/komponen-dasar-elektronika-resistor/, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
http://elektronika-elektronika.blogspot.com/2007/04/buzzer.html, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
http://opi.110mb.com/opihomepage/pendukung.htm, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
http://www.atmel.com/dyn/resources/pro_documents/doc2466.pdf, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php?view=article&catid=16:mikroprocess
orkontroller&id=142:sistem-sensor-inframerah&option=com_content&Itemid=15, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010
http://mhdfaisal.wordpress.com/2009/12/03/fotodioda/, terakhir diakses tanggal 17 Juli 2010
http://www.alldatasheet.com , terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf43393/SeikoInstrument/LCD.pdf, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
(43)
69
Universitas Kristen Maranatha
http://www.reuk.co.uk/What-is-a-Transistor.htm, terakhir diakses tanggal 26 Juni 2010.
(1)
57
Universitas Kristen Maranatha
3.2.2. CodeVision ATMega
Software yang dipakai dalam pembuatan program untuk alat pengukur kecepatan ini adalah dengan menggunakan CodeVision AVR. Code Vision AVR C Compiler pada dasarnya merupakan perangkat lunak pemrograman microcontroller keluarga AVR berbasis bahasa C.
Pada tool CodeVision AVR ini bisa ditentukan port-port dari microkontroller AVR yang berfungsi sebagai input maupun output, serta bisa juga ditentukan tentang penggunaan fungsi-fungsi internal dari AVR.
Dalam program ini terdapat proses berjalannya alat secara keseluruhan. Program ini diunduh secara langsung ke chip ATMega 16. Langkah – langkah pembuatan program dengan menggunakan CodeVision AVR adalah sebagai berikut:
1. Jalankan CodeVisionAVR, kemudian klik File New, Pilih Project.
2. “Do you want to use the CodeWizardAVR?” Klik Yes.
3. Pilihlah Chip yang digunakan, chip : ATmega16, clock : 16.000000 MHz.
4. Lakukanlah setting sebagai berikut : Port A = Sebagai Input
Port B = Sebagai Output
Port C = Sebagai Output Tampilan LCD 5. Klik File Generate, Save and Exit. 6. Buatlah source code.
(2)
7. Klik Project Configure, kemudian pilih menu After Make atau After Build dan aktifkan Program. Klik OK jika sudah.
8. Untuk meng-compile project, klik Project Make. Pastikan program tidak ada yang error.
9. Jika tidak ada error maka file siap diunduh ke chip. Pastikan koneksi kabel downloader dan chip sudah terpasang dengan benar, klik Tools Chip Programmers.
10.Nyalakan power supply dan klik Program All. Tunggu hingga proses pengunduhan Chip selesai.
(3)
66
Universitas Kristen Maranatha
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan data pengamatan dan analisa data dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
Sistem yang dirancang berupa alat pengukur kecepatan dengan sensor infra merah sudah berhasil direalisasikan.
Buzzer sudah dapat berfungsi dengan baik, yaitu menyala ketika kecepatan benda melampaui batas kecepatan yaitu 3.9 km/h.
Kurangnya keakuratan hasil data pengamatan dikarenakan kesulitan menyamakan nilai clock dengan stopwatch sehingga mempengaruhi hasil perhitungan secara teoritis. Juga dikarenakan adanya toleransi dari komponen dan clock pada ATMega 16.
5.2. Saran
Setelah mengevaluasi Tugas Akhir ini, penulis berharap Tugas Akhir ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan beberapa saran sebagai berikut :
Program terhubung dengan database agar para aparat kepolisian dapat melihat kembali kecepatan dan panjang kendaraan yang melintas.
(4)
Database juga dapat ditambahkan dengan penggolongan kendaraan berdasarkan panjangnya kendaraan yang melintas.
Perangkat keras dapat ditambahkan dengan CCTV dan dapat mengambil gambar kendaraan yang melebihi batas kecepatan agar kendaraan yang melanggar dapat ditilang lewat plat nomor kendaraan yang terekam.
Percobaan yang dilakukan pada prototype sebaiknya relay sebagai saklar mekanik dapat diganti dengan saklar elektronik agar tidak terdapat delay yang terlalu lama dalam perhitungan sehingga error dapat lebih kecil.
Dalam realisasinya sumber tegangan untuk sensor sebaiknya tidak menggunakan baterai karena baterai tidak mempunyai daya tahan yang lama.
(5)
68
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
Andrianto, Heri, Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA 16 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR), Informatika, Bandung, 2008.
http://bank-je.com/ilmu-listrik/kapasitor-komponen-pasif-elektonika/,terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
http://bank-je.com/ilmu-listrik/komponen-dasar-elektronika-resistor/, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
http://elektronika-elektronika.blogspot.com/2007/04/buzzer.html, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
http://opi.110mb.com/opihomepage/pendukung.htm, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
http://www.atmel.com/dyn/resources/pro_documents/doc2466.pdf, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php?view=article&catid=16:mikroprocess
orkontroller&id=142:sistem-sensor-inframerah&option=com_content&Itemid=15, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010
http://mhdfaisal.wordpress.com/2009/12/03/fotodioda/, terakhir diakses tanggal 17 Juli 2010
http://www.alldatasheet.com , terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf43393/SeikoInstrument/LCD.pdf, terakhir diakses tanggal 22 Juni 2010.
(6)
http://www.reuk.co.uk/What-is-a-Transistor.htm, terakhir diakses tanggal 26 Juni 2010.