Sistem Pengendali Kecepatan Travelator Menggunakan Mikrokontroler - Travelator Speed Controler System Using Microcontroller.

SISTEM PENGENDALI KECEPATAN TRAVELATOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER

Tiffany Nastasia 1127008

Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.

ABSTRAK

Teknologi saat ini terus mengalami perkembangan dan salah satu tujuan dari pengembangan teknologi adalah memudahkan pekerjaan manusia. Salah satu teknologi yang memudahkan pekerjaan manusia adalah travelator. Travelator

berfungsi untuk memindahkan manusia dan barang dari satu tempat ke tempat lain pada satu lantai. Dengan menggunakan sensor dan mikrokontroler, dapat diciptakan travelator yang dapat bergerak saat ada orang yang melewati dan bila tidak ada orang yg melewati travelator maka travelator tidak akan bergerak dengan tujuan menghemat energi listrik.

Pada perancangan sistem pengendali kecepatan travelator dengan mikrokontroler ATMega 16 menggunakan 4 sensor infrared dan mikrokontroler Arduino uno sebagai counter (penghitung) jumlah manusia. 2 sensor infrared

akan ditaruh di bagian awal travelator untuk tujuan mendeteksi adanya manusia yang lewat atau tidak dan untuk menambahkan jumlah manusia setiap ada manusia yang lewat. 1 sensor infrared lainnya ditaruh di bagian tengah yang bertujuan untuk mendeteksi apakah langkah manusia terburu-buru atau tidak. Bila terburu-buru maka travelator akan otomatis mempercepat kecepatannya. Sensor terakhir diletakkan di bagian akhir untuk mengurangi jumlah manusia setiap ada manusia yang melewati travelator bagian akhir. Bila sensor terakhir sudah mencapai jumlah 0 maka sensor menganggap tidak ada manusia lagi di travelator

ii

SISTEM PENGENDALI KECEPATAN TRAVELATOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER

Tiffany Nastasia 11127008

Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.

ABSTRACT

Today technology's development progress make ourlife easier. One of the technology is travelator. Travelator serves to move people and goods from one place to another on the floor. By using sensors and a microcontroller, can be enhanced, it can save energy by stopping travelator when none use it.

On the travelator speed control system design with ATMega 16 microcontroller uses four infrared sensors and a microcontroller Arduino Uno as a counter number of people. 2 infrared sensors will be placed at the beginning of the travelator for the purpose of detecting the presence of a passing human and it will add the number of people passing by every human being. Another infrared sensors placed in the center that aims to detect whether human action in a hurry or not. When in a hurry it will automatically accelerate the speed travelator. Sensors placed at the end of the last to reduce the number of humans every human being passes through the latter part of the travelator. When the last sensor has reached the number 0 then the sensor considers no longer on travelator man will die slowly and travelator automatically.

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

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 LANDASAN TEORI ... 4

2.1 USB ASP ... 4

2.2 Mikrokontroler ... 4

2.2.1 AVR ATMega16 ... 5

2.2.2 Arduino UNO ... 7

2.2.2.1 Daya (Power) ... 8

2.2.2.2 Memori ... 9

2.2.2.3 Input dan Output ... 9

2.2.2.4 Komunikasi ... 10

2.2.2.5 Programming ... 11

2.2.2.6 Reset Otomatis (Software) ... 12

2.2.2.7 Proteksi Arus lebih USB ... 13

2.2.2.8 Karakteristik Fisik ... 13

2.2.3 AVR ATmega 328 ... 13

2.2.4 IDE Arduino ... 14

2.3 Resistor ... 15

v

2.5 Photodiode ... 17

2.5.1 Perancangan dan Pembuatan Sensor ... 18

2.6 LCD (LiquidCrystalDisplay) ... 18

2.7 Potensiometer ... 21

2.7.1 Cara Kerja Potensiometer ... 21

2.8 PCB Matrix ... 23

2.8.1 Macam-macam bentuk PCB ... 23

2.8.2 Cara Pembuatan Layout PCB ... 23

2.8.3 Proses Pencetakan PCB... 25

2.9 ICDriver Motor L293D ... 27

2.10 Motor DC ... 28

2.10.1 Cara Kerja Motor DC ... 28

BAB III PERANCANGAN ... 30

3.1 Blok Diagram ... 30

3.2 Perancangan Hardware ... 31

3.2.1 Rangkaian Sistem Minimum AT MEGA 16 ... 31

3.2.2 Rangkaian Infrared & Photodiode ... 32

3.2.2 Rangkaian Driver Motor ... 33

3.2.3 Rangkaian LCD ... 35

3.2.4 Rangkaian Arduino Uno ... 36

3.2.5 Rangkaian Power Supply ... 37

3.2.6 Gambar Ilustrasi Travelator ... 38

3.3 Perancangan Kode Program ... 39

3.3.1 Program Utama ... 39

3.3.2 Program Counter ... 41

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS ... 43

4.1 Metode Pengujian ... 43

4.2 Pengujian Terhadap Komponen Sensor Infrared ... 43

4.3 Pengujian Terhadap Komponen Motor DC untuk roda saat ada atau tidaknya manusia pada sensor 1 ... 44

4.4 Pengujian Terhadap Komponen Motor DC Untuk roda saat ada atau

tidaknya manusia pada sensor 2 ... 44

4.5 Pengujian Terhadap Sensor 3 sebagai counter di bagian awal travelator penjumlahdalam 5 percobaan ... 45

4.6 Pengujian Terhadap Sensor 4 sebagai counter pengurangdi bagian akhir travelator dalam 5 percobaan ... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 46

5.1 Kesimpulan ... 46

5.2 Saran ... 46

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 USB ASP ... 4

Gambar 2.2 Arduino USB ... 13

Gambar 2.3 simbol resistor ... 16

Gambar 2.4 resistor ... 16

Gambar 2.5 Infrared... 17

Gambar 2.6 Photodiode ... 18

Gambar 2.7 LCD ... 21

Gambar 2.8 Konfigurasi Pin LCD ... 21

Gambar 2.9 Potensiometer ... 22

Gambar 2.10 PCB Matrix ... 27

Gambar 2.11 IC L293D ... 27

Gambar 2.12 Motor DC ... 28

Gambar 2.13 Komponen Motor DC... 29

Gambar 3.1 Blok Diagram ... 30

Gambar 3.2 Diagram Skematik Sistem Minimum ATMega 16 ... 32

Gambar 3.3 Diagram Skematik Sensor Infrared & Photodiode ... 33

Gambar 3.4 Diagram Skematik Driver Motor ... 34

Gambar 3.5 Diagram Skematik LCD ... 35

Gambar 3.6 Diagram Skematik Arduino Uno... 37

Gambar 3.7 Diagram Skematik Power Supply ... 38

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel Spesifikasi Arduino Uno ... 8

Tabel 4.1 Tabel nilai threshold sensor yang digunakan ... 43

Tabel 4.2 Tabel pengamatansensor 1 ... 44

Tabel 4.3 Tabel pengamatansensor 2 ... 44

Tabel 4.4 Tabel pengamatansensor 3 ... 45

ix

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A ... A-1 LAMPIRAN B ... B-6 LAMPIRAN C ... C-1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi dalam beberapa tahun terakhir ini telah berkembang dengan sedemikian pesat. Melalui perkembangan teknologi ini telah banyak menciptakan hal baru di dunia, seperti pembuatan sebuah alat dengan memanfaatkan teknologi-teknologi yang ada di masa kini untuk meringankan pekerjaan manusia seefektif dan seefisien mungkin, sebagai contoh yaitu

travelator. Travelator adalah alat angkut perpindahan orang dan barang dari satu tempat ke tempat lain pada satu lantai atau pada lantai yang berbeda level dan bergerak sesuai dengan prinsip pergerakan pada eskalator. Dengan demikian,

travelator ini adalah pengembangan ide dari eskalator dan bisa dipasang pada posisi mendatar(horisontal)ataupun miring(inclined)dengan kemiringan 10 – 20 derajat. Untuk menjalankan alat ini dibutuhkan energi listrik yang tidak sedikit karena travelator harus selalu berjalan sehingga fungsi dari travelator itu sendiri dapat dirasakan manusia.

Maka dari itu tercipta ide untuk menciptakan travelator otomatis yang dapat mendeteksi keberadaan manusia. Apabila tidak ada manusia yang menaiki

travelator, travelator ini akan otomatis berhenti dan akan berjalan kembali saat sistem pada travelator mendeteksi adanya manusia yang hendak menaiki travelator

tersebut. Sistem ini dapat menghemat jumlah energi listrik yang digunakan sehingga dapat menghemat biaya listrik pula.

Perancangan sistem pengendali kecepatan travelator ini menggunakan sebuah sistem minimum berbasis ATMEGA 16A dan Arduino Uno sebagai

2 1.2 Identifikasi Masalah

1. Bagaimana merancang dan membuat Sistem Pengendali Kecepatan

Travelator menggunakan Mikrokontroler ATMega 16A dan Arduino Uno?

2. Bagaimana pengaplikasian Sistem Pengendali Kecepatan Travelator

menggunakan Mikrokontroler ATMega 16A dan Arduino Uno?

1.3 Tujuan

1. Merancang dan membuat Sistem Pengendali Kecepatan Travelator

menggunakan Mikrokontroler ATMega 16A dan Arduino Uno.

2. Pengaplikasian Sistem Pengendali Kecepatan Travelator menggunakan Mikrokontroler ATMega 16A dan Arduino Uno.

1.4 Pembatasan Masalah

1. Travelator yang diciptakan hanya untuk 1 arah.

2. Spesifikasi hardware menggunakan ATMega 16 dan Arduino Uno sebagai counter.

3. Sensor Infrared yang digunakan hanya berjumlah 4 buah. 2 sensor diletakkan di pintu masuk travelator, 1 sensor diletakkan di pertengahan

travelator dan 1 sensor diletakkan di pintu keluar travelator. 4. Travelator yang dikondisikan hanya untuk mendeteksi manusia. 5. Jarak manusia dari sensor hanya 2 cm

6. Travelator yang diciptakan adalah travelator jalur tunggal yang hanya untuk satu orang berdiri sehingga orang tidak dapat berdiri berdampingan

7. Travelator yang dirancang untuk Tugas Akhir ini hanya berupa

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan Laporan Tugas Akhir ini terdiri dari lima bab, yang terdiri dari :

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, identifikasi masalah, rumusan masalah, tujuan serta pembatasan masalah.

BAB II LANDASAN TEORI

Berisi tentang teori-teori secara umum yang digunakan pada saat pembuatan sistem.

BAB III PERANCANGAN

Berisi tentang pembahasan secara lengkap mengenai cara kerja, perancangan hardware, dan perancangan kode program.

BAB IV DATA DAN ANALISA

Berisi tentang data-data dari hasil pengujian sistem yang telah dibuat serta analisanya.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi tentang kesimpulan yang diperoleh dari Tugas Akhir ini serta saran secara keseluruhan.

46 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Sistem pengendali kecepatan travelator telah berhasil dirancang menggunakan 2 mikrokontroler yaitu ATMega 16 dan arduino uno tetapi saat ini masih berbentuk prototype kasar

2. Sistem pengendali kecepatan travelator berhasil di-program

menggunakan CodeVision AVR.

3. Sistem pengendali kecepatan travelator telah dapat digunakan ada kendala di motor DC. Kecepatan motor DC saat kecepatan normal dan kecepatan bertambah hampir tidak ada perbedaannya walaupun sudah diberi nilai tegangan yang berbeda.

4. Sensor infrared seringkali tidak peka saat mendeteksi adanya manusia yang melewati travelator karena tingkat intensitas cahaya yang berubah-ubah di setiap ruangan.

5.2 Saran

1. Sistem pengendali kecepatan travelator yang dirancang masih dapat diperbaiki dari segi program ataupun hardware agar alat dapat menjadi lebih sempurna

2. Sensor yang digunakan lebih baik bukan infrared dan photodiode

melainkan sensor berat karena intesitas cahaya tidak mempengaruhi proses kerja sensor berat. Hanya saja harga sensor berat lebih mahal daripada sensor infrared dan photodiode.

DAFTAR PUSTAKA

Andrianto, Heri. 2008. PEMROGRAMAN MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16 MENGGUNAKAN BAHASA C. Bandung. Informatika.

Arifianto, Deni. 2011. KAMUS KOMPONEN ELEKTRONIKA. Jakarta: PT.Kawan Pustaka.

Darmawan, Aan. 2013. WORKSHOP ARDUINO. Bandung. Universitas Kristen Maranatha.

Prasetyono, Dwi Sunar. 2003. BELAJAR SISTIM CEPAT ELEKTRONIKA. Yogyakarta: Penerbit Absolut.

Gadre, Dhananjay. 2000. PROGRAMMING AND CUSTOMIZING THE AVR MICROCONTROLLER. New York : McGraw Hill.

Soebhakti, Hendrawan. 2007. BASIC MICROCONTROLLER AVR TUTORIAL. Batam : Poltek Batam.

Haryanto, Ahmad. -. http://ahmad239haryanto.wordpress.com/page/2/. Diakses pada 12 Maret 2014

Pradana, Sunur. 2011. USB ASP PROGRAMER MIKROKONTROLER UNTUK ATMEL AVR DAN 8051 .http://pikirsa.wordpress.com/2011/11/13/usbasp-programer-mikrokontroler- untuk-atmel-avr-dan-8051-at89s2051-at89s51-at89s52/. Diakses pada 24 Juni 2014.

Robin, Jho. 2012. RANGKAIAN DRIVER MOTOR DC. http://jhorobin. blogspot.com/2012/01/rangkaian-driver-motor-dc.html.Diakses pada 18 Juni 2014

Rony. 2010. KARAKTERISTIK ESKALATOR. http://ronymedia.wordpress.com /2010/06/14/karakteristik-eskalator/. Diakses pada 12 Maret 2014

Ryan. Desember 2012. Photodioda. http://ryankudeta.wordpress.com/2012/12/17/ pengertian-photodioda/.Diakses pada 19 April 2014

ix

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A ... A-1 LAMPIRAN B ... B-6 LAMPIRAN C ... C-1

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi dalam beberapa tahun terakhir ini telah berkembang dengan sedemikian pesat. Melalui perkembangan teknologi ini telah banyak menciptakan hal baru di dunia, seperti pembuatan sebuah alat dengan memanfaatkan teknologi-teknologi yang ada di masa kini untuk meringankan pekerjaan manusia seefektif dan seefisien mungkin, sebagai contoh yaitu

travelator. Travelator adalah alat angkut perpindahan orang dan barang dari satu

tempat ke tempat lain pada satu lantai atau pada lantai yang berbeda level dan bergerak sesuai dengan prinsip pergerakan pada eskalator. Dengan demikian,

travelator ini adalah pengembangan ide dari eskalator dan bisa dipasang pada

posisi mendatar(horisontal)ataupun miring(inclined)dengan kemiringan 10 – 20 derajat. Untuk menjalankan alat ini dibutuhkan energi listrik yang tidak sedikit karena travelator harus selalu berjalan sehingga fungsi dari travelator itu sendiri dapat dirasakan manusia.

Maka dari itu tercipta ide untuk menciptakan travelator otomatis yang dapat mendeteksi keberadaan manusia. Apabila tidak ada manusia yang menaiki travelator, travelator ini akan otomatis berhenti dan akan berjalan kembali saat sistem pada travelator mendeteksi adanya manusia yang hendak menaiki travelator tersebut. Sistem ini dapat menghemat jumlah energi listrik yang digunakan sehingga dapat menghemat biaya listrik pula.

Perancangan sistem pengendali kecepatan travelator ini menggunakan sebuah sistem minimum berbasis ATMEGA 16A dan Arduino Uno sebagai

2

Universitas Kristen Maranatha

1.2 Identifikasi Masalah

1. Bagaimana merancang dan membuat Sistem Pengendali Kecepatan

Travelator menggunakan Mikrokontroler ATMega 16A dan Arduino

Uno?

2. Bagaimana pengaplikasian Sistem Pengendali Kecepatan Travelator menggunakan Mikrokontroler ATMega 16A dan Arduino Uno?

1.3 Tujuan

1. Merancang dan membuat Sistem Pengendali Kecepatan Travelator menggunakan Mikrokontroler ATMega 16A dan Arduino Uno.

2. Pengaplikasian Sistem Pengendali Kecepatan Travelator menggunakan Mikrokontroler ATMega 16A dan Arduino Uno.

1.4 Pembatasan Masalah

1. Travelator yang diciptakan hanya untuk 1 arah.

2. Spesifikasi hardware menggunakan ATMega 16 dan Arduino Uno sebagai counter.

3. Sensor Infrared yang digunakan hanya berjumlah 4 buah. 2 sensor diletakkan di pintu masuk travelator, 1 sensor diletakkan di pertengahan

travelator dan 1 sensor diletakkan di pintu keluar travelator.

4. Travelator yang dikondisikan hanya untuk mendeteksi manusia.

5. Jarak manusia dari sensor hanya 2 cm

6. Travelator yang diciptakan adalah travelator jalur tunggal yang hanya

untuk satu orang berdiri sehingga orang tidak dapat berdiri berdampingan

7. Travelator yang dirancang untuk Tugas Akhir ini hanya berupa

3

Universitas Kristen Maranatha

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan Laporan Tugas Akhir ini terdiri dari lima bab, yang terdiri dari :

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, identifikasi masalah, rumusan masalah, tujuan serta pembatasan masalah.

BAB II LANDASAN TEORI

Berisi tentang teori-teori secara umum yang digunakan pada saat pembuatan sistem.

BAB III PERANCANGAN

Berisi tentang pembahasan secara lengkap mengenai cara kerja, perancangan hardware, dan perancangan kode program.

BAB IV DATA DAN ANALISA

Berisi tentang data-data dari hasil pengujian sistem yang telah dibuat serta analisanya.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi tentang kesimpulan yang diperoleh dari Tugas Akhir ini serta saran secara keseluruhan.

46 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Sistem pengendali kecepatan travelator telah berhasil dirancang menggunakan 2 mikrokontroler yaitu ATMega 16 dan arduino uno tetapi saat ini masih berbentuk prototype kasar

2. Sistem pengendali kecepatan travelator berhasil di-program menggunakan CodeVision AVR.

3. Sistem pengendali kecepatan travelator telah dapat digunakan ada kendala di motor DC. Kecepatan motor DC saat kecepatan normal dan kecepatan bertambah hampir tidak ada perbedaannya walaupun sudah diberi nilai tegangan yang berbeda.

4. Sensor infrared seringkali tidak peka saat mendeteksi adanya manusia yang melewati travelator karena tingkat intensitas cahaya yang berubah-ubah di setiap ruangan.

5.2 Saran

1. Sistem pengendali kecepatan travelator yang dirancang masih dapat diperbaiki dari segi program ataupun hardware agar alat dapat menjadi lebih sempurna

2. Sensor yang digunakan lebih baik bukan infrared dan photodiode melainkan sensor berat karena intesitas cahaya tidak mempengaruhi proses kerja sensor berat. Hanya saja harga sensor berat lebih mahal daripada sensor infrared dan photodiode.

47 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

Andrianto, Heri. 2008. PEMROGRAMAN MIKROKONTROLER AVR ATMEGA 16

MENGGUNAKAN BAHASA C. Bandung. Informatika.

Arifianto, Deni. 2011. KAMUS KOMPONEN ELEKTRONIKA. Jakarta: PT.Kawan Pustaka.

Darmawan, Aan. 2013. WORKSHOP ARDUINO. Bandung. Universitas Kristen Maranatha.

Prasetyono, Dwi Sunar. 2003. BELAJAR SISTIM CEPAT ELEKTRONIKA. Yogyakarta: Penerbit Absolut.

Gadre, Dhananjay. 2000. PROGRAMMING AND CUSTOMIZING THE AVR

MICROCONTROLLER. New York : McGraw Hill.

Soebhakti, Hendrawan. 2007. BASIC MICROCONTROLLER AVR TUTORIAL. Batam : Poltek Batam.

Haryanto, Ahmad. -. http://ahmad239haryanto.wordpress.com/page/2/. Diakses pada 12 Maret 2014

Pradana, Sunur. 2011. USB ASP PROGRAMER MIKROKONTROLER UNTUK

ATMEL AVR DAN 8051

.http://pikirsa.wordpress.com/2011/11/13/usbasp-programer-mikrokontroler- untuk-atmel-avr-dan-8051-at89s2051-at89s51-at89s52/. Diakses pada 24 Juni 2014.

Robin, Jho. 2012. RANGKAIAN DRIVER MOTOR DC. http://jhorobin. blogspot.com/2012/01/rangkaian-driver-motor-dc.html.Diakses pada 18 Juni 2014

Rony. 2010. KARAKTERISTIK ESKALATOR. http://ronymedia.wordpress.com /2010/06/14/karakteristik-eskalator/. Diakses pada 12 Maret 2014

Ryan. Desember 2012. Photodioda. http://ryankudeta.wordpress.com/2012/12/17/ pengertian-photodioda/.Diakses pada 19 April 2014