20 3. ANALISA DAN PEMBAHASAN - Aplikasi Pintu dengan Password.rar (1,385Kb)

3. ANALISA DAN PEMBAHASAN 3.1.

   Perancangan Elektronik

  Tujuan dari perancangan alat ini adalah untuk mendapatkan suatu alat atau sistem yang baik seperti yang diharapkan, dengan mempertimbangkan karakteristik komponen yang digunakan. Selain itu dengan adanya perancangan ini merupakan tahap penyelesaian Laporan Akhir, yang dilaksanakan secara sistematis dan saling berkaitan sehingga diperoleh peralatan dengan spesifikasi yang baik.

  Pada rancang Sistem Pintu Otomatis Dengan Menggunakan Mikrokontroler AT89S51 ini terdiri dari dua buah bagian yaitu perancangan hardware dan software. Pada tahap perancangan hardware ada beberapa pengerjaan atau perancangan yang dilakuakn yaitu perancangan rangkaian elektronik, perancangan konstruksi atau mekanik. Sedangakan pada tahap software yaitu pada perancangan Program.

3.1.1. Langkah Perancangan Elektronik

  Pada bagian ini menjelaskan proses pembuatan dari tiap-tiap blok rangkaian yang berhubungan dengan benda elektronik seperti memproses PCB dan pemilihan komponen seperti mikrokontroler, resistor, kapasitor, dioda, IC dan rangkaian power supply. PCB harus diperoses menjadi jalur-jalur yang akan dapat menghubungkan kaki-kaki komponen agar membentuk suatu rangkaian yang diinginkan. setiap perancang Sistem Pintu Otomatis Menggunakan Mikrokontroler AT89S51 ini antara lain: · Bor listrik · Alat sablon · Amplas halus · Tinner · Papan PCB · Bubuk Pelarut Tembaga/Feritklorit · Mur atau baut

  Langkah-langkah pembuatan dan pencetakan PCB adalah sebagai berikut ; 1.

  Membuat sket atau pola rangkaian yang meliputi perencanaan penyusunan dan penempatan komponen-komponen.

  2. Membuat jalur-jalur yang menghubungkan antar komponen. Dalam pekerjaan ini diusahakan jangan sampai ada jalur yang kurang dan saling memotong.

  3. Setelah pola gambar dibuat, langkah selanjutnya yaitu melakukan pertinacs yang ukurannya sesuai dengan pola rangkaian yang dibuat.

  4. Kemudian potong pertinacs dengan cara menggores alat yang runcing kira- kira pertinacs dan patahkan bagian kasar serta haluskan dengan amplas.

  5. Langkah selanjutnya adalah menyablon,setelah sablonan selesai bersihkan PCB hasil sablon dengan menggunakan tiner.

  6. Cek rangkaian apakah ada jalur yang terputus atau tidak, pastikan jalur penghubung antar komponen tidak ada yang putus.

  7. Selanjutnya membuat lubang-lubang untuk menempatkan kaki-kaki komponen yang akan dipasang.

  8. Untuk melubangi PCB gunakan mata bor yang ukurannya sesuai dengan

  9. Cek kembali jalur atau rangkaian tersebut, Pastikan rangkaian terpasang dengan benar dan jalur tidak ada yang terputus.

  10. Selanjutnya adalah proses perakitan komponen-komponen diatas papan PCB.

  11. Langkah selanjuntnya adalah penyolderan kaki IC kedalam posisinya.

  Pada penyolderan komponen ini merupakan tahap akhir dari seluruh pemrosesan atau disebut juga tahap pembuatan alat. Pada tahap ini seluruh komponen akan disolder sesuai pada tempat yang telah ditentukan. Untuk penyolderan komponen yang sensitif terhadap panas, pada waktu penyolderannya jangan terlalu lama karena akan merusak komponen tersebut.

3.2. Analisa Blok Diagram

  Analisa secara blok diagram merupakan suatu analisa system per-blok untuk menjelaskan bagian-bagian system dari Input, proses dan Output. Inputan dari system ini berupa keypad, switch dan catu daya sedangkan pada bagian proses terdapat IC AT89S51 yang didalamnya terdapat program yang mampu mengatur keseluruhan system. Dan pada bagian output terdiri dari LED, LCD display, motor DC dan modul IC suara 27C010

Gambar 3.1 Blok Diagram 3.2.1.

   Analisa Secara Keseluruhan

  Analisa secara keseluruhan merupakan suatu analisa system untuk menjelaskan fungsi-fungsi system dari setiap Input, proses dan Output.

  · Blok input Pada perancangan Alat ini digunakan Suatu sunber tegangan yaitu dari

  Trafo 1A untuk 2 masukan arus yaitu 12 volt dan 5 volt Untuk mengaktifkan Rangkaian, dikarenakan pada mikrokontroler dan Modul IC suara arus yang masuk haruslah ± 5 volt apabila lebih dari 5 volt maka mikrokontroler dan modul

  IC suara bias mengalami kerusakan, sedangakan arus 12 volt digunakan untuk menggerakkan motor DC.

  Tegangan dari mikrokontroler arus yang keluar ke driver motor 5 volt dan dari driver motor ke motor DC arus yang dibutuhkan 12 volt apabila menggunakan arus 5 volt maka motor DC akan bergerak pelan ataupun bias tidak bergerak. Kemudian Keypad yang digunakan pada rangkaian ini adalah ukuran 4x4, Sehingga pada perancangan rangkaian ini dapat menggunkan angka dan huruf. Dan switch yang terdiri dari 3 buah, dua diantaranyua berfungsi sebagai pembatas putaran motor DC dan yang lain berfungsi sebagai pembuka pintu.

  · Blok proses Pada perancangan alat ini blok proses hanya terdiri dari satu komponen utama yaitu IC AT89S51 yang berfungsi untuk mengatur / mengontrol keseluruhan dari perancangan system Pemanfaatan IC 27C010 Sebagai Indikator Suara Pada Sistem Pintu Otomatis Menggunakan Mikrokontroler AT89S51.

Gambar 3.2 Blok Proses

  · Blok output Pada blok output dalam perangcangan alat pada Sistem Pintu Otomatis

  Menggunakan Mikrokontroler AT89S51 ini terdiri atas beberapa rangkaian output yaitu IC AT27C010 adalah pada Bagian Output yang fungsi dari IC tersebut adalah sebagai indikator suara. LCD yang digunakan pada perancangan rangkaian ini adalah LCD ukuran 2x16 yang berfungsi sebagai tampilan visual setelah di masukkan kode dan bentuk nya lebih simple dibadingkan dengan ukuran LCD yang lainnya. Motor DC pada ini berfungsi untuk membuka dan menutup Kunci. Untuk mengatur arah putaran motor DC digunakan 1 driver motor DC yaitu L293D yang berfungsi untuk mengubah polaritas tegangan pada motor DC. dan 2 buah saklar limit yang berfungsi pada saat membuka dan menutup kunci. Dan selanjutnya adalah rangkaian Led yang berfungsi sebagai Indikator.

3.3. Perancangan Sistem

  Sistem Pintu Otomatis ini bekerja dengan menggunakan mikrokontroler AT89S51 dimana kaki-kaki dari mikrokontroler dihubungkan dengan komponen- komponen lain yang digunakan seperti LCD, driver motor, Ic Suara , limit switch, keypad dan power supply.

  Rancang bangun Sistem Pintu Otomatis ini terdiri dari dua bagian yaitu piranti masukan dan piranti keluaran. Pada piranri masukan terdapat pada keypad yang merupakan sumber perintah (input) bagi mikrokontroler tersebut. Sedangkan pada piranti keluaran yaitu terdapat pada driver motor DC, Modul IC Suara dan LED.

  Dalam perancangan Sistem ini langkah awal yang harus dilakukan adalah Menggunakan Mikrokontroler AT89S51 sehingga memudahkan dalam perancangan sistemnya yaitu dalam pembuatan programnya. Berikut ini merupakan Bentuk flowchart dari Sistem Pintu Otomatis ;

Gambar 3.3 Flowchart Rangkaian

3.4. Pembahasan Rangkaian

  Rangkaian mikrokontroler diatas merupakan rangkaian pemroses data yang diterima dari rangkaian input data. Data yang di berikan oleh mikrokontroler akan di inisialisasi oleh mikrokontroler yang mana sebelumnya mikrokontroler diisi dengan program. Setelah data di inisialisasi rangkaian sistem minimum memproses data, data pada mikrokontroler di proses di dalam CPU mikrokontroler.

3.4.1. Mikrokontroler ke Driver Motor dan limit switch

  Alat yang di buat pada perancangan ini tidak dapat bekerja dengan maksimal tanpa adanya rangakaian penguat tegangan ( driver ) karena tegangan keluaran dari mikrokontroler tidak dapat menggerakan sistem penggerak alat, dalam hal ini adalah motor DC. Rangkaian driver merupakan rangkaian penguat tegangan yang dihasilkan oleh keluaran mikrokontroler.

  Rangkaian driver yang digunakan adalah IC L293D.Rangkaian driver ini tidak dapat melakukan tugasnya menaikan tegangan dan mengatur rotasi putaran motor secara otomatis tanpa adanya rangkaian mikrokontroler sebagai rangkaian kendalinya, oleh sebab itu kedua rangkaian tersebut memiliki hubungan.

  Pada perancangan alat, perancang hanya memanfatkan 2 bit keluaran dari mikrokontroler yaitu bit pada port 0.0 dan port 0.1, pemanfaatan 2 bit keluaran ini di karenakan mikrokontroler hanya mengontrol 1 driver yang terdiri atas 1 masukan. Driver tersebut berfungsi menggerakkan motor DC. Konfigurasi dari masukan driver dan keluaran mikrokontroler adalah sebagai berikut:

  Pin 39 ( port0.0) dihubungkan dengan kaki pin 2 pada kaki L293D, pin 38 (port 0.1) dihubungkan dengan kaki pin 7 pada kaki IC L293D, untuk membuka diberi logika 0, sedangkan untuk menutup pintu In2 (kaki pin port 0.1) diberi logika 1 dan In1 (kaki pin port 0.0) diberi logika 0.

  Pada pintu ini juga dilengkapi dengan tiga buah switch yaitu dua diantaranya sebagai pembatas buka pintu dan untuk pembatas tutup, dan yang satu berfungsi sebagai pembuka pintu.

  3.4.2. Mikrokontroler ke LCD

  Pada rangkaian mikrokontroler, LCD harus dilakukan inisialisasi, prosesini diwali dengan terlebih dahulu mengeset bit RS, clear, db4, db5, db6, db7 untuk di hubungkan pada Port 2.0,Port 2.1, Port 2.2, Port 2.3, Port 2.4, Port 2.5. Proses ini dilakukan pada saat membuat program agar terbaca oleh mikrokontroler. Pada kaki RS di LCD di hubungkan pada Port B.2 di mikrokontroler, kaki clear di LCD di hubungkan pada Port B.3 di mikrokontroler, LCD. kaki 1 di LCD sebagai ground di hubungkan pada potensiometer, kaki 2 di

  LCD di hubungkan pada pin 29 di mikrokontroler, kaki 3 di LCD di hubungkan pada potensiometer, kaki 4 di LCD di hubungkan pada Port 0 pin 32 di mikrokontroler, kaki 5 di LCD di hubungkan pada Port 0 pin 33, kaki 6 di LCD di hubungkan pada Port 0 pin 34, kaki 7 – 14 di LCD di hubungkan pada Port 2. Kaki Vcc terletak pada pin 31 pada mikrokontroler yang terhubung ke kaki 15 di LCD. Kemudian ground pada kaki 16 di LCD terhubung ke potensiometer, potensiometer ini berfungsi sebagai pengatur kontras pada LCD.

  3.4.3. Mikrokontroler Ke Modul IC Suara

  Modul IC Suara AT27C010 adalah suatu IC yang menggunakan daya- rendah, performa tinggi memori 1.048.576-bit satu kali read-only programma-ble catu daya dalam operasi mode normal membaca. Setiap byte dapat diakses dalam waktu kurang dari 45 ns. kaki 29 di Modul IC suara 27C010 di hubungkan pada Pin 18 pada

  Mikrokontroler, kaki 2 di Modul IC suara 27C010 di hubungkan pada Port 3 pin 15 pada Mikrokontroler, kaki 3 di Modul IC suara 27C010 di hubungkan pada Port 3 pin 16 pada Mikrokontroler dan kaki 22 di Modul IC suara 27C010 di hubungkan pada Port 3 pin 17 pada Mikrokontroler.

3.4.4. Mikrokontroler ke Keypad

  Pada keypad terdapat output dan input yang akan diproses di mikrokontroler. Input pada keypad terletak pada C1,C2, C3, C4 dan output pada keypad terletak pada R1, R2, R3, R4. Kaki R1 pada keypad dihubungkan pada Port1.0 di mikrokontroler, Kaki R2 pada keypad di hubungkan pada Port1.1 di mikrokontroler,kaki R3 pada keypad dihubungkan pada Port1.2 di mikrokontroler,Kaki R4 pada keypad dihubungkan pada Port1.3 di mikrokontroler,Kaki C1 pada keypad dihubungkan pada Port1.4 di mikrokontroler,Kaki C2 pada keypad dihubungkan pada Port1.5 di mikrokontroler,Kaki C3 pada keypad dihubungkan pada Port1.6 di mikrokontroler,Kaki C4 pada keypad dihubungkan pada Port1.7 di mikrokontroler.

  Keypad yang telah diproses akan ditampung di SREG. SREG (status register) adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler, setelah di tampung di SREG maka akan diproses di prosesor mikrokontroler. Setelah diproses maka akan tampil kode yang kita tekan pada keypad.

3.5. Langkah Pengujian, Hasil Pengujian dan Hasil Perencanaan 3.5.1. Langkah Pengujian dan Hasil Pengujian

  Sistem kerja dari alat Sistem Pintu Otomatis Menggunakan Mikrokontroler AT89S51 ini adalah ketika kita memasukkan arus pada rangkaian maka akan ada tampilan pada LCD" AKSES PINTU " dan ada indikator LED yang menyala berwarna Merah berarti rangkaian dalam keadaan normal / pintu tertutup.

Gambar 3.4 LCD display Output AKSESPINTU

  Led merah menyala Indikator

Gambar 3.5 LED merah menyala

  Kemudian untuk memasukkan kode akan ada tampilan pada LCD "Password:" yang sebelumnya kita harus menekan tombol “ * “ / (bintang) pada keypad, kode yang kita masukan yaitu dengan cara menekan keypad. kode yang telah di masukkan tersebut akan terbaca dan diumpankan ke mikrokontroler untuk disimpan dan diproses.

Gambar 3.6 LCD display Output Password

  Jika kode tersebut telah terdaftar atau benar, maka pintu akan terbuka yang digerakkan oleh motor DC dan indikator LED yang menyala berwana hijau kemudian akan ditampilkan ke LCD "Pintu Terbuka".

Gambar 3.7 Output Pintu Terbuka

  Led hijau menyala

Gambar 3.9 LCD display output Pintu Terbuka

  Kemudian pada saat inilah Pemanfaatan IC Suara bekerja yaitu Modul IC suara akan berbunyi melalui speaker yang berbunyi “Silahkan Masuk”.

Gambar 3.10 Output speaker Kemudian IC Suara akan Bekerja kembali apabila Jika kita memasukkan kode tersebut salah atau belum terdaftar, IC suar akan Berbunyi “Silahkan Diulangi” dan yang terakhir IC suara akan bekerja sebagai indikator suara kembali apabila kita memasukkan kode salah hingga 3 kali maka Output pada speaker akan berbunyi “Anda tidak Diperkenankan Masuk” dan tampil pada LCD "Password Salah" dan LED berwarna kuning akan menyala.

Gambar 3.11 display Output Password Salah

  Led Kuning Menyala

Gambar 3.12 Output Led Kuning MenyalaTabel 3.1 Pengamatan tegangan pada pin AT89S51 Pin Tegangan ON Pin Tegangan ON (Volt) (Volt)

  25

  0.50

  1

  4.88

  26

  4.05

  2

  4.88

  27

  1.02

  3

  4.88

  28

  0.03

  4

  4.89

  29

  4.95

  5

  4.89

  31

  4.95

  6

  4.90

  32

  0.16

  7

  4.90

  33

  0.05

  8

  4.90

  34

  0.05

  11

  0.27

  35

  4.80

  12

  4.80

  36

  0.01

  13

  4.80

  37

  4.87

  14

  0.02

  38

  0.05

  15

  0.02

  39

  0.05

  16

  0.02

  17

  4.80

  18

  2.15

  21

  0.05

  22

  0.50

  23

  0.40

  24

  0.30

3.5.2. Hasil Perencanaan

  Berikut ini merupakan Hasil Perencanaan Sistem Pintu Otomatis Menggunakan Mikrokontroler AT89S51