Implementasi Mikrokontroler Atmega 8535 B
2.
BAB I
Bagaimana
mengintegrasikan
mikrokontroler ATMega8535 dengan sensor
PENDAHULUAN
dan speaker?
3.
1.1 Latar Belakang
Semakin tingginya tingkat kejahatan saat ini
terutama
pencurian
dan
perampokan
semakin
Berapa
kasus yang semakin marak saat ini yaitu, pencurian di
diantaranya :
Penggunaan
teknologi
memang
1.
dari
pembuatan
2.
Mengintegrasikan
ATMEGA8535
alat teknologi yang sudah digunakan saat ini, tapi
speaker.
mengatasi masalah tersebut, penelitian ini akan
membahas
Implementasi
Mikrokontroler
3.
1.
elektronika,
mikrokontroler
dengan
sensor
dan
Sensor
yang
digunakan
dalam
rancangan ini adalah sensor Ultrasonik
Perkembangan teknologi telah maju dengan
dunia
sistem
Batasan masalah pembuatan proyek akhir ini
Proteksi Keamanan Terpadu.
perkembangan
ini
1.4 Batasan Masalah
yaitu :
dalam
akhir
Mengefektifkan radius dari sensor.
ATMega8535 berbasis Sensor Ultrasonik untuk
pesat
proyek
Mengimplementasikan
masalah semacam ini. Memang sudah banyak alat-
masih banyak yang belum efisien dan efektif. Untuk
dapat
pendeteksi keamanan ruangan.
harus
sepatutnya digunakan untuk mengatasi masalah-
sensor
1.3 Tujuan
Tujuan
kosong.
terjauh
mendeteksi benda/manusia?
membuat kekhawatiran masyarakat saat ini. Apalagi
saat rumah sedang ditinggalkan atau dalam keadaan
radius
2.
Mikrokontroler yang digunakan adalah
khususnya dalam perkembangan dunia elektronika,
jenis mikrokontroler AVR (Advanced
khususnya dunia mikroelektronika. Penemuan silicon
Versatile RISC processor) 8 bit.
menyebabkan
bidang
ini
mampu
memberikan
3.
Pengiriman informasi melalui speaker
sumbangan yang amat berharga bagi perkembangan
alarm dan hanya dikondisikan satu arah
teknologi modern. Dalam pengembangan terakhir,
(simplex method direct communication).
yaitu generasi AVR (Advance Versatile RISC
4.
Bahasa yang digunakan adalah Bahasa
processor), para desainer sistem elektronika telah
Pemrograman C dengan menggunakan
diberi
suatu
compiler CodeVisionAVR Evaluation2.
kapabilitas yang amat maju, tetapi dengan biaya
5. Tidak membahas lebih lanjut perihal
suatu
teknologi
yang
memiliki
ekonomis yang cukup minimal[6].
6.
kejernihan suara sirene yang dihasilkan
Pengujian dilakukan secara kuantitatif
melibatkan
1.2 Perumusan Masalah
1.
Bagaimana
sistem
tertentu?
cara
keamanan
parameter
jarakdan
sensivitas sensor
mengimplementasikan
pada
suatu
ruangan
7.
Kami
memakai
dikarenakan
alat
kata
ini
terpadu,
merupakan
gabungan dari beberapa integrated tools
seperti mikrokontroler, speaker, dan
sensor.
ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal
1.5 Jadwal kegiatan penelitian (Proyek Akhir)
Tabel 1.1 Jadwal kegiatan penelitian (Proyek
ultrasonik
akhir )
dipancarkan dari transmitter ultrasonik.
Ketika
Aktifitas
Mei
Juni
Juli
Agustus
September
yang
dibangkitkan
sinyal
mengenai
akan
benda
penghalang, maka sinyal ini dipantulkan,
Identifikasi kebutuhan
dan diterima oleh receiver ultrasonik.
Perancangan Sistem
Sinyal yang diterima oleh rangkaian
Pembangunan
receiver
Prototype
mikrokontroler untuk selanjutnya diolah
Pembuatan
&
sistem
ke
rangkaian
untuk menghitung jarak terhadap benda
implementasi
Evaluasi
dikirimkan
di depannya (bidang pantul)[3].
dan
mekanismenya
Prinsip
Dokumentasi
ultrasonik
kerja
dapat
dari
sensor
ditunjukkan
dalam
gambar dibawah ini :
BAB II
Pemancar
Ultrasonik
LANDASAN TEORI
Sinyal
Ultrasonik
2.1 Pengertian Sensor
Sensor
adalah
Penghalang
device
atau
komponen
elektronika yang digunakan untuk mengubah
besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga
Penerima
Ultrasonik
bisa dianalisa dengan menggunakan rangkaian
listrik. Sebagai contoh, sensor cahaya adalah
Gambar 2.1 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik
sensor yang cara kerjanya mengubah besaran
cahaya menjadi besaran listrik [3].
Prinsip kerja dari sensor ultrasonik adalah sebagai
berikut :
2.1.1 Sensor Ultrasonik
Gelombang ultrasonik adalah
1.
Sinyal
dipancarkan
ultrasonik.
frekuensi
(speech
diatas 20kHz, biasanya yang digunakan
signals) yaitu lebih dari 20 KHz[7].
untuk mengukur jarak benda adalah 40kHz.
Seperti telah disebutkan bahwa sensor
Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian
ultrasonik
pemancar ultrasonik.
terdiri
pemancar
ultrasonik
transmitter
dan
suara
dari
yang
rangkaian
rangkaian
disebut
penerima
2.
tersebut
pemancar
gelombang dengan besar frekuensi diatas
gelombang
Sinyal
oleh
berfrekuensi
Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian
akan merambat sebagai sinyal/ gelombang
bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar
3.
2.
Sinyal tersebut dilewatkan pada sebuah
340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan
resistor sebesar 3kOhm untuk pengaman
dipantulkan dan akan diterima kembali oleh
ketika
bagian penerima Ultrasonik.
rangkaian dioda dan transistor.
Setelah sinyal tersebut sampai di penerima
3.
sinyal
tersebut
membias
maju
Kemudian sinyal tersebut dimasukkan ke
ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan
rangkaian penguat arus yang merupakan
diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak
kombinasi dari 2 buah dioda dan 2 buah
dihitung berdasarkan rumus :
transistor.
4.
S = 340.t/2
(2.1)
Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi
(+5V) maka arus akan melewati dioda D1
(D1 on), kemudian arus tersebut akan
dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik
membias transistor T1, sehingga arus yang
dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu
akan mengalir pada kolektotr T1 akan besar
antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai
diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik.
sesuai dari penguatan dari transistor.
5.
Ketika sinyal dari masukan berlogika rendah
(0V) maka arus akan melewati dioda D2
a. Pemancar Ultrasonik (Transmitter)
(D2 on), kemudian arus tersebut akan
Pemancar Ultrasonik ini berupa rangkaian yang
membias transistor T2, sehingga arus yang
memancarkan sinyal sinusoidal berfrekuensi di atas
akan mengalir pada kolektotr T2 akan besar
20 KHz menggunakan sebuah transducer transmitter
sesuai dari penguatan dari transistor.
6.
ultrasonik.
D1
T1
Resistor R4 dan R6 berfungsi untuk
membagi
tengangan
Sehingga
pemancar
menjadi
2,5
ultrasonik
V.
akan
menerima tegangan bolak – balik dengan
R4
Vpeak-peak adalah 5V (+2,5 V s.d -2,5 V).
40kHz
Transmiter
R3
3kOhm
T2
R6
b. Penerima Ultrasonik (Receiver)
D2
Penerima Ultrasonik ini akan menerima sinyal
Gambar 2.2
Rangkaian Pemancar Gelombang
ultrasonik
yang
dipancarkan
oleh
pemancar
ultrasonik dengan karakteristik frekuensi yang sesuai.
Ultrasonik
Sinyal yang diterima tersebut akan melalui proses
Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang
filterisasi frekuensi dengan menggunakan rangkaian
band pass filter (penyaring pelewat pita), dengan
ultrasonik tersebut adalah sebagai berikut :
nilai frekuensi yang dilewatkan telah ditentukan.
1.
Sinyal
40
KHz
mikrokontroler.
dibangkitkan
melalui
Kemudian sinyal keluarannya akan dikuatkan dan
dilewatkan ke rangkaian komparator (pembanding)
dengan tegangan referensi ditentukan berdasarkan
tegangan keluaran penguat pada saat jarak antara
sensor
kendaraan
mini
dengan
4.
sekat/dinding
filter low pass filter pada frekuensi < 40KHz
pembatas mencapai jarak minimum untuk berbelok
melalui rangkaian filter C4 dan R4.
arah. Dapat dianggap keluaran komparator pada
5.
kondisi ini adalah high (logika „1‟) sedangkan jarak
ini
kemudian
diteruskan
ke
Setelah itu sinyal akan melalui komparator
Op-Amp pada U3.
yang lebih jauh adalah low (logika‟0‟). Logika-logika
biner
Kemudian sinyal tersebut melalui rangkaian
6.
rangkaian
Jadi ketika ada sinyal ultrasonik yang masuk
ke rangkaian, maka pada komparator akan
pengendali (mikrokontroler).
mengeluarkan logika rendah (0V) yang
kemudian akan diproses oleh mikrokontroler
untuk menghitung jaraknya.
2.2
R11
R8
R10
R6
R13
R15
VR2
T4
T3
R7
R9
C3
C4
T6
IC2
CA31
40
D3
Receiver
+9V
DC
T5
D4
Mikrokontroler AVR ATMega8535
D5
R14
C5
R12
Gambar
2.3Rangkaian
Penerima
Gelombang
Ultrasonik
Gambar 2.4Mikrokontroler AVR ATMega8535
Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang
Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana
ultrasonik tersebut adalah sebagai berikut :
terdapat
mikroprosesor
dan
memori
program
(disebut: ROM) serta memori serba-guna (disebut:
1.
2.
Pertama – tama sinyal yang diterima akan
RAM), bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler
dikuatkan terlebih dahulu oleh rangkaian
yang memiliki fasilitas ADC, PLL, EEPROM dalam
transistor penguat Q2.
satu kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam
Kemudian sinyal tersebut akan di-filter
menggunakan
High
Pass
Filter
frekuensi > 40kHz oleh rangkaian transistor
3.
bidang kontrol sangat luas dan popular [4].
pada
Ada
beberapa
vendor
diantaranya
yang
Intel,
membuat
Q1.
mikrokontroler
Microchip,
Setelah sinyal tersebut dikuatkan dan di-
Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain - lain.
akan
Dari beberapa vendor tersebut, yang paling populer
di‟searah‟kan oleh rangkaian dioda D1 dan
digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel.
D2.
Mikrokontroler AVR (Advance Versatile RISC
filter,
kemudian
sinyal
tersebut
processor) memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana
semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits
word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam
1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS
51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu
terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut
memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi
RISC
(Reduced
Instruction
Set
Computing),
sedangkan seri MCS 51 berteknologi CISC (Complex
Instruction Set Computing). Secara umum, AVR
dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga
ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan
AT86RFxx.
Pada
dasarnya
yang
membedakan
masing – masing kelas adalah memori, peripheral,
dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang
digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh
karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk
Atmel, yaitu ATMega8535. Selain mudah didapatkan
dan lebih murah ATMega8535 juga memiliki fasilitas
Gambar 2.5 Port ATMega8535
yang lengkap. Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT
Tiny, AVR klasik, AT Mega. Perbedaannya hanya
Dari
pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain
ATMega8535 memiliki bagian sebagai berikut:
seperti ADC,EEPROM dan lain sebagainya. Salah
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port
satu contohnya adalah AT Mega 8535. Memiliki
B, Port C, dan Port D.
teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
membuat
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan
ATMega8535
lebih
cepat
bila
dibandingkan dengan varian MCS 51 [5].
Dengan
fasilitas
yang
lengkap
gambar
tersebut
dapat
dilihat
bahwa
pembandingan.
tersebut
4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
menjadikan ATMega8535 sebagai mikrokontroler
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
yang powerfull. Adapun blok diagramnya adalah
6. SRAM sebesar 512 byte.
sebagai berikut[9].
7. Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan
Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram
saat operasi.
11. Antar-muka komparator analog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.
Fitur
ATMega8535
Kapabilitas
detail
dari
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk
ATMega8535 adalah sebagai berikut:
ADC.
1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan
10. AREF merupakan pin masukan tegangan
kecepatan maksimal 16 Mhz.
referensi ADC.
2. Kapabilitas memory flash 8KB,SRAM sebesar 512
dan
EEPROM
(Electrically
Untuk
memprogram
mikrokontroler
dapat
Erasable
menggunakan bahasa assembler atau bahasa tingkat
Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.
tinggi yaitu Bahasa C. Bahasa yang digunakan
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8
memiliki
channel.
assembler dapat diminimalisasi penggunaan memori
4. Portal komunikasi serial (USART) dengan
program sedangkan dengan bahasa C menawarkan
kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
kecepatan dalam pembuatan program. Untuk bahasa
5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan
assembler dapat ditulis dengan menggunakan text
daya listrik.
editor setelah itu dapat dikompilasi dengan tool
byte,
keunggulan
tersendiri,
untuk
bahasa
tertentu misalnya asm51 untuk MCS51 dan AVR
Konfigurasi pin ATMega8535 Konfigurasi pin
Studio untuk AVR [2].
ATMega8535 bisa dilihat pada gambar 2.5. Dari
gambar tersebut dapat dijelaskan secara fungsional
2.3
Sistem Minimum ATMEGA 8535 (SISMIN)
konfigurasi pin ATMega8535 sebagai berikut:
Sistem
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin
adalah
masukan catu daya
3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah
4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah
fungsi
khusus,
yaitu
5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah
dan pin fungsi khusus, yaitu TWI,komparator analog
6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah
fungsi
khusus,
yaitu
komparator
analog,interupsi eksternal,dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan
clock ekstenal.
yang
keluarga mikrokontroler AVR, seri 8535 adalah salah
satu seri yang sangat banyak digunakan.
Mikrokontroler Atmega8535 telah dilengkapi
dengan osilator internal, sehingga tidak diperlukan
kristal atau resonator ekternal untuk sumber clock
CPU.
dan Timer Oscillator.
pin
minimum
Sismin ini kemudian bisa dihubungkan dengan
Timer/Counter,komparator analog,dan SPI.
dan
elektronik
mikrokontroler
rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu. Di
dan pin masukan ADC.
pin
rangkaian
(sismin)
diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler.
2. GND merupakan pin ground.
dan
minimum
Namun osilator ini maksimal 8MHz jadi disarankan
untuk tetap memakai kristal eksternal. Osilator
internal oleh pabriknya telah di-setting 1 MHz, dan
untuk merubahnya perlu merubah setting pada fuse
bit. Namun untuk pengaturan fuse bit perlu berhatihati, sebab pengaturan ini begitu rawan karena bila
salah
menyetingnya
mikrokontroler rusak [10].
bisa
menyebabkan
Sistem minimum AVR sangat
sederhana
2.5
Bahasa Pemrograman C
dimana hanya menghubungkan VCC dan AVCC ke
Bahasa Pemrograman C tergolong ke dalam
+5V dan GND dan AGND ke ground serta pin reset
tidak dihubungkan apa-apa (diambangkan) . Chip
akan reset jika tegangan nol atau pin reset dipaksa
nol. Dan ini merupakan sistem minimum tanpa
memakai kristal. Untuk yang memakai kristal
rangkaian diatas ditambah kristal pada pin XTAL1
golongan
middle-programming-language
level,
dengan alasan bahasa ini bisa menjangkau lapisan
mesin (lower-layer) dan lapisan user (upper-layer).
Dan kelebihannya yang mudah dipahami oleh
programmer dibandingkan Bahasa Rakitan, untuk hal
pembangunan aplikasi berorientasi hardware, Bahasa
dan XTAL2 [4].
Pemrograman C salah satu alasan dipilih untuk
memprogram aplikasi mikrokontroler[8].
2.6
Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika
yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik
menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja
buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer
juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada
diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri
arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi
akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari
arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan
Gambar 2.6 Sistem Minimum
dipasang pada diafragma maka setiap gerakan
2.4
Software
(Compiler)
CodeVisionAVR
Evaluation v2
CodeVisionAVR Evaluation v2 adalah salah satu
alat bantu pemrograman (programming tool) yang
bekerja dalam lingkungan pengembangan perangkat
lunak yang terintegrasi (Integrated Development
Environment, IDE). CodeVisionAVR Evaluation v2
dilengkapi dengan source code editor, compiler,
linker, dan dapat memanggil Atmel AVR Studio
mempunyai
fasilitas
internal
berupa
software AVR Chip In-System Programmer yang
memungkinkan
bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang
akan menghasilkan suara. Fungsi dari buzzer adalah
sama seperti speaker , yaitu untuk menghasilkan
suara,
namun
buzzer
hanya
mampu
untuk
menghasilkan suara frekuensi tinggi, sedangkan
speaker mampu untuk menghasilkan suara dalam
berfrekuensi
tinggi
dan
rendah.
Buzzer
biasa
digunakan sebagai indikator bahwa proses telah
untuk debugger nya.
IDE
kumparan akan menggerakkan diafragma secara
user untuk
melakukan transfer
program kedalam chip mikrokontroler setelah sukses
melakukan kompilasi secara otomatis [1].
selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat
(alarm).
BAB III
Analisis Kebutuhan dan Perancangan Sistem
Speaker
Metodologi yang digunakan dalam proyek akhir ini
meliputi :
DC
9V
3.1 Tahapan Observasi, Pengumpulan Data dan
User
Konseptual
C Programming Languange
Mikrokontroler
3.1.1 Studi Literatur
Pada tahap ini, dilakukan studi
literatur mengenai metode-metode serta
referensi program dan source code yang
dibutuhkan dalam menyelesaikan proyek ini.
3.1.2.Wawancara
Gambar 3.2 Desain Arsitektur
3.2.1 Perancangan Perangkat Keras
Dalam tahap perancangan perangkat
Pengumpulan data dan informasi
keras ini, akan dilakukan perancangan fisik
tentang data dan informasi dari orang –
dari sensor dan perancangan PCB dari
orang yang berkompeten. Seperti masalah
rangkaian. Untuk perancangan PCB, akan
mikrokontroler dan penggunaan sensor yang
dibuat sebuah
efisien. Hal ini dilakukan agar semua
fitur-fitur
perangkat lunak dan keras yang digunakan
menjalankan sistem ini.
rangkaian yang memiliki
yang
diperlukan
dalam
sesuai dengan kebutuhan sistem.
3.2 Perancangan Sistem
40kHz
Objek
Transmitter
Mikrokontroler
Sensor
RING 1
Ring 3
Ring 2
Gambar 3.1 Skema Tata Letak dan Denah Alat yang
akan dikembangkan
Speaker Module
Receiver
Gambar 3.3 Diagram Blok Sistem
Speaker
3.3 Rencana Kebutuhan Sistem
3.2.2 Perancangan Perangkat Lunak
3.3.1
Pemrograman pada mikrokontroler
Untuk
ini akan didesain dengan tujuan agar dapat
berjalan
dengan
baik
disini
1. 1 unit Mikrokontroler ATMEGA8535
Sedangkan aplikasi
2. 1 unit Sismin ATMEGA8535
program pada PC, didesain agar aplikasi
program
keras,
yang telah siap pakai yaitu :
sensor ke mikrokontroler sesuai dengan
yang ada.
perangkat
penulis menggunakan beberapa hardware
mengirimkan objek yang diterima dari
kondisi
Perangkat Keras
3. 1 unit Sensor Ultrasonik
pada
4. 1 unit Speaker alarm(Buzzer)
mikrokontroler dan dapat mengolah data
5. 1 unit Power supply
untuk diambil informasinya dari objek yang
6. 1 unit Header cable 3x3
telah terdeteksi.
3.3.2
Berikut adalah flowchart sistemnya :
Perangkat Lunak
Untuk perangkat lunak penerjemah
Mulai
(translator)
instruksi
mikrokontroler
Sensor melakukan
propagasi
akan
ke
dalam
menggunakan
Compiler Code Vision AVR.
Tidak
3.4 Spesifikasi
Spesifikasi
Apakah ada
orang/benda
terdeteksi
yang
diharapkan
dari
sistem
pendeteksi yang akan dibuat adalah :
Ya
1. Tegangan masukan 9V AC.
Sinyal dari sensor
diteruskan ke
mikrokontroler
2. Alarm yang dipakai adalah Buzzer.
3. Menggunakan mikrikontroler ATMEGA8535
4. Sensor yang digunakan adalah ultrasonic.
Mikrokontroler
menerjemahkan
sinyal
5. Dapat ditempatkan dimana saja selama sensor
tidak terganggu benda sesuai jarak yang
ditentukan.
Speaker merespon
sinyal dari
mikrokontroler
3.5
Pertimbangan Desain
Sebelum melakukan proses perancangan dan
Alarm
Berbunyi
implementasi, terlebih dahulu dipertimbangkan halhal yang berkaitan dengan hardware dan software
Tombol ditekan/
Power off
pada
sistem
pendeteksi.
Pertimbangan
desain
mengacu pada komponen utama yang terdapat pada
Selesai
Gambar 3.4 Flowchart Sistem yang akan
dikembangkan
sistem pendeteksi. Adapun komponen utama dari
sistem pendeteksi adalah sensor ultrasonic PING,
mikrokontroler
beserta
komponen-komponennya,
buzzer dan baterai 9 volt sebagai sumber daya.
Seperti sudah dijelaskan sebelumnya tata letak sensor
jangan sampai salah,seperti adanya benda sejauh dari
Jelasnya dapat dilihat pada gambar di bawah :
jarak yang akan dipantau.
Selain
pertimbangan
sensor,
pemilihan
mikrokontroler
ATMega8535
dilakukan
Mikrokontroler
karena
kapasitas memorinya yang cukup untuk program ini
Jarak sudah
memenuhi,
mikrokontroler
mengirim logika
high ke port
buzzer
Buzzer
berbunyi
High
5uS
yaitu 8Kbytes. Kapasitas memori perlu disesuaikan
Sensor melakukan propagasi
sinyal yang menghasilkan
pulsa yang dikirim ke
mikrokokontroler
Lau mikrokontroler mengolah
dan menghasilkan jarak
Mikrokontroler mengirim
pulsa high selama 5 uS
agar memori tidak sia-sia.
ATMEGA 8535 mempunya fasilitas port
Program dan serial. Geser switch Pgrm untuk mendownload program ke chip, atau geser ke Serial
40Khz
untuk melakukan komunikasi serial ke komputer /
Sensor
piranti lain, melalui USB.
Untuk memberi output pada buzzer bisa
Gambar 3.5 Blok Diagram dan Kerja Alat
melalui buzzer 9 volt yang disambungkan melalui
3.7
baterai cap ke mikrokontroler.
Selain
pemilihan
hardware,
pemilihan
bahasa pemrograman pun menjadi pertimbangan
Persiapan Sebelum Memulai Membangun
Alat.
3.7.1 Install Driver USB Programmer.
Disini bisa memilih driver yang
dalam perancangan sistem pendeteksi pencurian.
Bahasa pemrograman C dipilih karena memiliki
kompatibilitas yang baik dengan windows.Selain itu,
Bahasa C
dibandingkan
mudah dipahami oleh programmer
Bahasa
Rakitan,
untuk
hal
digunakan, ada beberapa pilihan, yaitu
driver untuk WindowsXP, Windows Vista,
dan Windows 7, disini penulis memakai OS
Windows 7.
pembangunan aplikasi berorientasi hardware.
3.6
sesuai atau support dengan OS yang
Blok diagram dan Cara Kerja Alat
1.
Instalasi driver USB Programmer.
Disini akan dijelaskan mengenai cara kerja
Klik
alat yang dimana alat akan disesuaikan posisinya
Next
dengan benar. Setelah alat diaktifkan dan diberi
sumber daya yang cukup (9V) maka sensor akan
melakukan
propagasi
sinyal
ultrasonik
secara
periodic.. Lalu jika kita member perintah jarak yang
dipantau adalah sejauh 30cm, maka setelah sensor
menerima
kembali
sinyal
ultrasonik
maka
mikrokontroler akan menghitung jarahnya dan jika
jaraknya sudah Program -> Erase chip,
dan warning, jika tidak ada error dan
gunanya untuk menghapus program yang
warning berarti source code sudah well
telah
formed.
Gambar 3.20 Tampilan Compiler
6.
Lalu make/build project, disini agak berbeda
dengan compiler karena ada tambahan
Sekarang tinggal memasukkan data dari
ada
pada
chip
mikrokontroler
sebelumnya.
Gambar 3.22 Tampilan Erase Chip
8.
Jika erase program sudah berhasil, maka
dilanjutkan dengan memilih menu yang ada
pada chip Programmer , Program -> Flash
dan USB Programmer akan memasukkan
source
code
tadi
ke
dalam
chip
Programmer.
Gambar 3.23 Tampilan Flash Program
BAB 4
Implementasi dan Pengujian
Pada bab ini akan membahas mengenai tahap-tahap
perancangan dari sisi pengintegrasian beberapa
hardware seperti sensor, buzzer dan mikrokontroler
4.2
Parameter Pengujian
yang dilakukan secara manual menggunakan bahasa
pemrograman
C.
Setelah
pengintegrasian
bisa
dilakukan dengan baik, maka akan dilanjutkan
dengan tahapan pengujian.
4.1 Implementasi
4.2.1 Pengujian Sistem
Pengujian dari sistem pendeteksi keamanan
ruangan
dilakukan pada beberapa aspek
diantaranya :
1.
Sensor yang dipakai dapat berfungsi atau
tidak.
2.
Mikrokontroler dapat menerima keluaran
berupa data logic dari sensor.
3.
Interkoneksi antara mikrokontroler dengan
speaker-alarm
direpresentasikan
dengan
bunyi alarm.
4.
Tingkat jarak deteksi sensor sudah efisien.
4.3
Tabel 4.2 Tabel Sensitivitas Sensor
Pengujian
Pengujian alat digunakan pada satu ruangan
Percobaan
ke 1
Delay
(ms)
20
2
18
3
19
Penggunaan sensor merupakan hal yang
4
20
utama yang wajib diuji pada alat ini, karena
5
18
6
18
melibatkan parameter jarak dari benda yang akan
7
19
dijadikan penghalang. Disini diharapkan sensor
8
20
9
18
dan hal di atas sudah dibuktikan pada table
10
19
pengujian.
11
19
12
19
ultrasonic telah dilakukan dengan pengaktifan
13
18
port dari Buzzer yang active high (aktif ketika
14
20
15
19
Rata-rata
18.9
yang kondisi dan tata letak telah disesuaikan
dengan kebutuhan system. Percobaan dilakukan
dengan menggunakan parameter jarak dan
kualitas dari alat yang digunakan baik itu sensor
, mikrokontroler, dan Buzzer.
sensor
merupakan
Pengujian
pada
alat
pemantau
utama.
sensor
dilakukan
dengan
mampu memantau jarak deteksi yaitu
BAB I
Bagaimana
mengintegrasikan
mikrokontroler ATMega8535 dengan sensor
PENDAHULUAN
dan speaker?
3.
1.1 Latar Belakang
Semakin tingginya tingkat kejahatan saat ini
terutama
pencurian
dan
perampokan
semakin
Berapa
kasus yang semakin marak saat ini yaitu, pencurian di
diantaranya :
Penggunaan
teknologi
memang
1.
dari
pembuatan
2.
Mengintegrasikan
ATMEGA8535
alat teknologi yang sudah digunakan saat ini, tapi
speaker.
mengatasi masalah tersebut, penelitian ini akan
membahas
Implementasi
Mikrokontroler
3.
1.
elektronika,
mikrokontroler
dengan
sensor
dan
Sensor
yang
digunakan
dalam
rancangan ini adalah sensor Ultrasonik
Perkembangan teknologi telah maju dengan
dunia
sistem
Batasan masalah pembuatan proyek akhir ini
Proteksi Keamanan Terpadu.
perkembangan
ini
1.4 Batasan Masalah
yaitu :
dalam
akhir
Mengefektifkan radius dari sensor.
ATMega8535 berbasis Sensor Ultrasonik untuk
pesat
proyek
Mengimplementasikan
masalah semacam ini. Memang sudah banyak alat-
masih banyak yang belum efisien dan efektif. Untuk
dapat
pendeteksi keamanan ruangan.
harus
sepatutnya digunakan untuk mengatasi masalah-
sensor
1.3 Tujuan
Tujuan
kosong.
terjauh
mendeteksi benda/manusia?
membuat kekhawatiran masyarakat saat ini. Apalagi
saat rumah sedang ditinggalkan atau dalam keadaan
radius
2.
Mikrokontroler yang digunakan adalah
khususnya dalam perkembangan dunia elektronika,
jenis mikrokontroler AVR (Advanced
khususnya dunia mikroelektronika. Penemuan silicon
Versatile RISC processor) 8 bit.
menyebabkan
bidang
ini
mampu
memberikan
3.
Pengiriman informasi melalui speaker
sumbangan yang amat berharga bagi perkembangan
alarm dan hanya dikondisikan satu arah
teknologi modern. Dalam pengembangan terakhir,
(simplex method direct communication).
yaitu generasi AVR (Advance Versatile RISC
4.
Bahasa yang digunakan adalah Bahasa
processor), para desainer sistem elektronika telah
Pemrograman C dengan menggunakan
diberi
suatu
compiler CodeVisionAVR Evaluation2.
kapabilitas yang amat maju, tetapi dengan biaya
5. Tidak membahas lebih lanjut perihal
suatu
teknologi
yang
memiliki
ekonomis yang cukup minimal[6].
6.
kejernihan suara sirene yang dihasilkan
Pengujian dilakukan secara kuantitatif
melibatkan
1.2 Perumusan Masalah
1.
Bagaimana
sistem
tertentu?
cara
keamanan
parameter
jarakdan
sensivitas sensor
mengimplementasikan
pada
suatu
ruangan
7.
Kami
memakai
dikarenakan
alat
kata
ini
terpadu,
merupakan
gabungan dari beberapa integrated tools
seperti mikrokontroler, speaker, dan
sensor.
ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal
1.5 Jadwal kegiatan penelitian (Proyek Akhir)
Tabel 1.1 Jadwal kegiatan penelitian (Proyek
ultrasonik
akhir )
dipancarkan dari transmitter ultrasonik.
Ketika
Aktifitas
Mei
Juni
Juli
Agustus
September
yang
dibangkitkan
sinyal
mengenai
akan
benda
penghalang, maka sinyal ini dipantulkan,
Identifikasi kebutuhan
dan diterima oleh receiver ultrasonik.
Perancangan Sistem
Sinyal yang diterima oleh rangkaian
Pembangunan
receiver
Prototype
mikrokontroler untuk selanjutnya diolah
Pembuatan
&
sistem
ke
rangkaian
untuk menghitung jarak terhadap benda
implementasi
Evaluasi
dikirimkan
di depannya (bidang pantul)[3].
dan
mekanismenya
Prinsip
Dokumentasi
ultrasonik
kerja
dapat
dari
sensor
ditunjukkan
dalam
gambar dibawah ini :
BAB II
Pemancar
Ultrasonik
LANDASAN TEORI
Sinyal
Ultrasonik
2.1 Pengertian Sensor
Sensor
adalah
Penghalang
device
atau
komponen
elektronika yang digunakan untuk mengubah
besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga
Penerima
Ultrasonik
bisa dianalisa dengan menggunakan rangkaian
listrik. Sebagai contoh, sensor cahaya adalah
Gambar 2.1 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik
sensor yang cara kerjanya mengubah besaran
cahaya menjadi besaran listrik [3].
Prinsip kerja dari sensor ultrasonik adalah sebagai
berikut :
2.1.1 Sensor Ultrasonik
Gelombang ultrasonik adalah
1.
Sinyal
dipancarkan
ultrasonik.
frekuensi
(speech
diatas 20kHz, biasanya yang digunakan
signals) yaitu lebih dari 20 KHz[7].
untuk mengukur jarak benda adalah 40kHz.
Seperti telah disebutkan bahwa sensor
Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian
ultrasonik
pemancar ultrasonik.
terdiri
pemancar
ultrasonik
transmitter
dan
suara
dari
yang
rangkaian
rangkaian
disebut
penerima
2.
tersebut
pemancar
gelombang dengan besar frekuensi diatas
gelombang
Sinyal
oleh
berfrekuensi
Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian
akan merambat sebagai sinyal/ gelombang
bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar
3.
2.
Sinyal tersebut dilewatkan pada sebuah
340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan
resistor sebesar 3kOhm untuk pengaman
dipantulkan dan akan diterima kembali oleh
ketika
bagian penerima Ultrasonik.
rangkaian dioda dan transistor.
Setelah sinyal tersebut sampai di penerima
3.
sinyal
tersebut
membias
maju
Kemudian sinyal tersebut dimasukkan ke
ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan
rangkaian penguat arus yang merupakan
diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak
kombinasi dari 2 buah dioda dan 2 buah
dihitung berdasarkan rumus :
transistor.
4.
S = 340.t/2
(2.1)
Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi
(+5V) maka arus akan melewati dioda D1
(D1 on), kemudian arus tersebut akan
dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik
membias transistor T1, sehingga arus yang
dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu
akan mengalir pada kolektotr T1 akan besar
antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai
diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik.
sesuai dari penguatan dari transistor.
5.
Ketika sinyal dari masukan berlogika rendah
(0V) maka arus akan melewati dioda D2
a. Pemancar Ultrasonik (Transmitter)
(D2 on), kemudian arus tersebut akan
Pemancar Ultrasonik ini berupa rangkaian yang
membias transistor T2, sehingga arus yang
memancarkan sinyal sinusoidal berfrekuensi di atas
akan mengalir pada kolektotr T2 akan besar
20 KHz menggunakan sebuah transducer transmitter
sesuai dari penguatan dari transistor.
6.
ultrasonik.
D1
T1
Resistor R4 dan R6 berfungsi untuk
membagi
tengangan
Sehingga
pemancar
menjadi
2,5
ultrasonik
V.
akan
menerima tegangan bolak – balik dengan
R4
Vpeak-peak adalah 5V (+2,5 V s.d -2,5 V).
40kHz
Transmiter
R3
3kOhm
T2
R6
b. Penerima Ultrasonik (Receiver)
D2
Penerima Ultrasonik ini akan menerima sinyal
Gambar 2.2
Rangkaian Pemancar Gelombang
ultrasonik
yang
dipancarkan
oleh
pemancar
ultrasonik dengan karakteristik frekuensi yang sesuai.
Ultrasonik
Sinyal yang diterima tersebut akan melalui proses
Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang
filterisasi frekuensi dengan menggunakan rangkaian
band pass filter (penyaring pelewat pita), dengan
ultrasonik tersebut adalah sebagai berikut :
nilai frekuensi yang dilewatkan telah ditentukan.
1.
Sinyal
40
KHz
mikrokontroler.
dibangkitkan
melalui
Kemudian sinyal keluarannya akan dikuatkan dan
dilewatkan ke rangkaian komparator (pembanding)
dengan tegangan referensi ditentukan berdasarkan
tegangan keluaran penguat pada saat jarak antara
sensor
kendaraan
mini
dengan
4.
sekat/dinding
filter low pass filter pada frekuensi < 40KHz
pembatas mencapai jarak minimum untuk berbelok
melalui rangkaian filter C4 dan R4.
arah. Dapat dianggap keluaran komparator pada
5.
kondisi ini adalah high (logika „1‟) sedangkan jarak
ini
kemudian
diteruskan
ke
Setelah itu sinyal akan melalui komparator
Op-Amp pada U3.
yang lebih jauh adalah low (logika‟0‟). Logika-logika
biner
Kemudian sinyal tersebut melalui rangkaian
6.
rangkaian
Jadi ketika ada sinyal ultrasonik yang masuk
ke rangkaian, maka pada komparator akan
pengendali (mikrokontroler).
mengeluarkan logika rendah (0V) yang
kemudian akan diproses oleh mikrokontroler
untuk menghitung jaraknya.
2.2
R11
R8
R10
R6
R13
R15
VR2
T4
T3
R7
R9
C3
C4
T6
IC2
CA31
40
D3
Receiver
+9V
DC
T5
D4
Mikrokontroler AVR ATMega8535
D5
R14
C5
R12
Gambar
2.3Rangkaian
Penerima
Gelombang
Ultrasonik
Gambar 2.4Mikrokontroler AVR ATMega8535
Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang
Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana
ultrasonik tersebut adalah sebagai berikut :
terdapat
mikroprosesor
dan
memori
program
(disebut: ROM) serta memori serba-guna (disebut:
1.
2.
Pertama – tama sinyal yang diterima akan
RAM), bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler
dikuatkan terlebih dahulu oleh rangkaian
yang memiliki fasilitas ADC, PLL, EEPROM dalam
transistor penguat Q2.
satu kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam
Kemudian sinyal tersebut akan di-filter
menggunakan
High
Pass
Filter
frekuensi > 40kHz oleh rangkaian transistor
3.
bidang kontrol sangat luas dan popular [4].
pada
Ada
beberapa
vendor
diantaranya
yang
Intel,
membuat
Q1.
mikrokontroler
Microchip,
Setelah sinyal tersebut dikuatkan dan di-
Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain - lain.
akan
Dari beberapa vendor tersebut, yang paling populer
di‟searah‟kan oleh rangkaian dioda D1 dan
digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel.
D2.
Mikrokontroler AVR (Advance Versatile RISC
filter,
kemudian
sinyal
tersebut
processor) memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana
semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits
word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam
1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS
51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu
terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut
memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi
RISC
(Reduced
Instruction
Set
Computing),
sedangkan seri MCS 51 berteknologi CISC (Complex
Instruction Set Computing). Secara umum, AVR
dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga
ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan
AT86RFxx.
Pada
dasarnya
yang
membedakan
masing – masing kelas adalah memori, peripheral,
dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang
digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh
karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk
Atmel, yaitu ATMega8535. Selain mudah didapatkan
dan lebih murah ATMega8535 juga memiliki fasilitas
Gambar 2.5 Port ATMega8535
yang lengkap. Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT
Tiny, AVR klasik, AT Mega. Perbedaannya hanya
Dari
pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain
ATMega8535 memiliki bagian sebagai berikut:
seperti ADC,EEPROM dan lain sebagainya. Salah
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port
satu contohnya adalah AT Mega 8535. Memiliki
B, Port C, dan Port D.
teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
membuat
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan
ATMega8535
lebih
cepat
bila
dibandingkan dengan varian MCS 51 [5].
Dengan
fasilitas
yang
lengkap
gambar
tersebut
dapat
dilihat
bahwa
pembandingan.
tersebut
4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
menjadikan ATMega8535 sebagai mikrokontroler
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
yang powerfull. Adapun blok diagramnya adalah
6. SRAM sebesar 512 byte.
sebagai berikut[9].
7. Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan
Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram
saat operasi.
11. Antar-muka komparator analog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.
Fitur
ATMega8535
Kapabilitas
detail
dari
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk
ATMega8535 adalah sebagai berikut:
ADC.
1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan
10. AREF merupakan pin masukan tegangan
kecepatan maksimal 16 Mhz.
referensi ADC.
2. Kapabilitas memory flash 8KB,SRAM sebesar 512
dan
EEPROM
(Electrically
Untuk
memprogram
mikrokontroler
dapat
Erasable
menggunakan bahasa assembler atau bahasa tingkat
Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.
tinggi yaitu Bahasa C. Bahasa yang digunakan
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8
memiliki
channel.
assembler dapat diminimalisasi penggunaan memori
4. Portal komunikasi serial (USART) dengan
program sedangkan dengan bahasa C menawarkan
kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
kecepatan dalam pembuatan program. Untuk bahasa
5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan
assembler dapat ditulis dengan menggunakan text
daya listrik.
editor setelah itu dapat dikompilasi dengan tool
byte,
keunggulan
tersendiri,
untuk
bahasa
tertentu misalnya asm51 untuk MCS51 dan AVR
Konfigurasi pin ATMega8535 Konfigurasi pin
Studio untuk AVR [2].
ATMega8535 bisa dilihat pada gambar 2.5. Dari
gambar tersebut dapat dijelaskan secara fungsional
2.3
Sistem Minimum ATMEGA 8535 (SISMIN)
konfigurasi pin ATMega8535 sebagai berikut:
Sistem
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin
adalah
masukan catu daya
3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah
4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah
fungsi
khusus,
yaitu
5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah
dan pin fungsi khusus, yaitu TWI,komparator analog
6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah
fungsi
khusus,
yaitu
komparator
analog,interupsi eksternal,dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan
clock ekstenal.
yang
keluarga mikrokontroler AVR, seri 8535 adalah salah
satu seri yang sangat banyak digunakan.
Mikrokontroler Atmega8535 telah dilengkapi
dengan osilator internal, sehingga tidak diperlukan
kristal atau resonator ekternal untuk sumber clock
CPU.
dan Timer Oscillator.
pin
minimum
Sismin ini kemudian bisa dihubungkan dengan
Timer/Counter,komparator analog,dan SPI.
dan
elektronik
mikrokontroler
rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu. Di
dan pin masukan ADC.
pin
rangkaian
(sismin)
diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler.
2. GND merupakan pin ground.
dan
minimum
Namun osilator ini maksimal 8MHz jadi disarankan
untuk tetap memakai kristal eksternal. Osilator
internal oleh pabriknya telah di-setting 1 MHz, dan
untuk merubahnya perlu merubah setting pada fuse
bit. Namun untuk pengaturan fuse bit perlu berhatihati, sebab pengaturan ini begitu rawan karena bila
salah
menyetingnya
mikrokontroler rusak [10].
bisa
menyebabkan
Sistem minimum AVR sangat
sederhana
2.5
Bahasa Pemrograman C
dimana hanya menghubungkan VCC dan AVCC ke
Bahasa Pemrograman C tergolong ke dalam
+5V dan GND dan AGND ke ground serta pin reset
tidak dihubungkan apa-apa (diambangkan) . Chip
akan reset jika tegangan nol atau pin reset dipaksa
nol. Dan ini merupakan sistem minimum tanpa
memakai kristal. Untuk yang memakai kristal
rangkaian diatas ditambah kristal pada pin XTAL1
golongan
middle-programming-language
level,
dengan alasan bahasa ini bisa menjangkau lapisan
mesin (lower-layer) dan lapisan user (upper-layer).
Dan kelebihannya yang mudah dipahami oleh
programmer dibandingkan Bahasa Rakitan, untuk hal
pembangunan aplikasi berorientasi hardware, Bahasa
dan XTAL2 [4].
Pemrograman C salah satu alasan dipilih untuk
memprogram aplikasi mikrokontroler[8].
2.6
Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika
yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik
menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja
buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer
juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada
diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri
arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi
akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari
arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan
Gambar 2.6 Sistem Minimum
dipasang pada diafragma maka setiap gerakan
2.4
Software
(Compiler)
CodeVisionAVR
Evaluation v2
CodeVisionAVR Evaluation v2 adalah salah satu
alat bantu pemrograman (programming tool) yang
bekerja dalam lingkungan pengembangan perangkat
lunak yang terintegrasi (Integrated Development
Environment, IDE). CodeVisionAVR Evaluation v2
dilengkapi dengan source code editor, compiler,
linker, dan dapat memanggil Atmel AVR Studio
mempunyai
fasilitas
internal
berupa
software AVR Chip In-System Programmer yang
memungkinkan
bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang
akan menghasilkan suara. Fungsi dari buzzer adalah
sama seperti speaker , yaitu untuk menghasilkan
suara,
namun
buzzer
hanya
mampu
untuk
menghasilkan suara frekuensi tinggi, sedangkan
speaker mampu untuk menghasilkan suara dalam
berfrekuensi
tinggi
dan
rendah.
Buzzer
biasa
digunakan sebagai indikator bahwa proses telah
untuk debugger nya.
IDE
kumparan akan menggerakkan diafragma secara
user untuk
melakukan transfer
program kedalam chip mikrokontroler setelah sukses
melakukan kompilasi secara otomatis [1].
selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat
(alarm).
BAB III
Analisis Kebutuhan dan Perancangan Sistem
Speaker
Metodologi yang digunakan dalam proyek akhir ini
meliputi :
DC
9V
3.1 Tahapan Observasi, Pengumpulan Data dan
User
Konseptual
C Programming Languange
Mikrokontroler
3.1.1 Studi Literatur
Pada tahap ini, dilakukan studi
literatur mengenai metode-metode serta
referensi program dan source code yang
dibutuhkan dalam menyelesaikan proyek ini.
3.1.2.Wawancara
Gambar 3.2 Desain Arsitektur
3.2.1 Perancangan Perangkat Keras
Dalam tahap perancangan perangkat
Pengumpulan data dan informasi
keras ini, akan dilakukan perancangan fisik
tentang data dan informasi dari orang –
dari sensor dan perancangan PCB dari
orang yang berkompeten. Seperti masalah
rangkaian. Untuk perancangan PCB, akan
mikrokontroler dan penggunaan sensor yang
dibuat sebuah
efisien. Hal ini dilakukan agar semua
fitur-fitur
perangkat lunak dan keras yang digunakan
menjalankan sistem ini.
rangkaian yang memiliki
yang
diperlukan
dalam
sesuai dengan kebutuhan sistem.
3.2 Perancangan Sistem
40kHz
Objek
Transmitter
Mikrokontroler
Sensor
RING 1
Ring 3
Ring 2
Gambar 3.1 Skema Tata Letak dan Denah Alat yang
akan dikembangkan
Speaker Module
Receiver
Gambar 3.3 Diagram Blok Sistem
Speaker
3.3 Rencana Kebutuhan Sistem
3.2.2 Perancangan Perangkat Lunak
3.3.1
Pemrograman pada mikrokontroler
Untuk
ini akan didesain dengan tujuan agar dapat
berjalan
dengan
baik
disini
1. 1 unit Mikrokontroler ATMEGA8535
Sedangkan aplikasi
2. 1 unit Sismin ATMEGA8535
program pada PC, didesain agar aplikasi
program
keras,
yang telah siap pakai yaitu :
sensor ke mikrokontroler sesuai dengan
yang ada.
perangkat
penulis menggunakan beberapa hardware
mengirimkan objek yang diterima dari
kondisi
Perangkat Keras
3. 1 unit Sensor Ultrasonik
pada
4. 1 unit Speaker alarm(Buzzer)
mikrokontroler dan dapat mengolah data
5. 1 unit Power supply
untuk diambil informasinya dari objek yang
6. 1 unit Header cable 3x3
telah terdeteksi.
3.3.2
Berikut adalah flowchart sistemnya :
Perangkat Lunak
Untuk perangkat lunak penerjemah
Mulai
(translator)
instruksi
mikrokontroler
Sensor melakukan
propagasi
akan
ke
dalam
menggunakan
Compiler Code Vision AVR.
Tidak
3.4 Spesifikasi
Spesifikasi
Apakah ada
orang/benda
terdeteksi
yang
diharapkan
dari
sistem
pendeteksi yang akan dibuat adalah :
Ya
1. Tegangan masukan 9V AC.
Sinyal dari sensor
diteruskan ke
mikrokontroler
2. Alarm yang dipakai adalah Buzzer.
3. Menggunakan mikrikontroler ATMEGA8535
4. Sensor yang digunakan adalah ultrasonic.
Mikrokontroler
menerjemahkan
sinyal
5. Dapat ditempatkan dimana saja selama sensor
tidak terganggu benda sesuai jarak yang
ditentukan.
Speaker merespon
sinyal dari
mikrokontroler
3.5
Pertimbangan Desain
Sebelum melakukan proses perancangan dan
Alarm
Berbunyi
implementasi, terlebih dahulu dipertimbangkan halhal yang berkaitan dengan hardware dan software
Tombol ditekan/
Power off
pada
sistem
pendeteksi.
Pertimbangan
desain
mengacu pada komponen utama yang terdapat pada
Selesai
Gambar 3.4 Flowchart Sistem yang akan
dikembangkan
sistem pendeteksi. Adapun komponen utama dari
sistem pendeteksi adalah sensor ultrasonic PING,
mikrokontroler
beserta
komponen-komponennya,
buzzer dan baterai 9 volt sebagai sumber daya.
Seperti sudah dijelaskan sebelumnya tata letak sensor
jangan sampai salah,seperti adanya benda sejauh dari
Jelasnya dapat dilihat pada gambar di bawah :
jarak yang akan dipantau.
Selain
pertimbangan
sensor,
pemilihan
mikrokontroler
ATMega8535
dilakukan
Mikrokontroler
karena
kapasitas memorinya yang cukup untuk program ini
Jarak sudah
memenuhi,
mikrokontroler
mengirim logika
high ke port
buzzer
Buzzer
berbunyi
High
5uS
yaitu 8Kbytes. Kapasitas memori perlu disesuaikan
Sensor melakukan propagasi
sinyal yang menghasilkan
pulsa yang dikirim ke
mikrokokontroler
Lau mikrokontroler mengolah
dan menghasilkan jarak
Mikrokontroler mengirim
pulsa high selama 5 uS
agar memori tidak sia-sia.
ATMEGA 8535 mempunya fasilitas port
Program dan serial. Geser switch Pgrm untuk mendownload program ke chip, atau geser ke Serial
40Khz
untuk melakukan komunikasi serial ke komputer /
Sensor
piranti lain, melalui USB.
Untuk memberi output pada buzzer bisa
Gambar 3.5 Blok Diagram dan Kerja Alat
melalui buzzer 9 volt yang disambungkan melalui
3.7
baterai cap ke mikrokontroler.
Selain
pemilihan
hardware,
pemilihan
bahasa pemrograman pun menjadi pertimbangan
Persiapan Sebelum Memulai Membangun
Alat.
3.7.1 Install Driver USB Programmer.
Disini bisa memilih driver yang
dalam perancangan sistem pendeteksi pencurian.
Bahasa pemrograman C dipilih karena memiliki
kompatibilitas yang baik dengan windows.Selain itu,
Bahasa C
dibandingkan
mudah dipahami oleh programmer
Bahasa
Rakitan,
untuk
hal
digunakan, ada beberapa pilihan, yaitu
driver untuk WindowsXP, Windows Vista,
dan Windows 7, disini penulis memakai OS
Windows 7.
pembangunan aplikasi berorientasi hardware.
3.6
sesuai atau support dengan OS yang
Blok diagram dan Cara Kerja Alat
1.
Instalasi driver USB Programmer.
Disini akan dijelaskan mengenai cara kerja
Klik
alat yang dimana alat akan disesuaikan posisinya
Next
dengan benar. Setelah alat diaktifkan dan diberi
sumber daya yang cukup (9V) maka sensor akan
melakukan
propagasi
sinyal
ultrasonik
secara
periodic.. Lalu jika kita member perintah jarak yang
dipantau adalah sejauh 30cm, maka setelah sensor
menerima
kembali
sinyal
ultrasonik
maka
mikrokontroler akan menghitung jarahnya dan jika
jaraknya sudah Program -> Erase chip,
dan warning, jika tidak ada error dan
gunanya untuk menghapus program yang
warning berarti source code sudah well
telah
formed.
Gambar 3.20 Tampilan Compiler
6.
Lalu make/build project, disini agak berbeda
dengan compiler karena ada tambahan
Sekarang tinggal memasukkan data dari
ada
pada
chip
mikrokontroler
sebelumnya.
Gambar 3.22 Tampilan Erase Chip
8.
Jika erase program sudah berhasil, maka
dilanjutkan dengan memilih menu yang ada
pada chip Programmer , Program -> Flash
dan USB Programmer akan memasukkan
source
code
tadi
ke
dalam
chip
Programmer.
Gambar 3.23 Tampilan Flash Program
BAB 4
Implementasi dan Pengujian
Pada bab ini akan membahas mengenai tahap-tahap
perancangan dari sisi pengintegrasian beberapa
hardware seperti sensor, buzzer dan mikrokontroler
4.2
Parameter Pengujian
yang dilakukan secara manual menggunakan bahasa
pemrograman
C.
Setelah
pengintegrasian
bisa
dilakukan dengan baik, maka akan dilanjutkan
dengan tahapan pengujian.
4.1 Implementasi
4.2.1 Pengujian Sistem
Pengujian dari sistem pendeteksi keamanan
ruangan
dilakukan pada beberapa aspek
diantaranya :
1.
Sensor yang dipakai dapat berfungsi atau
tidak.
2.
Mikrokontroler dapat menerima keluaran
berupa data logic dari sensor.
3.
Interkoneksi antara mikrokontroler dengan
speaker-alarm
direpresentasikan
dengan
bunyi alarm.
4.
Tingkat jarak deteksi sensor sudah efisien.
4.3
Tabel 4.2 Tabel Sensitivitas Sensor
Pengujian
Pengujian alat digunakan pada satu ruangan
Percobaan
ke 1
Delay
(ms)
20
2
18
3
19
Penggunaan sensor merupakan hal yang
4
20
utama yang wajib diuji pada alat ini, karena
5
18
6
18
melibatkan parameter jarak dari benda yang akan
7
19
dijadikan penghalang. Disini diharapkan sensor
8
20
9
18
dan hal di atas sudah dibuktikan pada table
10
19
pengujian.
11
19
12
19
ultrasonic telah dilakukan dengan pengaktifan
13
18
port dari Buzzer yang active high (aktif ketika
14
20
15
19
Rata-rata
18.9
yang kondisi dan tata letak telah disesuaikan
dengan kebutuhan system. Percobaan dilakukan
dengan menggunakan parameter jarak dan
kualitas dari alat yang digunakan baik itu sensor
, mikrokontroler, dan Buzzer.
sensor
merupakan
Pengujian
pada
alat
pemantau
utama.
sensor
dilakukan
dengan
mampu memantau jarak deteksi yaitu