Pengukuran Kecepatan Kendaraan Bermotor Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 Melalui Komunikasi GSM

PENGUKURAN KECEPATAN KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMega8535 MELALUI KOMUNIKASI GSM

SKRIPSI

DEDDY H.V SAGALA
NIM. 070801031

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2012

Universitas Sumatera Utara

PENGUKURAN KECEPATAN KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMega8535 MELALUI KOMUNIKASI GSM

SKRIPSI


Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

DEDDY H.V SAGALA
NIM. 070801031

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2012

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul

Kategori
Nama
NIM

Program Studi
Departemen
Fakultas

: PENGUKURAN KECEPATAN KENDARAAN
BERMOTOR BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMega8535 MELALUI KOMUNIKASI GSM
: SKRIPSI
: DEDDY H.V SAGALA
: 070801031
: SARJANA (S1) FISIKA
: FISIKA
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA

Diluluskan di :
Medan,
03 April 2012


Diketahui/disetujui oleh
Ketua Departemen Fisika FMIPA USU

Pembimbing

Dr. Marhaposan Situmorang
NIP : 195510301980031003

Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng,Sc
NIP : 195609181985031002

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

Pengukuran Kecepatan Kendaraan Bermotor Berbasis Mikrokontroller ATMega8535
Melalui komunikasi GSM
SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa

kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 11April 2012

DEDDY H.V SAGALA
070801031

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Segala Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala
berkat, kasih karunia dan penyertaanNya selama penulis melaksanakan studi hingga
terselesaikannya skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan.
Selama kuliah sampai penyelesain tugas akhir ini, penulis mendapatkan banyak
bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan sepenuh hati,
penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Bisman Perangin–angin M.Eng,Sc selaku Dosen Pembimbing pada
penyelesaian skripsi ini yang telah meluangkan waktu untuk membimbing,

mengarahkan

dan

memberikan

kepercayaan

kepada

penulis

dalam

menyempurnakan skripsi ini.
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika, dan Ibu
Drs. Justinon MS selaku Sekretaris Departemen Fisika, FMIPA USU, Kak Tini
dan Kak Yuspa selaku staf Departemen Fisika yang telah membantu penulis
dalam urusan administrasi.
3. Orang Tua Ku Yang tercinta , kepada Ayah Ku R.Sagala dan Ibu ku

E.Simbolon yang telah mendidik dan membesarkan saya sampai saya bisa
melakukan penulisan skripsi ini serta memberikan inspirasi , dorongan spritual,
dana, perhatian dan doa yang tak henti-hentinya kepada penulis.
4. Adikku Lisna Sagala, Roni Sagala yang telah memberikan dukungan Doa dan
memberikan semangat kepada penulis.
5. Kepala Laboratorium Elektronika Lanjutan, Bapak Dr. Biman P, M.Eng,Sc
yang telah memberikan kepercayaan penuh kepada saya untuk menjadi asisten
Laboratorium dan teman-teman Asisten Laboratorium Elektronika Lanjutan
tahun 2010 - 2012 (Chandra Napitupulu, Masro Damaiyanti Ambarita,
Leothamrin Gultom, Ita Roselina Pasaribu, Irma Girsang) yang saling
mendukung didalam laboratorium, dan yang membantu penulis untuk
menyelesaikan skripsi ini.
6. Kepada teman-teman stambuk 2007

( Maryanto Purba , Janri Manalu,

Ferdinan Malau , Manonggor Situmorang, Frisca Hutagalung, Desria Saragih,

Universitas Sumatera Utara


Ita Roselina Pasaribu, Natalia Hasibuan ) yang telah memberikan partisipasi ,
semangat dan dukungan untuk menyelesaikan penulisan skripsi ini.
7. Adik-adik ku dari Stambuk 2008 dan 2009 terutama buat Hiras Sitanggang
dan Triandes sinaga yang telah rela meluangkan waktu nya bagi penulis untuk
menyelesaikan penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi dan analisa
yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi Pembaca.

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Telah dirancang sebuah alat pengukur kecepatan kendaraan bermotor dengan
menggunakan Mikrokontroler ATMega 8535, yang dilengkapi dengan dua sensor
infra merah sebagai alat pendeteksi kecepatan kendaraan bermotor, jarak antara
sensor 1 dan sensor 2 adalah 50 cm.Data jarak sensor 1 dengan sensor 2 ini disetting
ke mikrokontoler dengan menggunakan keypad yang telah terhubung ke
mikrokontoller. Apabila kendaran bermotor yang melintas di jalan raya melewati

sensor 1 dan sensor 2, maka sensor akan mengirim input data ke mikrokontroller
sebagai data untuk melakukan perhitungan waktu. Data jarak dan waktu yang
diperoleh diolah dengan menggunakan program perhitungan kecepatan pada
mikrokontroler, sehingga data kecepatan dibandingkan data kecepatan maksimum
yang disetting pada mikrokontroler dengan menggunakan keypad.Setelah itu data
jarak, waktu dan kecepatan ditampilkan pada LCD yang telah dihubungkan ke
mikrokontroler. Apabila kecepatan melebihi batas kecepatan maksimum maka data
kecepatan akan dikirim oleh modul GSM yang telah terhubung dengan mikrokontroler
dalam bentuk SMS. SMS data kecepatan maksimum tersebut akan diterima oleh
modem GSM yang terhubung pada Personal Computer ( PC ) dan Data SMS akan
ditampilkan dalam bentuk data base pada PC tersebut.Alat ini telah diuji coba dan
diperoleh hasil yang cukup baik.

Universitas Sumatera Utara

MEASUREMENT SPEED OF VEHICLE BASED MICROCONTROLLER
ATMega8535 COMMUNICATION VIA GSM

ABSTRACT


Have been designed a measurement speed of vehicle device by using microcontroller
ATMega8535, wich is equipped with two infrared sensors as a means of detecting
vehicle speed, the distance between sensor 1 and 2 is 50 cm. Distance data the sensor
1 with sensor 2 was set to microcontroller by using the keypad that is connected to
microcontroller. If a vehicle passing on the higway through sensor 1 and sensor 2,
sensor will send input data to the microcontroller for calculating the time.Distance
and time data obtained processed by using the program on the microcontoller speed
calculation.So that speed data compared to the maximum data which be set to a
microcontroller by using the keypad. After that the distance data, time and speed
displayed on the LCD which has been connected to the microcontroller . If the speed
exceed the maximum speed limit , the speed data will be sent by the GSM module is
connected to the microcontroller in the from of SMS. Maximum speed of SMS data
will be received by the GSM modem which is connected to Personal Computer and
SMS data will be displayed in the form of data base on the PC. This device has been
tested and obtained good results.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI


Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran

Halaman
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
xii


BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan

1
2
2
3
3
4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mikrokontoler ATMega8535
2.1.1 Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMega8535
2.1.2 Fitur ATMega8535
2.1.3 Konfigurasi Pin ATMega8535
2.1.4 Peta Memory ATMega8535
2.1.5 Status Register( SREG)
2.1.6 Register Serba guna ( General Purpose Register )
2.1.7 USART ( Universal Synchronous And Asynchronous
Serial Receiver And Transmitter)
2.2 Modul GSM
2.2.1 Pengertian Modul GSM
2.2.2 Modul GSM SIM 300C EVB Dan Modem GSM
2.2.3 Jaringan GSM
2.2.4 Arsitektur Jaringan GSM
2.2.5 Layanan SMS ( Short Message Services ) Pada Sistem GSM
2.2.6 Mengirim dan Menerima SMS
2.2.7 AT Comman
2.3 Komunikasi Serial RS 232
2.4 LCD (Liquid Crystal Display)
2.5 Keypad
2.6 Photodioda
2.7 Transistor
2.8 Perangkat Lunak
2.8.1 Microsoft Visual Basic

5
5
7
8
12
13
15
16
17
17
17
19
20
22
26
27
28
30
33
35
36
38
38

Universitas Sumatera Utara

2.8.2 Pemograman Bahasa C
2.8.3 Code Vision AVR

38
39

BAB III PERANCANGAN SISTEM
3.1 Perancangan Alat
3.1.1 Diagram Blok Rangkaian
3.1.2 Rangkaian Power Supply (PSA)
3.1.3 Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535
3.1.4 Rangkaian Sensor
3.1.5 Rangkian Keypad
3.1.6 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)
3.1.7 Rangkaian Driver MAX232
3.1.8 Modul GSM SIM300EVB Dan Modem GSM
3.2 Perancangan Program
BAB IV PENGUJIAN SISTEM
4.1 Pengujian Minimum Sistem
4.1.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AVR ATMega8535
4.1.2 Pengujian LCD
4.1.3 Pengujian Keypad
4.1.4 Pengujian Sensor
4.1.5 Pengujian Module GSM
4.2 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
4.2.1 Analisa Perhitungan Kecepatan Secara Teori
4.2.2 Data Pengujian Alat Secara Keseluruhan
4.2.3 Tampilan Database Kecepatan Melebihi Kecepatan
Maksimum
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

41
41
42
43
45
48
49
51
52
53

55
55
56
57
60
60
61
61
63
66

67
67
68

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Pin-pin pada Liquid Crystal Display
Tabel 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AVR ATMega 8535
Tabel 4.2 Pengujian Rangkaian Sensor
Tabel 4.3Pengujian Alat Dengan Stopwatch
Tabel 4.4 Pengujian Alat Secara Keseluruhan
Tabel 4.5 Tabel Persentase ( % ) Kesalahan Kecepatan Pada Alat

Halaman
32
56
60
63
64
65

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 2.9
Gambar 2.10
Gambar 2.11
Gambar 2.12
Gambar 2.13
Gambar 2.14
Gambar 2.15
Gambar 2.16
Gambar 2.17
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 3.7
Gambar 3.8
Gambar 3.9
Gambar 3.10
Gambar 4.1

Arsitektur ATMega8535
Konfigurasi Pin ATMega8535
Organisasi Memori ATMega8535
Status Register
Register Serba Guna
Modul GSM SIM300C
Arsitektur jaringan GSM
Struktur Time slot dan Frame Pada GSM
Alur Pengiriman SMS
MAX 232 Untuk Komunikasi Serial
LCD 2 x 16
LCD ( Liquid Cristal Display)
LCD M1632
Keypad dengan matrix 4x4
Photodioda
Karakteristik Daerah Saturasi Pada Transistor
Tampilan Code Vision
Diagram Blok Rangkaian Sistem
Rangkaian Skematik Power Supply
Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535
Rangkaian Pemancar laser
Rangkaian Penerima Laser
Rangkaian Keypad
Rangkaian Skematik Dari LCD Ke Mikrokontoler
Rangkaian Max232
Modul GSM SIM300 Top Dan Bottom View
Diagram Alir Program
Tampilan Tampilan Database Kecepatan melebihi batas
Kecepatan Maksimum

Halaman
7
9
12
14
16
18
22
24
25
30
31
31
33
34
36
37
40
41
42
44
45
46
49
50
51
52
53
66

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A

Rangkaian Lengkap

LAMPIRAN B

Program Di Mikrokontroller ATMega8535

LAMPIRAN C

Program Visual Basic

LAMPIRAN D

Data Sheet Mikrokontroler AVR ATMega8535

Universitas Sumatera Utara