OTOMATISASI PINTU PERLINTASAN KERETA API MENGGUNAKAN SENSOR WIRELESS INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLER.

OTOMATISASI PINTU PERLINTASAN KERETA API
MENGGUNAKAN SENSOR WIRELESS INFRA MERAH
BERBASIS MIKROKONTROLER

TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
J urusan Teknik Infor matika

Oleh :

DWI SUNANTO HARDHIKA. P
0834010171

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2014

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

LEMBAR PENGESAHAN
OTOMATISASI PINTU PERLINTASAN KERETA API
MENGGUNAKAN SENSOR WIRELESS INFRA MERAH
BERBASIS MIKROKONTROLER
Disusun Oleh :

DWI SUNANTO HARDHIKA PRATOWO
0834010171
Telah Disetujui Mengikuti Ujian Lisan
Periode III Tahun Akademik 2013/2014

Pembimbing I

Pembimbing II

Budi Nugroho, S.kom, M.Kom.
NPT. 3 8009 05 0205 1

Chrystia Aji Putra, S.Kom.
NIP. 386101002961

Mengetahui,
Ketua Program Studi Teknik Infor matika
Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur

Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT.
NIP. 1965 0731 1992 03 2001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

TUGAS AKHIR
OTOMATISASI PINTU PERLINTASAN KERETA API
MENGGUNAKAN SENSOR WIRELESS INFRA MERAH
BERBASIS MIKROKONTROLER
Disusun Oleh :
DWI SUNANTO HARDHIKA PRATOWO

0834010171
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Infor matika Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Pada Tanggal 21 Februari 2014
Pembimbing :
1.

Tim Penguji :
1.

Budi Nugroho, S.Kom, M.Kom.
NPT. 3 8009 05 0205 1

Basuki Rahmat, S.Si, MT.
NPT. 3 7006 06 0210 1

2.

2.

Chrystia Aji Putra, S.Kom.
NIP. 386101002961

Rizky Par lika, S.Kom, M.Kom.
NPT. 3 8405 07 02191
3.
I Made Suartana, S.Kom, M.Kom.
NPT.

Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur

Ir. Sutiyono, MT.
NIP. 19600713 198703 1 001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

YAYASAN KESEJ AHTERAAN PENDIDIKAN DAN PERUMAHAN
UPN “VETERAN” J AWA TIMUR
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
Jl. Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya 60294 Tlp. (031) 8706369, 8783189
Fax (031) 8706372 Website: www.upnjatim.ac.id

KETERANGAN REVISI
Mahasiswa di bawah ini :
Nama

: Dwi Sunanto Hardhika Pratowo

NPM

: 0834010171

Program Studi : Teknik Informatika
Telah mengerjakan revisi/tidak ada revisi*) pra rencana (design) / skripsi ujian lisan
gelombang III, Tahun Ajaran 2013/2014 dengan judul:
“OTOMATISASI PINTU PERLINTASAN KERETA API MENGGUNAKAN

SENSOR WIRELESS INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLER”.
Oleh karenanya mahasiswa tersebut diatas dinyatakan bebas revisi skripsi dan diijinkan
untuk membukukan skripsi dengan judul tersebut.
Surabaya, 18 Mei 2014
Dosen Penguji yang memerintahkan revisi:
1.) Basuki Rahmat, S.Si, MT.
NPT. 3 7006 06 0210 1

{

}

2.) Rizky Par lika, S.Kom, M.Kom.
NPT. 3 8405 07 02191

{

}

3.) I Made Suartana, S.Kom, M.Kom.

NPT.

{

}

Mengetahui,
Dosen Pembimbing
Dosen Pembimbing Utama

Dosen Pembimbing Pendamping

Budi Nugroho, S.Kom, M.Kom.
NPT. 3 8009 05 0205 1

Chr ystia Aji Putr a, S.Kom.
NIP. 386101002961

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih ini saya persembahkan sebagai perwujudan rasa syukur atas
terselesaikannya Laporan Skripsi. Ucapan terima kasih ini saya tujukan kepada :
1. Allah SWT., karena berkat Rahmat dan berkahNya kami dapat menyusun dan
menyelesaikan Laporan Skripsi ini hingga selesai.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Teguh Soedarto, MP. selaku Rektor Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3. Bapak Sutiyono, MT. selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri UPN
“Veteran” Jawa Timur.
4. Ibu Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika UPN
“Veteran” Jawa Timur yang telah dengan sabar membimbing dengan segala
kerendahan hati dan selalu memberikan kemudahan dan kesempatan bagi saya
untuk berkreasi.
5. Ibu Yisti Vita Via. S.ST, M.Kom. Selaku PIA Tugas Akhir Teknik
Informatika UPN “Veteran” Jawa Timur.
6.

Bapak Budi Nugroho. S.Kom, M.Kom. selaku dosen pembimbing utama pada

Proyek Skripsi ini di UPN “Veteran” Jawa Timur yang telah banyak
memberikan petunjuk, masukan, bimbingan, dorongan serta kritik yang
bermanfaat sejak awal hingga terselesainya skripsi ini.

7. Bapak Crhystia Aji Putra. S.Kom. selaku dosen pembimbing Pendamping
(Pembimbing II) yang telah memberikan banyak kritik dan saran yang
bermanfaat dalam menyelesaikan skripsi ini.

iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

iv

8. Keluarga tercinta, terutama Bapak Ibuku tersayang, terima kasih atas semua
doa, dukungan serta harapan-harapannya pada saat penulis menyelesaikan
Skripsi dan laporan ini. Yang penulis minta hanya doa restunya, sehingga
penulis bisa membuat sesuatu yang lebih baik dari laporan ini.
9. Kawan-kawan yang telah membantu dalam penyelesaian Laporan Skripsi ini.
Yang telah memberikan dorongan dan doa, yang tak bisa penulis sebutkan

satu persatu. Terima Kasih yang tak terhingga untuk kalian semua. Semoga
Allah SWT yang membalas semua kebaikan dan bantuan tersebut.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillaahi rabbil ‘alamin terucap ke hadirat Allah SWT
atas segala limpahan Kekuatan-Nya sehingga dengan segala keterbatasan waktu,
tenaga, pikiran dan keberuntungan yang dimiliki penyusun, akhirnya penyusun
dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul ”Otomatisasi Sistem Palang Pintu
Per lintasan Kereta Api Dengan Menggunakan Sensor Wireless Infra Merah
Berbasis Mikrokontroler ” tepat waktu.
Skripsi dengan beban 4 SKS ini disusun guna diajukan sebagai salah satu
syarat untuk menyelesaikan program Strata Satu (S1) pada jurusan Teknik
Informatika, Fakultas Teknologi Industri, UPN ”VETERAN” Jawa Timur.
Melalui Skripsi ini penyusun merasa mendapatkan kesempatan emas
untuk memperdalam ilmu pengetahuan yang diperoleh selama di bangku
perkuliahan, terutama berkenaan tentang penerapan teknologi perangkat bergerak.

Namun, penyusun menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu penyusun sangat mengharapkan saran dan kritik dari para pembaca
untuk pengembangan aplikasi lebih lanjut.

Surabaya, Januari 2014

(Penyusun)

ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

DAFTAR ISI

Halaman
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK ..................................................................................................

i

KATA PENGANTAR .................................................................................. ii
UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................................ iii
DAFTAR ISI ................................................................................................

v

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xi
BAB I PENDAHULUAN .............................................................................

1

1.1 Latar Belakang ..............................................................................

1

1.2 Perumusan Masalah ......................................................................

3

1.3 Tujuan Penelitian ..........................................................................

3

1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................

4

1.5 Batasan Masalah ...........................................................................

4

1.6 Metodologi Penulisan....................................................................

4

1.7 Sistematika Penelitia .....................................................................

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................

7

2.1 Gambaran Umum Mikrokontroler ..................................................

7

2.2 Mikrokontroler Arduino Uno Atmega328 ......................................

9

2.2.1 Ringkasan Mikrokontroler Atmega328............................... 11
2.2.2 Daya (Power) ..................................................................... 12
2.2.3 Memori.................................................................................. 13
2.2.4 Input dan Output.................................................................. . 13
2.2.5 Komunikasi............................................................................ 14
2.2.6 Programming.......................................................................... 15
2.2.7 Reset Otomatis (Software)..................................................... 16
2.2.8 Proteksi Arus Lebuh USB...................................................... 17

v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

vi

2.2.9 Karakteristik Fisik.................................................................. 18
2.3 EMS (Embedded Module Series) RF Transceiver Shield.................. 18
2.3.1 Spesifikasi dan Tata Letak..................................................... 19
2.4 Motor Servo........................................................................................ 20
2.4.1 Jenis Motor Servo.................................................................. 21
2.4.2 Pulse Kontrol Motor Servo.................................................... 21
2.5 Sensor LED Infra Merah.................................................................... 22
2.6 Buzzer Alarm..................................................................................... 23
2.7 DT Proto Header Shield..................................................................... 24
2.8 AC / DC Adaptor (Power Supply)..................................................... 26
2.8.1 Kerusakan Pada Adaptor dan Cara Memperbaikinya........... 31
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM .............................. 33
3.1 Analisis Sistem .............................................................................. 33
3.2 Perancangan Perangkat Lunak ........................................................ 34
3.2.1 Perancangan Perangkat Lunak Untuk PC ........................... 34
3.3 Perancangan Perangkat Elektronik ................................................. 35
3.4 Rangkaian MIkrokontroler Atmega328 .......................................... 36
3.5 Motor Servo ................................................................................... 37
3.6 Rangkaian Sensor Infra Merah ....................................................... 38
3.7 Rangkaian DT Proto Header Shield ................................................ 39
3.8 Perancangan Alat Simulasi ............................................................. 40
3.9 Diagram Alur Pemrograman.............................................................. 41
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 47
4.1 Alat Yang Digunakan..................................................................... 47
4.2 Prosedur Pembuatan Program ....................................................... 48
4.2.1 Instalasi Driver Arduino 1.0.5 for Windows......................... 48
4.2.2 Instalasi Port USB ke Dalam PC........................................... 51
4.2.3 Menjalankan Aplikasi Arduino.............................................. 56
4.3 Implementasi Coding…...................................................................... 59
4.4 Analisis Dan Pengujian Hardware...................................................... 64
4.5 Pengujian Alat Simulasi...................................................................... 64

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

vii

4.5.1 Pengujian Rangkaian Sensor Infra Merah ........................... 64
4.5.2 Pengujian Rangkaian Motor Servo Dan Buzzer Alarm ....... 65
4.5.3 Pengujian Alat Standby ...................................................... 66
4.5.4 Pengujian sensor infra merah 1 dan 2 ketika mendapatkan
inputan serta pengiriman data dari transceiver menuju
receiver

untuk

membunyikan

buzzer

alarm

serta

menjalankan motor servo untuk menutup palang pintu ....... 67
4.5.5 Pengujian sensor infra merah 3 dan 4 ketika proses delay
sedang berjalan dan mematikan buzzer alarm serta
menjalankan motor servo untuk membuka palang pintu
setelah waktu delay sudah berakhir .................................... 69
4.6 Analisis Hasil Percobaan................................................................... 71
4.7 Validasi Uji Coba Dengan Metode Kappa Cohen ........................... 72
BAB V PENUTUP ....................................................................................... 75
6.1 Kesimpulan .................................................................................. 75
6.2 Saran ............................................................................................ 75
DAFTAR PUSTAKA

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Judul

: Otomatisasi Sistem Palang Pintu Perlintasan Kereta Api
Menggunakan Sensor Wirelees Infra Merah Berbasis Mikrokontroler

Pembimbing 1 : Budi Nugroho. S.Kom, M.Kom
Pembimbing 2 : Crhystia Aji Putra. S.Kom
Penyusun

: Dwi Sunanto Hardhika Pratowo

ABSTRAK
Perkembangan teknologi saat ini merambah semakin luas dengan ditunjang
perpaduan teknologi mikrokontroler, oleh sebab itu dapat mempengaruhi masyarakat
luas dalam menggunakan suatu alat yang canggih dan itu menunjukkan suatu
efisiensi dalam penggunaannya. Kepraktisan teknologi dalam perkembangan tersebut
sangat mempengaruhi kebutuhan manusia untuk membuat suatu alat yang berfungsi
sebagai pengontrolan keamanan palang pintu perlintasan kereta api tanpa
membutuhkan tenaga penjaga lintasan untuk membuka dan menutupnya sebelum
dan sesudah kereta api melintas.
Untuk itu dibuatlah suatu sistem pengontrolan secara otomatis pada palang
pintu perlintasan kereta api dengan menggunakan sensor wireless infa merah
berbasis mikrokontroler dimana dapat memudahkan palang pintu tersebut untuk
membuka dan menutup hanya dengan menerima data dari sensor yang dikirimkan
melalui gelombang radio tanpa menekan tombol dari seorang penjaga. Pada sistem
tersebut menggunakan mikrokontroler Arduino Uno Atmega328 sebagai pengontrol
sistemnya serta menggunakan pemrograman Bahasa C serta sensor infra merah
sebagai penangkap gerakan dan RF Transceiver Shield sebagai pemancar pengirim
data menuju mikrokontrolernya.
Alat ini dapat berjalan apabila kedua sensor transceiver yang terpasang
mendapatkan inputan/terhalang oleh kereta api yang melintas yang kemudian
inputan tersebut akan di proses kedalam minimum sistem untuk dikirimkan menuju
mikrokontroler receiver dengan menggunakan sinyal wireless untuk membunyikan
buzzer alarm sebagai peringatan dini datangnya kereta api serta menjalankan motor
servo untuk menutup palang pintu perlintasan tersebut. Kemudian terdapat dua
rangkaian sensor infra merah lain yang berfungsi sebagai inputan jika kedua sensor
tersebut terhalang maka akan melakukan proses untuk mematikan buzzer alarm dan
menjalankan motor servo untuk membuka palang pintu perlintasan tersebut.

Kata Kunci : Mikrokontroler, Arduino Uno Atmega328, Bahasa C, Sensor infra
merah, RF Transceiver Shield.

i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Teknologi adalah cara untuk mendapatkan suatu kualitas yang lebih baik, lebih

murah, lebih cepat, lebih mudah dan lebih menyenangkan. Salah satu teknologi yang
berkembang pesat saat ini adalah teknologi dibidang mikrokontroler. Dalam
perkembangan zaman di era globalisasi untuk saat ini sekarang kemajuan teknologi
sangat berkembang dan itu menunjukkan suatu efisiensi dalam penggunaannya.
Kepraktisan teknologi dalam perkembangan tersebut sangat mempengaruhi
kebutuhan manusia untuk membuat suatu alat yang berfungsi sebagai pengontrolan
keamanan perlintasan kereta api tanpa membutuhkan tenaga penjaga untuk
membuka dan menutupnya.
Pada saat ini, keamanan dalam berbagai perlintasan sangat perlu ditingkatkan
terutama pada wilayah padat penduduk, dimana pengontrolan palang pintu
perlintasan masih menggunakan sistem manual yaitu dengan tenaga manusia.
Pengontrolan keamanan perlintasan kereta api yang banyak dijumpai saat ini yaitu
dengan menekan suatu tombol untuk membuka dan menutupnya masih
mengandalkan tenaga

manusia dan tidak

secara otomatis.

Untuk

itulah

dikembangkan suatu alat yang dapat digunakan sebagai pengontrolan keamanan
palang pintu perlintasan kereta api secara otomatis. (PT. Kereta Api Indonesia
(Persero), 2009)

1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2

Dengan adanya sistem keamanan perlintasan kereta api secara otomatis maka
dapat mengurangi angka kecelakaan yang melibatkan antara kereta api dan pengguna
jalan, sistem perlintasan otomatis kali ini menggunakan Mikrokontroler ATMega
328 sebagai pemroses kontrol hardware. Sensor yang digunakan adalah sensor infra
merah sehingga pada saat kereta melintas, sensor akan mendeteksi objek yang
bergerak.
Teknologi sinyal wireless diterapkan pada sistem aplikasi ini sebagai pengirim
data dari sensor menuju mikrokontroler karena sinyal wireless merupakan salah satu
media komunikasi yang telah berkembang secara luas yang digunakan oleh
masyarakat baik dalam jarak dekat maupun jarak jauh yaitu melalui antena. Saat ini
sinyal wireless merupakan suatu alat yang menjadi kebutuhan bahkan mempengaruhi
perilaku dan budaya masyarakat seakan sinyal wireless menjadi kebutuhan penting
yang wajib digunakan. Penggunakan sinyal wireless yang paling banyak digunakan
oleh masyarakat saat ini adalah sebagai pengirim data, karena pengunaan sinyal
wireless biayanya lebih murah dan bisa bersifat pribadi serta bisa digunakan untuk
umum. Bila menghubungkan permasalahan yang telah dikemukakan pada awal
fungsi dari sinyal wireless yang dapat digunakan untuk mengirim data dapat juga
digunakan sebagai penghubung dengan alat yang disetting sebelumnya, maka dapat
dipangkas waktu yang semaksimal mungkin dan seefisien mungkin. Dengan
pemakaian sinyal wireless tersebut maka dapat dikembangkan fungsi dari penerima
(receiver) yang dihubungkan dengan pintu perlintasan agar dapat bekerja secara
otomatis. Dan sistem itu lebih sederhana sehingga dapat menghemat biaya yang
dikeluarkan yaitu menggunakan sensor infra merah sebagai penangkap objek, sinyal

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3

wireless sebagai hardware tambahan pengirim data dan sebuah mikrokontroler yang
terhubung dengan motor servo sebagai penggerak palang pintu perlintasannya.

1.2

Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang diuraikan diatas, maka perlu dirumuskan

masalah, antara lain :
a.

Bagaimana merancang dan membuat alat simulasi perlintasan kereta api secara
otomatis dengan menggunakan sensor wireless infra merah.

b.

Bagaimana merancang dan membuat program untuk menjadi alat simulasi yang
dapat mendeteksi pergerakan kereta api dengan sinyal wireless sebagai pengirim
data.

c.

Bagaimana melakukan uji coba sensor infra merah sebagai penangkap gerakan
kereta api serta sinyal wireless sebagai pengirim data.

1.3

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah merancang dan membuat alat

simulasi berbasis mikrokontroler ATMega328 dengan menggunakan sensor infra
merah sebagai penangkap pergerakan kereta api serta sinyal wireless sebagai
pengirim data menuju mikrokontroler yang berfungsi sebagai pengontrol pergerakan
motor servo untuk membuka dan menutup palang pintu perlintasan.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4

1.4

Manfaat Penelitian
Adanya Tugas Akhir ini diharapkan dapat bermanfaat, antara lain :

a.

Mengetahui dan mempelajari cara kerja sensor infra merah.

b.

Memanfaatkan sinyal wireless sebagai pengirim data.

c.

Mempermudah cara kerja palang pintu perlintasan saat kereta api akan melintas.

d.

Meningkatkan ilmu pengetahuan dan teknologi tentang alat simulasi dengan
sensor infra merah.

1.5

Batasan Masalah
Pada penelitian ini, memiliki suatu batasan masalah diantaranya :

a.

Alat ini menggunakan sensor infra merah sebagai penangkap pergerakan kereta
api.

b.

Alat ini menggunakan sinyal wireless sebagai pengirim data.

c.

Mikrokontroler yang digunakan adalah Atmega328.

d.

Bahasa pemrograman yang digunakan pada mikrokontroler adalah bahasa C.

1.6

Metodologi Penelitian
Pada perancangan dan pembuatan otomatisasi sistem palang pintu perlintasan

kereta api dengan sensor wireless infra merah berbasis mikrokontroler, maka
metodologi yang digunakan adalah sebagai berikut :
a.

Study Literatur yang dipergunakan untuk mempelajari dasar teori yang
berhubungan dengan topic pembahasan.

b.

Perancangan dan pembuatan alat.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5

c.

Analisa peralatan.

d.

Pengujian alat.

e.

Penulisan hasil ujian.

1.7

Sistematika Penulisan
Sistematika pembahasan penulisan Tugas Akhir ini tersusun atas :

BAB I

: PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan, manfaat, metodologi penelitian dan
sistematika penulisan.

BAB II

: TINJ AUAN PUSTAKA
Pada bab ini dijelaskan tentang teori-teori serta penjelasanpenjelasan yang dibutuhkan dalam pembuatan otomatisasi sistem
palang pintu perlintasan kereta api dengan sensor wireless infra
merah.

BAB III

: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang analisa dan perancangan sistem dalam
pembuatan Tugas Akhir otomatisasi sistem palang pintu perlintasan
kereta api dengan sensor wireless infra merah.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6

BAB IV

: IMPLEMENTASI SISTEM
Bab ini berisi penjelasan hasil Tugas Akhir serta pembahasan
tentang otomatisasi sistem palang pintu perlintasan kereta api
dengan sensor wireless infra merah.

BAB V

: UJ I COBA DAN EVALUASI SISTEM
Bab ini berisi pengujian program Tugas Akhir.

BAB VI

: PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran penulis mengenai Tugas
Akhir yang disusun.

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA

Pada bab ini dibahas mengenai teori penunjang dari peralatan yang
digunakan dalam sistem mikrokontroler ATmega328, sensor infra merah, RF
transceiver shiled, DT proto header shield, buzzer alarm dan motor servo.

2.1

Gambaran Umum Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan suatu IC yang didalamnya berisi CPU, ROM, RAM

dan I/O. Dengan adanya CPU tersebut maka mikrokontroler dapat melakukan proses
berfikir berdasarkan program yang telah diberikan kepadanya. Mikrokontroler
banyak terdapat pada peralatan elektronik yang serba otomatis, mesin fax dan
peralatan elektronik lainya. Mikrokontroler dapat disebut pula sebagai komputer
yang berukuran kecil yang berdaya rendah sehingga sebuah baterai dapat
memberikan daya. Mikrokontroler terdiri dari beberapa bagian seperti yang terlihat
pada gambar di bawah ini : (Sahabat Informasi, 2012)

Gambar 2.1 Susunan Mikrokontroler

7
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

Pada gambar tersebut tampak suatu mikrokontroler standart yang tersusun atas
komponen-komponen sebagai berikut :
a.

Central Processing Unit (CPU)
CPU merupakan bagian utama dalam suatu mikrokontroler. CPU pada
mikrokontroler ada yang berukuran 8 bit ada pula yang berukuran 16 bit. CPU
ini

akan

membaca

program

yang

tersimpan

didalam

ROM

dan

melaksanakannya.
b.

Read Only Memory (ROM)
ROM merupakan suatu memori (alat untuk mengingat) yang sifatnya hanya
dibaca saja. Dengan demikian ROM tidak dapat ditulisi. Dalam dunia
mikrokontroler ROM digunakan untuk menyimpan program bagi mikrokontroler
tersebut. Program tersimpan dalam format biner (‘0’ atau ‘1’). Susunan bilangan
biner tersebut bila telah terbaca oleh mikrokontroler akan memiliki arti
tersendiri.

c.

Random Acces Memory (RAM)
Berbeda dengan ROM, RAM adalah jenis memori selain dapat dibaca juga dapat
ditulis berulang kali. Tentunya dalam pemakaian mikrokontroler ada semacam
data yang bisa berubah pada saat mikrokontroler tersebut bekerja. Perubahan
data tersebut tentunya juga akan tersimpan kedalam memori. Isi pada RAM akan
hilang jika catu daya listrik hilang.

d.

Input / Output (I/O)
Untuk berkomunikasi dengan dunia luar, maka mikrokontroler menggunakan
terminal I/O (port I/O), yang digunakan untuk masukan atau keluaran.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

e.

Komponen lainnya
Beberapa mikrokontroler memiliki timer / counter, ADC (Analog to Digital
Conventer), dan komponen lainnya. Pemilihan komponen tambahan yang sesuai
dengan tugas mikrokontroler akan sangat membantu perancangan sehingga
dapat mempertahankan ukuran yang kecil. Apabila komponen-komponen
tersebut belum ada pada suatu mikrokontroler, umumnya komponen tersebut
masih dapat ditambahkan pada sistem mikrokontroler melalui port-portnya.
(Sahabat Informasi, 2012)

2.2

Mikrokontroler Arduino Uno ATmega328
Arduino Uno adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada

ATmega328 (datasheet). Arduino Uno mempunyai 14 pin digital input / output (6 diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator
Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan
sebuat tombol reset. Arduino Uno memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang
mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah
kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan
baterai untuk memulainya. Arduino Uno berbeda dari semua board Arduino
sebelumnya, Arduino Uno tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial.
Sebaliknya, fitur-fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai ke versi R2) diprogram
sebagai sebuah pengubah USB ke serial. Revisi 2 dari board Arduino Uno
mempunyai sebuah resistor yang menarik garis 8U2 HWB ke ground, yang

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10

membuatnya lebih mudah untuk diletakkan ke dalam DFU mode. Revisi 3 dari
board Arduino Uno memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut :
a.

Pinout 1.0 ditambah pin SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin
baru lainnya yang diletakkan dekat dengan pin reset, IOREF yang
memungkinkan shield-shield untuk menyesuaikan tegangan yang disediakan
dari board. Untuk ke depannya, shield akan dijadikan kompatibel / cocok
dengan board yang menggunakan AVR yang beroperasi dengan tegangan 5V
dan dengan Arduino Due yang beroperasi dengan tegangan 3.3V. Yang kedua
ini merupakan sebuah pin yang tak terhubung, yang disediakan untuk tujuan
kedepannya.

b.

Sirkuit reset yang lebih kuat.

c.

Atmega 16U2 menggantikan 8U2. (Sahabat Informasi, 2012)

Gambar 2.2 Mikrokontroler Arduino Uno Atmega328

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11

2.2.1 Ringkasan Mikrokontroler ATmega328
Arduino Uno adalah sebuah seri terakhir dari board Arduino USB dan model
referensi untuk papan Arduino, untuk suatu perbandingan dengan versi sebelumnya,
lihat indeks dari board Arduino di bawah ini : (Sahabat Informasi, 2012)
Tabel 2.1 Ringkasan Mikrokontroler Atmega328
Mikrokontroler
Tegangan pengoperasian

ATmega328
5V

Tegangan input yang disarankan

7-12V

Batas tegangan input

6-20V
14 (6 di antaranya menyediakan

J umlah pin I/O digital
keluaran PWM)
J umlah pin input analog

6

Arus DC tiap pin I/O

40 mA

Arus DC untuk pin 3.3V

50 mA
32 KB (ATmega328), sekitar 0.5 KB

Memori Flash
digunakan oleh bootloader
SRAM

2 KB (ATmega328)

EEPROM

1 KB (ATmega328)

Clock Speed

16 MHz

Referensi desain Arduino dapat menggunakan sebuah Atmega8, 168, atau 328,
model saat ini menggunakan Atmega328, tetapi Atmega8 ditampilkan pada skema

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12

sebagai referensi. Konfigurasi pin identik pada semua ketiga prosesor tersebut.
(Sahabat Informasi, 2012)

2.2.2 Daya (Power)
Arduino Uno dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah power
suplai eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Suplai eksternal (non-USB)
dapat diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor dapat
dihubungkan dengan mencolokkan sebuah center-positive plug yang panjangnya
2,1mm ke power jack dari board. Kabel lead dari sebuah baterai dapat dimasukkan
dalam header / kepala pin Ground (Gnd) dan pin vin dari konektor power.
Board Arduino Uno dapat beroperasi pada sebuah suplai eksternal 6 sampai 20
Volt. Jika disuplai dengan yang lebih kecil dari 7 Volt, kiranya pin 5 Volt mungkin
mensuplai kecil dari 5 Volt dan board Arduino Uno bisa menjadi tidak stabil. Jika
menggunakan suplai yang lebih dari besar 12 Volt, voltage regulator bisa kelebihan
panas dan membahayakan board Arduino Uno. Range yang direkomendasikan
adalah 7 sampai 12 Volt.
Pin-pin dayanya adalah sebagai berikut:
a.

VIN : Tegangan input ke Arduino board ketika board sedang menggunakan
sumber suplai eksternal (seperti 5 Volt dari koneksi USB atau sumber tenaga
lainnya yang diatur). Kita dapat menyuplai tegangan melalui pin ini, atau jika
penyuplaian tegangan melalui power jack, aksesnya melalui pin ini.

b.

5V : Pin output ini merupakan tegangan 5 Volt yang diatur dari regulator pada
board. Board dapat disuplai dengan salah satu suplai dari DC power jack (7-

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13

12V), USB connector (5V), atau pin VIN dari board (7-12). Penyuplaian
tegangan melalui pin 5V atau 3,3V mem-bypass regulator, dan dapat
membahayakan board. Hal itu tidak dianjurkan.
c.

3V3 : Sebuah suplai 3,3 Volt dihasilkan oleh regulator pada board. Arus
maksimum yang dapat dilalui adalah 50 mA.

d.

GND : Adalah pin ground. (Sahabat Informasi, 2012)

2.2.3 Memori
ATmega328 mempunyai 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader).
ATmega328 juga mempunyai 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca
dan ditulis (RW / read and written) dengan EEPROM library). (Sahabat Informasi,
2012)
2.2.4 Input dan Ouput
Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan
output, menggunakan fungsi pin mode, digital Write, dan digital Read. Fungsifungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau
menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up
(terputus secara default) 20-50 kOhm. Selain itu, beberapa pin mempunyai fungsifungsi spesial :
a.

Serial: 0 (RX) dan 1 (TX) : Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan
(TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan
ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

14

b.

External Interrupts 2 dan 3 : Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu
sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau
penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11.
Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsi analog Write.

c.

SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) : Pin-pin ini men-support
komunikasi SPI menggunakan SPI library.

d.

LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13. Ketika
pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.
Arduino Uno mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya

memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara default, 6
input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu
mungkin untuk mengganti batas atas dari range-nya dengan menggunakan pin AREF
dan fungsi analog Reference. Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial :
a.

TWI pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL : Men-support komunikasi TWI
dengan menggunakan Wire library.

b.

AREF : Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analog
Reference.

c.

Reset : Membawa saluran LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara khusus,
digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk melindungi yang
mem-block sesuatu pada board. (Sahabat Informasi, 2012)

2.2.5 Komunikasi
Arduino Uno mempunyai sejumlah fasilitas untuk komunikasi dengan sebuah
komputer, Arduino lainnya atau mikrokontroler lainnya. Atmega328 menyediakan

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15

serial komunikasi UART TTL (5V), yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX).
Sebuah Atmega 16U2 pada channel board serial komunikasinya melalui USB dan
muncul sebagai sebuah port virtual ke software pada komputer. Firmware 16U2
menggunakan driver USB COM standar, dan tidak ada driver eksternal yang
dibutuhkan. Bagaimanapun, pada Windows, sebuah file inf pasti dibutuhkan.
Software Arduino mencakup sebuah serial monitor yang memungkinkan data
tekstual terkirim ke dan dari board Arduino. LED RX dan TX pada board akan
menyala ketika data sedang ditransmit melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB
pada komputer (tapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).
Sebuah software serial library memungkinkan untuk komunikasi serial pada
beberapa pin digital Uno. Atmega328 juga men-support komunikasi I2C (TWI) dan
SPI. Software Arduino mencakup sebuah Wire library untuk memudahkan
menggunakan bus I2C. Untuk komunikasi SPI, gunakan SPI library. (Sahabat
Informasi, 2012)

2.2.6 Programming
ATmega328 pada Arduino Uno hadir dengan sebuah bootloader yang
memungkinkan kita untuk meng-upload kode baru ke ATmega328 tanpa
menggunakan

pemrogram

hardware

eksternal.

ATmega328

berkomunikasi

menggunakan protokol STK500 (file C header). Kita juga dapat mem-bypass
bootloader dan program mikrokontroler melalui kepala / header ICSP (In-Circuit
Serial Programming). Sumber kode firmware ATmega16U2 (atau 8U2 pada board

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16

revisi 1 dan revisi 2) tersedia. ATmega16U2 / 8U2 diload dengan sebuah bootloader
DFU, yang dapat diaktifkan dengan :
Pada board Revisi 1 : Dengan menghubungkan jumper solder pada belakang board
dan kemudian mereset 8U2.
a.

Pada board Revisi 2 : atau setelahnya ada sebuah resistor yang menarik garis
HWB 8U2 / 16U2 ke ground, dengan itu dapat lebih mudah untuk meletakkan ke
dalam mode DFU. Kita dapat menggunakan software Atmel’s FLIP (Windows)
atau pemrogram DFU (Mac OS X dan Linux) untuk men-load sebuah firmware
baru. Atau kita dapat menggunakan header ISP dengan sebuah pemrogram
eksternal (meng-overwrite bootloader DFU). (Sahabat Informasi, 2012)

2.2.7 Reset Otomatis (Software)
Dari pada mengharuskan sebuah penekanan fisik dari tombol reset sebelum
sebuah

peng-upload-an,

Arduino

Uno

didesain

pada

sebuah

cara

yang

memungkinkannya untuk direset dengan software yang sedang berjalan pada pada
komputer yang sedang terhubung. Salah satu garis kontrol aliran hardware (DTR)
dari ATmega8U2 / 16U2 dihubungkan ke garis reset dari ATmega328 melalui sebuah
kapasitor 100 nanofarad. Ketika saluran ini dipaksakan, garis reset jatuh cukup
panjang untuk mereset chip. Software Arduino menggunakan kemampuan ini untuk
memungkinkan kita untuk meng-upload kode dengan mudah menekan tombol
upload di software Arduino. Ini berarti bahwa bootloader dapat mempunyai sebuah
batas waktu yang lebih singkat, sebagai penurunan dari DTR yang dapat menjadi

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17

koordinasi yang baik dengan memulai peng-upload-an. Pengaturan ini mempunyai
implikasi. Ketika Arduino Uno dihubungkan ke sebuah komputer lain yang sedang
running menggunakan OS Mac X atau Linux, Arduino Uno mereset setiap kali
sebuah koneksi dibuat dari software (melalui USB). Untuk berikutnya, setengah
detik atau lebih, bootloader sedang berjalan pada Arduino Uno. Ketika Arduino Uno
diprogram untuk mengabaikan data yang cacat / salah (contohnya apa saja selain
sebuah peng-upload-an kode baru) untuk menahan beberapa bit pertama dari data
yang dikirim ke board setelah sebuah koneksi dibuka. Jika sebuah sketch sedang
berjalan pada board menerima satu kali konfigurasi atau data lain ketika sketch
pertama mulai, memastikan bahwa software yang berkomunikasi menunggu satu
detik setelah membuka koneksi dan sebelum mengirim data ini. Arduino Uno
berisikan sebuah jejak yang dapat dihapus untuk mencegah reset otomatis. Pad pada
salah satu sisi dari jejak dapat disolder bersama untuk mengaktifkan kembali. Pad itu
diberi label “RESET-RN” Kita juga dapat menonaktifkan reset otomatis dengan
menghubungkan sebuah resistor 110 ohm dari tegangan 5V ke garis reset. (Sahabat
Informasi, 2012)
2.2.8 Proteksi Arus lebih USB
Arduino Uno mempunyai sebuah sebuah sekring reset yang memproteksi port
USB komputer dari hubungan pendek dan arus lebih. Walaupun sebagian besar
komputer menyediakan proteksi internal sendiri, sekring menyediakan sebuah
proteksi tambahan. Jika lebih dari 500 mA diterima port USB, sekring secara
otomatis akan memutuskan koneksi sampai hubungan pendek atau kelebihan beban
hilang. (Sahabat Informasi, 2012)

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18

2.2.9 Karakteristik Fisik
Panjang dan lebar maksimum dari PCB Arduino Uno masing-masingnya
adalah 2.7 dan 2.1 inci, dengan konektor USB dan power jack yang memperluas
dimensinya. Empat lubang sekrup memungkinkan board untuk dipasangkan ke
sebuah permukaan atau kotak. Sebagai catatan, bahwa jarak antara pin digital 7 dan
8 adalah 160 mil. (0.16"), bukan sebuah kelipatan genap dari jarak 100 mil dari pin
lainnya. (Sahabat Informasi, 2012)
2.3

EMS (Embedded Module Series) RF Transceiver Shield
EMS RF Transceiver Shield merupakan modul Shield Arduino compatible

yang dapat digunakan untuk transmisi data secara wireless. EMS RF Transceiver
Shield didesain sebagai modul add-on untuk DT-AVR Inoduino. Proses instalasi
dapat dilakukan dengan mudah tanpa harus menggunakan kabel jumper. Selain DTAVR Inoduino, dengan memperhatikan alokasi pinout, modul ini dapat digunakan
bersama dengan board Arduino ataupun Arduino compatible lainnya.

Gambar 2.3 EMS RF Transceiver Shiled

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19

EMS RF Transceiver Shield dirancang berbasiskan modul RF RFM12S 433MHz,
yaitu modul komunikasi wireless dengan frekuensi 433 MHz serta jarak komunikasi
yang mencapai 150 meter. RFM12S 433MHz menggunakan antarmuka SPI untuk
pengaksesannya oleh berbagai modul kontroler. EMS RF Transceiver Shield cocok
digunakan pada aplikasi kontrol jarak jauh, sistem telemetri, ataupun aplikasiaplikasi lainnya dimana instalasi kabel sulit untuk dilakukan.
2.3.1 Spesifikasi dan Tata Letak
1.

Menggunakan RFM12S 433MHz, antarmuka SPI.

2.

Membutuhkan catu daya untuk modul: 5 VDC. (Innovative Electronics, 2012)

Gambar 2.4 Pin dan Gambar ISP Header EMS Transceiver Shield

Gambar 2.5 Pin Other I/O (J6)

Other I/O (J6) terdiri dari beberapa pin I/O (indikator dan clock) untuk
RFM12S yang dapat diberi jumper untuk menghubungkannya ke pin yang dipilih

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

20

jika ingin digunakan. Sedangkan Antenna Pad (J5) dapat dihubungkan dengan
antena kreasi sendiri. (Innovative Electronics, 2012)

2.4

Motor Servo
Motor servo adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian kendali

dengan sistem closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut. Pada motor
servo posisi putaran sumbu dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian
kontrol yang ada dalam motor servo. Motor servo disusun dari sebuah motor DC,
gearbox, variabel resistor (VR) atau potensioner dan rangkaian kontrol. Potensioner
berfungsi untuk menentukan batas maksimum putaran sumbu motor servo.
Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulse yang pada
pin kontrol motor servo. Motor servo mampu bekerja dua arah (CW dan CCW)
dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan dengan memberikan
variasi lebar pulse (duty cycle) sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya. (Elektronika
Dasar, 2012)

Gambar 2.6 Motor Servo

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

21

2.4.1 J enis Motor Servo
a.

Motor Servo Standart 180°
Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan
defleksi masing-masing sudut mencapai 90° sehingga total defleksi sudut dari
kanan-tengah-kiri adalah 180°.

b.

Motor Servo Continuous
Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan
defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu). (Elektronika Dasar, 2012)

2.4.2 Pulse Kontrol Motor Servo
Operasional motor servo dikendalikan oleh sebuah pulse selebar ±20 ms,
dimana lebar pulse antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari range sudut
maksimum. Apabila motor servo diberikan pulse dengan besar 1.5 ms mencapai
gerakan 90°, maka bila kita berikan pulse kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati
0° dan bila kita berikan pulse lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180°.
(Elektronika Dasar, 2012)

Gambar 2.7 Pulse Kontrol Motor Servo

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

22

Motor servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya
diberikan sinyal PWM dengan frekuensi 50 Hz. Dimana pada saat sinyal dengan
frekuensi 50 Hz tersebut dicapai pada kondisi Ton duty cycle 1.5 ms, maka rotor dari
motor akan berhenti tepat di tengah-tengah (sudut 0° / netral). Pada saat Ton duty
cycle dari sinyal yang diberikan kurang dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar ke
berlawanan arah jarum jam (counter clock wise / CCW) dengan membentuk sudut
yang besarnya linier terhadap besarnya Ton duty cycle, dan sebaliknya, jika Ton duty
cycle dari sinyal yang diberikan lebih dari 1.5 ms, maka rotor akan berputar searah
jarum jam (clock wise / CW) dengan membentuk sudut yang linier pula terhadap
besarnya Ton duty cycle, dan bertahan diposisi tersebut. (Elektronika Dasar, 2012)

2.5

Sensor LED Infr a Merah
Sensor LED infra merah merupakan satu jenis LED (Light Emiting Diode)

yang dapat memancarkan cahaya infra merah yang tidak kasat mata. Cahaya infra
merah merupakan gelombang cahaya yang berada pada spectrum cahaya tak kasat
mata. LED infra merah dapat memancarkan cahaya infra merah pada saat diode LED
ini diberikan tegangan bias maju pada anoda dan katodanya. LED infra merah ini
dapat memancarkan gelombang cahaya infra merah karena dibuat dengan bahan
khusus memendarkan cahaya infra merah. Bahan pembuatan LED infra merah
tersebut adalah bahan Galium Arsenida (GaAs). Secara teoritis LED infra merah
mempunyai panjang gelombang 7800 Å dan mempunyai daerah frekuensi 3.10 Hz.
Dilihat dari jangkah frekuensi yang begitu lebar, infra merah sangat fleksibel dalam
penggunaannya. LED ini akan menyerap arus yang lebih besar dari pada dioda biasa.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

23

Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar daya pancarnya dan semakin
jauh jarak sapuannya.
Cahaya infra merah tidak mudah terkontaminasi atau teresonan dengan
cahaya lain, sehingga dapat digunakan baik siang maupun malam. Aplikasi dari LED
infra merah ini dapat digunakan sebagai transmiter remote control maupun sebagai
line detector pada pintu gerbang maupun sebagai sensor robot. Aplikasi cahaya infra
merah sendiri dapat digunakan sebagai link pada jaringan telekomunikasi atau dapat
juga dipancarkan pada fiber optic. Sebagai receiver cahaya infra merah dapat
digunakan foto dioda, foto transistor maupun modul receiver infra merah.
(Elektronika Dasar, 2012)

Gambar 2.8 LED Infra Merah

2.6

Buzzzer Alarm
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah

getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir
sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

24

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 dipasang pada diafragma maka
setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga
membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan
sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah
alat (alarm). (Indraharja, 2012)

Gambar 2.9 Buzzer Alarm

2.7

DT Proto Header Shield
DT Proto Header Shield merupakan sebuah modul add-on untuk DT-AVR

Inoduino. Modul ini juga mendukung Arduino Uno dan Arduino Mega, modul ini
adalah modul adapter untuk mengubah tata letak pin input / output DT-AVR
Inoduino agar kompatibel dengan produk-produk lain yang menggunakan antara
muka melalui header 5x2. (Innovative Electronics, 2012)

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

25

Gambar 2.10 Pin Other I/O DT Proto Header Shiled

Gambar 2.11 Pin ISP Programmer

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

26

Gambar 2.12 DT Proto Header Shield

ISP HEADER (J5 dan J13) berfungsi sebagai jalur pemrograman secara ISP. J5
dapat dihubungkan ke modul DT-AVR Inoduino sedangkan J13 dapat diberi header
untuk dihubungkan ke ISP programmer. Tidak disarankan memprogram secara ISP
melalui ISP HEADER. Jika modul diprogram ulang secara ISP, maka bootloader
akan terhapus. (Innovative Electronics, 2012)

2.8

AC / DC Adaptor (Power Supply)
Adaptor (power supply) membutuhkan sumber daya listrik bisa kita peroleh

dari berbagai sumber misalnya baterai, solar sel, generator AC / DC, dan jala-jala
listrik PLN. Adaptor (Power Supply) merupakan sumber tegangan DC. Sumber
tegangan DC ini dibutuhkan oleh berbagai macam rangkaian elektronika untuk dapat
dioperasikan. Rangkaian inti dari catu daya (power supply) ini adalah suatu
rangkaian penyearah yaitu rangkaian yang mengubah sinyal bolak-balik (AC)
menjadi sinyal searah (DC). Proses pengubahan dimulai dari penyearahan oleh
diode, penghalusan tegangan kerut (Ripple Voltage Filter) dengan menggunakan
condensator dan pengaturan (regulasi) oleh rangkaian regulator. Pengaturan meliputi

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

27

pengubahan tingkat tegangan atau arus. Pada teknik regulasi pada pembuatan catu
daya, kita mengenal teknik regulasi daya linier dan teknik regulasi switching. (Moch
Duro, 2012)

Gambar 2.13 Macam-macam Adaptor

Sistem rangkaian penyearah ada 4 fungsi dasar yaitu :
a.

Tranformasi (travo) tegangan yang diperlukan untuk menurunkan tegangan yang
diinginkan.

b.

Rangkaian penyearah, rangkaian ini untuk mengubah tingkat tegangan arus
bolak balik ke arus searah.

c.

Filter (Condesator),

merupakan rangkaian

untuk

memproses fluktuasi

penyearahan yang menghasilkan keluaran tegangan DC yang lebih rata.
d.

Regulasi, adalah parameter yang sangat penting pada catu daya dan regulator
tegangan dengan bahan bervariasi. (Moch Duro, 2012)

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

28

Gambar 2.14 Kontruksi Dasar Adaptor Dengan Transformator Step Down
Pada teknologi modern saat ini adaptor (power supply) rata-rata