SIMULATOR PENGHITUNG JUMLAH ORANG PADA PINTU MASUK
DAN KELUAR GEDUNG
Tugas Akhir
Diajukan untuk memenuhi tugas dan syarat guna memperoleh Gelar Ahli Madya Jurusan Teknik Elektro pada Fakultas Teknik
Universitas Negeri Semarang
Disusun Oleh :
Nama : Achmad Miftachudin
NIM : 5351303010
Prodi : Teknik Elektro D3
Jurusan : Teknik Elektro
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2007
HALAMAN PENGESAHAN
Laporan Tugas Akhir ini telah dipertahankan dihadapan dosen penguji Tugas
Akhir Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
Pada Hari : Kamis
Tanggal : 16 Agustus 2007
Pembimbing,
Penguji II Penguji I
Subiyanto, S.T, M.T Drs.Sutarno, M.T NIP.132 309 137 NIP.131 404 308
Ketua Jurusan Ketua Program Studi
Drs. Djoko Adi Widodo, M.T Drs. Agus Murnomo,M.T NIP. 131 570 064 NIP. 131 616 610
Mengetahui Dekan Fakultas Teknik
Prof. Dr. Soesanto NIP. 130875753
ii
ABSTRAK
Achmad Miftachudin, 2007. ”Simulator Penghitug Jumlah Orang Pada Pintu Masuk dan Keluar Gedung”. Tugas Akhir, Teknik Elektro D3. Fakultas Teknik . Universitas Negeri Semarang.
Latar Belakang dari pembuatan simulator ini adalah memudahkan pengitungan orang dalam gedung. Simulator ini dapat digunakan dalam pabrik ataupun dalam tempat – tempat hiburan. Karena alat ini menghitung setiap orang yang masuk / melewati sensor LDR.
Oleh karena itu dibuatlah suatu alat dalam bentuk miniatur atau dalam skala
percobaan dengan panjang 42 cm, lebar 40 cm, tinggi 23cm dan tinggi pintu 10 cm, lebar 6,5 cm. Alat ini dikendalikan otomatis dengan menggunakan mikrokontroler AT89S51.
Dari hasil percobaan pertama malam hari pada kondisi hujan dapat mendeteksi dan menghitung orang masuk dan keluar dengan persentase kesalahan 0%. Kedua malam hari pada kondisi normal atau tidak hujan dapat mendeteksi dan menghitung orang masuk dengan persentase kesalahan 0%. Ketiga pada siang hari pada kondisi normal dapat mendeteksi dan mengitung orang dengan persentase kesalahan 0%. Keempat pada siang hari pada kondisi hujanl dapat mendeteksi dan mengitung orang dengan persentase kesalahan 0%.
Hasil dari percobaan maka dapat disimpulkan bahwa simulator ini persentase kesalahannya adalah 0%. Dan dipastikan akan mengurangi dari pekerjaan manusia. Kesimpulan dari hasil pengujian mesin simulator ini adalah simulator ini sangat akurat mendeteksi dan menghitung setiap pengunjung yang masuk dan keluar gedung. Simulator ini juga berfungsi sebagai penghitung obyek atau batang pada jalur conveyer pada suatu industri. Saran dari hasil percobaan adalah apabila ada orang yang masuk secara bersamaan hanya dapat mendeteksi satu. Dan sensor harus dipasang pada pertengahan pintu karena bisa mendeteksi orang kedua orang pendek dan tinggi.
iii
MOTTO
“Wahai orang-orang yang beriman, bertaqwalah kamu kepada Alloh dan
hendaklah setiap hari memperhatikan apa yang sudah dipersiapkannya untuk
hari esok. Dan bertaqwalah kepada Allah sesungguhnya maha mengetahui apa
yang kamu kerjakan.”
( AL Hasyr : 18)
“ Maka tetaplah kamu dijalan yang benar sebagaimana diperintahkan kepadamu dan
orang yang telah tobat beserta kamu. Dan juga kamu melampaui batas. Sesungguhnya
dia maha melihat apa yang kamu kerjakan”.
( QS. Hud : 112 )
Taqwa akan membawa seseorang pada nuansa hidup tentram.
“ Barang siapa bertaqwa kepada Allah, dijadikan perkaranya menjadi mudah
” (Ath- Thalaq :4).
Sesuatu itu tidaklah sulit, sebelum kita mencobanya dan jadikan permasalahan yang
kita hadapi sebagai peluang untuk “ mendewasakan diri”
Ide yang berani itu seperti pemain catur yang bergerak maju, mungkin mereka akan
kalah, tetapi mereka juga sedang memulai kemenangan.
“Johann Wolfgang Von Goethe”
iv
PERSEMBAHAN
Sebuah karya yang sederhana ini kan kupersembahkan kepada mereka yang memiliki
diriku & telah menjadi bagian dari hidupku yang selama ini tak henti-hentinya dan
tak bosan-bosannya dengan tulus ikhlas memberikan doa, nasehat, bimbingan,
dorongan, serta kasih dan sayang yang tulus suci.
Sebagai wujud dan tanpa mengurangi rasa syukur, rasa hormat, rasa terima kasih dan
sayang yang tiada terkira karya tulis ini saya persembahkan kepada :
1. Allah SWT
2. Nabi Junjungan kita Muhammad SAW
3. Ayahanda dan Ibunda, berserta kakaku dan adikku tercinta di
rumah
4. Teman-Teman ku yang telah membantu aku (Dedi Notol, Edi
K@mpung Kali, Dika Bomber, Sigit, Arief, Emha Robben,
Batitsta, Amir, Asrof Gundul, Jepri, Ridho-Penky, Sigesit-irit dan
tman2 yang lainnya)
5. Almamater yang kubanggakan
v
KATA PENGANTAR
Puji dan puja syukur atas segala limpahan dan karunia-Nya patut dan wajib
kita tujukan kepada Allah SWT, Sang Maha Bijak lagi Bijaksana, selanjutnya salam
serta shalawat untuk sang penginterupsi sejarah yakni Nabi dan Rosul Allah
Muhammad SAW karena beliau telah membuka zaman kegelapan menuju zaman
yang terang benderang dibawah panji-panji islam dan semoga kita semua masih
konsisten dalam menjalankan amanah sekaligus cita-cita beliau, amien. Dengan
mengucap Alhamdulillah penyusun dapat menyelesaikan tugas Akhir (TA) dengan
judul " Simulator Penghitung Jumlah Orang Pada Pintu Masuk dan Keluar
Gedung ".
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, tentunya tidak terlepas dari bantuan,
bimbingan serta dukungan yang penulis terima dari berbagai pihak. Oleh karena itu
pada kesempatan ini perkenankan penulis sampaikan ucapan terima kasih, berkat
bantuan dari beberapa pihak yang dengan ikhlas telah banyak membantu dalam
penyusunan Tugas Akhir ini. Meskipun ucapan terima kasih saja tidaklah cukup
untuk membalas, namun hanya dengan kata-kata itulah dan penghargaan setulus hati
yang dapat penulis persembahkan.
vi
Ucapan terima kasih dan penghargaan yang tulus penulis sampaikan kepada :
1. Bapak Prof. DR. Soesanto, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang
2. Bapak Drs. Djoko Adi Widodo, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
3. Drs. Sutarno, MT, selaku dosen Pembimbing yang telah memberi masukan-
masukan dan fikirannya kepada penulis.
4. Subiyanto, S.T, M.T selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan
dan arahan pada laporan ini.
5. Keluarga tercinta yang senantiasa memberikan dorongan dan do’a nya.
6. Temen-temenku anak Teknik Elektro D3’2003………kompak slalu and
smangat truzzz……!!!!!
7. Temen-temenku kost Just Tice ayo maju bae……!!!!!!
8. Kepada tuan mudaku yang selalu menemani aku pergi” AA 5740 LE”
9. Temen-temenku yang tidak dapat aku sebutkan satu persatu.
Semarang, Agustus 2007
Penyusun
Achmad Miftachudin
vii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... ii
ABSTRAK ....................................................................................................... iii
HALAMAN MOTTO ...................................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... v
KATA PENGANTAR .................................................................................... vi
DAFTAR ISI ................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………....... 1
A. Latar Belakang ..................................................................................... 1
B. Perumusan Masalah…………………………………………………. . 2
C. Tujuan .................................................................................................. 2
D. Manfaat ................................................................................................ 2
E. Batasan Masalah ................................................................................... 3
F. Sistematika Penulisan…………………………………………………. 3
viii
BAB II TEORI PENUNJANG……………………………………………… . 5
A. Sistem Mikrokontroller ..................................................................... 5
B. Perbedaan antara MCS-51 versi C dan S……................................... 6
C. Bahasa Pemrograman Mikrokontroler.............................................. 6
D. Mikrokontroller….............................................................................. 7
E. Komfigurasi Pin AT89S51.. .............................................................. 7
F. Pengorganisasian Memori.................................................................. 10
G. Memori Program................................................................................ 12
H. Memori Data ...................................................................................... 14
I. SFR (Special Function Register) ....................................................... 19
J. Mode – Mode Pengalamatan ............................................................. 20
K. Port Parallel........................................................................................ 21
L. Port Serial........................................................................................... 23
M. LDR (Light Dependent Resistor) ....................................................... 26
N. Dekoder dan Seven Segment ............................................................. 28
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUTAN.............................................. 31
A. Umum .............................................................................................. 31
B. Langkah – langkah Pembuatan Alat ................................................ 32
C. Pembuatan Miniatur Gedung .......................................................... 34
D. Pembuatan Catu Daya. .................................................................... 34
E. Rangkaian Sensor LDR .. ................................................................ 36
ix
F. Rangkain Seven Segment.. .............................................................. 37
G. Rangkaian Mikrokontrller AT89S51............................................... 38
H. Prinsip Kerja Alat ............................................................................. 41
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA. ............................................. 44
A. PengujiAlat ....................................................................................... 44
B. Pengujian Rangkain Mikrokontroller ............................................... 45
C. Pengujian Rangkain LDR................................................................. 47
D. Pengujian Rangkain Catu Daya........................................................ 48
E. Pembahasan ...................................................................................... 50
F. Sensor LDR ...................................................................................... 50
G. Unit Pusat Kontrol ............................................................................ 51
H. Display.............................................................................................. 52
I. Hasil Pengujian dan Pembahasan ALat............................................ 53
BAB V PENUTUP........................................................................................... 58
A. Kesimpulan....................................................................................... 58
B. Saran ................................................................................................. 58
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1 Special Function Regist................................................................. 19
Tabel 2 T2 CON Timer / Counter 2 Control Register................................ 24
Tabel 3 Pemilihan Mode Timer2 ............................................................... 26
Tabel 4 Pengukuran LDR........................................................................... 82
Tabel 5 Hasil pengukuran Tegangan Output Catu Daya............................ 49
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1 Konfigurasi Pin AT89S5............................................................... 8
Gambar 2 Struktur Memori MCS-5 ............................................................... 11
Gambar 3 Memori Program ........................................................................... 12
Gambar 4 Eksekusi Memori Program Eksternal............................................ 14
Gambar 5 Pengaksesan Memori Data Eksternal............................................ 15
Gambar 6 Data Memori Internal .................................................................... 16
Gambar 7 Blok Lower 128............................................................................. 17
Gambar 8 Blok Upper 128 ............................................................................. 18
Gambar 9 Simbol LDR .................................................................................. 18
Gambar 10 Kontruksi LDR.............................................................................. 28
Gambar 11 Light Emitting Dioda .................................................................... 29
Gambar 12 Decoder BCD to Seven Segmen ................................................... 30
Gambar 13 Diagram Blok Alat ........................................................................ 32
Gambar 14 Diagram Alur Perancangan Alat ................................................... 33
Gambar 15 Miniatur Gedung ........................................................................... 34
Gambar 16 Rangkaian Catu Daya.................................................................... 35
Gambar 17 Gambar Driver LDR. .................................................................... 36
Gambar 18 Ruangan yang di pasang sensor .................................................... 37
Gambar 19 Gedung tampak dari depan............................................................ 38
xii
Halaman
Gambar 20 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 .......................................... 39
Gambar 21.Rangkaian Lengkap Simulator Penghitung orang......................... 41
Gambar 22 Pengujian bentuk gelombang Reset .............................................. 46
Gambar 23 Pengujian Osilator ......................................................................... 47
Gambar 24 Diagram blok pengukuran catudaya.............................................. 48
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Penetapan Dosen Pembimbing Tugas Akhir Mahasiswa............ 60
Lampiran 2.Surat Keterangan Selesai Bimbingan .......................................... 61
Lampiran 3. Surat Keterangan Selesai Revisi.................................................. 62
Lampiran 4. Skema Rangkaian Penghitung ..................................................... 63
Lampiran 5.Spesifikasi AT89S51 .................................................................... 64
Lampiran 6.Spesifikasi BCD TO 7-Seven Segment Dekoder/Driver.............. 67
Lampiran 7. Spesifikasi CA3140, CA3140A................................................... 71
xiv
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beberapa dekade terakhir perkembangan dari ilmu pengetahuan dan teknologi
khususunya teknologi dan pengetahuan dibidang elektronika telah begitu pesat
perkembangannya. Untuk itu kita perlu mengikuti perkembangan ilmu
pengetahuan dengan seksama, kalau tidak kita akan ketinggalan. Dalam tugas
akhir ini penulis akan membahas tentang peralatan elektronika yaitu alat
penghitung orang masuk dalam gedung, fungsi alat ini adalah menghitung setiap
orang yang masuk dalam gedung ataupun yang keluar gedung. Alat ini dapat
digunakan didalam kapal, gedung pertunjukan, atau stadion dan lain – lain. Alat
ini dapat memperkecil atau mengantisipasi manakala terjadi keributan dalam
memilih tempat duduk. Karena alat ini membatasi jumlah orang yang masuk.
Penggunaan komponen mikrokontroller itu saat ini dapat dipastikan telah
dapat diaplikasikan hampir pada semua peralatan-peralatan yang menggunakan
sistem kontrol. Aplikasi kontrol dapat berguna bagi kehidupan manusia maupun
dalam bidang industri, dan memungkinkan untuk menciptakan perangkat yang
mendukung kinerja manusia lebih praktis atau sebagai alat bantu kerja yang
efisien. Salah satunya adalah istem pendeteksi pengunjung yang keluar masuk
gedung secara otomatis yang dikontrol oleh mikrokontroller.
Mikrokontroller ini merupakan bagian dari suatu system mikroprosesor yang
berorientasi kontrol dengan rangkaian pendetak (clock generator) yang dipaket
1
menjadi satu chip tunggal yang dapat di program dan didalamnya sudah memiliki
rangkaian - rangkaian pendukung sebagai mikrokomputer.
(Didin Wahyudin; 2006)
Berdasarkan pemikiran diatas pada kesempatan ini penulis mencoba
merancang sistem kerja sebuah alat yang dapat mendeteksi jumlah orang yang
keluar masuk gedung dengan menggunakan Mikrokontroller AT89S51.
Mikrokontroller ini mudah didapat dipasaran dan juga dari segi kapasitas
karakteristik komponen mendukung untuk aplikasi kerja sistem yang dirancang.
B. Perumusan masalah
Berdasarkan latar belakang perumusan yang dikemukakan adalah:
1. Bagaimana cara membuat simulator alat yang dapat menghitung jumlah orang yang
keluar masuk gedung dan perangkat lunak sebagai pengendalinya.
2. Bagaimana prinsip kerja dari simulator penghitung pintu otomatis
menggunakan rangkaian sensor LDR.
C. Tujuan
Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Merancang-bangun suatu simulator yang dapat menghitung jumlah orang
dalam suatu gedung atau ruangan apabila ia melintas dan melewati LDR
yang dipasang di pintu masuk dan pintu keluar gedung.
2. Mengetahui bagaimana caranya prinsip kerja dari sistem simulator
penghitung tersebut.
2
D. Manfaat
Adapun manfaat yang ingin diberikan dari pembuatan Tugas Akhir ini
adalah :
1. Memberikan manfaat teknologi dalam bidang mikrokontroller.
2. Sebagai sumber pembelajaran bagi mahasiswa teknik elektro Universitas
Negeri Semarang.
3. Manfaat dari pembuatan alat tersebut adalah bisa menentukan
jumlah/kapasitas orang yang masuk dalam suatu gedung atau ruangan.
4. Memberikan kemudahan bagi penglola gedung untuk menghitung jumlah
orang.
E. Batasan Masalah
Untuk memfokuskan permasalahan dan menghindari salah pengertian
tentang perancangan alat, permasalah dibatasi sebagai berikut:
1. Fungsi alat yang dirancang sebagai penghitung jumlah orang dalam gedung
dengan menggunakan sistem kontrol mikrokontroller AT89S51, maksimal
jumlah yang dihitung 50.
2. Sistem pengujian menggunakan simulasi dengan miniature gedung dua pintu,
keluar atau masuk gedung.
3
F. Sistematika Penulisan
1. Bagian awal
Bagian ini terdiri dari halaman judul, halaman pengesahan, motto,
persembahan abstrak, kata pengantar, daftar isi, daftar tabel,
gambar, dan daftar lampiran.
2. Bagian isi terdiri dari:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini berisikan latar belakang, tujuan, manfaat, batasan
masalah, perumusan masalah, sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini membahas tentang teori – teori yang berhubungan
dengan alat yang dirancang, diantaranya teori tentang
mikrokontroller, LDR, Decoder seven segment.
BAB III PERANCANGAN ALAT
Bab ini berisi tahap – tahap perancangan alat mulai dari tujuan,
perancangan, percobaan, sampai ketahap perakitan alat.
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini membahas tentang hasil dari perancangan dan
pengujian alat serta menganalisa prinsip kerja alat tersebut.
3. Bagian akhir terdiri dari:
BAB V PENUTUP
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Sistem Mikrokontroler
Mikrokontoller merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau
sebagian besar elemenya dikemas dalam suatu chip IC, sehingga sering disebut
single chip mikrokomputer. Lebih lanjut, mikrokontroler merupakan sistem
komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda
dengan PC yang memiliki beragam fungsi. Perbedaan lainnya adalah
perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antar komputer dengan
mikrokontroler. Dalam mikrokontroler, ROM jauh lebih besar dibanding RAM,
sedangkan dalam komputer PC RAM jauh lebih besar dibanding ROM.
Mikrokontroler umunnya dikelompokkan dalam suatu keluarga. Berikut
adalah contoh-contoh keluarga mikrokontroler:
1. Kelurga MCS-51
2. Keluarga MC68HC05
3. Keluarga MC68H11
4. Keluarga AVR
5. Keluarga PIC 8
Sedangkan keluarga MCS-51 dikelompokkan menjadi:
1. AT89C51/52/53
2. AT89C1051/2051/4051
3. AT89S51/52/53
5
B. Perbedaan antara MCS-51 versi C dan S
Generasi awal MCS-51 adalah mikrokontroler generasi C, yaitu AT89C51
dan AT89C52. Mikrokontroler hanya dapat diprogram secara parallel, sehingga
untuk memprogramnya kita membutuhkan pemrogram khusus. Sistem seperti
demikian memiliki kelemahan yaitu:
1. IC mudah rusak karena sering dicabut-pasang dan kerusakan yang paling
sering adalah patah kaki IC.
2. Kemungkinan terjadinya salah posisi dalam pemasangan IC sangat besar,
sehingga IC mudah rusak.
3. Tidak praktis karena harus selalu mercabut pasang IC.
4. Downloader-nya agak sulit untuk dibuat sendiri, terutama didaerah yang
fasilitasnya kurang, tetapi jika membeli harganya relative mahal.
C. Bahasa Pemrograman Mikrokontroler
Secara umum, bahasa yang digunakan untuk pemrogramannya adalah bahasa
tingkat rendah, yaitu bahasa assembly. Setiap mikrokontroler memiliki bahasa-
bahasa pemrograman yang berbeda. Karena banyak hambatan dalam penggunaan
bahasa assembly, banyak berkembang komputer atau penerjemah untuk bahasa
tingkat tinggi. Untuk MCS-51, bahasa tingkat tinggi yang banyak dikembangkan
antara lain BASIC, Pascal, dan bahasa C.
D. Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 memiliki fitur, diantaranya:
1. Kompatibel dengan produk MCS-51
2. 8 kbyte in system programmable flash memory
6
3. Dapat deprogram sampai 1000 kali pemrograman
4. Tegangan kerja 4.0 – 5.5 v
5. Beroperasi antara 0.33 Mhz
6. Tiga tingkatan program memori lock
7. 256 x 8 bit RAM internal
8. 32 saluran I/O
9. Tiga buah timer / counter 16 bit
10. Delapan buah sumber interupsi
11. Saluran UART serial Full Duplex
12. Mode low-power Idle dan power-down
13. Interupt recovery dari mode power-dow
14. Wtchdog timer
E. Konfigurasi Pin AT89S51
AT89S51 mempunyai 40 kaki digunakan untuk keperluan port parallel.
Setiap port terdiri atas 8 pin, sehingga terdapat 4 port, yaitu port 0, port 1, port 2,
dan port 3. Konfigurasi pin akan ditunjukan pada gambar dibawah ini.
7
Gambar 1. Konfigurasi Pin AT89S51
Fungsi bebrapa pin AT89S51
1. VCC
Dihubungkan ke sumber tegangan +5V.
2. GND
Dihubungkan ke Ground
3. RST
Mengembalikan kondisi kerja mikrokontroler pada posisi awal. Pin ini harus
diberi logika 1 selama 2 siklus mesin untuk mengaktifkannya.
8
4. ALE /PROG
Pulsa output ALE akan low byt eselama mikrokontroler melakukan pengaksesan
ke memori eksternal. Pin ini berfungsi pula sebagai input pulsa program selama
Flash Programing. Pada operasi normal, ALE megelurkan nilai konstan 1/16
frekuensi osilator. Satu pulsa ALE dilewati setiap akses ke memori data eksternal.
Jika mengoperasikan ALE, mikrokontroler dapat di-sable oleh setting bit 0 dari
SFR dengan lokasi BEH.
5. EA/ Vpp
External Access Enable atau EA harus dihubungkan ke Vcc untuk mengeksekusi
program internal. Untuk mengakses memori eksternal, EA harus dihubungkan ke
ground.
6. PSEN
Program Store Enable adalah membaca strobe ke memori program eksternal.
Ketika AT89S51 mengeksekusi kode dari program memori eksternal. PSEN
diaktifkan dua kali setiap mesin bekerja.
7. XTAL1
Input kepenguat inverting ocilator dan masukan ke rangkain clock ineternal.
8. XTAL 2
Out put dari penguat inverting osilator.
9
F. Pengorganisasian Memori
Semua perangkat MCS-51 memiliki ruang alamat tersendiri untuk
memrogram memori dan data memori. Pemisahan program dan data memori
memungkinkan pengaksesan data memori dan pengalamtan 8 bit, sehingga dapat
langsung disimpan dan dimanipulasi oleh mikrokontroler dengan kapasitas akses
8 bit. Namun, untuk pengaksesan data memori dengan alamat 16 bit, kita harus
terlebih dahulu register DPTR(Data Pointer).
Program memori hanya dapat dibaca (diletakan pada ROM / EPROM).
Untuk membaca program memori eksternal, mikrokontroler akan
mengirimkan sinyal PSEN (Program Stoer Enable). Sebagai data memori
eksternal, kita dapat mnenggunakan RAM eksternal (maksimun 64 Kbyte).
Dalam pengaksesan, mikrokontroller akan mengirimkan sinyal RD (Read
yaitu melakukan pembacaan penulisan data ) WR (Write yaitu opoerasi penulisan
data ). Bila memerlukan, program memori dan eksternal data dapat
dikombinasikan dengan menyatukan sinyal RD dan PSEN ke dalam input gerbang
AND dan menggunakan output dari gerbang sebagai sinyal read (baca) untuk
program memori atau eksternal data.
10
11
EKSTERNAL
MEMORI PROGRAM(HANYA DI BACA)
EA = CEKSTERNAL EKSTERNAL
0000H
PSEN
MEMORIDATA
(BACA /TULIS)
INTERNAL
FFH
00H
EKSTERNAL
FFFFH
0000H
FFFFH
RD
WR
Gambar 2. Struktur Memori MCS-5
(Didin Wahyudin, 2006 : 11)
reset
LOKASIINTERUPSI
Timer 2Port SerialTimer 1InterupsiEksternalTimer 0Interupsi 0 0000H
0003H0006H0013H0018H0023H
(0033H)0028H
8 BITS
G. Memori Program
CPU akan memulia eksekusi program dari lokasi alamat 0000H setelah reset.
Seperti terlihat pada gambar ini , setiap instruksi mnendapatkan lokasi sendiri
pada memori program (aturan dikenal sebagai interrupt vektor). Sebuah interupsi
akan menyebabkan CPU melompat ke lokasi interupsi yang bersangkutan, yaitu
letak subrutin layanan interupsi, kemudian mengeksekusinya.
Gambar 3. Memori Program
(Didin Wahyudin, 2006: 12)
Lokasi layanan interupsi menempati lokasi-lokasi dengan jarak 8 byte: 0003H
untuk interupsi eksterenal, 000BH untuk timer 0, 0013H untuk inbterupsi
eksternal 1, 001BH untuk timer 1, dan seterusnya. Jika suatu rutin layaman
interupsi sangat pendek (kurang datri 8 byte ), maka seluruh rutin akan bisa
disimpan pada lokasi interupsi, tetapi jiuka lebih dari 8 byte, maka harus
digunakan suatu perintah lompat kelokasi rutin interupsi yang terletak pada lokasi
yang telah ditentukan.
12
Alamat-alamat yang paling bawah dari memori program dapat berada dalam
flash on chip maupun memori eksternal, tergantung pada pengkabelan pada pin
EA atau eksternal akses ke Vcc (akses internal) atau Gnd (akses eksternal). Pada
Mikrokontroler AT89S51 (dengan flash sebesar 8 K byte ), jika EA = Vcc, maka
lokasi 000H hingga 1FFFH menempati memori internal, sedangkan lokasi 200H
hingga FFFH menempati memori eksternal.
Jika EA = Gnd, maka semua pengambilan instruksi langsung dilakukan pada
memori eksternal. Untuk pengambilan program eksternal, kita dapat
menggunakan tanda baca PSEN , sedangkan pengaksesan instruksi pada memori
internal tidak menggunakan PSEN.
Gambar di bawah ini memperlihatkan suatu konfigurasi perangkat keras yang
menggunakan EPROM eksternal. Port 0 dan port 2 dihubungkan dengan EPROM
sebagai bus data dan bus alamat. Port 0 menjadi multipleks untuk alamat dan data.
Port 0 mengirimkan byte bawah program COUNTER sebagai suatu alamat,
kemudian, port akan berada pada keadaan mengambang (floating) karena
menunggu kode byte dari memori program. Selama waktu byte bawah program
COUNTER valid (benar) pada port 0, sinyal ALE dikirimkan , sehingga byte
bawah program COUNTER akan dikunci (latch). Sementara itu, port 2
mengirimkan byte atas program counter. Kemudian, PSEN mengirimkan sinyal ke
EPROM dan mikrokontroler unruk membaca byte kode. Panjang alamat memori
program selalu 16 bit, tetapi jum;ah memori yang digunakan bisa kurang dari 64
K byte.
13
14
MCS-51
P1 P0
EA
ALE
PSEN
ADDR
MEMORIPROGRAM
EKSTERNALINSTR
OE
LATCH
Gambar 4. Eksekusi Memori Program Eksternal
(Didin Wahyudin, 2006: 13)
H. Memori Data
Gambar ini menunjukkan konfigurasi perangkat keras pada saat mengakses
RAM eksternal bila kapasitas memori yang dibutuhkan lebih dari 2 K byte.
Dalam hal ini, CPU mengeksekusi program dari ROM internal. Port 0 berfungsi
sebagai bus alamat atau data (bersifat multiplexer) terhadap RAM. Kemudian, 3
buah jalur dari port 2 digunakan untuk pemilihan halaman RAM (RAM page).
CPU mengaktifkan sinyal RD dan WR berdasarkan kebutuhannya selama
pengaksesan RAM eksternal.
MCS-51
P1 P0
EA
ALE
RD
ADDR
MEMORIPROGRAM
EKSTERNALDATA
WE
LATCH
VCC
OE
PAGE BITS
WR
P3
P2I/O
Gambar 5. Pengaksesan Memori Data Eksternal
(Didin Wahyudin, 2006: 14)
Data memori eksternal dapat mencapai 64 KB. Pengalamatan data memori
eksternal ada yang memerlukan lebar cukup 1 byte atau dengan 2 byte.
Pengalamatan dengan 1 byte sering digunakan asalkan satu atau lebih jalur I / O
digunakan untuk memilih RAM page, seperti yang terlihat pada gambar.
Sebaliknya, pengalamatan 2 byte digunakan dengan catatan port 2 digunakan
untuk mengirim high address byte (byte alamat atas).
15
16
FFH
UPPER128
80H7FH
LOWER128
DIAKSES HANYADENGAN INDIRECTADDRESSING
PENGAKSESANDENGAN DIRECTADDRESSING
DIAKSES DENGANDIRECT MAUPUNINDIRESTADDRESSING
SPECIALFUCTIONREGISTER
FFH
80H
0
Gambar 6. Data Memori Internal
(Agfianto Eko Putra;2002: 6)
Data memori internal dibagi menjadi beberapa bagian seperti pada gambar.
Memori internal dibagi menjadi 3 blok yang secara umum dibedakan menjadi
lower 128, upper 128 dan ruang Special Fucntion Register (SFR).
Lebar alamat data memori internal selalu sebesar 1 byte, sehingga kapasitas
maksimum sebuah alamat data adalah 256 byte. Namun demikian, mode
pengalaman untuk internal RAM dapat diakomodasikan menjadi 384 byte dengan
sedikit trik. Pengalamatan langsung yang lebih tinggi dari 7 FH akan mengakses
blok memori berbeda. Gambar 6 menunjukkan bagaimana upper 128 dan ruang
SFR menggunakan blok yang sama pada pengalamatan 80H sampai FFH,
walaupun secara fisik keduanya terpisah
17
7FH
2FH
1FH
17H
H
RUANGPENGALAMATAN
11
10
01
20H
18H
10H
08H 4 B
AN
K D
AR
I R
EGIS
TER
(R0-
R7)
BIT PEMILIHBANK REGISTER
PADA PSW
0F
07H00 0 STACK
8 POINTER
SAAT RESET
Gambar 7. Blok Lower 128
(Didin Wahyudin, 2006: 16)
Blok lower 128 selalu tersedia pada semua piranti MCS-51 seperti terlihat
pada gambar diatas. Lokasi di bawah 32 byte dikelompokkan menjadi 4 buah
bank dari 8 register. Program instruksi mengenalnya sebagai R0 sampai R7. dua
bit dalam PSW (Program Status Word) dipakai untuk memilih bank-bank yang
akan digunakan. Akibatnya, penggunaan pengkodean akan lebih efisien sebab
dengan menggunakan cara demikian, kita akan mendapatkan instruksi yang lebih
pendek daripada dengan menggunakan Direct Addresing (pengalamatan langsung)
(Didin Wahyudin; 2006;16 ).
BIT NOTADDRESSABLE
Dapat digunakan sebagai ruangSTACK pada piranti dengan RAM
256 byte
80H
FFH
Gambar 8. Blok Upper 128
(Didin Wahyudin, 2006: 17)
16 byte berikutnya di atas bank register adalah ruang memori yang bersifat
bit-addressable (dapat dialamati per bit). Pada instruktion Set MCS-51 terdapat
instruksi-instruksi yang dapat mengolah bit tunggal dan sebanyak 128 bit pada
area dapat diakses secara langsung dengan menggunakan instruction set. Bit yang
dapat diakses langsung adalah daerah dari 00H sampai 7FH. Semua daerah dalam
lower 128 dapat diakses secara direct maupun indirect addressing (pengalamatan
langsung maupun tidak langsung). Sebaliknya, upper 128 dari RAM tidak
digunakan pada 8051, tetapi menggunakan RAM lain dengan kapasitas 256 byte.
Tabel di bawah ini menunjukkan ruang SFR (Spesial Function Register).
Dalam ruang SFR, ada port latch, timer, kontrol peripheral dan lain-lain. Kita
dapat mengakses register-register hanya dengan menggunakan dirrect addressing.
Secara umum, seluruh keluarga MCS-51 memiliki ruang SFR sama dengan 8051.
kemudian SFR diletakkan pada alamat yang sama. Kita dapat melakukan
pengalamatan sebanyak 16 alamat pada ruang SFR, baik pengalamatan bit
18
maupun byte. SFR yang bersifat bit addressable adalah alamat-alamat yang
berakhir dengan 000B. Bit yang dialamatkan pada daerah ini mulai 80H sampai
FFH.
I. SFR (Special Function Register)
SFR pada mikrokontoler dapat dibagi menjadi beberapa bagian. Setiap FSR
pada mikrokontoler AT89S51mempunyai alamat masing-masing sebagai berikut :
Tabel 1. Special Function Register
Macam SFR Alamat Fungsi
Accumulator E0H Menyimpan data sementara
Register B F0H Operasi perkalian dan pembagian
Program Status
Word (PSW)
D0H Informasi statuus program
Stack Pointer 81H Menyimpan dan mengambil data dari
atau ke stack
Data Pointer 83 H dan 82H Menampung data 16 bit
Port 0, 1, 2 dan 3 80H, 90H, A0H Menyimpan data yang akan dibaca
atau ditulis dari atau ke port
Serial Data Buffer 99H Sebagai register penyangga penerima
atau pengirim
Timer Register 8CH dan 8AH Merupakan register-register
pencacah 16 bit untuk masing-
masing timer 0, 1 dan 2
19
Capture Register CBH dan CAH Menyimpan nilai isi ulang
J. Mode-mode Pengalamatan
1. Pengalamatan Langsung (Direct Addressing)
Dalam pengalamatan langsung pemindahan-pemindahan data ditentukan
berdasarkan alamat 8 bit (1 byte) dalam suatu intruksi. Hanya RAM data SFR
yang dapat diakses secara langsung.
2. Pengalamatan Langsung (Indirect Addressing)
Dalam pengalamatan tidak langsung, instruijsi menentukan suatu register
yanag digunakan untuk menyimpan alamat operan. RAM internal maupun
eksternaal dapat diakses secrara tidak langsung. Register alamt untuk alamat-
alamat 8 bit bisa menggunakan Stackm Pointer atau R 0 atau R1 dari bank register
yang dipilih. Sebaliknyan alamat 16 bit hanya bisa menggunakan register pointer
data 16 bit atau DPTR.
K. Port Parallel
1. Port 0
Port 0 adalah port I/O 8 bit jalur bidirectional terbuka. Sebagai sebuah port
out put, masing-masing pin dapatr memasukan 8 bit input TTL. ‘1’ ditulis ke pin
port 0, maka pin dapat digunakan sebagai input impendansi tinggi.
Port 0 bisa pula dikonfigurasikan pada multiplexed low oeder adrress/data
bus sealama akses ke program eksternal dan memori data. Pada mode demikian, P
0 mempunyai Pull up internal.
20
Port 0 menerima kode byte selama Flash Programing dan memerlukan Pull
up eksternal selama program Vertification.
2. Port 1
P 1 adalah port I/O 8 bit bidirectional dengan pull up ineternal. Port 1 output
buffer dapat menjadi sumber 4 TTL input. Ketika ‘1’ ditulis ke port 1, pin di-pull
high oleh pull up internal dan dapat digunakan sebagai input. Sebagai input, pin
port 1 yang secara eksternal di-pull low akan menjadi sumber arus (Iµ) karena
berasal dari pull up internal. Port 1 pun menerima low order addres byte selama
Flash Programing dan Verification.
Port 1 memiliki pula fungsi lain yaitu:
a. P1.0 : external input counter/timer 2
b. P1.1 : T2EX (Timer/conter 2 capture/reload tringger/direction control)
c. P1.5 : MOSI (digunakan untuk in system programing )
d. P1.6 : MISO (digunakan untuk in system programing)
e. P1.7 : SCLK (digunakan untuk in system programing)
3. Port 2
Port 2 adalah port I/O 8 bit bidirectional dengan pull up internal. Out put
buffer port 2 dapat menjadi 4 sumber TTL input. Ketika ‘1’ ditulis ke port 2, pin
dapat di-pull high oleh pull up internaldan dapat digunakan sebagai input. Sebagai
in put, pin port 2 yang secara eksternal di-pull low akan menjadi sumbver (Iµ)
karena berasal dari pullup internal.
Keluaran port 2 high order addres byte selama pengambilan memori program
eksternal dan selama akses ke memori data eksternal menggunakan 16 bit addres
21
(MOVX@DPTR). Pada aplikasi ini, port menggunakan pull up internal yang kuat
ketika mengeluarkan ’1’. Selama akses ke memori data eksternal yang
menggunakan 8 bit addres (MOVX@R1), port 2 mengeluarkan isi port 2 Special
Finction Register. Port 2 pun selama Flash Programming dan Verification.
4. Port 3
Port 3 adalah port I/O 8 bit bidirectional dengan internal pull up. Out put
buffer port 3 dapat menjadi sumber 4 TTL input. Ketika ’1’ ditulis ke port 3, pin
di-pull high oleh internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. Sebagai
input, pin port 3 yang di-pull low sumber arus (Iµ) karena adanya pull up internal.
Port 3 menyediakan keistimewaan berbagai fungsi spesial yaitu:
a. P3.0 : RXD (Serial Input Port)
b. P3.1 : TXD (Serial Output Port)
c. P3.2 : 1NT0(Eksternal Interupt 0)
d. P3.3 : 1NT1(Eksternal Interupt 1)
e. P3.4 : T0 (Timer 0 Eksternal Input)
f. P3.5 : T1 (Temer 1 Eksternal Input)
g. P3.6 : WR(Eksternal Data Memori Write Strobe)
h. P3.7 : RD(Eksternal Data Memori Read Strobe)
Port 3 menerima pula beberapa sinyal control untuk Flash Programming dan
Verification.
22
L. Port Serial
Mikrocontroler AT89X51 telah dilengkapi perangkat komunikasi serial.
Untuk mengaktifkan dan mengkofigurasikannya, pemrogram harus mengakses
register SCON dan bit SMOD (bit ke 7 pada register PCON).
1. Mode 0
Bekerja sebagai sarana komunikasi data seri sinkron, data seri dikirim dan
diterima melalui kaki RxD, sedangkan kaki TxD dapat dipakai untuk menyalurkan
clock yang diperlukan komunikasi data sinkron. Data ditransmisikan per 8 bit
dengan kecepatan transmisi data(baud rate) tetap sebesar ½ frekuensi kerja AT
89X51.
2. Mode 1
Mode 1 dan 2 mode berikutnya merupakan sarana komunikasi seri asinkron. Data
seri dikirim melalui kaki TxD dan diterima kaki RxD. Data ditransmisikan per 10
bit yang terdiri atas 1 bit start (’0’), 8 bit data, dan 1 bit stop (’1’). Kecepatan
transmisi data (baud rate) ditentukan lewat timmer 1 yang bisa diatur untuk
berbagai kaecepatan.
3. Mode 2
Data seri dikirim melalui kaki TxD dan diterima dari kaki RxD. Data
ditransmisikan per 11 bit, terdiri atas 1 bit start (’0’), 8 bit data, 1 bit data
tambahan (bit ke-9), dan 1 bit stop (’1’). Kecepatan transmisikan data (baud rate)
hanya dapat dipilih 1/32 atau 1/64 frekuensi AT89X51.
4. Mode 3
23
Data seri dikirim melalui kaki TxD dan diterima dari kaki RxD. Data
ditransmisikan per 11 bit pula. Sesungguhnya, mode 2 dan mode 3 sama persis.
Perbedaannya adalah kecepatan transmisi data (baud rate) mode 3 ditentukan
lewat timmer 1, yang bisa diatur untuk berbagai kecepatan, persis sama dengan
mode 1.
Fasilitas Timer / Counter
Alamat T2CON = 0C8H nilai reset = 0000 000B
Bit addressable
TF2 EXF2 RCL:K TCLK EXEN TR2 C/T2 CP/RC2
7 6 5 4 3 2 1 0
Tabel 2. T2 CON Timer / Counter 2 Control Register
Simbol Fungsi
TF2 Timer2 overflow flag: aktif jika timer 2 overflow dan harus di-reset
melalui softwere. TF 2 tidak akan set jika RCLK atau TCLK = 1
EXF2 Timer2 external flag akan set jika ada transisi negative pada T2EX
dan EXEN = 1. Jika interupsi timer2 diaktifkan, maka EXF2 =1
akan menyebabkan CPU menjalankan rutin interupsi. EXF2 harus
di-clear secara software.
RCLK Receive clock enable. Jika set, maka akan menyebabkan serial port
menggunakan pulsa overflow timer2 sebagai sumberclock
24
penerimannya pada mode 1dan 3. Jika tidak, maka serial port
menggunakan timer 1.
TCLK Transmit clock enable. Jika set, maka akan menyebabkan port serial
menggunakan pulsa overflow timer2 sebagai sumber clock
pengirimannya pada mode 1 dan 3. Jika tidak, maka port serial
menggunakan timer 1.
EXEN2 Timer2 external enable. Jika set, maka memperbolehkan capture
atau reload sebagai hasil transsi negatif pada pin T2EX jika timer2
tidak di gunakan sebagai sumber clock di port serial.
TR2 Start / stop kontrol untuk timer2, TR2=1 start timer
C/T2 Pilihan Timer/Counter pada timer2. C/T2=0 sebagai fungsi timer,
sedangkan C/T2=1 sebagai external counter (aktif sis rendah).
CP/ RC2 Pilihan Capture / Reload. CP / RC2 =1 menyebabkan capture terjadi
jika ada transisi negatif di T2EX jika EXEN 2=1.
Timer2 adalah Timer / Counter 16 bit yang dapat beroperasi sebagai timer
maupun counter. Pemilihan mode Counter / Timer dengan mengatur bit C / T2
pada register T2CON. Timer 2 mempunyai tiga mode operasi, yaitu : Capture,
Reload (up/ down counting), dan baud rate generator. Peilihan modenya dengan
mengatur Register T2 CON pada table dibawah ini.
25
Tabel 3. Pemilihan Mode Timer2
RCLK+TCLK CP/ RL2 TR2 Mode
0 0 1 16 bit auto-reload
0 1 1 16 bit capture
1 X 1 Baud rate generator
X X 0 Off
M. Light Dependent Resistor (LDR)
Light Dependent Resistor atau Photoconductive adalah suatu elemen yang
konduktivitasnya berubah-ubah tergantung dari intensitas berkas cahaya yang
diterima permukaan elemen tersebut merupakan sejenis yang peka cahaya.
Apabila LDR mendapat sorotan sinar, maka akan terlepas sejumlah elektron dari
lintasan-lintasan atomnya elektron bebas. Penambahan jumlah elektron bebas
dalam resistor meningkatkan konduktivitasnya, maka harga tahanannya akan
menurun. Semakin kuat sorotan sinar terhadap LDR semakin kecil pula harga
tahanannya. Dalam rangkaian pintu otomatis, LDR ini dipakai sebagai sensor
cahaya. LDR merupakan sel fotoresistif.
Sel-sel fotoresistif adalah elemen-elemen yang daya hantarnya merupakan
fungsi dari radiasi elektromagnetik (cahaya) yang masuk. Beberapa bahan jika
disinari atau dikenakan cahaya akan mengalami perubahan tahanan. Biasanya
bahan itu adalah semikonduktor, karena sebagian besar tahanan semikoduktor
sensitive terhadap radiasi elektromagnetik. Pada umumnya jika ada rangkaian
cahaya atau iluminasi akan menyebabkan penurunan harga tahanannya sebaliknya
26
penurunan iluminasi akan menyebabkan kenaikan harga tahanan. Banyak bahan
bersifat fotoresistif sampai tingkat tertentu, akan tetapi yang terpenting secara
komersial adalah cadmium sulfide, germanium dan silicon. Respon spectral dari
sel ini sering digunakan dalam pemakaian dimana penglihatan manusia
merupakan suatu faktor, seperti selaput pelangi otomatis pada alat potret kamera.
Gambar 9. Simbol LDR.
Gambar 10. Kontruksi LDR.
(Dedi Rusmadi, 1995: 71)
27
Elemen-elemen dasar dari sebuah sel fotoresistif adalah subtract keramik,
lapisan bahan fotoresistif, electrodametalik untuk menghubungkan alat kesebuah
rangkaian dan sebuah penutup tahan uap atau pembungkus yang melindungi LDR
dari kelembaban.
N. Dekoder Dan Seven Segment
Dalam perancangan alat ini penulis menggunakan Dekoder dan seven
segment untuk menampilkan hasil dari penghitungan. Decoder adalah suatu
rangkaian logika yang dapat dipergunakan untuk merubah bilangan Biner menjadi
bilangan Desimal. Berdasarkan kegunaannya Dekoder dapat digolongkan atas:
1. BCD to Decimal Dekoder
2. BCD to Seven Segment Dekoder
Yang akan dijelaskan pada pembahasan disini yaitu tentang BCD to Seven
Segment Dekoder. Dekoder jenis ini dapat dipergunakan untuk mengubah
bilangan Biner dalam Sandi BCD 8421 ke dalam bilangan Desimal yang akan
ditampilkan oleh sebuah penampil Seven Segment (Seven Segment Display).
Penampil Seven Segment ini terdiri dari 7 buah segment yang disusun sedemikian
rupa membentuk angka 8. Tiap- tiap segment tersebut diberi tanda dengan hurup
a, b, c, d, e, f, dan g. Segmen-segmen yang banyak dipakai adalah yang
menggunakan prinsip lampu LED seperti pada gambar dibawah ini.
28
Gambar 11. Light Emitting Dioda
Gambar 12. Decoder BCD to Seven Segment
29
Seperti terlihat pada gambar diatas, Decoder BCD to Seven Segment
mempunyai empat buah input DCBA dan 7 buah output yang diberikan tanda a, b,
c, d, e, f dan g. keempat input DCBA mendapatkam signal yang berasal dari
Counter, sedangkan ketujuh output dihubungkan dengan display Seven Segment
melalui tahanan sebesar 150 Ohm.
30
BAB III
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
A. Umum
Didalam merancang alat penulis menginginkan ketika ada orang yang
melintas melewati pintu yang dipasangi sensor LDR maka sensor akan
mengirimkan sinyal ke rangkaian mikrokontroller. Sinyal yang berupa pulsa-pulsa
ini kemudian dicacah oleh mikrokontroller AT89S51 dan dikonversikan menjadi
BCD, sehingga dapat diproses oleh decoder BCD to seven segment. Bit-bit yang
telah dikonversikan kemudian ditampilkan pada seven segment
Sebelum melakukan pembuatan alat maka langkah awal adalah membuat
suatu rancangan dimana pada perancangan dilakukan pembuatan diagram blok
dan sketsa rangkaian untuk setiap blok dengan fungsi tertentu sesuai dengan
spesifikasi alat yang diharapkan. Kemudian setiap blok dihubungkan sehingga
membentuk sistem dari alat yang diharapkan. Pada perancangan dilakukan juga
pemilihan komponen dan perhitungan nilai komponen agar alat dapat bekerja
dengan baik.
.
31
SENSORMASUK
SEVENSEGMEN
MOTOR 1
CONTROLLERMCS - 51
MOTOR 2
SENSORKELUAR
CATU DAYA
B. Langkah - langkah Pembuatan Alat
Dalam merancang/membuat alat, terlebih dahulu membuat diagram blok alat
tersebut. Dibawah ini adalah gambar diagram blok
Gambar 14. Diagram Blok Alat
Keterangan Diagram:
1. Board controller MCS-51 memakai IC AT89S51, berfungsi sebagai
pengendali logika dan pengolah data.
2. Sensor 1 (Pintu masuk) untuk mendeteksi gerakan sebagai tanda ada yang
lewat pada Pintu masuk
3. Sensor 2 (Pintu keluar) untuk mendeteksi gerakan sebagai tanda ada yang
lewat pada pintu keluar.
4. Motor 1 untuk menggerakkan pada pintu masuk.
5. Motor 2 untuk menggerakkan pada pintu keluar.
6. Peraga 3 x 7 Segment berfungsi untuk melihat berapa jumlah orang yang
lewat atau terdeteksi. Batas maximum yang lewat 50.
32
7. Catu Daya.
Setelah merancang alat tersebut selanjutnya membuat alur proses pembuatan
alat/alur pembuatan alat. Untuk lebih mudah megetahui proses pembautan,
perhatikan alur gambar dibawah ini.
Alur Manufakturing
Studi Pustaka
Persiapan Perancangan Hardware
Mulai
Pengujian Rangkaian Catu Daya
Pengujian Rangkaian
LDR
Pembuatan Rangkaian Catu Daya
Pembuatan Rangkaian
LDR
Pembuatan Rangkaian
Seven
Pengujian Rangkaian
Mikrokontroll
Persiapan Perancangan Software
Koneksi Rangkaian Ke Port
Mi ll
Pembuatan Rangkaian
Microcontrol
Download Program ke dalam Rangkaian
Pembuatan Software dengan menggunakan
Program Bahasa C
Pengujian alat
k l h
PenyusunanLaporan
Selesai
Y
Pengujian Rangkaian
Seven
Gambar 15. Diagram alur perancangan alat
33
23 cm
40 cm42 cm
10 cm
6,5 cm
C. Pembuatan Miniatur Gedung
Miniatur gedung terbuat dari triplek, yang dibentuk persegi panjang dengan
diatas terbuka. Replikasi gedung itu terdiri dari dua pintu, pintu masuk dan keluar.
Pintu yang digunakan adalah pintu geser. Sensor 1 dipasang pada pintu masuk,
dan sensor 2 dipasang pada pintu keluar dan diatas kanan dipasang tampilan seven
segment untuk mengatahui berapa yang jumlah orang. Ukuran gedung panjang: 42
cm, lebar: 40cm, tinggi: 23cm. Sedangkan ukuran pintu masuk dan keluar sama
adalah yaitu panjang lebar: 6,5 cm, tinggi: 10 cm
Gambar. 16 Miniatur Gedung
D. Pembuatan Catu Daya
Proses pembuatan catu daya dilakukan awal biar labih mudah merangkaianya.
Kebutuhan catu daya untuk keseluruhan rangkaian adalah sekitar 5 VDC karena
rangkaian bekerja pada format TTL sehingga catu daya yang dibuat harus
mempunyai tegangan output 5 VDC. Adapun rangkaian catu daya ditunjukkan
seperti pada gambar berikut
34
C1
12VDC UNREG
D2
1N4001
IC1 LM7805C/TO220
1 3
2
IN OUT
GND
VCC 5VDC
D3
LED
D1
1N4001
J2
AC IN
123 R1
Gambar 17. Rangkaian Catu Daya
Karena mikrokontroler AT89S51 dan komponen lainnya terutama IC
membutuhkan catu daya yang stabil pada 5 VDC maka digunakan IC regulator
yang akan menstabilkan tegangan keluaran pada 5 VDC yaitu IC 7805 yang
banyak tersedia dipasaran dengan harga yang cukup murah. D1 dan D2 berfungsi
sebagai penyearah sementara C1 sebagai filter untuk menekan ripple yang terjadi.
Sementara sebagai indikator catu daya sedang aktif maka dipasang LED D3
dengan pembatas arus LED oleh R1 yang akan menyala jika catu daya aktif.
35
5VDC
20K
BD 139
12VDC
470
5VDC
LED
10K
OUT1
12VDC
LED
1K
LDR
LED
1K
+
-
CA31403
26
7 54 8 1
+
-
CA31403
26
7 54 8 1
LDR
10K
470
OUT2
20K
LED
4K7
1K1K
4K7
BD 139
E. Rangkaian Sensor LDR
Sensor LDR ini dipasang pada pintu masuk dan pintu keluar gedung.
Rangkaian ini berfungsi untuk mendeteksi orang yang lewat dimana cara kerja
rangkaian ini adalah dengan memancarkan cahaya kemudian diterima oleh
penerima dan jika ada yang melewati antara pemancar dan penerima maka cahaya
LDR akan terhalang sehingga tidak sampai di penerima.
Gambar 18. Gambar Driver LDR
36
Didalam rangkaian LDR dari sensor cahaya diubah menjadi logic, logic
terbagi menjadi 2 yauitu logic 0 dan logic 1, setelah itu disalurkan ke
microcontroller diolah dan di tampilkan diseven segment. Pada alat penghitung
orang masuk diatas sensor LDRnya ada dua, yaitu di pintu masuk dan pintu
keluar. Untuk lebih jelas nya gambar dibawah ini.
PINTUMASUK
SENSOR
PINTUKELUAR
SENSOR
RUANGAN
Gambar 19. Ruangan yang di pasang sensor
F. Seven Segment
Seven segmen yang digunakan disini adalah seven segment 3 digit. Tapi yang
di tampilkan hanya 2 digit. Karena maksimal orang yang masuk hanya 50 orang.
Dalam perancangan alat ini penulis menggunakan Dekoder dan seven segment
untuk menampilkan hasil dari penghitungan. Tampilan seven segment terpasang
pada kanan atas. Terlihat pada gambar dibawah ini.
37
Seven Segment 3digit
Sensor LDR
6,5 cm
10 cm
Gambar.20 Gedung tampak dari depan.
G. Rangkaian Mikrokontroler AT 89S51
Rangkaian ini merupakan jantung rangkaian keseluruhan yang akan
mengolah data dari 10 sinyal yang masuk secara bergantian kemudian data
tersebut dikirimkan ke PC. Sebagai pengendali digunakan IC mikrokontroller
AT89C51 yang mempunyai banyak kemudahan antara lain bahasa pemrograman
yang mudah dipelajari, sudah mengandung 4 Kbyte flash memori, RAM 128 byte,
32 jalur I/O, dua timer 16 bit, 5 vektor interupsi 2 level, port serial 2 arah,
rangkaian detak (clock).Disamping itu harga IC tersebut cukup murah dan banyak
tersedia dipasaran. Rangkaian lengkap mikrokontroller AT89S51 ditunjukkan
pada gambar.
38
39
BUZZER
C
R array 10K
123456789
5V
5V
LDR 12
10K
5V
RESET
DRIVER MOTOR1234
12MHz
10uF
AT89S51
91819 29
30
31
40
12345678
2122232425262728
1011121314151617
3938373635343332
RSTXTAL2XTAL1 PSEN
ALE/PROG
EA/VPP
VCC
P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7
P2.0/A8P2.1/A9
P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15
P3.0/RXDP3.1/TXD
P3.2/INTOP3.3/INT1
P3.4/TOP3.5/T1
P3.6/WRP3.7/RD
P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7
LIMIT SWITCH1234
SEVEN SEGMENT
1234
SEVEN SEGMENT
12345678
2x 33pF
Gambar 21. Rangkaian Mikrokontroller AT89S51
Data dari port 0 akan diolah lebih lanjut dengan mengelompokannya untuk
jalur tertentu ( 10 jalur ), kemudian data terswbut dikirimkan secara serial melalui
pin TXD dan akan menerima sinyal dari PC bahwa data telah sampai melalui pin
RXD.
Agar mikrokontroller dapat mengekskusi program dari awal program (
alamat 00H ) maka mikrokontroller akan direset secara otomatis saat catu daya
pertama kali dihidupkan dimana untuk resat otomatis ini dilakukan oleh C8 dan
C9 ( Power On Reset ). Dengan cara ini maka reset akan berlangsung secara
otomatis, namun demikian reset manual tetap diperlukan untuk keadaan tertentu
misalnya untuk memulai kembali program dari awal tanpa harus mematikan catu
daya. Prinsip kerja dari reset otomatis ini adalah proses pengisian dan
pengosongan C8 dimana pin reset membutuhkan logika high. Pada saat catu daya
dihidupkan maka C8 mulai diisi sementara pada pin reset belum ada tegangan.
Setelah C8 penuh maka tegangan dari C8 akan menyulut pin reset high sehingga
terjadi reset. Pada saat catu dimatikan maka akan berlangsung pengosongan C8
melalui R9 sehingga saat catu dihidupkan kembali maka akan terjadi lagi proses
pengisian sehingga terjadi reset kembali
Agar mikrokontroller dapat bekerja maka dibutuhkan suatu rangkaian osilator
sebagai sumber clock dan dalam hal ini digunakan osilator internal yang sudah
ada dalam mikrokontroller AT89S51, tinggal dihubungkan dengan sebuah kristal
Dalam hal ini kristal yang digunakan adalah 11.0592MHz agar mikrokontroller
bekerja dengan kecepatan maksimum. C9 dan C10 merupakan penstabil clock dan
merupakan saran atau rekomendasi dari pabrik pembuat ATMEL Prinsip kerja
dari mikrokontroller ini sesuai dengan program yang dibuat sehingga penjelasan
menyeluruh dijelaskan bersama dengan diagram alir atau flowchart program yang
dibuat pada sub pembahasan perancangan software.
40
Gambar 22. Rangkaian Lengkap Simulator Penghitung Orang
H. Prinsip Kerja
Pada dasarnya alat yang dibuat merupakan sebuah alat penghitung jumlah
orang yang memasuki suatu gedung. Pada saat catu daya dihidupkan maka sensor
LDR akan mendeteksi orang yang masuk gedung, kemudian sensor akan
mengirimkan sinyal ke mikro untuk diproses dan menjumlahkan setiap
pendeteksian orang yang masuk. Sebaliknya jika sensor yang ditempatkan pada
pintu keluar, maka akan mengirimkan sinyal ke mikro untuk diproses dan
LED
LED
100uF
LDR
1K
74LS47
7126
5
3
13
12
11
10
9
15
14
8
4
16
INAINBINCIND
RBI
LT
OUTA
OUTB
OUTC
OUTD
OUTE
OUTF
OUTG
GN
D
BI/RBO
VC
C
12V
1N4002
MOTOR DC1
1 2
5VDC
RELAY1
RELAY 2
12MHz
74LS47
7126
5
3
13
12
11
10
9
15
14
8
4
16
INAINBINCIND
RBI
LT
OUTA
OUTB
OUTC
OUTD
OUTE
OUTF
OUTG
GN
D
BI/RBO
VC
C
LED
5VDC
RELAY 2
1K
10K
4K7
5VDC
10K
7 X 180
RESET
100uF
10K
1K
LDR
10k
5VDC
1K
BC517
5VDC
S4
5VDC
12VDC
4K7
S1
470
5VDC
RELAY 1
5VDC
5VDC
4K7
12V
S2
V MOTOR
10uF
1K
4K7
V MOTOR
100uF
1N4002
C
R array 10K
123456789
+
-
CA31403
26
7 54 8 1
100uF
4K7
12V
MOTOR DC2
1 2
4K7
BC517
BC 517
5VDC
74LS47
7126
5
3
13
12
11
10
9
15
14
8
4
16
INAINBINCIND
RBI
LT
OUTA
OUTB
OUTC
OUTD
OUTE
OUTF
OUTG
GN
D
BI/RBO
VC
C
BD 139
+
CA3140
-
7
36
2
54 8 1
1K
AT89S51
91819 29
30
31
40
12345678
2122232425262728
1011121314151617
3938373635343332
RSTXTAL2XTAL1 PSEN
ALE/PROG
EA/VPP
VCC
P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7
P2.0/A8P2.1/A9
P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15
P3.0/RXDP3.1/TXD
P3.2/INTOP3.3/INT1
P3.4/TOP3.5/T1
P3.6/WRP3.7/RD
P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7
1K
1N4002
10K
LED
2x 33pF
1K
4K7
7 X 180
1K
1K
1K
BC517
10K
5VDC
470
1N4002
1K10k
BUZZER
7 X 180
1K
5VDC
BC517
12V
1K
10K
10K
1K
1K
1K
S3
12V
12VDC
BD 139
41
42
mengurangi hasil penjumlahan orang yang masuk. Apabila ruangan sudah penuh
atau seven segmen menunjukan angka 50 maka tanda alarm akan berbunyi. Alarm
tersebut berupa buzeer yang terpasang pada sebelah kanan atas. Hasil
pendeteksian orang yang ada digedung akan ditampilkan pada seven segmen.
Untuk lebih lanjut perhatikan diagram bolck dibawah ini.
LDR
Ada Sinyal
MCS- 51
Limit IOpen
Motor
Limit IIClose
Seven Segment
Pembalik Putaran Motor1 2
3 4
56
7 8
9
10
(+1)
Gambar. 22 Diagram Proses Kerja Sistem Alat pada Pintu 1
43
LD RA da Sinyal
M CS- 51
Lim it IO pen
M otor
Lim it IIClose
Seven Segm ent
Pem balik Putaran M otor1 2
3 4
56
7 8
9
10
(-1)
Gambar. 23 Diagram Proses Kerja Sistem Alat pada Pintu 2
Keterangan
Pada diagram proses sistem pada pintu satu. Apabila LDR ada sinyal maka
LDR langsung mengirimkan sinyal ke mikro, setelah diproses dimikro maka akan
ditampilakan diseven segment dan di salurkan ke pembalaik putaran motor,
otomatis sevensegment akan bertambah pada pintu 1, lalu pembalik putaran motor
ke motor, motor akan bergerak maka pintu akan membuka setelah terkena limit
switch langsung mengirimkan ke mikro dan disalurkan kembali ke pembalik
putaran motor dan mengerakan motor maka pintu akan menutup. Perbedaan pada
pintu 1 dan 2 adalah pada seven segmentnya. Apabila pada pintu satu LDR nya
ada sinyal maka akan bertambah sedangkan pada pintu dua LDR nya ada sinyal
maka akan berkurang.
BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN ANALISIS
Setelah tahap perancangan hingga terciptanya sebuah alat maka tahap
selanjutnya adalah pengukuran dan pengujian. Langkah ini ditempuh agar dapat
diketahui karakteristik tiap blok rangkaian dan fungsi alat secara keseluruhan.
A. PENGUJIAN ALAT
Setelah merancang alat dan mempelajari cara kerjanya, maka dilakukan
pengujian dan beberapa pengukuran yang merupakan bagian dari suatu
proses perancangan, hal ini dilakukan untuk mengetahui kerja dari alat yang
telah dirancang. Pengujian dilakukan berdasarkan blok diagram dari alat
tersebut agar dapat diketahui kerja dari setiap bagian.
Didalam melaksanakan pengujian maupun pengukuran diperlukan beberapa
peralatan, diantaranya untuk melihat bentuk gelombang yang keluar, juga
besarnya nilai tegangan dan lain sebagainya. Adapun peralatan pendukung yang
digunakan adalah :
1. Osciloscope berfungsi untuk melihat bentuk gelombang disetiap titik yang
telah di tentukan. Dengan adanya Osciloscope dapat diketahui adanya
penyimpangan-penyimpangan, juga dapat dihitung besarnya tegangan dan
frekuensi dari setiap titik. Jenis Osciloscope.
2. Voltmeter Heles untuk melihat nilai tegangan dari bagian penguat ( Driver ).
3. Frekuensi counter untuk mengukur nilai frekuensi pada bagian yang perlu
diketahui nilai frekuensimya.
44
4. Multimeter Digital untuk mengukur tegangan catu daya.
B. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51.
Untuk Pengujian Rangkaian Microcontroler ini ada beberapa titik yang perlu
diuji diantaranya :
1. Pengujian Bentuk Gelombang Reset.
a. Pengujian ini bertujuan mengamati atau mengetahui lamanya waktu reset
yang dibutuhkan oleh Microcontroler.
b. Jalannya Percobaan : Kabel positip osiloskop dihubungkan diantara kapasitor
dan resistor pada rangkaian Microcontroler.
c. Hasil Pengamatan : Dari hasil pengamatan didapat bahwa lamanya waktu
reset pada Microcontroler yaitu sebesar 0,0940 s.
d. Analisa : Dari hasil pengamatan dapat diambil kesimpulan bahwa pada saat
power dihidupkan maka Microcontroler akan mendapat reset dengan waktu
selama 0,0940 s.
45
Gambar 22. Pengujian bentuk gelombang Reset
2. Pengujian Osilator.
a. Tujuan : Mengamati besarnya frekuensi osilator pada rangkaian
Microcontroler.
b. Jalannya Percobaan: Kabel Positip Osciloscope dihubungkan pada kaki input
osilator dan kabel negatif dihubungkan pada ground.
c. Hasil pengamatan : Dari hasil pengamatan didapat besarnya frekuensi yang
dihasilkan oleh kristal atau osilator adalah sebesar 11,04 MHz.
d. Analisa : Dari hasil pengamatan terdapat perbedaan dari nilai sebenarnya
yaitu sebesar 11,59 MHz, perbedaan ini disebabkan oleh ketidak akurasian
alat ukur atau faktor kesalahan mata.
AD2
VCC
AD7
X'TAL
11.0592MHz
AD3
DATA ADC INPUT
12345
AD0
678
R9100K
AD4
B
TXD
AD5
D
C10
33p
SW2
MANUAL RESET
A
C
C8
10uF
AD1
VCC
RXD
IC11
AT89C51
9
1819
2930
31
12345678
2122232425262728
1011
1213
1415
1617
3938373635343332
RST
XTAL2XTAL1
PSENALE/PROG
EA/VPP
P1.0/T2P1.1/T2-EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7
P2.0/A8P2.1/A9
P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15
P3.0/RXDP3.1/TXD
P3.2/INTOP3.3/INT1
P3.4/TOP3.5/T1
P3.6/WRP3.7/RD
P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7
AD6
C933p
CRO + -
46
AD2
VCC
AD7
X'TAL
11.0592MHz
AD3
DATA ADC INPUT
12345678
AD0
R9100K
AD4
B
TXD
AD5
D
C10
33p
SW2
MANUAL RESET
A
C
C8
10uF
AD1
VCC
RXD
IC11
AT89C51
9
1819
2930
31
12345678
2122232425262728
1011
1213
1415
1617
3938373635343332
RST
XTAL2XTAL1
PSENALE/PROG
EA/VPP
P1.0/T2P1.1/T2-EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7
P2.0/A8P2.1/A9
P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15
P3.0/RXDP3.1/TXD
P3.2/INTOP3.3/INT1
P3.4/TOP3.5/T1
P3.6/WRP3.7/RD
P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7
AD6
C933p
CRO + -
Gambar 23. Pengujian Osilator.
C. Pengujian Rangkaian LDR
LDR disini dipasang seri dengan R 10K berfungsi sebagai pembagi tegangan.
Intensitas cahaya yang mengenai permukaan LDR akan mempengaruhi output
dari pembagi tegangan tersebut. Adapun hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel
berikut :
47
Tabel 4. Pengukuran LDR
LDR V-OUT
Terbuka
Tertutup
0 V
5 V
Pengujian seperti yang terlihat pada kondisi sensor LDR pada saat tidak
terhalang antara pemancar dan penerima tegangannya 0 V atau sama dengan
logika “0”, sedangkan pada saat terhalang antara pemancar dan penerima
tegangannya 5 V atau sama dengan logika “1”. Hal ini sesuai dengan karakteristik
LDR dimana nilai resistansinya akan bertambah pada saat cahaya berkurang.
Dengan demikian rangkaian LDR yang dibuat sudah sesuai dengan perancangan.
D. Pengujian Rangkaian Catu Daya
Rangkaian catu daya adalah hal pertama yang harus mendapat perhatian
mengingat catu daya merupakan sumber daya alat sehingga jika catu daya tidak
bekerja maka alatpun tidak akan bekerja. Pengukuran catu daya dapat
diperlihatkan dengan menggunakan blok diagram sebagai berikut:
48
MultimeterDigital
RangkaianCatu daya.
Gambar 24. Diagram blok pengukuran catudaya
Pengukuran dilakukan berulang – ulang dengan tujuan untuk meyakinkan
apakah data yang diukur telah memenuhi standar rangkaian atau tidak. Catu daya
sesuai perancangan adalah mempunyai tegangan keluaran 12 VDC untuk bagian
relay dan 5 VDC untuk rangkaian digital.
Berdasarkan pengukuran diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 5. Hasil pengukuran Tegangan Output Catu Daya
Pengukuran Vout 12VDC Vout 5 VDC
1 11.90 5.01
2 11.92 5.04
3 11.93 5.03
4 11.93 5.03
5 11.95 5.03
49
Tegangan keluaran dari rangkaian catu daya nampak sudah sesuai dengan
perancangan yaitu sekitar 12 VDC dan 5 VDC, meskipun ada sedikit perubahan
namun rata-rata Vout catu daya sudah memadai untuk digunakan.
E. PEMBAHASAN
Pembahasan dari rancangan alat yang dibuat disusun atas beberapa bagian
pembahasan, dan dibahas menurut fungsinya masing-masing, sehingga lebih
mudah untuk di pahami. Adapun pembahasan yang akan dijelaskan disini hanya
bagian-bagian intinya saja yang mendukung sistem kerja dari alat yang telah
dirancang.
F. Sensor LDR
Fungsi dari sensor LDR pada prinsipnya yaitu sebagai detector yang
mendeteksi setiap gerakkan objek atau orang yang melintas didepannya. Bila ada
objek atau orang yang melintas maka cahaya yang dipancarkan oleh pemancar
LDR pada saat catu daya dihidupkan akan terhalang dan tidak sampai ke penerima
LDR. Pemancar ini adalah sebuah LED LDR dan penerima LDR adalah sebuah
Photo dioda.
Cahaya yang terhalang dan tidak sampai ke Photo dioda menyebabkan Photo
dioda tidak aktif, sehingga pada transisitor Q2 menjadi off seperti LDR yang telah
dijelaskan pada Bab Perancangan Rangkaian LDR Transistor Q2 off karena pada
basis tidak ada bias tegangan, dan arus yang mengalir pada Photo dioda dibias
50
reverse sehingga arus pada basis adalah nol, bila dioda dibias reverse maka arus
yang mengalir pada dioda kecil sekali.
Pada saat transistor Q2 off dan pada basis tidak ada bias tegangan akibatnya
kolektor dan emitter menjadi terbuka, sehingga tegangan keluaran Vout sensor
akan berlogika high, dan bernilai sesuai dengan tegangan sumber (Vcc).
Jika transistor beroperasi dan bekerja dalam daerah titik sumbat (Cut Off),
tidak ada arus kolektor yang mengalir, dan semua tegangan sumber muncul pada
terminal kolektor – emitter dan dapat dirumuskan dengan persamaan berikut ini.
Persamaan pendekatan tegangan kolektor – emitter pada daerah Cut Off
transistor adalah :
Vce (Cut Off) = Vcc
Dimana:
Vce = Tegangan kolektor – emitter
Vcc = Tegangan sumber kolektor
Pada saat Vout sensor berlogika high, maka pulsa high inilah yang diterima
oleh mikrokontroller sebagai tanda atau sinyal yang dikirimkan oleh sensor infra
merah yang menandakan ada orang yang melintas didepannya, dan
mikrokontroller AT89S51 ini akan memproses dan menjumlahkan setiap
pendeteksian orang yang masuk dan menampilkannya pada display seven
segment.
G. Unit Pusat Kontrol
Pusat kontrol secara keseluruhan adalah pada mikrokontroler AT89S51
dimana keseluruhan proses dilaksanakan oleh prosesor tersebut, baik proses
51
pengolahan data, proses menampilkan data maupun proses kontrol perlengkapan
luar sebagaimana telah dibahas sebelumnya , sehingga ia dapat dikatakan sebagai
pusat semua kontrol. Fungsi utama dari mikrokontroller AT89S51 ini adalah
sebagai pencacah atau penghitung, setelah sensor LDR mengirimkan sinyal yang
telah dideteksi sebagai tanda ada orang yang melewati sensor LDR tersebut.
Sinyal yang berupa pulsa – pulsa inilah kemudian dicacah oleh
Mikrokontroller AT89S51 dan dikonversikan menjadi BCD, sehingga dapat
diproses oleh decoder BCD to seven segment. Bit – bit yang telah dikonversikan
tadi kemudian ditampilkan pada seven segment sebagai tampilan. Pada rancangan
alat ini digunakan tiga buah seven segment sehingga batas maksimum yang
ditampilkan adalah 999.
H. Display
Pada pembahasan tentang display ini sangat berhubungan erat dengan teknik
multiplek, decoder BCD ke seven segment dan penggunaan saklar transistor
emitter follower, dimana ketiga hal tersebut merupakan inti dari penayangan data
ke tampilan seven segment. Seperti telah diketahui sebelumnya bahwa teknik
multiplek dilaksanakan dan diolah dalam mikrokontroller, mikrokontroller
mengirimkan data BCD ke decoder sekali dalam satu waktu dan di terjemahkan
oleh decoder menjadi bit – bit yang sesuai dan mengirimnya ke seven segment
dan sesaat kemudian mikrokontroller juga mengirimkan bit – bit khusus ke
transistor emitter follower sebagai bit pe-multipleks sehingga seven segment
dapat menampilkan data yang dikirimkan satu setiap saat, kejadian tersebut juga
52
dinamakan teknik berbagi waktu atau Time Sharing yang berlangsung terus
sampai seven segment yang terakhir dan kembali lagi melakukan scanning dari
segment yang paling awal kembali.
Kecepatan scanning dari segment yang satu ke segment yang lain menentukan
performa dari tampilan, jika frekuensi pengaktif saklar transistor emiter follower
rendah tampilan akan tampak berkedip dan apabila frekuensinya tinggi maka
tampilan akan saling tumpang tindih, sehingga tampilan seven segment akan
menunjukan data yang salah, agar tampilan tak berkedip dan tidak saling tumpang
tindih kita dapat mengatur waktu tunda yang tepat dengan memerintahkan
mikrokontroller agar menunda pengiriman bit – bit data pe-multiplek atau bit
pengaktif segment sehingga tampilan tampak jelas.
53
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan uraian dari pembahasan bab-bab sebelumnya , maka dapat
ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Simulator ini akurat mendeteksi dan menghitung setiap pengunjung yang
masuk dan keluar gedung dengan kontrol mikrokontroller AT89S51 dengan
persentase kesalahan 0%.
2. Simulator juga berfungsi sebagai penghitung obyek atau barang pada jalur
conveyer pada suatu industri.
3. Kelemahan dari simulator ini ketika ada orang yang masuk secara bersamaan
sensor hanya mendeteksi satu. Dan tidak disertai sensor unuk mengetahui
apakah ruangan itu penuh atau tidak seperti halnya sistem control yang ada di
lift.
B. Saran
Berdasarkan dari hasil perancangan alat tersebut maka untuk menambah
fungsi dan kehandalan alat disarankan agar :
1. Alat ini dapat dimodifikasi dan dikombinasikan dengan komputer sehingga
lebih bagus dan proses kerja lebih cepat
2. Program yang ada dapat dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan.
58
DAFTAR PUSTAKA
Eko Putra, Agfianto, 2002, Belajar Mikrokontroller AT89C51/52/55 ( Teori dan
Aplkasi ), Gava Media, Yogyakarta.
Insap Santoso. P, 1996, Semi Konduktor, Erlangga, Jakarta
JP. Holman. 1985. Metode Pengukuran Teknik Edisi Ke 4. Jakarta. Erlangga.
Malvino, A.P, 1996, Prinsip – Prinsip Elektronika Edisi ke 3, Erlangga, Jakarta. Petruzella, frank.D.2001, Elektronik Industri, Yogyakarta
Tim Gramedia, 1991, Rangkaian – Rangkaian Elektronika, PT. Elex Media
Komputindo, Jakarta.
Wahyudin, Didin, 2007, Belajar Mudah Mikrokontroller AT 89S52 dengan bahasa Basic Menggunakan BASCOM-8051, C.V Andi Offset, Yogyakarta.
Zuhal, 1992, Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya, PT.Gramedia
Pustaka Utama, Jakarta
59
I. Hasil Pengujian dan Pembahasan pada Alat
Jumlah
Orang yang
ditentukan didalam
ruangan
Keluar Masuk Jumlah / maksimal
50 1 1 50
50 2 2 50
50 3 3 50
50 4 4 50
50 5 5 50
50 6 6 50
50 7 7 50
50 8 8 50
50 9 9 50
50 10 10 50
50 11 11 50
50 12 12 50
50 13 13 50
50 14 14 50
54
50 15 15 50
50 16 16 50
50 17 17 50
50 18 18 50
50 19 19 50
50 20 20 50
50 21 21 50
50 22 22 50
50 23 23 50
50 24 24 50
50 25 25 50
50 26 26 50
50 27 27 50
50 28 28 50
50 29 29 50
50 30 30 50
50 31 31 50
50 32 32 50
50 33 33 50
50 34 34 50
50 35 35 50
55
50 36 36 50
50 37 37 50
50 38 38 50
50 39 39 50
50 40 40 50
50 41 41 50
50 42 42 50
50 43 43 50
50 44 44 50
50 45 45 50
50 46 46 50
50 47 47 50
50 48 48 50
50 49 49 50
50 50 50 50
Pembahasan
Pada dasarnya alat yang dibuat merupakan sebuah alat penghitung jumlah
orang yang memasuki suatu gedung. Apabila dalam gedung sudah di tentukan jumlah
50 orang maka pintu akan menutup dan tidak akan membuka kecuali ada orang yang
keluar di pintu keluar. Apabila yang keluar 5 maka yang masuk 5 dan seterusnya.
56
Pada saat catu daya dihidupkan maka sensor LDR akan mendeteksi orang yang
masuk gedung, kemudian sensor akan mengirimkan sinyal ke mikro untuk diproses
dan menjumlahkan setiap pendeteksian orang yang masuk. Apabila Sebaliknya jika
sensor yang ditempatkan pada pintu keluar, maka akan mengirimkan sinyal ke mikro
untuk diproses dan mengurangi hasil penjumlahan orang yang masuk. Apabila
ruangan sudah penuh atau seven segmen menunjukan angka 50 maka tanda alarm
akan berbunyi. Alarm tersebut berupa buzeer yang terpasang pada sebelah kanan atas.
Hasil pendeteksian orang yang ada digedung akan ditampilkan pada seven segment.
57
Recommended
