Penggunaan Baud Rate - Perancangan Perangkat Lunak

BAB III. PERANCANGAN

3.9 Perancangan Perangkat Lunak

3.9.1 Penggunaan Baud Rate

Pada mode1 dan 3 baud rate dapat diatur dengan menggunakan timer1. Cara yang biasa digunakan adalah timer mode2 (8 bit auto reload) yang hanya

menggunakan registers TH1 saja. Pengiriman setiap bit data terjadi setiap timer 1 limpahan (overflow) sebanyak 32 kali sehingga dapat disimpulkan bahwa:

Lama pengiriman setiap bit data = Timer 1 overflow X 32

Baud rate (jumlah bit data yang terkirim tiap detik) =

Apabila diinginkan baud rate 9600 bps mka timer 1 harus diatur agar overflow setiap

32 9600

× detik.

Timer 1 overflow setiap kali TH1 mencapai nilai overflow dengan frekuensi sebesar fosc/12 atau periode 12/fosc. Dari sini ditemukan persamaan sebagai berikut:

Dengan frekuensi osilator sebesar 11,5092 maka TH1 adalah 253 atau 0FDH

3.9.2 Algoritma Perangkat Lunak

Sebelum perancangan lunak sistem pengaman rumah dengan mikrokontroler AT89S51 ditentukan terlebih dahulu langkah yang akan dilakukan sistem pengaman rumah saat bekerja untuk mendeteksi adanya bahaya. Penyusunan urutan kerja sistem ini dimaksudkan untuk membantu menerjemahkan masalah pengendalian proses menjadi bentuk yang sistematis, sehingga dapat ditangani mikrokontroler dan mudah dipahami. Berikut ini sistem kerja pengaman rumah dengan mikrokontroler AT89S51:

1. Langkah pertama, mengecek masukan dari komputer (PC), jika register mendapat masukan, maka sistem akan mendeteksi yang akan terhubung dengan solenoid. Sehingga solenoid aktif dan bergerak untuk membuka kunci pintu dan diberi delay waktu 7 detik untuk mengunci pintu kembali.

2. Langkah kedua, mengecek sensor pengaman jendela diset secara manual.

Kemudian mengecek detektor asap jika terdapat asap, maka kirim data ke komputer 32H dan menghidupkan LED1 dan buzzer. Jika tidak ada asap, maka kirim data ke komputer 31H. Kemudian mengecek sensor pengaman jendela diset secara otomatis. Pada rangkaian sensor pengamana jendela di beri logika AND. Jika logika sama dengan 0 atau jendela buka, maka buzzer dan LED2 dihidupkan dan kemudian mengecek asap jika ada, LED1 dan buzzer dihidupkan dan kirim data 35H yang kemudian mengecek tombol. Jika tidak ada asap, maka kirim data 33H dan mengecek tombol.

3. Langkah ketiga, jika jendela dalam keadaan tertutup maka kemudian mengecek kondisi asap jika ada, maka buzzer dan LED1 dihidupkan kemudian kirim 36H dan mengecek tombol. Jika tidak ada asap, maka kirim data 34H dan mengecek tombol.

4. Langkah keempat, mengecek kondisi tombol jika tombol push off di tekan, maka kondisi LED dan buzzer dalam kondisi mati. Jika tidak ditekan, maka LED dan buzzer dalam kondisi tetap.

5. Langkah keempat, pada langkah ini merupakan langkah untuk pengaturan arah putar rumah yang merupakan subrutin tersendiri.

3.9.3 Diagram Alir

Pada perancangan ini dapat digambarkan melalui bentuk diagram alir yang digunakan untuk mengurutkan cara kerja sistem pengaman rumah dengan mikrokontroler AT89S51. Diagram alir dapat dilihat pada gambar 3.9. Pada diagram alir ini hanya mewakili proses pengecekan dan pengulangan pada sensor pada sistem pengaman. Untuk mengaktifkan solenoid digunakan masukan data 41H, untuk mengeset sensor pengaman jendela secara manual digunakan masukan data 42H.

Untuk mengecek jendela dalam kondisi otomatis digunakan masukan data 43H.

Sedangkan untuk merespon sensor digunakan data 31H untuk mendeteksi tidak ada asap, data 32H untuk mendeteksi ada asap. Sedangkan untuk merespon kondisi sensor pengaman jendela dan detektor asap secara bersama-sama dikirim data sebagai berikut.

Tabel 3.1 Kondisi Data Kirim

Detektor asap Pengmana jendela Data kirim

Tidak ada asap Buka 33H

Tidak ada asap Tutup 34H

Ada asap Buka 35H

Ada asap Tutup 36H

Gambar 3.9 Diagram Alir

BAB IV

HASIL PENGUKURAN DAN PEMBAHASAN

Pada bagian ini akan dibahas data hasil pengamatan pada perangkat pengaman rumah, yaitu pengamatan terhadap cara kerja perangkat dan data untuk tegangan dan arus pada sistem pengaman rumah pintar.

Model sistem pengaman rumah pada model rumah ini digunakan untuk membantu mengendali dan memgawasi keamanan rumah dengan menggunakan sensor deteksi asap dan sensor pengaman jendela, pada rumah juga terpasang sebuah pembuka pintu elektrik yang diaktifkan oleh bluetooth. Pada setiap jendela terpasang sensor pengaman jendela yang berjumlah empat buah. Pada pemasangannya masing-masing sensor tersebut saling berhubungan. Digunakan logika AND untuk program ini agar saat pemasangannya saat salah satu sensor aktif maka masukan ke mikrokontroler berlogika “1”. Dan saat semua sensor dalam keadaan high maka masukan mikrokontroler berlogika “0”.

Proses pengendalian dari sistem ini dilakukan oleh mikrokontroler AT89S51 namun pada pengoperasiannya lewat komputer untuk menjalankannya.

Pada penelitian ini digunakan aplikasi Visual basic 6.0. Mikrokontroler akan mendapatkan input dari detektor asap, sensor pengaman. Sedangkan output yang dikeluarkan akan indikator LED dan buzzer. Sedangkan komunikasi serial ke komputer untuk menampilkan sensor yang bekerja.

4.1 Pengukuran Pada Indikator LED

Pada pengukuran indikator LED diukur saat indikator mati dan hidup.

Tabel 4.1 Pengukuran Indikator LED

INDIKATOR MENYALA

V LED1 1,38 Volt

V LED2 2,06 Volt

I LED 1 16 mAmp

I LED 2 25 mAmp

Tabel 4.2 Perancangan Indikator LED

INDIKATOR MENYALA

V LED1 1,6 Volt

V LED2 1,6 Volt

I LED 1 20 mAmp

I LED 2 20 mAmp

Pada saat LED1 hidup arus yang terukur sebesar 16 mA, sedangkan saat LED1 mati arus yang terukur sebesar 0mA. Pada saat LED2 hidup arus yang terukur sebesar 25 mA, sedangkan saat LED2 mati arus yang terukur sebesar 0 mA. Sedangkan tegangan yang terukur untuk masing-masing LED saat dalam keadaan mati dan hidup adalah. Pada saat LED1 hidup tegangan yang terukur sebesar 1,38V, sedangkan saat LED1 mati tegangan yang terukur sebesar 0V.

Pada saat LED2 hidup tegangan yang terukur sebesar 2,06V, sedangkan saat LED2 mati tegangan yang terukur sebesar 0V.

Dari hasil pengukuran kedua LED tersebut, bila keduanya dibandingkan dengan perhitungan perancangan maka terlihat bahwa terjadi perbedaan antara nilai arus dan tegangan namun masih dalam toleransi. Pergeseran nilai ini terjadi dikarenakan dalam perhitungan resistansi yang didapatkan pada perancangan nilainya tidak sama dengan besarnya nilai resistansi yang digunakan pada

perangkat karena hasil perhitungan yang didapatkan pada perancangan nilai resistansinya tidak terdapat di pasaran, seperti pada penggunaan resistansi.

4.2 Pengukuran Pada Indikator Buzzer

Pada pengukuran indikator buzzer diukur saat indikator berbunyi dan mati.

Tabel 4.3 Pengukuran Indikator Buzzer

INDIKATOR BUZZER PERANCANGAN PENGUKURAN

TEGANGAN (MATI) 0 Volt 0 Volt

TEGANGAN ( HIDUP) 5 Volt 4,92 Volt

ARUS (MATI) 0 Amp 0 Amp

ARUS (HIDUP) 40 mAmp 15,3 mAmp

Pada saat buzzer mati arus yang terukur sebesar 16mA, sedangkan saat buzzer berbunyi arus yang terukur sebesar 15,3mA. Sedangkan buzzer mati tegangan yang terukur sebesar 0V dan saat buzzer berbunyi tegangan yang terukur sebesar 4,92V.

Dari nilai pengukuran arus terdapat perbedaan dengan hasil perancangan, namun dari hasil tersebut sudah dapat mengaktifkan buzzer. Pada perancangan diambil nilai maksimum sehingga nilai tersebut merupakan nilai yang sesuai karena tidak melebihi arus maksimum.

Sedangkan untuk perbandingan hasil pengukuran tegangan pada buzzer dengan nilai perancangan tidak terlalu berbeda.

Dari hasil perbandingan tersebut nilai yang didapat dari hasil pengukuran sudah dapat merepresentasikan keadaan buzzer saat mati atau hidup.

4.3 Pengukuran Pada Detektor Asap

Pada perancangan detektor asap ini menggunakan komparator berfungsi sebagai pembanding antara tegangan pada LDR dengan tegangan referensi. Selain itu komparator juga berfungsi sebagai pengubah kondisi dari analog ke digital.

Komparator akan berlogika “1” jika tegangan keluaran komparator lebih besar dari tegangan refereni dan akan berlogika “0” jika tegangan keluaran komparator lebih kecil dari referensi. Dari perbandingan hasil perancangan dan pengukuran adalah sebagai berikut.

Tabel 4.4 Pengukuran Detektor Asap

PERANCANGAN PENGUKURAN

Tegangan referensi 2,3 Volt 1,42 Volt

Tegangan saturasi (+) 5 Volt 3,62 Volt

Tegangan saturasi (-) 0 Volt 1,6 mVolt

Dari hasil pengukuran tegangan referensi sebesar 1,42V, sedangkan dalam perancangan tegangan referensi ditentukan sebesar 2,3V. Antara hasil pengukuran dan hasil perancangan terjadi selisih sebesar 0,88V.

Keluaran dari komparator saat ada masukan lebih kecil dari tegangan referensi idealnya adalah 0V namun berdasarkan hasil pengukuran tegangan keluaran komparator saat masukan lebih kecil dari tegangan referensi adalah 1,6mV. Pada perhitungan perancangan tegangan keluaran komparator saat masukan lebih besar dari tegangan referensi adalah 5V. Sedangkan hasil pengukuran tegangan keluaran komparator sebesar 3,62V saat masukan lebih besar dari tegangan referensi. Dari hasil pengukuran dapat dibuat grafik karakteristik komparator pada detektor asap.

Gambar 4.1 Karakteristik Komparator Hasil Pengukuran

Dari gambar 4.1 jika dibandingkan dengan perancangan maka terjadi penyempitan tegangan referensi yang semula sebesar 2,3V menjadi 1,42V. Karena terjadi penyempitan tegangan referensi maka detektor asap yang dibuat tersebut menjadi sangat peka bila dibandingkan dengan detector asap pada perancangan.

Sehingga detektor asap akan lebih sensitif terrhadap asap jika tegangan masukan mendekati tegangan 0V. Sehingga penurunan tegangan referensi membuat detector asap menjadi lebih peka.

Dari tabel 4.4 jika dibandingkan antara perhitungan perancangan dan hasil pengukuran terjadi perbedaan yang cukup jauh, namun dengan hasil-hasil tersebut sudah dapat merepresentasikan bahwa detektor asap dapat bekerja dengan baik.

Ada pun perbedaan antara perhitungan perancangan dengan hasil pengukuran dikarenakan penggunaan komponen yang kurang ideal dan kurangnya ketelitian dalam pengambilan data.

4. 4 Pengukuran Pada Sensor Pengaman Jendela

Pada pengukuran sensor pengaman jendela dilakukan dengan cara memberikan tegangan pada masing-masing sensor yang kemudian kemudian

mengukur tegangan keluaran pada masing-masing titik yang diperlukan untuk hasil perbandingan dengan hasil perancangan.

Tabel 4.5 Hasil Pengukuran pada Sensor Pengaman Jendela

SENSOR JENDELA KONDISI PERANCANGAN PENGUKURAN

sensor kanan jendela tutup 5 Volt 4,624 Volt

jendela buka 0 Volt 0,336 Volt

sensor depan kanan jendela tutup 5 Volt 4,,622 Volt

jendela buka 0 Volt 0,397 Volt

sensor kiri jendela tutup 5 Volt 4,,622 Volt

jendela buka 0 Volt 0,420 Volt

sensor depan kiri jendela tutup 5 Volt 4,528 Volt

jendela buka 0 Volt 0,487 Volt

Dari tabel 4.5 dapat dibandingkan nilai antara hasil perancangan dan hasil pengukuran menunjukan bahwa terdapat sedikit berbeda karena pada sensor pengaman jendela ini, tetapi perbedaan tersebut tidak mempengaruhi nilai level logika. Karena pada saat level logika high tegangan yang terukur sebesar 4,6V, sedangkan saat level logika low tegangan yangterukur sebesar 0,4V.Sehingga data yang dihasilkan telah dapat merepresentasikan level logika high dan low.

Tabel 4.6 Hasil Pengukuran Sudut Sensor Pengaman Jendela

SENSOR JENDELA SUDUT

sensor kanan 4 ⁰

sensor depan kanan 5⁰

sensor kiri 3⁰

sensor depan kiri 5⁰

Tabel 4.7 Pengukuran Jarak Pemasangan Sensor Pengaman Jendela

SENSOR JENDELA JARAK PEMASANGAN

sensor kanan 3cm

sensor depan kanan 6cm

sensor kiri 3,5cm

sensor depan kiri 6cm

Gambar 4.2 Sudut Buka pada Sensor Pengaman Jendela

Pada saat pengujian sensitivias sensor pengaman jendela, sensor akan telah mendeteksi bahwa jendela dalam kondisi dibuka atau terbuka saat jendela telah bergeser lebih besar dari 5 dari posisi semula. Pada pengujian ini sensor ⁰ pengaman jendela dan magnet dipasang berhadapan, pada pemodelan sensor jendela dipasang pada jendela pada perbandingan tinggi dan lebar adalah 10cm:6cm. Sehingga pada pemasangan sensor jendela dipasang pada jendela pada perbandingan tinggi dan lebar adalah 10cm:6cm. Sehingga pada pemasangan sensor jendela dipasang maksimal 7cm dari bagian dalam daun jendela, ini dikarenakan semakin jauh pemasangan sensor pengaman jendela dari bagian dalam daun jendela maka sensitivitas sensor ini semakin berkurang. Sehingga

dengan letak pemasangan sensor tersebut menentukan kepekaan sensor pengaman jendela

Pada sensor pengaman jendela ini terdiri empat buah sensor pengaman jendela yang saling berhubungan antar masing-masing.sensor pengaman jendela ini diset aktif rendah. Pada sensor pengaman jendela ini terdiri dua keadaan yaitu saat sensor pengaman jendela diset manual atau diset aktif. Saat diset manula saat jendela dalam keadaan terbuka atau tertutup maka buzzer tetap diam. Sedangkan saat sensor diset aktif maka saat jendela terbuka atau dibuka maka buzzer akan berbunyi. Sehingga saat pintu dalam keadaan tertutup kaki mikrokontroler berlogika “1”, sedangkan saat pintu terbuka kaki mikrokontroler berlogika “0”.

4.5 Pengukuran Pada Pembuka Kunci Pintu Elektrik

Tabel 4.8 Pengukuran Pembuka Pintu Elektrik

HASIL AKTIF

TIDAK

AKTIF AKTIF

TIDAK AKTIF

Ic Ic Vc Vc

PERANCANGAN 0,4 Amp 0 Amp 12 Volt 0 Volt

PENGUKURAN 0,21Amp 0 Amp 8,17 Volt 0 Volt

Pada pengukuran perangkat pembuka pintu elektrik ini komponen utamanya adalah solenoid dengan tegngan masukan sebesar 12V. Pada saat mikrokontroler memperoleh masukan, maka port 2.7 pada mikrokontroler akan memberikan level high untuk memgaktifkan solenoid. Pada Transistor akan ON jika tegangan pada R_Bmendapat masukan dari kaki P2.7.Tegangan keluaran dari mikrokontroler sebesar 5V (sesuai dengan IC TTL ) akan mengakifkan transistor

sebagai saklar sehingga solenoid bekerja dan pintu terbuka. Pada saat mikrokontroler tidak menerima data masukan maka pada P2.7 bernilai low sehingga tegangan yang masuk ke basis transistor lebih kecil dari 0,7V sehingga solenoid tidak bekerja dan pintu tetap tertutup.

Pada program perangkat pembuka pintu elektrik ini diberi delay waktu sebesar 7 detik. Delay diperlukan untuk memberikan waktu bagi penghuni atau orang yang akan masuk atau keluar rumah untuk menutup kembali pintu rumah.

4.6 Pengujian Terhadap Cara Kerja Perangkat

Saat pertama kali sistem pengaman rumah pada rumah ini diaktifkan maka, program akan langsung mengecek masukan dari bluetooth, jika data yang dikirim adalah benar maka pembuka pintu elektrik akan aktif. Pembuka pintu akan bekerja hingga 7 detik sampai kembali ke posisi awal.setelah mengecek data dari bluetooth. Nilai 7 detik merupakan timer atau waktu pintu dibuka sampai ditutup kembali.

Jika data diterima sensor pengaman jendela diset secara manual. Maka proses berikutnya adalah mengecek detektor asap jika terdapat asap maka kirim data ke komputer 32H dan menghidupkan LED1 dan buzzer. Jika tidak ada asap maka kirim data ke komputer 31H.

Kemudian mengecek sensor pengaman jendela diset secara otomatis. Pada rangkaian sensor pengamana jendela di beri logika AND. Jika logika sama dengan 0 atau jendela buka maka maka buzzer dan LED2 dihidupkan dan kemudian mengecek asap jika ada maka LED1 dan buzzer dihidupkan dan kirim data 35H

yang kemudian mengecek tombol. Jika tidak ada asap maka kirim data 33H dan mengecek tombol.

Jika jendela dalam keadaan tertutup maka kemudian mengecek kondisi asap jika ada maka buzzer dan LED1 dihidupkan kemudian kirim 36H dan mengecek tombol. Jika tidak ada asap maka kirim data 34H dan mengecek tombol.

Jika sensor pengaman jendela diaktifkan maka jendela rumah harus dalam keadaan ditutup karena jika jendela tidak ditutup maka alarm akan berbunyi.

Sedangkan jika sensor pengaman jendela diset manual maka alarm akan tidak berbunyi meskipun jendela dalam kondisi dibuka atau di tutup.

Jika alarm dan indikator LED dan buzzer hidup maka saat indikator sudah tidak dibutuhkan lagi maka penghuni rumah dapat mengeset kembali buzzer dan LED ke posisi mati atau tidak aktif dengan tombol push off.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pembuatan perangkat dan laporan penulisan tugas akhir “Model sistem pengaman rumah pada rumah pintar berbasis mikrokontroler AT89S51”

yang telah diuraikan pada bab sebelumnya maka penulis dapat menarik kesimpulan yang berguna untuk penyempurnaan dan pengembangan alat, sebagai berikut:

1. Pada pemodelan sensor pengaman jendela akan semakin peka saat sensor pengaman jendela dipasang semakin dekat dengan bagian dalam jendela. Pada pemasangannya sensor pengaman jendela dan magnet dipasang berhadapan dengan jarak yang dianjurkan maksimum 10cm.

2. Pada detektor asap akan semakin peka terhadap asap jika tegangan referensinya menurun mendekati 0V, sehingga dengan tegangan referensi 1,42V cukup untuk mendeteksi kepekaan terhadap asap.

3. Besar tegangan yang dihasilkan dari perancangan dan hasil pengujian berbeda hal ini disebabkan oleh penggunaan resistor yang tidak sama besar dengan perancangan karena tidak terdapat di pasaran.

5.2 Saran

1. Perangkat ini dirancang untuk mengendalikan dan mengawasi keamanan rumah sehingga dapat membantu mengatisipasi dalam menjaga keamanan rumah dari bahaya serta membantu mendeteksi lebih dini bila keamanan mengancam rumah. Perangkat yang telah dibuat ini masih bisa dikembangkan yaitu dengan menambahkan beberapa perangkat keamanan lainnya untuk menambah kenyamanan dan keamanan.

2. Penggunaan detektor asap dapat dibuat dengan rangkaian dan komponen lain agar sensitivitasnya lebih peka terhadap asap.

3. Pada perkembangannya, semoga perangkat ini dapat diaplikasikan pada setiap rumah sehingga dapat menambah kenyamanan dan keamanan penghuni rumah.

DAFTAR PUSTAKA

1. Frank D Petruzella, 2006, Elektronik Industri.

2. Malvino, 1984, Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi ketiga Penerbit Erlangga, Jakarta

3. Floyd, 2005, Principle of Electric Circuit Conventional Current Version 4. Eko, Agfianto, 2004, Belajar Mikrokontroller AT89C51/52/55, Gava

Media, Yogyakarta

5. Rachmad Setiawan, 2006, Mikrokontroler MCS-51, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta

6. Robert F Coughlin, Frederick F Drisoll, Herman Widodo Soemitro,1983, Penguat Operasional dan Rangkaian terpadu Linier, Erlangga , Jakarta 7. Sutrisno, 1981, seri fisika Fisika Dasar Fisika Modern , ITB, Bogor 8. www.atmel.com (Data sheet AT89S51)

9. http://alldatasheet.com (Data sheet MAX232) 10. www.highlandtank.com (Reed switch)

11. http://www.technologystudent.com/elec1/ldr1.htm (LDR) 12. http://en.wikipedia.org/wiki/Leed (Leed)

13. http://en.wikipedia.org/wiki/buzzer (Buzzer) 14. http://en.wikipedia.org/wiki/Solenoid. (Solenoid) 15. http://alldatasheet.com (LDR)

LAMPIRAN A

KONSTRUKSI PEMASANGAN SENSOR PENGAMAN RUMAH

Sensor Magnet (reed switch)

Magnet Permanen

KONSTRUKSI MODEL DETEKTOR ASAP

LAMPIRAN B

RANGKAIAN LENGKAP MODEL SISTEM PENGAMAN RUMAH PADA RUMAH PINTAR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

RANGKAI AN MODEL SISTEM PENGAMAN RUMAH <Rev Code>

ANDRY WIDODO AGUSTINUS (025114061)

1 1

Tuesday , February 13, 2007 Title

LAMPIRAN C List Program

1 0000 ;===============================================================

2 0000 ;--- 3 0000 ; Program pengaman rumah dan pengendali putar pada rumah pintar

4 0000 ; ========================================================

5 0000 ; ========================================================

6 0000 ; --- 7 0000 ; Dibuat oleh: Andry Widodo dan Galuh Yudha Purnama

8 0000 ; Tanggal:15 Desember'06

9 0000 ;;===============================================================

11 0000 org 00h 12 0000 ;

13 0000 inisialisasi:

14 0000 mov tmod,#20h ;timer 1 mode 2 (8 bit,isi ulang)

31 0024 mov a,sbuf ;ada data masuk,masukkan ke akumulator

32 0026 clr ri

39 0031 cjne a,#42h,jendela ;cek putar rumah atau keamanan 41 0034 jnb p1.6,takasap ; jika tidak ada asap

42 0037 clr a ; akumulator diclearkan

43 0038 mov a,#32h ; tetima data manual

44 003A mov sbuf,a ;ada data masuk,masukkan ke akumulator 45 003C jnb ti,$

59 0051 cjne a,#43h,tombol ;cek jendela otomatis

60 0054 setb c ; c diset

69 0066 jb p1.6,asaponjendelaon ;cek asap

70 0069 clr a 77 0075 asaponjendelaon: ;ada asap, jendela terbuka

78 0075 setb p2.6 ;hidupkan buzzer

88 0087 jendelaoff: ;jendela tidak aktif

89 0087 jb p1.6,asaponjendelaoff ;cek asap

90 008A clr a

97 0096 asaponjendelaoff: ;ada asap, jendela tidak aktif

98 0096 setb p2.6 ;hidupkan buzzer

Dalam dokumen MODEL SISTEM PENGAMAN RUMAH PADA RUMAH PINTAR BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 (Halaman 61-0)