Keterangan Table:
Berdasarkan data sheet nilai logika output Keypad, nilai minimum dan maximum ditentukan oleh data sheet sebagai berikut:
Tabel 5 : Nilai Logika Output Keypad (http://cubloc.com/download/etc/keypad.pdf)
Kondisi Tegangan Parameter V min V max Logika
VoL Tegangan Output
Rendah 0 V 0.5 V 0
Voh Tegangan Output
Tinggi 0.6 V 5 V 1
• Nilai Tegangan Minimum
Nilai Tegangan = 0 V sampai 0.5 V Nilai Logika = 0
• Nilai Tegangan Maksimum
Nilai Tegangan = 0.6 sampai 5 V Nilai Logika = 1
Rangkaian keypad matrik 4x3 menggunakan konfigurasi common anoda. Sehingga ketika keypad tidak ditekan maka baris dan kolom akan berlogika 1. Input yang digunakan untuk keypad pada rangkaian adalah 5 volt dc, sedangkan ketika tombol keypad ditekan akan terjadi grounding yang menyebabkan baris dan kolom yang terhubung dengan tombol yang ditekan akan berlogika 0. Lihat tabel 4, pada saat tombol 1 ditekan, maka kolom 1 dan baris 1 akan berlogika 0, sedangkan baris dan kolom atau tombol yang lain berlogika 0 karena keypad bersifat serial, jadi input yang masuk secara bergantian. Dapat kita lihat pada table 4, ketika tombol satu ditekan akan menghasilkan logika 10110111 atau dalam bentuk hexadesimal akan bernilai B7. Ketika Mikrokontroller mendapat input logika hexadesimal B7, maka mikrokontroller akan mengkonversinya menjadi bilangan desimal 1, karena bilangan tersebut sudah diprogram didalam mikrokontroller contoh B7 = Desimal 1 begitu juga dengan tombol lainnya yang dapat kita lihat pada tabel diatas. Setelah dilakukan pengukuran, ketika keypad ditekan maka tegangannya berkisar 4.80 sampai 4.87 volt dan berlogika 1, arusnya 40.87 mA, sedangkan ketika keypad tidak ditekan maka tegangannya 0 volt dan arusnya 0 A.
• Hasil Pengukuran Input Mikrokontroller AT89S52 :
Tabel Hasil Pengukuran Input Mikrokontroller AT89S52 dari Keypad
Nilai Pengukuran Titik Pengukuran Tp 1 Tp 2 Tp 3 Tp 4 Tp 5 Tp 6 Tp 7 Tp 8 Port P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 Tegangan ( V ) 4.87 0 0 0 0 0 0 0 0 4.82 0 0 0 0 0 0 0 0 4.84 0 0 0 0 0 0 0 0 4.87 0 0 0 0 0 0 0 0 4.80 0 0 0 0 0 0 0 0 4.87 0 0 0 0 0 0 0 0 4.85 0 0 0 0 0 0 0 0 4.86
• Timing Diagram Tegangan Input Mikrokontroller AT89S52
Gambar 42 Timing Diagram Input Mikrokontroller dari Keypad • Analisa
Sistem input mikrokontroller bersifat serial, ketika input tegangan logika 1 masuk kesalah satu port contoh P1.7, maka port yang lain akan berlogika 0. Nilai logika pada pengukuran tegangan input pada mikrokontroller yang berkisar dari 4.80 sampai 4.87 adalah adalah 1, Karena berdasarkan dengan data sheet mikrokontroller AT89S52 tegangan maksimal dan minimum akan ditentukan sesuai data sheet berikut:
Tabel 7 Tabel Spesifikasi Nilai Logika AT89S52
(http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/atmel/doc1919.pdf)
Kondisi Tegangan Parameter V Min V Max Logika
Vil Tegangan Input Rendah -0.5 V 0.2 V 0
Vih Tegangan Input Tinggi 0.2 V 5 V 1
Vol Tegangan Output Tinggi -0.5 V 0.45 V 0
Voh Tegangan Output Tinggi 0.45 V 5 V 1
Input tegangan yang masuk ke mikrokontroller AT89S52 akan berlogika 0 apabila tegangan yang masuk -0,5 volt sampai 0,2 volt dan input tegangan akan berlogika 1 apabila tegangan yang masuk 0,2 volt sampai dengan 5 volt. Jadi input tegangan dari keypad 4.87 volt adalah berlogika 1.
• Hasil pengukuran Rangkaian Relay Sebagai driver Pengunci Pintu ( Door Strike 101 )
Gambar 43 : titik Pengukuran Pada relay Sebagai Driver
Tabel 8 Tabel Pengukuran Rangkaian Relay Sebagai Driver Pengunci Pintu (Password Benar)
Tabel 9 Tabel Pengukuran Rangkaian Relay Sebagai Driver Pengunci Pintu Pengukuran Driver Relay Untuk Password Benar Password Benar
4 5 6
Titik Pengukuran Tegangan Relay Door Strike 101
Tp 11 = V in 4.4 Volt OFF Terkunci
Tp 12 = V c 4.2 Volt ON Terkunci
TP 13 = Vout 12 Volt ON Terbuka
• Analisa
Pada saat input password benar atau teregister didalam mikrokontroller maka input tegangan pada rangkaian adalah 4.4 Volt dan berlogika 1. Sedangkan nilai pengukuran tegangan kolektor pada transistor S9013 adalah 4.2 volt. Sebelum basis transistor mendapat input tegangan, nilai tegangan kolektor adalah 0 volt oleh karena tegangan 4.4 volt masuk ke basis transistor, terjadi saturasi yang menyebabkan transistor dalam keadaan tertutup yang menyebabkan arus basis masuk ke kolektor sehingga mengaktifkan relay pada kondisi ini arus kolektor adalah 0.2 mA. Pada saat inilah transistor disebut sebagai switch. Ketika tegangan masuk ke input relay, antara magnet coil dan electromagnet yang ada didalam relay mengalami induksi, sehingga electromagnet menarik steel plate untuk mengubah arah jalur tegangan catu daya, yaitu dari tegangan 5 volt ke 12 volt lihat gambar 14 (relay electromagnetis). Alat pengunci (door strike 101) membutuhkan tegangan 12 volt, pada saat steel plate pada relay terhubung dengan tegangan 12 volt, alat pengunci akan aktif dan dalam kondisi terbuka.
Pengukuran Driver Relay Untuk Password Salah Password Salah
919
Titik Pengukuran Tegangan Relay Door Strike 101
Tp 11 = V in 0 Volt OFF Terkunci
Tp 12 = V c 4.2 Volt OFF Terkunci
Pada Saat Input password salah, mikrokontroller tidak dapat membaca kode yang tidak teregister, sehingga tidak memeberikan input ke basis transistor sedangkan pada Vc terhubung dengan tegangan 5 volt akan tetapi tidak terhubung dengan Vb sehingga tidak terjadi hubungan antara Vb dan Vc sehingga relay tidak aktif.
• Perhitungan Rangkaian Relay Sebagai driver Pengunci Pintu ( Door Strike - 101
Didalam driver relay terdapat transistor sebagai saklar untuk mengaktifkan relay. Tegangan supply yang digunakan input transistor adalah 5V DC yang difungsikan untuk mensaklar sebuah relay 5V DC 20 mA. Transistor diplih bervariasi dengan variasi hfe dari 100 – 500 yaitu S9013. Rangkaian menggunakan konfigurasi common-emitor (gambar dibawah). Tentukan nilai Rb (tahanan basis)
Gambar 44. Rangakaian Relay Sebagai Driver Pengunci Pintu ( Door Strike ) Karena transistor mungkin mempunyai hfe antara 100 - 500 maka kita pilih dulu menggunakan hfe minimum ( 100 ). Arus kolektor adalah 20mA, maka Arus Basis yang dibutuhkan adalah:
hfe = Ic / Ib
ib = Ic / hfe(min) = 20/100= 0.2mA
Nilai Vin adalah 5V DC, nilai Vbe adalah 0,6V DC (konstanta) berarti tegangan yang melewati Rb adalah:
Vin - Vbe = 4,4 V DC.
Sehinggan Nilai Rb dapat kita hitung:
Rb = 4.4 / 0.2 = 22K
• Hasil Pengukuran Pada LED Indikator:
Table 9 Hasil Pengukuran Pada Rangkaian LED Indikator
Titik Pengukuran LED Password Benar Password Salah
Tp 9 1 ( Hijau ) 4.95 V 0 V
Tp 10 2 ( Merah ) 0 V 4.95 V
• Analisa
Pada rangkaian LED diberi input tegangan 5 volt. Ketika input password benar, atau sesuai dengan data yang sudah teregister didalam mikrokontroller, maka LED 1 ( hijau ) akan menyala. Setelah dilakukan pengukuran pada Tp 9, tegangan yang keluar adalah 4.95 volt. Sedangkan ketika input password salah, atau kode yang dimasukkan tidak sesuai dengan data yang teregister dimikrokontroller, maka LED 2 ( merah ) akan menyala. Dan dilakukan pengukuran pada Tp 10 tegangan yang keluar adalah 4.95 volt.
• Hasil Perhitungan Pada LED Indikator I = V / R = 5 / 330 = 0.015 A x 1000 = 15 mA V = I x R = 15 mA x 330 = 4950 mV / 1000 = 4.95 V BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
58
Berdasarkan hasil perancanangan dan analisa dari sistem keamanan pintu dengan menggunakan password berbasis mikrokontroller AT89S52, dapat disimpulkan bahwa:
• Keypad matrik 4x3 merupakan alat penginput data yang tersusun dari saklar saklar. Rangkaian keypad matrik 4x3 menggunakan konfigurasi common anoda. Sehingga ketika keypad tidak ditekan maka baris dan kolom akan berlogika 1. Input yang digunakan untuk keypad pada rangkaian adalah 5 volt DC, sedangkan ketika tombol keypad ditekan akan terjadi grounding yang menyebabkan baris dan kolom yang terhubung dengan tombol yang ditekan akan berlogika 0. pada saat tombol 1 ditekan, maka kolom 1 dan baris 1 akan berlogika 0, sedangkan baris dan kolom atau tombol yang lain berlogika 0 karena keypad bersifat serial, jadi input yang masuk secara bergantian.
• Driver Relay akan bekerja ketika transistor mengalami saturasi yang menyebabkan tegangan basis dari transistor masuk ke tegangan kolektor dan masuk ke input relay, pada kondisi ini relay mengalami induksi elektromagnetis yang dapat menghubungkan steel plate didalam relay pada tegangan 12 volt sehingga door strike 101 mendapat input 12 Volt dan terbuka.
• Door Strike 101 merupakan alat pengunci elektromagnetis yang konfigurasinya terdiri dari lilitan, magnet ,tuas penahan kunci dan pengunci. Alat ini akan bekerja pada tegangan 12 V. ketika tidak diberi tegangan, maka tidak akan terjadi induksi elektromagnetis, sehingga alat masih dalam keadaan terkunci, sedangkan ketika alat diberi tegangan 12 volt,
maka akan terjadi induksi elektromagnetis antara lilitan dan magnet, yang menyebabkan tuas penahan kunci ditarik oleh gaya gerak magnet, sehingga pengunci dapat didorong dan pintu terbuka.
• LED diberi input tegangan 5 volt. Ketika input password benar, atau sesuai dengan data yang sudah teregister didalam mikrokontroller, maka LED 1 ( hijau ) akan menyala. Setelah dilakukan pengukuran pada Tp 9, tegangan yang keluar adalah 4.95 volt. Sedangkan ketika input password salah, atau kode yang dimasukkan tidak sesuai dengan data yang teregister dimikrokontroller, maka LED 2 ( merah ) akan menyala. Dan dilakukan pengukuran pada Tp 10 tegangan yang keluar adalah 4.95 volt.
1.2 Saran
• Perhatikan tegangan input yang masuk ke mikrokontroller AT89S52 yang bekerja pada tegangan 5 volt. Lakukan pengukuran pada output catudaya yang dihubungkan pada VCC mikrokontroller AT89S52, apakah benar-benar 5 Volt dan sesuai dengan data logika mikrokontroller tersebut dimana tegangan -0.5 sampai 0.2 logika 0 dan 0.3 sampai 5 logika 1, apabila tegangan yang masuk ke VCC lebih dari 5 volt maka mikrokontroller akan mengalami kegagalan atau rusak.