3.1 Diagram Blok Rangkaian
KOMPARATOR MODUL RFID AT MEG A 8 5 3 5 Konverter db9 to USB USB PC Motor stepper Fotodioda
Led Infra Merah
Power Supply
Gambar 3. 1Diagram Blok Sistem
Dari diagram blok di atas menggambarkan bahwa sistem yang penulis rancang akan melakukan identifikasi kendaraan melalui pembacaan tag rfid dan menghitung jumlah mobil yang diparkir. Sistem ini terdiri dari modul rfid untuk membaca kartu yang ditag oleh pengguna sebagai syarat masuk area parkir serta led infra merah dan fotodioda untuk mendeteksi kendaraan yang parkir.
Sistem akan memeriksa apakah lahan parkir masih ada yang kosong atau tidak menggunakan sensor infrared-phtodioda. Jika tidak ada lahan yang kosong, maka sistem tidak akan membuka palang. Jika ada lahan yang kosong maka modul rfid diaktifkan melaui tag card rfid, palang yang digerakkan motor stepper akan terbuka agar kendaraan dapat masuk dan keluar, kemudian info sisa lahan parkir akan di kirimkan melalui komunikasi serial ke tampilan PC.
3.2 Rangkaian Power Supply
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply
Rangkaian power supply berfungsi mensupplay arus dan tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian power supply ini terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt. Keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian atau dengan kata lain menghidupkan seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke relay. Rangkaian skematik power supply dapat dilihat pada gambar 3.2 di atas. Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 F. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi sebagai penguat arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran jembatan dioda.
3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535
ATmega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock. ATmega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.
Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Minimum Mikrokontroler ATMega8535
Rangkaian skematik dan layout PCB sistem minimum Mikrokontroler ATMega 8535 dapat dilihat pada gambar di atas. Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan dua buah kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega8535 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset mikrokontroler ini.
Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.
Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.
3.4 Rangkaian Infra Merah dan Fotodioda
Gambar 3.4 Rangkaian Infra Merah dan Fotodioda
Pada saat intensitas inflamerah yang diterima fotodioda besar maka tahanan fotodioda menjadi kecil, sedangkan jika intensitas infrared yang diterima fotodioda kecil maka tahanan yang diterima fotodioda menjadi besar. Fotodioda dihubungkan seri dengan sebuah R dan dicatu dengan sumber tegangan DC dalam keadaan bias balik. Arus balik akan bertambah besar bila ada intensitas cahaya yang jatuh pada pertemuan P-N fotodioda dan arus balik ( Iλ ) akan menjadi sangat kecil bila pada pertemuan P-N fotodioda tidak terdapat intensitas cahaya yang jatuh padanya. Arus yang mengalir pada kondisi gelap disebut dengan “dark current”, sedangkan resistansinya ditentukan dengan hukum Ohm.
3.5 Rangkaian Motor Stepper
Motor stepper yang digunakan pada alat ini adalah motor stepper unipolar yang memiliki 4 kumparan, setiap step-nya dapat berputar sebesar 1,8 derajad. Motor stepper ini dihubungkan langsung dengan tali untuk menaik-turunkan palang, jadi setiap perputaran motor stepper berpengaruh pada naik turunnya palang.
Gambar 3.5 Motor Stepper Unipolar
Pergerakan motor stepper dikendalikan oleh mikrokontroler. Logika - logika yang diberikan oleh mikrokontroler memiliki tegangan sebesar 5 volt dan arus yang cukup kecil, sedangkan motor stepper yang digunakan untuk alat ini memerlukan arus 500 mA dan tegangan 12 volt. Karena itu diperlukan suatu rangkaian penyangga antara motor stepper dan mikronkontroler yang dalam hal ini boleh penulis katakan sebagai driver motor stepper.
Output dari driver motor stepper adalah 12 volt. Fungsinya sebagai perantara antara mikrokontroler dan motor stepper. Dengan kata lain, mikrokontroler hanya memberikan logika - logika untuk menggerakkan motor sepper, sedangkan arus dan tegangan yang digunakan untuk menggerakkan motor stepper diambil dari rangkaian penyangga ini.
3.6 Rangkaian RFID Reader Modul
Gambar 3.7 Rangkaian Reader RFID
Pembuatan reader RFID memanfaatkan IC ID-12. Rangkaian RFID dapat dilihat seperti gambar di atas dan komponen module ini terdiri dari:
- Tag RFID berupa kartu, berfungsi sebagai transponder untuk merespon dan mentransmisikan gelombang radio 125 Khz - 134 Khz, lengkap dengan antena dan memori ROM yang diprogram untuk satu ID.
- RFID Reader (ID -12 Innovations) berupa module Transceiver (pasangan dari Tag) yang berfungsi mengaktifkan dan membaca signal berisi kode unik berbeda - beda dari setiap Tag untuk dikirim dan diproses oleh rangkaian pengendali.
Keluaran pada rangkaian tersebut akan dihubungkan dengan sistem mikrokontroler ATMega8535 dengan memanfaatkan pin 8 (D1) sebagai keluaran dari rangkaian
RFID. Pin ini akan digunakan sebagai jalur pengiriman data yang terbaca dari tag. Cara komunikasi rangkaian RFID dengan mikrokontroler adalah secara serial, artinya pengiriman bit demi bit data dilakukan secara bergantian mengikuti siklus clock tertentu.
3.7 Rangkaian RS 232
Komunikasi serial merupakan hal yang penting dalam sistem embedded, karena dengan komunikasi serial kita dapat dengan mudah menghubungkan mikrokontroler dengan devais lainnya.
Port serial pada mikrokontroller terdiri atas dua pin yaitu RXD dan TXD, RXD berfungsi untuk menerima data dari komputer/perangkat lainnya, TXD berfungsi untuk mengirim data ke komputer/perangkat lainnya.
Gambar 3.8 Max232 dalam Rangkaian
Standar komunikasi serial untuk komputer ialah RS-232, RS-232 mempunyai standar tegangan yang berbeda dengan serial port mikrokontroler, sehingga agar sesuai dengan RS-232 maka di butuhkan suatu rangkaian level converter, IC yang digunakan bermacam-macam, tetapi yang paling mudah dan sering digunakan ialah IC MAX232/HIN232
3.8 Flowchart Program
mulai
Cek tag rfid masuk Cocok user dengan database? Ya Tampilkan jumlah lahan yang kosong baca lahan yang kosong Masih ada lahan kosong? Ya Buka Palang ya
Cek tag rfid keluar Tidak Palang tidak terbuka Tidak Ya Tidak Tidak
Gambar 3.9 Flowchart Program
Penjelasan Flowchart sebagai berikut :
Program diawali dengan pembacaan lahan yang kosong. Jika tidak ada lahan yang kosong, maka program akan menuju blok tag rfid keluar. Jika ada lahan yang kosong maka program akan menuju blok tag rfid yang masuk. Jika tidak maka program akan menuju blok tag rfid keluar. Pada blok tag rfid yang keluar, apabila tidak ada tag rfid yang keluar, maka program akan kembali membaca lahan yang kosong. Jika ada tag rfid masuk, maka program akan menuju blok untuk mencocokkan user dengan database. Jika tidak cocok, maka palang tidak terbuka. Jika cocok, maka palang akan terbuka dan tampilan lahan yang kosong akan diperbaharui.
Pada blok tag rfid yang masuk, apabila tidak ada tag rfid yang masuk, maka program akan menuju blok tag rfid keluar. Jika ada tag rfid masuk, maka program akan menuju blok untuk mencocokkan user dengan database. Jika tidak cocok, maka palang tidak terbuka. Jika cocok, maka palang akan terbuka dan tampilan lahan yang kosong akan diperbaharui.
BAB 4