SISTEM PENGAMAN RUMAH DENGAN SECURITY
PASSWORD MENGUNAKAN SENSOR GERAK BERBASIS
MIKROKONTROLER AT89S51
TUGAS AKHIR
ABDUL GAYUNG 062408011
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SISTEM PENGAMAN RUMAH DENGAN SECURITY PASSWORD MENGUNAKAN SENSOR GERAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya
ABDUL GAYUNG 062408011
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : SISTEM PENGAMAN RUMAH DENGAN
SECURTY PASSWORD MENGUNAKAN
SENSOR GERAK BERBASIS
MIKROKONTROLER AT89S51
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : ABDUL GAYUNG
Nomor Induk Mahasiswa : 062408011
Program Studi : DIPLOMA (D3) FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Juli 2009
Komisi Pembimbing :
Diketahui/Disetujui oleh Departenen Fisika FMIPA USU
Drs. SYAHRUL HUMAIDI, M.Sc NIP: 132050870
Pembimbing
PERNYATAAN
SISTEM PENGAMAN RUMAH DENGAN SECURTY PASSWORD
MENGUNAKAN SENSOR GERAK BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, 14 Juli 2009
PENGHARGAAN
Alhamdulilah, puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, dengan limpah kurnia?Nya kertas kajian ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah di tetapkan.
ABSTRAK
DAFTAR ISI
Persetujuan ... i
Peryataan ... ii
Penghargaan ... iii
ABSTRAK ... iv
Daftar Isi ... v
Daftar tabel ... viii
Daftar Gambar ... ix
BABI: PENDAHULUAN 1. 1. Latar Belakang Masalah. ... 1
1. 2. Rumusan Masalah ... 2
1. 3. Tujuan Penulisan ... 2
1. 4. Batasan Masalah ... 2
1. 4. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II: LANDASAN TEORI 2.1. Lok. Sistem Keamanan dengan Alat Berbasis Mikrokontroler ... 5.
2.2. Mikrokontroler AT89S51 ... 7
2.2.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52 ... 8
2.3. Alaram sebagai informasi adanya pembobolan pintu ... 11
2.4. Infra Red sebagai Sensor Gerak ... 12
2.4.1.Cara Kerja Infra Red ... 15
2.4.2. Keungulan Infra Red ... 15
2.5. Trasistor Sebagai Skalar Otomatis ... 16
2.5.1. Cara Kerja Transistor ... 17
2.5.2.Jenis?jenis transistor ... 18
2.6. Komponen?komponen Pendukung Security Password ... 19
2.6.1. Resistor ... 19
2.6.2. Tranformator ... 22
2.6.3. Capasitor ... 22
2.6.4. Kapasitansi ... 23
2.6.5. Kondensotor ... 24
2.6.6. Dioda ... 25
BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Diagram Blok Rangkaian ... 27
3.2. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 ... 28
3.2. Driver Motor Stepper ... 30
3.3. Rangkaian Sensor ... 32
3.4. Diagram Alir Pemrograman ... 36
BAB IV
PENGUJIAN RANGKAIAN DAN PROGRAM
4.1 Pengujian Rangkaian Power Supplay ... 38
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 ... 39
4.3. Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper ... 40
4.4. Pengujian Rangkaian Sensor ... 44
4.5. Pengujian Rangkaian Display Seven Segmen ... 45
4.6. Pengujian Rangkaian Relay ... 48
4.7. Pengujian Rangkaian Keypad ... 50
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 53
5.1. Kesimpulan ... 55
DAFTAR PUSTAK ... 56
DAFTAR TABEL
... 38
... 39
... 43
... 45
! " ... 47
# $ % ... 49
DAFTAR GAMBAR
' ! ( ) * +,- ... 7
' ' - ! ) ./ * +,- ... 9
' % ... 13
' ! ... 14
' ... 16
' # ' - - ... 19
' & ! ( 0 ... 20
' + $ 1 2 ... 23
' , ! ( 2 ... 25
' 3 - ! 1 ... 26
Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply ... 27
Gambar 3.2 0 * +,- ... 28
Gambar 3.3 Rangkaian driver motor stepper 30 ... 30
Gambar 3.4. 0 $ % ... 32
Gambar 3.5. 0 $ ... 33
Gambar 3.6. ( % % % ... 36
' 0 " ... 45
' ... 47
BAB I
PENDAHULUAN
I.I. Latar Belakang Masalah
Keamanan adalah salah satu hal yang sangat penting. Banyak hal yang kita lakukan
untuk menciptakan keamanan. Salah satunya adalah keamanan rumah. Kita selalu
merasa resah saat meninggalkan rumah dalam keadaan kosong. Hal ini adalah wajar
karena rumah merupakan tempat untuk menyimpan barang?barang berharga dan
mungkin sangat pribadi bagi kita.
Perasaan resah disebabakan ada kemungkinan terjadinya pencurian terhadap
barang berharga. Bila rumah dalam keadaan kosong, maka rumah tidak dapat diawasi
secara tepat. Tapi kalau kita dapat lebih cepat mengetahui kejadian yang terjadi pada
rumah kita, pasti keadaannya akan berbeda. Misalnya bila kita mengetahui adanya
usaha pencurian terhadap rumah yang kita tinggalkan, kita dapat dengan segera
menelepon polisi hal itu dapat kita lakukan apabila kita mengetahui kejadian tersebut
lebih dini.
Untuk itu diperlukan sebuah alat yang dapat mengetahui jika ada orang yang
masuk ke rumah tanpa izin. Kemudian alat ini dapat memberikanhukan kepada
pemilik rumah tentang kejadian yang terjadi dirumah. Dengan demikian pemilik
rumah dapat mengetahui lebih awal tentang kejadian yang terjadi dirumah, dan
I.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengangkat permasalahan tersebut
kedalam bentuk skripsi sebagai Tugas Akhir dengan judul “Sistem Pengaman Rumah
Dengan Security Pasword Menggunakan Sesor Gerak Berbasis Mikrokontroler AT89S51”.
Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontroler AT89S51, Mikrokontroler
AT89S51 sebagai otak dari sistem, yang berfungsi mengendalikan seluruh sistem.
Password digunakan sebagai syarat untuk membuka pintu. Sensor gerak untuk
mengetahui ketika ada orang yang masuk tanpa izin.
I.3 Tujuan Penulisan
Tujuan dilakukan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Memanfaatkan mikrokontroler sebagai alat pengaman rumah dengan
mengguakan sensor gerak.
2. Memanfaatkan sensor gerak yang dihubungkan dengan alat agar dapat
mendeteksi ada tidak orang yang keluar masuk rumah tampa izin pemilik.
3. Membuat alat sederhana yang dapat memberi rasa aman pada pemilik rumah.
I.4 Batasan Masalah
Mengacu pada hal diatas, penulis membuat alat yang dapat mendeteksi apakah rumah
memanfaatkan sensor gerak sebagai perantaranya. Alat ini akan bekerja saat pemilik
rumah tidak berada di dalam rumah. Di sini penulis akan mengamati sistem kerja alat
dan sofware yang digunakan dalam mikrokontroler. Penulis hanya membuat alat yang
merupakan simulasi saja, tidak menerapkan pada rumah sungguhan.
I.5 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat
sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari Sistem Pengaman
Rumah Dengan Sicurity Pasword Menggunakan Sesor Gerak Berbasis
Mikrokontroler AT89S51 dan sensor gerak,maka penulis menulis laporan ini sebagai
berikut:
BAB I. PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan,
batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB II. LANDASAN TEORI
Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang
digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Teori
pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler AT89S51 (hardware
pemancar infra merah, cara kerja poto dioda dan rangkaian
penerimanya.
BAB III. ANALISA RANGKAIAN DAN KERJA SISTEM
Analisa rangkaian dan sistem kerja, dalam bab ini dibahas tentang
sistem kerja per?blok diagram dan sistem kerja keseluruhan.
BAB IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah
rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan
perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Sistem Keamanan dengan Alat Berbasis Mikrokontroler
Sistem adalah kombinasi beberapa komponen yang bekerja bersama. dan melakukan
suatu sasaran tertentu. Aman adalah tidak merasa takut, resah, atau gelisah. Sistem
keamanan adalah sistem yang digunakan untuk memberikan rasa bebas dari bahaya ,
tidak merasa takut, resah, atau gelisah terhadap barang berharga yang ditingalkan.
Bagian penting dari sistem keamanan adalah menggetahui kemungkinan
terjadinya pencurian terhadap barang berharga .Sistem keamanan ruang merupakan
bagian dari sistem pengamanan, dimana sistem keamanan digunakan untuk
mengurangi resiko terjadinya bahaya kehilangan , kerugian , serta perlindungan
terhadap barang?barang berharga.
Beberapa komponen yang berpengaruh pada sistem keamanan diantaranya:
petugas keamanan, alat bantu keamanan, serta peraturan yang berhubungan dengan
keamanan. Banyak sekali alat bantu yang digunakan untuk mendukung sistem
keamanan, dari peralatan yang sederhana hingga peralatan yang menggunakan yang
lebih maju.
Security password adalah sistem pengaman rumah yang digunakan pada pintu
dimana setiap orang yang akan masuk harus menekan yang sudah diset
mengunakan mikkorokontroler AT89S51. AT89S51 Dirancang sebagai memeori
(otak) dari security password yang akan diisi program nntuk pengaturan sistem
keamanan pintu , sehingga setiap orang yang tidak mengetahui dari sistem
rancangan ini tidak akan dapat untuk membobolnya.
Karena keamanan adalah salah satu hal yang penting. Banyak hal yang kita
lakukan untuk menciptakan keamanan. Salah satunya adalah menjaga keamanan
rumah. Kita selalu merasa resah saat kita meninggalkan rumah dalam keadaan kosong.
Hal ini adalah wajar karena rumah kita merupakan salah satu tempat untuk
menyimpan barang?barang berharga dan mungkin sangat pribadi bagi kita.
Perasaan resah tersebut disebabkan adanya kemungkinan terjadinya pencurian?
pencurian pada rumah yang kita tinggalkan. Bila rumah dalam keadaan kosong,
tindakan untuk mengatasinya akan terlambat. Tapi kalau kita telah menggetahuinya
terlebih dahulu maka kita akan lebih siaga dan mempersiapkan segala kemungkinan
yang akan terjadi.
Dalam perancangan sistem penggamanan rumah dengan mengunakan %
password digunakan beberapan komponen utama yang berperan penting dalam sistem
penggamanan ini. Pada perancangan % otak sistem pengamanan
adalah mikrokontrolerb AT89S51 sedangkan untuk pendeteksi adanya pembobolan
adalah mengunakan infra red yang digunakan sebagai sensor gerak untuk mendeteksi
pergerakan seseoran yang ada didepan pintu.
Dimana sistem kerja dari sistem pengaman rumah dengan mengunakan
mengketikan password yang telah diset melalui program yang telah disimpan pada
( ) IC AT89S51 mikrokontroler, apabila passwort yang diketikan
benar maka pintu akan terbuka dan apabila password yang diketikan salah maka
alaram akan berdering yang menandakan adanya pembobolan pada pintu.
Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai security password pada pengaman
pintu otomatis makan harus diketahui terlabih dahulu komponen yang digunakan dan
kegunaanya pada sistem perancangan sistem pengamanan dengan mengunakan
security password. Untuk lebih memehaminya makan akan akan dijelaskan satu
persatu.
2.2. Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler adalah suatu IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program
(ROM) serta memory serba guna %% (RAM),
bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas
(ADC), PLL, dan
( EEPROM) dalam satu kemasan. Pengggunaan mikrokontroler dalam bidan
kontrol sangat luas dan popular.
Selain memiliki arti mikroporosesor dan memori juga memiliki arti yang
berbeda , misalnya mikrokontroler disebut juga komputer keping tunggal ( % % ) yang memiliki kemampuan untuk diprogram dan digunakan untuk tugas? tugas yang berorientasi control. Selain itu mikroprosesor yang dibuat dengan metode
VLSI ( 4 -% . ) sehingga kepadatan komponen yang tinggi
dengan tujuan untuk melakukan pengecilan terhadap sistem yang berbasis
mikroprosesor.C
CCCCCCCCCCCCCCCC
Mikrokontroler adalah satu kemasan ( % 5 yang didalamnya terdiri dari CPU, memori berupa RAM antar muka ( % ) serial dan parallel, timer dan fasilitas interupsi. Mikrokontroler AT89S52 adalah versi terbaru yang merupakan
mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 8 2 ( $ 6 0
7 ) (PEROM)
2.2.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52
Mikrokontroler AT89S52 memiliki 40 buah pin. Umumnya kemasan mikrokontroler
ini adalah DIP (Dual In Line Packaged). Dimana tiap?tiap kaki yang terdapat pada IC
AT89S51 memiliki fungsi yang berbeda –beda. Adapun fungsi dari kaki IC AT89S51
adalah sebagai berikut:
a. Pin 1 sampai 8
Pin 1?8 merupakan port I yang menjadi saluran (bus) dua arah input/output
8 bit.dengan internal pull?up yang dapat digunakan untuk berbagai
b. Pin 9
Merupakan masukan reset (aktif tinggi untuk dua siklus mesin)
' ' - ! ) ./ *
+,-c. Pin 10 sampai 17
Port 3 merupakan saluran (bus) I/O 8 bit dua arah dengan 8
yang memiliki fungsi pengganti.
d. Pin 18 dan 19
Jalur ini merupakan masukan ke panguat osilator berpanguat tinggi.
e. Pin 20
Merupakan ground sumber tegangan yang diberi simbol gnd.
f. Pin 21 samp[ai 28
Pin ini merupakan port 2 yang menjadi saluran (bus) I/O dua arah 8 bit
dengan 8 .
g. Pin 29
mengakses program memori yang masuk ke dalam saluran (bus)
selama proses pemberian atau pengambilan 9 % ).
h. Pin 30
* 4 % 6 (ALE) merupakan penahan alamat memori eksternal (pada port 1) selama mengakses ke memori eksternal. Pin ini juga sebagai
pulsa (sinyal) input program (PROG) selama pemograman.
i. Pin 31
*%% 6 (EA) merupakan sinyal kontrol untuk pembacaan memori program.
j. Pin 32 sampai 39
Port 0 merupakan saluran (bus) I/O 8 bit % % yang dapat
digunakan multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses
ke memori program eksternal.
k. Pin 40
Merupakan sumber tegagan positif yang diberi simbol Vcc sebesar +5 volt.
2.2.2. Spesikasi AT89S51
Mikrokontroler yang dipakai pada alat ini menggunakan DT?51 Minimum Sistem
versi 3 yang diproduksi oleh . " " 6 % % . DT?51 merupakan kit yang lengkap untuk digunakan karena telah menyediakan port serial, input data, driver
LCD, memori eksternal 28C64B dan sebuah PPI 8255. Spesifikasi DT?51 adalah
sebagai berikut:
2. Port serial standar RS?232 digunakan untuk komunikasi antara komputer
dengan DT?51.
3. Memori 8" (EEPROM) 8kb untuk menyimpan program dan data. 4. Empat port input (I/O) dengan kapasitas 8 bit untuk tiap port?nya.
5. Port LCD untuk keperluan tampilan.
6. Konektor ekspansi untuk menghubungkan DT?51 dengan 8
yang kompatibel.
2.3. Alaram sebagai informasi adanya pembobolan pintu
Alaram di buat agar dapat membantu kita dalam menjaga atau mengamankan rumah
yang kita tinggalkan dalam waktu yang cukup lama. Alarm juga sistem yang
digunakan sebagai indikator suara yang sensitive, alarm biasanya di letakan pada pintu
rumah. Alaram menggunakan anergi listrik yang dihubungkan langsung dengan
rangkaian mikrokontroler sehingga apabila terjadi pembobolan pintu maka alaram
akan bordering secara otomatis.
Di setiap celah akses masuk atau keluar rumah dan juga bagian?bagian yang
adanya kemungkinan di bobol oleh orang yang tidak bertanggung jawab seperti pada
pintu dan jendela yang sudah terpasang sensor, sehingga apabila ada seseorang yang
secara paksa pintu masuk tersebut tanpa mempunyai akses masuk atau menekan
password yang benar, maka sensor yang terpasang tersebut akan memberikan sinyal
ke mikrokontroler yang kemudian dari mikrokontroler mengeluarkan output yang
Sistem alarm anti pencuri ini menggunakan power listrik sebagai sumber
energinya, karena hampir semua komponen pendukung pada alarm anti pencuri ini
menggunakan sistem elektronik yang membutuhkan sumber listrik yang stabil,
sehingga sistem untuk pengaturan power listrik sangat dibutuhkan dalam penerapan
sistem alarm anti pencuri. Selain daripada itu rangkaian % tidak langsung dihubungkan dengan PLN , karena rangkaian elektronika memiliki arus yang
kecil dan stabil sehinga sebelum dihubungkan dengan rangkaian yang dirancang
terlebih dahulu dihubungkan dengan .
2.4. Infra Red sebagai Sensor Gerak
Pada dasarnya ! (disingkat FTIR)
adalah sama dengan Spektrofotometer Infra Red dispersi, yang membedakannya
adalah pengembangan pada sistim optiknya sebelum berkas sinar infra merah
melewati contoh atau objek. Dasar pemikiran dari Spektrofotometer Fourier
Transform Infra Red adalah dari persamaan gelombang yang dirumuskan oleh Jean
Baptiste Joseph Fourier (1768?1830) seorang ahli matematika dari Perancis.
Dari deret ( tersebut intensitas gelombang dapat digambarkan sebagai daerah waktu atau daerah frekuwensi. Perubahan gambaran intensitas gelobang radiasi
elektromagnetik dari daerah waktu ke daerah frekwensi atau sebaliknya disebut
Transformasi Fourier 9( 5
Selanjutnya pada sistim optik peralatan instrumen ( .
pemakaian gelombang radiasi elektromagnetik yang berdasarkan daerah waktu adalah
yang dikemukakan oleh Albert Abraham Michelson (Jerman, 1831).
Perbedaan sistim optik - . 0 .
) % - ( . 0 tampak pada gambar
2.3.dibawah ini.
' %
LED atau 4 6 1 adalah dioda yang memancarkan cahaya.
Dengan menggunakan unsur seperti galium, arsen, dan phospor, pabrik LED dapat
membuat LED yang memancarkan cahaya warna?warni. LED sering digunakan
sebagai display peralatan mesin hitung, jam digital dan lain?lain, sedangkan sestem
tanda bahaya pencuri dan ruang lingkup yang lain membutuhkan pancaran yang tak
tampak. LED jenis ini disebut LED infra red.
Karakteristik LED Infra red adalah sebagai berikut :
a. Mempunyai eV antara 0,18 sampai 3,4 eV.
b. Panjang gelombang sebesar = 1,240 eV, yaitu antara 0,36 Im sampai 6.8
Im.
c. Awet dan tahan lama, bila dipasang pada tegangan dan arus yang benar.
Sensor pendeteksi dipakai sebagai pengganti saklar manual atau mekanik yang
dipasang di tempat yang berpotensi dimasuki atau dilalui oleh orang, apabila orang
yang tidak bertanggung jawab masuk tanpa memasukan kode 9 ), maka sensor mendeteksi dan mengirim sinyal yang mengakibatkan alarm berbunyi.
Keutamaan menggunakan sistem sensor adalah selain tidak terlihat karena
menggunakan sinyal inframerah juga tidat mudah untuk di tembus atau dibobol.
' !
Sensor infra red digunakan pada sistem pengamanan pintu berfungsi untuk
mendeteksi ada tidaknya pergerakan yang terjadi didepan sensor infra red, sehingga
apabila ada pembobolan tanpa mengetikan password terlebih dahulu maka akan
terdeteksi pergerakanya sehingga sensor infra red akan mengirimkan sinyal kebagian
mikrokontroler akan mengirimkan sinyal, sehingga alaram akan berdering secara
2.4.1.Cara Kerja Infra Red
Sistim optik - ( . 0 dilengkapi dengan
cermin yang bergerak tegak lurus dan cermin yang diam. Dengan demikian radiasi
infra merah akan menimbulkan perbedaan jarak yang ditempuh menuju cermin yang
bergerak ( M ) dan jarak cermin yang diam ( F ). Perbedaan jarak tempuh radiasi
tersebut adalah 2 meter yang selanjutnya disebut sebagai retardasi ( δ ). Hubungan
antara intensitas radiasi (IR) yang diterima detektor terhadap retardasi disebut sebagai
interferogram. Sedangkan sistem optik dari - . 0 yang
didasarkan atas bekerjanya interferometer disebut sebagai ( . 0
Pada sistim ( . 0 digunakan radiasi LASER
94 * % - 6 0 5 yang berfungsi sebagai
radiasi yang diinterferensikan dengan radiasi infra merah agar sinyal radiasi infra
merah yang diterima oleh detektor secara utuh dan lebih baik.
2.4.2. Keungulan Infra Red
Secara keseluruhan, analisis menggunakan - ini memiliki dua kelebihan utama dibandingkan metoda konvensional lainnya, yaitu :
a) Dapat digunakan pada semua frekwensi dari sumber cahaya secara
simultan sehingga analisis dapat dilakukan lebih cepat daripada
b) Sensitifitas dari metoda - ( . 0
lebih besar daripada cara dispersi, sebab radiasi yang masuk ke sistem
detektor lebih banyak karena tanpa harus melalui celah.
2.5. Transistor Sebagai Saklar Otomatis
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit
pemutus dan penyambung 9 % ), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana
berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan
pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listrik.
'
'1(1(;;;;;;;;;;
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang
dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal
lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik
modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat).
Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal
berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa
sehingga berfungsi sebagai % < , dan komponen?komponen lainnya.
2.5.1. Cara Kerja Transistor
Dari banyak tipe?tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor,
% (BJT) atau transistor bipolar dan 8 %
(FET), yang masing?masing bekerja secara berbeda. Transistor bipolar dinamakan
demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa
muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik
utama harus melewati satu daerah atau lapisan pembatas dinamakan : , dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk
mengatur aliran arus utama tersebut.
( 8 % (FET) juga dinamakan transistor unipolar karena hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe
FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit
dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar
dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah
perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk
mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing?masing tipe
untuk penjelasan yang lebih lanjut.
Pada sistem pengaman security password transistor digunakan sebagai saklar
rangkaian mikrokontroler akan menyambungkan transistor sehingga alaram akan
hidup, dengan demikian fungsi transistor pada sistem pengaman security password
adalah sebagai scalar otomatis.
2.5.2.Jenis;jenis transistor
Secara umum, transistor dapat dibeda?bedakan berdasarkan banyak kategori:
a) Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide
b) Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface
Mount, IC, dan lain?lain
c) Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET,
VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor
yaitu IC (. / % ) dan lain?lain.
d) Polaritas: NPN atau =8% , PNP atau $8%
e) Maximum kapasitas daya 4 $ < ) $ < $
5 Maximum frekwensi kerja: 4 < ) < ( > % < 0( < ) % " < 8
g) Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi,
Transistor PNP Transistor NPN
Transistor P?Channel Transistor N?Channel
' # ' -
-Dalam perancangan sistem pengaman rumah dengan menggunakan
mikrokontroler dan infra red transistor.
2.6. Komponen;komponen Pendukung Security Password
Ada banyak komponen pendukung lain yang digunakan sebagai pelengkap dalam
perancangan sistem pengamanan rumah dengan security password berbasis
mikrokontroler diantaranya adalah sebagai berikut ini.
2.6.1. Resistor
Resistor atau yang biasa disebut (bahasa Belanda) , tahanan atau
penghambat, adalah suatu komponen elektronik yang memberikan hambatan terhadap
perpindahan elektron (muatan negatif). Resistor disingkat dengan huruf "R" (huruf R
1854), seorang ahli fisika bangsa Jerman. Tahanan bagian dalam ini dinamai
konduktansi. Satuan konduktansi ditulis dengan kebalikan dari Ohm.
Kemampuan resistor untuk menghambat disebut juga resistansi atau hambatan
listrik. Besarnya diekspresikan dalam satuan Ohm. Suatu resistor dikatakan memiliki
hambatan 1 Ohm apabila resistor tersebut menjembatani beda tegangan sebesar 1 Volt
dan arus listrik yang timbul akibat tegangan tersebut adalah sebesar 1 ampere, atau
sama dengan sebanyak 6.241506 × 1018 elektron per detik mengalir menghadap arah yang be×lawanan dari arus dengan nilai (tegangan electron) Qe= 1,602×10?19 C.
Hubungan antara hambatan, tegangan, dan arus, dapat disimpulkan melalui
hukum berikut ini, yang terkenal sebagai hukum Ohm:
R =
Di mana V adalah beda potensial antara kedua ujung benda penghambat, I
adalah besar arus yang melalui benda penghambat, dan R adalah besarnya hambatan
benda penghambat tersebut.
Berdasarkan penggunaanya, resistor dapat dibagi:
1. Resistor Biasa (tetap nilainya), ialah sebuah resistor penghambat gerak arus,
yang nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini
biasanya dibuat dari nikelin atau karbon.
2. Resistor Berubah (" ), ialah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah? ubah dengan jalan menggeser atau memutar pada alat tersebut.
Sehingga nilai resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan.
Berdasarkan jenis ini kita bagi menjadi dua, Potensiometer, rheostat dan
Trimpot ( $ ) yang biasanya menempel pada papan
rangkaian ($ / % ! , PCB).
3. Resistor NTC dan PTS, NTC (= " / % ), ialah
Resistor yang nilainya akan bertambah kecil bila terkena suhu panas.
Sedangkan PTS ($ / % ), ialah Resistor yang
nilainya akan bertambah besar bila temperaturnya menjadi dingin.
4. LDR (4 1 0 ), ialah jenis Resistor yang berubah
hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya
semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.
Pada Resistor biasanya memiliki 4 gelang warna, gelang pertama dan kedua
menunjukkan angka, gelang ketiga adalah faktor kelipatan, sedangkan gelang ke
empat menunjukkan toleransi hambatan. Pertengahan tahun 2006, perkembangan pada
komponen Resistor terjadi pada jumlah gelang warna. Dengan komposisi: Gelang
Pertama (Angka Pertama), Gelang Kedua (Angka Kedua), Gelang Ketiga (Angka
Sedangkan untuk gelang toleransi hambatan adalah: Coklat 1%, Merah 2%, Hijau
0,5%, Biru 0,25%, Ungu 0,1%, Emas 5% dan Perak 10%. Kebanyakan gelang
toleransi yang dipakai oleh umum adalah warna Emas, Perak dan Coklat.
2.6.2. Tranformator
Transformator tenaga adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk
menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau
sebaliknya (mentransformasikan tegangan). Dalam operasi umumnya, trafo?trafo
tenaga ditanahkan pada titik netralnya sesuai dengan kebutuhan untuk sistem
pengamanan/proteksi, sebagai contoh transformator 150/70 kV ditanahkan secara
langsung di sisi netral 150 kV, dan transformator 20/70 kV ditanahkan dengan
tahanan di sisi netral 20 kV nya. Transformator yang telah diproduksi terlebih dahulu
melalui pengujian sesuai standar yang telah ditetapkan.
2.6.3. Capasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik.
Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu
bahan dielektrik. Bahan?bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum,
keramik, gelas dan lain?lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka
muatan?muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan
pada saat yang sama muatan?muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu
muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan
dielektrik yang non?konduktif. Muatan elektrik ini "tersimpan" selama tidak ada
konduksi pada ujung?ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi
pada saat terkumpulnya muatan?muatan positif dan negatif di awal.
' + $ 1 2
2.6.4. Kapasitansi
Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat
menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb
= 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat
memuat muatan elektron sebanyak 1 coulomb.
keuntungan dari sebuah produk dengan solid capasitor adalah :
a) Dapat digunakan lebih lama
b) Meningkatkan kestabilan perangkat elektronik
c) Memiliki daya tahan lebih baik
d) Khusus untuk overclock dapat meningkatkan kinerja procesor pada kecepatna
e) Tidak lagi ada capasitor yang meledak karena terlalu berat bekerja.
Kesimpulan. Dengan daya tahan lebih baik pada panas dibandingkan
electrolytic capasitor, maka kemampuan solid capasitor rata rata mencapai umur 6 kali
lebih lama. Solid capasitor memiliki tingkat tolerensi baik kestabilan kerja maupun
panas, disamping kemampuan pada componen untuk solid capasitor yang lebih stabil
pada frekuensi tinggi dan menahan daya 9% 5dibandingkan electrolytic capasitor.
Dengan % , kemampuan % nantnya menjadi sempurna
dengan lebih tahan terhadap panas, dan mengirim daya elektronik. Mereka yang
mengemari perangkat PC tentunya tidak perlu lagi khawatir bahwa capasitor mereka
akan meledak, bocor atau melembung karena harus bekerja secara berlebihan.
2.6.5. Kondensator
Kondensator elektrolit atau 6 % % / (sering disingkat Elco) adalah kondensator yang biasanya berbentuk tabung, mempunyai dua kutub kaki berpolaritas
positif dan negatif, ditandai oleh kaki yang panjang positif sedangkan yang pendek
negatif atau yang dekat tanda minus ( ? ) adalah kaki negatif. Nilai kapasitasnya dari
0,47 IF 9 ( 5 sampai ribuan mikroFarad dengan voltase kerja dari beberapa
volt hingga ribuan volt. Adapun 2 6
' , ! ( 2
Sampel pada gambar diatas polaritas negatif pada kaki Kondensator Elektrolit.
Selain kondensator elektrolit Tampak pada gambar diatas polaritas negatif pada kaki
Kondensator Elektrolit. Selain kondensator elektrolit yang mempunyai polaritas pada
kakinya, ada juga kondensator yang berpolaritas yaitu kondensator solid tantalum.
yang mempunyai polaritas pada kakinya, ada juga kondensator yang berpolaritas yaitu
kondensator solid tantalum.
2.6.6. Dioda
Dioda adalah sambungan bahan p?n yang berfungsi terutama sebagai penyearah.
Bahan tipe?p menjadi sisi anode sedangkan bahan tipe?n menjadi katode. Bergantung
pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya, diode bisa berlaku sebagai sebuah
saklar tertutup (apabila bagian anode mendapatkan tegangan positif sedangkan
katodenya mendapatkan tegangan negatif) dan berlaku sebagi saklar terbuka (apabila
bagian anode mendapatkan tegangan negatif sedangkan katode mendapatkan tegangan
positif).
Kondisi tersebut terjadi hanya pada diode ideal?konseptual. Pada diode faktual
silikon) pada anode terhadap katode agar diode dapat menghantarkan arus listrik.
Tegangan sebesar 0,7V ini disebut sebagai tegangan halang ( " ). Diode yang terbuat dari bahan Germanium memiliki tegangan halang kira?kira 0,3V.
.
' 3 - ! 1
Adapun macam?macam diode adalah sebagai berikut:
a) dioda pemancar cahaya atau LED adalah dioda yang memancarkan cahaya bila
dipanjar maju. LED dibuat dari semikonduktor campuran seperti Galium
arsenida fosfida (GaAsP), Galium fosfida (GaP), Galium indium fosfida
(GaInP), Galium aluminium arsenida (GaAlAs) dsb.
b) dioda foto (fotovoltaic) digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi
energi listrik searah
c) dioda laser digunakan untuk membangkitkan sinar laser taraf rendah, cara
kerjanya mirip LED
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok Rangkaian
Rangkaian berfungsi untuk mensupplay arus ke tegangan ke seluruh
rangkaiaj yang ada. Rangkaian ini terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt
dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian kecuali
rangkaian " , sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk
mensupplay tegangan ke " , karena motor memiliki
tegangan kerja 12 volt. Rangkaian power supplay ditunjukkan gambar 3.1 dibawah:
Gambar 3.1: 0 $ -
Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC
menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan
empat buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200 QF.
Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan
!!
"
#
" "
# #
$%
& ' $
"
&' $ (
%&
# "
"
) # *$
$
(
sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi
untuk mensupplay 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.
3.2. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada.
Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar 3.2 dibawah:
Pin 31 6? *%% 6 (EA) diset (H). Ini dilakukan karena mikrokontroller AT89S51 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19
dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi
kecepatan mikrokontroller AT89S51 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam
program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke
tinggi akan me?reset mikrokontroller ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang
merupakan saluran/bus I/O 8 bit % % dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program
eksternal. Pin 1 sampai 8 adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10
sampai 17 adalah port 3. Masing?masing port dihubungkan dengan resistor, resistor ini
berfungsi agar arus yang dikeluarkan oleh masing?masing pin cukup besar untuk
mentrigger transistor. Pin 17 yang merupakan P3.7 dihubungkan dengan transistor
dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakan rangkaian minimum
mikrokontroller AT89S51 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program
sederhana pada mikrokontroller tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum
tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 17
sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum
tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground
pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan
! !
! ! "
3.3. Driver Motor Stepper
Motor stepper yang digunakan adalah . Untuk mengendalikan
motor stepper bipolar ini dibutuhkan sebuah rangkaian driver motor stepper.
Rangkaian driver motor stepper ini berfungsi untuk memutar motor stepper
searah/berlawanan arah dengan arah jarum jam. Mikrokontroler tidak dapat langsung
mengendalikan putaran dari motor stepper, karena itu dibutuhkan driver sebagai
perantara antara mikrokontroler dan motor stepper, sehingga perputaran dari motor
stepper dapat dikendalikan oleh mikrokontroler. Rangkaian driver motor stepper
bipolar ditunjukkan pada gambar 3.3 dibawah :
I III
II IV
Gambar 3.3 0 "
Untuk mempermudah penjelasan, maka rangkaian di atas dikelompokkan
menjadi 4 rangkaian. Pada rangkaian di atas, jika salah input rangkaian I yang
dihubungkan ke mikrokontroler diberi logika high dan input pada rangkaian lainnya
diberi logika low, maka kedua transistor tipe NPN C945 pada rangkaian I akan aktip.
mendapat tegangan 0 volt dari ground. Kolektor dari transistor C945 yang berada di
sebelah kiri atas diumpankan ke basis dari transistor tipe PNP TIP 127 sehingga basis
dari transistor TIP 127 mendapatkan tegangan 0 volt yang menyebabkan transistor ini
aktip (transistor tipe PNP akan aktip jika tegangan pada basis lebih kecil dari 4,34
volt). Aktipnya transistor PNP TIP 127 ini akan mengakibatkan kolektornya
terhubung ke emitor sehingga kolektor mendapatkan tegangan 12 volt dari Vcc.
Kolektor dari transistor TIP 127 dihubungkan ke kumparan, sehingga
kumparan akan mendapatkan tegangan 12 volt. Hal ini akan mengakibatkan kumparan
menimbulkan medan magnet. Medan magnet inilah yang akan mnarik motor untuk
mengarah ke arah kumparan yang menimbulkan medan magnet tersebut.
Sedangkan rangkaian II, III dan IV karena pada inputnya diberi logika low,
maka kumparannya tidak menimbulkan medan magnet, sehingga motor tidak tertarik
oleh kumparan?kumparan tersebut.
Demikian seterusnya untuk menggerakkan motor agar berputar maka harus
diberikan logika high secara bergantian ke masing?masing input dari masing?masing
#!$ "% &
3.4. Rangkaian Sensor
Sensor ini berfungsi untuk mengetahui ada/tidaknya koin yang dimasukkan ke alat.
Pada alat ini sensor yang digunakan adalah sebuah pemancar infra merah, sebuah poto
dioda yang diletakkan secara berhadapan dan sebuah rangkaian penerima sinyal infra
merah. Rangkaian pemancar infra merah ditunjukkan pada gambar di bawah ini,
Gambar 3.4. 0 $ %
Pada rangkaian di atas digunakan sebuah LED infra merah yang diserikan dengan
sebuah resistor 100 ohm 0 ini berfungsi untuk membatasi arus yang masuk ke LED infra merah agar LED infra merah tidak rusak. 0 yang digunakan adalah 100 ohm sehingga arus yang mengalir pada LED infra merah adalah sebesar:
5
0, 05 50
100 * *
0
= = =
Dengan besar arus yang mengalir ke LED infra merah, maka pancaran cahaya infra
merah akan semakin besar, yang menyebabkan jarak pancarannya akan semakin jauh.
Pancaran dari sinar infra merah akan diterima oleh poto dioda, kemudian akan
diolah oleh rangkaian penerima agar menghasilkan sinyal digital, dimana jika poto
dioda menerima pancaran sinar infra merah maka output dari rangkaian penerima ini
sinar infra merah, maka output dari rangkaian penerima akan mengeluarkan logika
low (0). Rangkaian penerima infra merah seperti gambar di bawah ini:
Gambar 3.5. 0 $
Poto dioda memiliki hambatan sekitar 15 s/d 20 Kohm jika tidak terkena sinar
infra merah, dan hambatannya akan berubah menjadi sekitar 80 s/d 300 Kohm jika
terkena sinar infra merah tergantung dari besarnya intensitas yang mengenainya.
Semakin besar intensitasnya, maka hambatannya semakin besar.
Pada rangkaian di atas, output dari poto dioda diumpankan ke basis dari
transistor tipa NPN C828, ini berari untuk membuat transistor tersebut aktip maka
tegangan yang keluar dari poto dioda harus lebih besar dari 0,7 volt. Syarat ini akan
terpenuhi jika poto dioda mendapatkan sinar infra merah. Analisanya sebagai berikut:
Jika sinar infra merah mengenai poto dioda, maka hambatan pada poto dioda
2 330.000
5 2, 619
1 2 300.000 330.000
0
? %% ?
0 0
= = =
+ +
Vout akan diumpankan ke basis dari transistor C828, karena tegangannya lebih besar
dari 0,7 volt yaitu 2,619 Volt maka transistor akan aktip.
Aktipnya transistor C828 akan menyebabkan% terhubung ke ,
sehingga % mandapat tegangan 0 volt dari ground, tegangan ini diumpankan ke basis dari transistor ke?2 tipe PNP A733, sehingga transistor ini juga aktip. Seterusnya
aktipnya transistor A733 akan menyebabkan colektornya terhubung ke emitor,
sehingga kolektor mandapat tegangan 5 volt dari Vcc. Kolektor dari transistor A733
dihubungkan ke transistor ke 3 tipe NPN C945, sehingga transistor ini aktip dan
kolektor mendapatkan tegangan 0 dari ground. Tegangan 0 volt yang merupakan
sinyal high (1) yang diumpankan ke mikrokontroler AT89S51, sehingga
mikrokontroler dapat mengetahui bahwa sensor ini mengirimkan sinyal (0), yang
berarti bahwa tidak ada kaleng minuman yang menghalangi sensor ini (kaleng
minuman dalam alat tidak ada atau habis). tegangan ini juga diumpankan ke basis dari
transistor ke?4 tipe PNP, sehingga transistor ini juga aktip dan LED indikator
menyala.
Transistor ke?4 tipe PNP A733 berfungsi untuk menyalakan LED sebagai
indikator bahwa sensor ini menerima pantulan sinar infra merah dari pemancar. LED
ini akan menyala jika sensor menerima sinar infra merah, dan akan mati jika sensor
tidak menerima sinar infra merah.
Jika ada koin yang dimasukkan ke dalam alat, maka pancaran infra merah
tersebut. Hal ini menyebabkan hambatan pada poto dioda berubah dari 300 Kohm
menjadi 15 Mohm saat foto dioda tidak terkena cahaya, sehingga:
2 330.000
5 0,107
1 2 15.000.000 330.000
0
? %% ?
0 0
= = =
+ +
Vout akan diumpankan be basis dari transistor C828, karena tegangannya hanya 0,107
Volt maka transistor tidak aktip.
Tidak aktipnya transistor C828 akan menyebabkan kolektornya tidak
terhubung ke emitor, sehingga kolektor mandapat tegangan 5 volt dari Vcc, tegangan
ini diumpankan ke basis dari transistor ke?2 tipe PNP A733, sehingga transistor ini
juga tidak aktip. Seterusnya tidak aktipnya transistor A733 akan menyebabkan
kolektornya tidak terhubung ke emitor, sehingga kolektor mandapat tegangan 0 volt
dari ground. Kolektor dari transistor A733 dihubungkan ke transistor C945, dimana
transistor tipe NPN ini akan aktip jika tegangan pada basis diatas 0,7 volt. Karena
tegangan pada basis 0 volt, maka transistor ini juga tidak aktip. Kolektor pada
transistor C945 mendapatkan tegangan 5 volt dari Vcc, tegangan inilah yang
kemudian diumpankan ke mikrokontroler AT89S51, sehingga mikrokontroler dapat
mengetahui bahwa sensor ini mengirimkan tegangan 5 volt (sinyal high (1)), yang
berarti bahwa ada kaleng minuman dalam alatyang menghalangi sensor ini. tegangan
ini juga diumpankan ke basis dari transistor ke?3 tipe NPN C945, sehingga transistor
3.5. Diagram Alir Pemrograman
Gambar 3.6. ( % % %
+,-, ,
. , -+/0 1 2
3-,41-5
3--+/0 1 6
.-7 5- 4.,
-,45-. -8- -9
-,45-. + .+0
, 4.,
41 5-. + .+0
41 5-. -8- -9 % .+0
: 2
7 .345-. -8- -9
09608 + , 14 , 5-.
-,45-. -8- -9
3-
3-,41-5
,41-5 ,41-5
,41-5
3-3.6. Sistem Kerja Program
Program diawali dengan start yang berarti alat dihidupkan, kemudian program akan
menunggu penekanan pada tombol password Setelah tombol password benar ditekan
maka alaram akan di matikan pintu di bukadan memaikan sensor dan jika tombol
password tidak benar (salah) maka alaram hidup. Jika ya maka tombol reset ditekan
dan mematikan alaram yang sedang bunyi. Kemudian pintu akan menutup kembali
seperti awal. Dan semua sensor akan aktif kembali dan perogram kembali ke awal
demikian seterusnya.
BAB IV
PENGUJIAN RANGKAIAN DAN PROGRAM
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay
Pengujian pada rangkaian power supplay ini dilakukan dengan mengukur tegangan
keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan voltmeter digital. Dari hasil
pengujian didapatkan tegangan keluaran pertama sebesar 4,9 volt dan tegangan
keluaran yang kedua sebesar 11.9 volt. Tegangan keluaran pertama tidak tepat 5 volt,
dan tegangan keluaran kedua tidak tepat 12 volt, hal ini dapat disebabkan oleh kualitas
dari komponen yang digunakan, namun hal ini tidak menjadi masalah, karena
tegangan yang dibutuhkan oleh rangkaian * +,- sebesar 4,5 – 6.0 volt, dan tegangan yang dibutuhkan oleh rangkaian driver motor stepper adalah
sebesar 7 volt sampai 12 volt. Dengan demikian rangkaian ini telah berjalan dengan
baik. Hal ini dapat dilihat dari gambar 3.1 pada bab 3.
Beban (Watt) Output (Volt)
0 5
5 4,8
10 4,7
15 4,5
Pada pengujian power supplay ada dua buah pengujian, karena pada rangkaian
yang digunakan mengunakan dua buah masukan yaitu 5 Volt untuk tegangan
rangkaian mikrokontroler dan 12 Volt untuk tegangan masukan pada .
Hasil pengujian power supplay dapat dilihat pada table 4.1 dan table 4.2.
Beban (Watt) Output (Volt)
0 12
5 11,7
10 11,6
15 11,2
20 11,1
4.2. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Pengujian pada rangkaian mikrokontroler AT89S51 ini dapat dilakukan dengan
menghubungkan rangkaian ini dengan rangkaian power supplay sebagai sumber
tegangan. Kaki 40 dihubungkan dengan sumber tegangan 5 volt, sedangkan kaki 20
dihubungkan dengan ground. Kemudian tegangan pada kaki 40 diukur dengan
menggunakan voltmeter. Dari hasil pengujian didapatkan tegangan pada kaki 40
sebesar 4,9 volt. Langkah selanjutnya adalah memberikan program sederhana pada
mikrokontroler AT89S51. Program yang diberikan adalah sebagai berikut :
Loop:
Cpl P3.7
Acall Tunda
Tunda:
Mov R7,#255
Tnd:
Mov R6,#255
Djnz r6,$
Djnz r7,Tnd
Ret
Program di atas akan mengubah logika yang ada pada P3.7 selama selang
waktu tunda. Jika logika pada P3.7 maka akan diubah menjadi , demikian
jika sebaliknya jika logika pada P3.7 low maka akan diubah ke , demikian
seterusnya.
Logika low akan mengaktipkan transistor sehingga LED akan menyala dan
logika high akan menonaktipkan transistor, sehingga LED padam. Dengan demikian
program ini akan membuat LED berkedip terus?menerus. Jika LED telah berkedip
terus menerus sesuai dengan program yang diinginkan, maka rangkaian
mikrokontroler telah berfungsi dengan baik.
4.3. Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper
Pengujian pada rangkaian driver ini dilakukan dengan menghubungkan
input rangkaian driver motor stepper ini dengan rangakaian mikrokontroler AT89S51
dan menghubungkan output dari rangkaian driver motor seperti pada gambar 3.3
Program di bawah akan memberikan logika high secara bergantian pada input
dari " , dimana input dari jembatan masing?masing dihubungkan ke P1.0,P1.1, P1.2 dan P1.3. Dengan program di bawah maka motor akan bergerak
searah dengan arah putaran jarum jam. Untuk memutar dengan arah sebaliknya, maka
diberikan program sebagai berikut :
Loop:
Clr P1.3
Setb P1.0
Acall Tunda
Clr P1.0
Setb P1.1
Acall Tunda
Clr P1.1
Setb P1.2
Acall Tunda
Clr P1.2
Setb P1.3
Acall Tunda
Sjmp Loop
Tunda:
Mov R7,#50
Tnd:
Mov R6,#255
Djnz r7,Tnd
Ret
Dengan program di bawah, maka motor akan berputar berlawanan arah dengan arah
putaran jarum jam. Tunda digunakan untuk mengatur kecepatan putar dari motor.
Semakin besar nilai yang diberikan pada tunda, maka perputaran motor akan semakin
lambat, dan sebaliknya.
Loop:
Clr P1.0
Setb P1.3
Acall Tunda
Clr P1.0
Setb P1.3
Acall Tunda
Clr P1.2
Setb P1.1
Acall Tunda
Clr P1.1
Setb P1.0
Acall Tunda
Sjmp Loop
Tunda:
Mov R7,#50
Mov R6,#255
Djnz r6,$
Djnz r7,Tnd
Ret
Ketika rangkaian kendali motor ini mendapatkan masukan dari port bdiberikan
logika 1 ( ) dan port b1 diberikan logika 0 ( ) maka terminal 1 yang terhubung
ke motor akan menjadi ground dan terminal 2 yang juga terhubung ke motor akan
menjadi VS (12 volt). Dengan demikian maka motor akan berputar. Selanjutnya
ketikarangkaian kendali ini mendapatkan masukan dari pengendali mikro, yaitu portbo
diberikan logika 1 ( ) dan port b1 diberikan logika 1 ( ) maka terminal 1 yang
terhubung ke motorakan menjadi VS (12 volt) ground dan terminal 2 yang juga
terhubung ke motorakan menjadi ground. Dengan demikian maka motor akan berputar
berbalik arah.
Dengan demikian dapat diperoleh data pengujian motor stepper . Hal ini dapat
dilihat pada table 4.3.
Input Output
Motor Input 1 Input 2 Output 1 Output 2
0 0 0 0 Tidak berputar
0 1 0 0 Tidak berputar
1 0 0 12V berputar
4.4. Pengujian Rangkaian Sensor
Pengujian pada rangkaian sensor gerak ini dapat dilakukan dengan cara
menghubungkan rangkaian ini dengan sumber tegangan 5 volt, kemudian meletakkan
poto dioda dan infra merah secara berhadapan. Ketika diletakkan secara berhadapan,
maka pancaran sinar infra merah akan mengenai poto dioda, sehingga menyebabkan
LED indikator pada rangkaian penerima akan menyala, dan tegangan output rangkaian
sebesar 0,2 volt. Namun ketika antara infra merah dan poto dioda diberi suatu
penghalang, yang menyebabkan pancaran infra merah tidak mengenai poto dioda, hal
ini menyebabkan LED indikator pada rangkaian penerima tidak menyala dan tegangan
output dari rangkaian ini sebesar 4,8 volt.
Pengujian selanjutnya dilakukan dengan cara menghubungkan rangkaian
terhadap multimeter digital, sehingga yang diukur adalah besar tegangan yang
dihasilkan sensor dengan jarak cahaya yang diterima oleh sensor infra red, cara
pengujian sensor infra red dapat dilihat pada gambar 3.5.
Pengujian dilakukan dengan mengunakan volt meter, hal ini dilakukan untuk
dapat mengetahui tegangan yang dihasilkan dari jara yang telah ditentukan. Hasil
Jarak (meter) Tegangan (Volt)
2 4,8
4 4,2
6 4,0
8 3,9
10 3,6
12 0
Dari hasil pengujian sensor infra red dapat diketahui bahwa sensor infra red
dapat menerima cahaya infra mera pada jarak kurang dari 10 m, sedangkan apabila
jarar sensor penerima infra red dengan pemancar infra red 11 m, maka sensor
penerima infra red tidak dapat menerima cahaya infra merah dengan baik, bahkan
sensor tidak menerima cahaya infra merah.
.
4.5. Pengujian Rangkaian Display Seven Segmen
Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini
dengan rangkaian mikrokontroler, kemudian memberikan data tertentu pada port serial
dari mikrokontroler. Seven segmen yang digunakan adalah common anoda, dimana
semen akan menyala jika diberi logika 0 dan sebaliknya segmen akan mati jika diberi
logika 1. Dari hasil pengujian diperoleh data yang harus dikirimkan ke port serial
' 0 "
Program yang diisikan pada mikrokontroler untuk menampilkan nilai?nilai
tersebut adalah sebagai berikut:
bil0 equ 21h
bil1 equ 0edh
bil2 equ 19h
bil3 equ 89h
bil4 equ 0c5h
bil5 equ 83h
bil6 equ 03h
bil7 equ 0e9h
bil8 equ 01h
bil9 equ 81h
Loop:
mov sbuf,#bil0
Jnb ti,$
Clr ti
sjmp loop
Pengujian seven sengmen dapat dilakukan dengan cara menghubungkan
rangkaian seven segmen dengan rangkaian mikrokontroler yang hasil keluaran dari
input yang dimasukan pada rangkaian mikrokontroler dapat dilihat pada 5.6 berikut.
4.6. Pengujian Rangkaian Relay
Pengujian rangkaian dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt dan 0
volt pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN,
transistor jenis ini akan aktip jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan tidak aktip
jika pada basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktipnya transistor akan mengaktipkan
relay. Pada alat ini relay digunakan untuk memutuskan hubungan tegangan power
supplay, dimana hubungan yang digunakan adalah normal 97 5< dengan demikian jika relay aktip maka hubungan ke tegangan power supllay akan terhubung,
sehingga rangkaian hidup, sebaliknya jika tidak aktip, maka tegangan
s y akan terputus, sehingga rangkaian transistor akan terputus otomatis dan
mati. Dan bentuk dapat dilihat pada gambar 4.2.
'
Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis transistor,
jika relay aktip, maka tegangan terhubung, sehingga rangkaian akan
Pengujian selanjutnya dilakukan dengan menghubungkan input rangkaian ini
ke mikrokontroler pada P0.1 kemudian memberikan program sederhana pada
mikrokontroler AT89S51. Program yang diberikan adalah sebagai berikut:
Setb P0.1
. . .
Perintah di atas akan memberikan logika high pada P0.1, sehingga P0.1 akan
mendapatkan tegangan 5 volt. Tegangan 5 volt ini akan mengaktipkan
C945, sehingga juga menjadi aktip dan hubungan tegangan
terhubung, sehingga rangkain hidup. Berikutnya memberikan program sederhana
untuk menonaktipkan Programnya sebagai berikut:
Clr P0.1
. . .
Perintah di atas akan memberikan logika pada P0.1, sehingga P0.1 akan
mendapatkan tegangan 0 volt. Tegangan 0 volt ini akan menonaktipkan transistor.
Motor?n Tampa beban (sekon) Dengan beban
piringan(sekon)
Motor 1 0,2 0,3
Motor 2 0,3 0,4
Motor 3 0,3 0,3
Motor 4 0,2 0,3
4.7. Pengujian Rangkaian Keypad
Pengujian rangkaian tombol ini dapat dilakukan dengan menghubungkan rangkaian
ini dengan mikrokontroler AT89S51, kemudian memberikan program sederhana
untuk mengetahui baik/tidaknya rangkaian ini. Rangkaian dihubungkan ke port 2.
Untuk Mengecek penekanan pada 4 tombol yang paling atas. Dengan demikian maka
pin P2.0 akan mendapat logika (0), dan yang lainnya mendapat logika (1),
seperti berikut. Hal ini dapat dilihat pada gambar 4.3.
Gambar 4.3: 0 2
Pengujian rangkaian ini untuk mengetahui kinerja mikrokontroler AT89C52 dan
. Pengujian dilakukan dengan membuat program yang berfungsi untuk
mengeluarkan data biner yang dapat menyalakan dan memadamkan LED pada port P0
sesuai dengan masukan tombol yang ditekan. Tombol yang digunakan disini
mengontrol LED. Setiap tombol pada memiliki 2 fungsi yaitu untuk
menyalakan dan memadamkan LED. Jika tombol ditekan, seperti pada table 4.7.
Input keyped Port 1
Output port 0
Led 1 Led 2 Led 3 Led 4 Led 5 Led 6 Led 7 Led8
1 11111110 On Off Off Off Off Off Off Off
2 11111101 Off On Off Off Off Off Off Off
3 11111011 Off Off On Off Off Off Off Off
4 11110111 Off Off Off On Off Off Off Off
5 11101111 Off Off Off Off On Off Off Off
6 11011111 Off Off Off Off Off On Off Off
7 10111111 Off Off Off Off Off Off On Off
8 01111111 Off Off Off Off Off Off Off On
9 11111111 Off Off Off Off Off Off Off Off
0 11111111 Off Off Off Off Off Off Off Off
A 11111111 Off Off Off Off Off Off Off Off
B 11111111 Off Off Off Off Off Off Off Off
&
Program yang diisikan pada mikrokontroler untuk menguji rangkaian keypad
adalah sebagai berikut:
Tombol1:
Mov P0,#0FEH
Mov a,P0
Cjne a,#0EEH,Tombol2
Setb P3.7
Sjmp Tombol1
Tombol2:
Cjne a,#0DEH,Tombol1
Sjmp Tombol1
Program diatas akan menunggu penekanan pada tombol 1 dan tombol 2, jika
tombol 1 ditekan, maka program akan menyalakan LED yang ada pada P3.7. Jika
tombol 2 ditekan, maka program akan mematikan LED yang ada pada P3.7.
Jika rangkaian telah berjalan sesuai program yang diberikan, maka rangkaian
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari perancangan alat yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
a. Sistem pengamatan rumah dengan menggunakan security password akan
aktif apabila ditekan password 1807 , maka rangkaian mikrokontroler
AT89S51 akan megirim perintah untuk menghidupkan motor stepper dan
pintu akan terbuka dan objek melewti sensor infra red, dan rangkaian
pengaman rumah akan aktif.
b. Apabila password yang diketikan 1807 maka pintu akan terbuka secara
otomatis, dan apabila password yang diketikan bukan angka 1807 maka
alaram akan bordering 1 kali sebagai peringatan pertama, dan apabila
dilakukan pengetikan password lebih dari 2 kali dan password yang
ditekan bukan 1807 maka alaram akan bordering sebagai tanda keadaan
tidak aman.
c. Sistem pengaman rumah dengan security password tidak akan berfungsih
apabilah password belum ditekan tombol 1807 dan bila terjadi pembobolan
pada rumah tampa menekan password, maka alaram akan berdering,
d. Sistem kerja rangkaian infra red pada sistem pengaman rumah dengan
menggunakan password adalah apabila ada objek yang dideteksi sensor
infra red namun belum terjadi penekanan password maka rangkaian infra
red akan mengirimkan perintah kerangkaian mikrokontroler untuk
menghidupkan alaram dan alaram akan hidup secara otomatis .
e. Security password dirancang untuk membuka pintu otomatis dengan
menggunakan password sebagai sarat untuk membuka pintu, sehingga
apabila tidak menggetikan password yang benar maka pintu akan tetap
tertutup dan alaram akan bordering.
f. Apabila password yang diketikan telah benar sesuai dengan password yang
diset pada mikrokontroler AT89S51 maka pintu akan terbuka secara
otomatis, sedangkan infra red berfungsi untuk mendeteksi pergerakan
objek, setelah objek telah menjauhi infra red maka pintu akan tertutup
5.2. Saran
a. Dengan peracangan alat security password ini diharapkap dapat
dikembakan pada masyarakat sebagai sistem pengaman rumah yang
terbaru dengan mengunakan alat?alat mikro dan menggunakan keepisienan
yang cukup tinggi.
b. Sebaiknya dengan adanya alat pengaman rumah security password yang
berbasi mikrokontroler ini ada pengembangan menuju kesempurnaan
pengaman rumah yang lebih sempurna dan lebih episien.
c. Diharapkan dengan adanya alat penggaman rumah yang berbasi mikroler
dapat dikembangkan lebih baik lagi dan lebih episien untuk memenuhi
tuntutan kemajuan teknologi sekarang ini yang bergerak sangat cepat.
d. Untuk mendapatkan hasil perancangan alat yang maksimum dengan
mengunakan mikrokontroler AT89S51 dan sensor infra red , sistem
rancangan alat juga mengunakan komponen pendukung yang diperlukan
pada rangkaian security password untuk memperoleh kesempurnaan alat
pengaman security password berbasis mikro.
e. Dengan adanya perancangan alat yang berbasis mikrokontroler dengan
menggunakan sensor dan IC AT89S51 saya harapkan dapat menambah
DAFTAR PUSTAKA
Agfianto . 2004. Belajar Mikrokontroler AT89S51/52/55 Teori dan Aplikasi. Edisi
kedua. Jakarta. Penerbit:Gava Media.
Andi. 2003. Panduan Praktis Teknik AntarMuka dan Pemograman Mikrokontroler
AT89S51. Jakarta. Penerbit: PT Elex Media Komputindo.
Brey B Barry. 2002. The Intel Mikroprocesor, Edisi Kelima. Jakarta. Penerbit:
Erlangga dan Prentice Hall. Inc.
Alvino, Albert Paul, Prinsip?prinsip Elektronika. Jilit 1 dan 2. Jakarta. Penerbit:
Salemba Teknika.
M. G. Joshi, Trandusers For Instrumentation, New Delhi, Penerbit: Laxmi
Publikacation.
Widodo, S.Si, Mkom, Interfacing Komputer dan Mikrokontroler. Jakarta. Penerbit :
PROGRAM KESELURUHAN PERANCAGAN ALAT SISTEM PENGAMAN RUMAH
; = = = = initialisasi port = = = = ;
alarm bit P2.4
lampu bit P2.1
sensor_teg bit p3.3
motor1 bit p2.0
motor2 bit p2.1
motor3 bit p2.2
motor4 bit p2.3
Utama:
clr alarm mov p0,#0 mov p1,#0 clr alarm mov 70h,#0 mov 71h,#0 mov 72h,#0 mov 73h,#0
mov 64h,#0 ;jumlah kesalahan acall delay
mov sbuf,#Kosong jnb ti,$
clr ti
mov sbuf,#Kosong jnb ti,$
clr ti
mov sbuf,#Kosong jnb ti,$
clr ti
mov sbuf,#Kosong jnb ti,$
clr ti
Bdg_Kode1: clr alarm
mov 60h,#1 mov 61h,#8 mov 62h,#0
mov 63h,#7 ; password 1 mov 7ah,#bdg_kode1
sjmp Tbl_Satu
tbl_Satu:
call cek_sensor mov P0,#7fh mov a,p0
cjne a,#77h,tbl_Dua mov 74h,#bil1 Mov 70h,#1 acall tampil
Recek_tbl_Satu: call cek_sensor mov a,p0
mov 74h,#bil2 Mov 70h,#2 acall tampil
Recek_tbl_Dua: call cek_sensor mov a,p0
cjne a,#7bh,Recek_tbl_Dua ljmp Tbl_Satu1
tbl_Tiga:
cjne a,#7dh,Tbl_Empat mov 74h,#bil3
Mov 70h,#3 acall tampil
Recek_tbl_Tiga: call cek_sensor mov a,p0
cjne a,#7dh,Recek_tbl_Tiga ljmp Tbl_Satu1
Tbl_Empat:
mov P0,#0bfh mov a,p0
cjne a,#0b7h,Tbl_Lima mov 74h,#bil4
Mov 70h,#4 acall tampil Recek_tbl_Empat:
call cek_sensor mov P0,#0bfh mov a,p0
cjne a,#0b7h,Recek_tbl_Empat Ljmp Tbl_Satu1
Tbl_Lima:
cjne a,#0bbh,Tbl_Enam mov 74h,#bil5
Mov 70h,#5 acall tampil
Recek_tbl_Lima: call cek_sensor mov a,p0
cjne a,#0bbh,Recek_tbl_Lima ljmp Tbl_Satu1
Tbl_Enam:
acall tampil
Recek_tbl_Enam: call cek_sensor mov a,p0
cjne a,#0bdh,Recek_tbl_Enam ljmp Tbl_Satu1
Tbl_Tujuh:
mov P0,#0dfh mov a,P0
cjne a,#0d7h,Tbl_Delapan mov 74h,#bil7
Mov 70h,#7 acall tampil
Recek_tbl_Tujuh: call cek_sensor mov P0,#0dfh mov a,p0
cjne a,#0d7h,Recek_tbl_Tujuh ljmp Tbl_Satu1
Tbl_Delapan:
cjne a,#0dbh,Tbl_Sembilan mov 74h,#bil8
Mov 70h,#8 acall tampil Recek_tbl_Empat:
call cek_sensor mov P0,#0bfh mov a,p0
cjne a,#0b7h,Recek_tbl_Empat Ljmp Tbl_Satu1
Tbl_Lima:
cjne a,#0bbh,Tbl_Enam mov 74h,#bil5
Mov 70h,#5 acall tampil
Recek_tbl_Lima: call cek_sensor mov a,p0
cjne a,#0bbh,Recek_tbl_Lima ljmp Tbl_Satu1
Tbl_Enam:
