Perancangan Sistem Navigator Keamanan Kendaraan Berbasis ATMEGA 8535

(1)

DAFTAR PUSTAKA

Data sheet Mikrokontroler ATMega 8535 Data sheet Ultrasonik SRF04

Syahrul. 2012. Mikrokontroler AVR ATMEGA 8535. Jakarta : Informatika.

Nurcahyo, Sidik. 2005.Pemrograman AVR Atmel.Yogyakarta: Andi Publisher.

(2)

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Diagram Blok

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian

Berdasarkan diagram blok diatas, sistem menggunakan sensor ultrasonik SRF04, Photo transistor, LM35, RFID sebagai input (masukan). Pada sistem perancangan ini mengunakan sensor SRF04 sebanyak 4 buah,yang diletakkan pada depan, belakang, dan sisi kiri dan kanan pada kendaraan. Adapun sistem keamanan pengunci kendaraan menggunakan RFID. Pada sistem ini SRF04 berfungsi sebagai

SRF 04 Depan

SRF 04 Belakang

SRF 04 Kiri

SRF 04 Kanan

ATMEGA 8535

Buzzer

Solenoid (Rem) LCD Display

(3)

sensor jarak, Photo transistor berfungsi untuk mengukur kecepatan, LM35 berfungsi untuk mengukur suhu mesin pada kendaraan. Output (keluaran) pada sistem ini adalah berupa Buzzer (alarm) dan rem. Pada saat kecepatan, jarak dan suhu mesin pada kendaraan melewati ambang batas maka Buzzer akan bunyi sebagai tanda peringatan akan adanya bahaya. LCD berfungsi untuk menampilkan sistem keamanan terkunci atau tidak, dan juga menampilkan jarak,kecepatan, dan suhu mesin yang telah terukur. Untuk sensor SRF04 yang terletak di depan dan belakang pada kendaraan akan otomatis berhenti hal ini dikarenakan sensor SRF04 yang terletak pada depan dan belakang kendaraan mengirimkan perintah ke Mikrokontroler agar berhenti. Maka dari itu pada saat jarak dan kecepatan yang melebihi ambang batas normal,setelah bunyi buzzer (alarm) maka kendaraan akan otomatis berhenti.

3.2 Perancangan Pengendali Sistem

Rancangan sistem rangkaian terdiri dari mikrokontroler, sensor, LCD display,dll. Komponen – komponen tersebut memiliki fungsi yang berbeda-beda. Dalam rancangan ini, prinsip kerja masing – masing komponen dapat dijabarkan sebagai berikut :

3.2.1 Sensor Ultrasonik SRF04

(4)

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF04

3.2.2 Mikrokontroler

Mikrokontroler yang digunakan dalam rancangan ini adalah Tipe ATMega 8535, yaitu mikrokontroler tipe AVR. Mikrokontroler berfungsi mengendalikan sistem berdasarkan input yang diterima dari sensor ultrasonic SRF04, Photo transistor, dan LM35. Dari input sensor tersebut mikrokontroler mengontrol jarak, kecepatan, dan suhu mesin pada kendaraan. Jika jarak, kecepatan, dan suhu mesin

(5)

pada kendaraan telah melewati batas ambang (batas tidak aman) mikrokontroler akan mengirimkan perintah kepada buzzer (alarm) yang akan memberikan peringatan berupa suara dan rem agar kendaraan berhenti dengan otomatis.

Gambar 3.3 Konfigurasi Pin ATMega 8535

3.2.3 LM 35

(6)

Gambar 3.4 Rangkaian LM35

3.2.4 LCD (Liquid Crystal Display)

(7)

(8)

(9)

Gambar 3.6 Flowchart

(10)

berhenti. Kemudian sistem juga membaca suhu mesin pada kendaraan, apabila suhu mesin berada pada nilai yang diambang batas (pada sistem ini nilai ambang batas dari suhu mesin adalah >800C) maka mikrokontroler akan mengirimkan perintah untuk mengaktifkan buzzer sebagai tanda peringatan adanya bahaya. Jarak dan suhu mesin yang terukur akan ditampilkan pada LCD Kemudian sensor photo transistor akan membaca kecepatan kendaraan apabila kecepatan kendaraan melebihi batas maksimum maka mikrokontroler akan akan memberikan perintah pada buzzer untuk diaktifkan ,maka pada LCD akan muncul pesan peringatan dan mikrokontroler akan memerintahkan agar kendaraan dihentikan.

3.4 Perancangan Algoritma Program

Perancangan Software adalah proses perancangan untuk pembuatan program yang nantinya akan dijalankan oleh Mikrokontroler. Sebuah mikrokontroler tidak akan bekerja sebelum diberikan program.

3.5 Rancangan Program

Berikut ini adalah rancangan program sistem keamanan kendaraan yang ditulis dengan bahasa pemrograman C. Perintah - perintah program dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. #include <delay.h> #include <alcd.h> #include <stdio.h>

(11)

Merupakan perintah untuk deklarasi rutin yang digunakan sesuai dengan nama rutin tersebut.

3. unsigned int t,H,B,s; char RFID[16],ID,v,i;

Merupakan perintah untuk medeklarasikan variabel–variabel yang digunakan. 4. PORTA=0x80;

DDRA=0x40;

PORTB=0x48; DDRB=0xF7;

PORTC=0x00; DDRC=0x00;

PORTD=0xA3; DDRD=0x5C;

Merupakan perintah untuk menginisialisasi PORT, yaitu PORT A, B, C, dan D serta nilai awal dari port tersebut.

5. lcd_init(16); lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("SISTEM PENGAMAN"); lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf(" BERKENDARAAN");

Start1:

delay_ms(1000); lcd_clear();

(12)

6. lcd_putsf("SISTEM PENGAMAN"); lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf(" TERKUNCI");

Merupakan perintah yang menamplkan bahwa sistem keamanan dalam keadaan terkunci yang ditampilkan pada layar LCD.

7. Read_PingF(); Read_PingB(); Read_PingL(); Read_PingR();

Merupakan perintah untuk membaca sensor ping yang berada di depan, belakang, kiri, dan kanan pada kendaraan.

8.s = read_adc(1); lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf("SPEED : Km/J"); lcd_gotoxy(8,0);

if (s >800){for (i=0;i<3;i++){PORTB.1 = 1; delay_ms(50);PORTB.1 = 0;delay_ms(50);}}

Merupakan perintah untuk mengukur kecepatan pada kendaraan yang akan ditampilkan pada LCD dan mengaktifkan buzzer.

9. lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("Suhu mesin: "); lcd_gotoxy(11,1);

delay_ms(1000);

if (t >810){for (i=0;i<3;i++){PORTB.1 = 1; delay_ms(50);PORTB.1 = 0;delay_ms(50);}}

(13)

10. lcd_gotoxy(0,0);

lcd_putsf(" Jarak Objek "); lcd_gotoxy(8,1);

Merupakan perintah untuk membaca jarak objek pada sensor ping, nilai yang terukur akan ditampilkan pada LCD.

lcd_putsf("Depan : CM"); Display();

if (H<100){PORTB.0 = 0;PORTB.7 = 0;PORTD.2 = 1;} Merupakan perintah yang menampilkan jarak pada sensor ultrasonik depan, dan mengaktifkan pengereman.

lcd_putsf(" Back: CM"); Display();}

if (H<100){PORTB.0 = 0;PORTB.7 = 0;PORTD.2 = 1;} Merupakan perintah yang menampilkan jarak pada sensor ultrasonik bagian belakang.

13. if (H<140){Sound(); lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("Kanan: CM"); Display();}

(14)

14. if (H<140){Sound(); lcd_gotoxy(0,1);

lcd_putsf("Kiri : CM"); Display();}

(15)

BAB IV

DATA DAN ANALISA DATA

4.1. Pengambilan Data

Berikut merupakan beberapa data yang perlu diambil :

4.1.1 Pengambilan Data Test Point Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535

Tabel 4.1 Data Test Point Rangkaian Mikrokontroler ATMega 8535

(16)

29 0,02 30 4,94 31 0 32 4,94 33 4,93 34 0,02 35 0,01 36 4,95 37 1,61 38 0,02 39 0,02 40 0,03

Dari data test point di atas dapat kita simpulkan bahwa mikrokontroler bekerja dengan baik, misalnya pada pin 10 berfungsi sebagai Vcc dengan tegangan 5V dan untuk pin 11 berfungsi sebagai ground dengan tegangan 0V.

4.1.2 Pengambilan Data Test Point Rangkaian Regulator LM7805

Tabel 4.2 Data test point rangkaian catu daya

Input Output Ground

12,03 5,01 0

(17)

4.1.3 Pengambilan Data Test Point Rangkaian LCD

Tabel 4.3 Data test point rangkaian LCD

Pin Tegangan (V)

4.1.4 Pengambilan Data Pengamatan RFID

Tabel 4.4 Data Keluaran RFID

Nilai Tegangan Pada Saat Sistem Pengaman Terkunci (V)

Nilai Tegangan Pada Saat Sistem Non Aktif (V)

(18)

Pada saat sistem terkunci, RFID belum bekerja, oleh karena itu tegangan yang terukur sebesar 0 V. Sistem non aktif adalah pada saat RFID sudah digunakan, dan tegangan yang terukur adalah sebesar 4,98 V.

Tabel 4.5 Data Keluaran Sensor SRF04 Depan

No Kecepatan Jarak Waktu Respon

Solenoid (Detik)

Tegangan (V)

1 30 Km / Jam 3 cm 1 4,94

2 40 Km / Jam 5 cm 1 4,90

3 50 Km / Jam 7 cm 1,2 4,92

4 80 Km / Jam 10 cm 1,3 4,94

Tabel 4.6 Data Keluaran Sensor SRF04 Belakang

Solenoid (Detik)

Tegangan (V)

1 30 Km / Jam 3 cm 1,1 4,94

2 40 Km / Jam 5 cm 1,3 4,90

3 50 Km / Jam 7 cm 1,4 4,92

(19)

Tabel 4.7 Data Keluaran Sensor Samping Kanan

Tabel 4.8 Data Keluaran Sensor SRF04 Samping Kiri

Buzzer (Detik)

Dari data yang diperoleh, dapat dilihat bahwa sensor ultrasonik SRF04 bekerja dengan baik, dengan respon buzzer dan pengereman menggunakan solenoid rata-rata 1 detik.

4.1.5 Pengambilan Data Pengamatan Sensor LM35

Tabel 4.9 Data Keluaran Suhu Mesin pada kendaraan menggunakan sensor LM35

Suhu Waktu Respon Buzzer (Detik) Tegangan (V)

810C 1,2 4,94

820C 1,2 4,95

(20)

Berikut ini foto – foto yang menampilkan, jarak,kecepatan, dan suhu mesin yang terukur.

Gambar 4.1 Sistem pengaman dalam keadaan terkunci (non aktif)

(21)

Gambar 4.3 Kecepatan dan Suhu mesin yang terukur ditampilkan pada LCD

4.2 Pembahasan

1. Yang dibuat pada perancangan sistem keamanan ini adalah miniatur (prototype) dengan memakai solenoid pada motor dc berputar.

(22)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Adapun Kesimpulan yang dapat diambil dari pembuatan perancangan sistem navigator keamanan kendaraan adalah sebagai berikut :

1. Sistem menggunakan sensor ultrasonik SRF04, Photo transistor, LM35, RFID (Radio Frequency Indentification) sebagai input (masukan). SRF04 berfungsi sebagai sensor jarak, Photo transistor berfungsi untuk mengukur kecepatan, LM35 berfungsi untuk mengukur suhu mesin pada kendaraan.

2. Pada saat kecepatan, jarak dan suhu mesin pada kendaraan melewati ambang batas maka Buzzer akan bunyi sebagai tanda peringatan akan adanya bahaya.

(23)

5.2 Saran

(24)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 Mikrokontroler ATMega 8535

AVR merupakan seri mikrokontroller CMOS 8-bit buatan Atmel,

berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua

instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register

general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interupt

internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, serta

mode power saving. Beberapa diantaranya mempunyai ADC dan PWM

internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang

mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem

menggunakan hubungan serial SPI. Chip AVR yang digunakan untuk tugas

akhir ini adalah ATmega8535.

ATmega8535 adalah mikrokontroller 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 komsumsi daya versus

kecepatan proses.

2.1.1. Pin - Pin Mikrokontroller AVR ATmega8535

Konfigurasi Pin Mikrokontroller AVR ATmega8535 dengan kemasan

40-pin DIP (dual in-line package) dapat dilihat pada Gambar 2.1. Untuk

memaksimalkan performa dan paralelisme, AVR menggunakan arsitektur Harvard

(dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data). Instruksi pada memori

program dieksekusi dengan pipelining single level. Selagi sebuah instruksi

(25)

Gambar 2.1 Konfigurasi Pin Mikrokontroller ATmega8535

1) Port A (PA7..PA0)

Port A berfungsi sebagai input analog pada A/D Konverter. Port A juga

berfungsi sebagai suatu Port I/O 8-bit dua arah, jika A/DKonverter tidak

digunakan. Pin - pin Port dapat menyediakanresistor internal pull-up (yang

dipilih untuk masing-masing bit).Port A output buffer mempunyai karakteristik

gerakan simetrisdengan keduanya sink tinggi dan kemampuan sumber. Ketika

pinPA0 ke PA7 digunakan sebagai input dan secara eksternal ditarikrendah, pin

– pin akan memungkinkan arus sumber jika resistor internal pull-up diaktifkan.

Pin Port A adalah tri-stated manakala suatu kondisi reset menjadi aktif,

sekalipun waktu habis.

2) Port B (PB7..PB0)

Port B adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up

(yang dipilih untuk beberapa bit). Port B output buffer mempunyai karakteristik

(26)

input, pin port B yang secara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika

resistor pullupdiaktifkan. Pin Port B adalah tri-stated manakala suatu kondisi

reset menjadi aktif, sekalipun waktu habis.

3) Port C (PC7..PC0)

Port C adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up

(yang dipilih untuk beberapa bit). Port C output buffer mempunyai karakteristik

gerakan simetris dengan keduanya sinktinggi dan kemampuan sumber. Sebagai

input, pin port C yangsecara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika

resistor pullup diaktifkan. Pin Port C adalah tri-stated manakala suatu kondisi

4) Port D (PD7..PD0)

Port D adalah suatu Port I/O 8-bit dua arah dengan resistor internalpull-up

(yang dipilih untuk beberapa bit). Port D output buffer mempunyai karakteristik

gerakan simetris dengan keduanya sinktinggi dan kemampuan sumber. Sebagai

input, pin port D yangsecara eksternal ditarik rendah akan arus sumber jika

resistor pullup diaktifkan. Pin Port D adalah tri-stated manakala suatu kondisi

5) RESET (Reset input)

6) XTAL1 (Input Oscillator)

7)XTAL2 (Output Oscillator) AVCC adalah pin penyedia tegangan untuk port

A dan A/D Konverter

8)AREF adalah pin referensi analog untuk A/D konverter.

2.1.2. Port Sebagai Input / Output Digital

ATmega8535 mempunyai empat buah port yang bernama PortA, PortB,

PortC, dan PortD. Keempat port tersebut merupakan jalur bi-directional dengan

(27)

Tiap port mempunyai tiga buah register bit, yaitu DDxn, PORTxn, dan

PINxn. Huruf ‘x’ mewakili nama huruf dari port sedangkan huruf ‘n’ mewakili

nomor bit. Bit DDxn terdapat pada I/O address DDRx, bit PORTxn terdapat

pada I/O address PORTx, dan bit PINxn terdapat pada I/O address PINx. Bit

DDxn dalam regiter DDRx (Data Direction Register) menentukan arah pin. Bila

DDxn diset 1 maka Px berfungsi sebagai pin output. Bila DDxn diset 0 maka Px

berfungsi sebagai pin input. Bila PORTxn diset 1 pada saat pin terkonfigurasi

sebagai pin input, maka resistor pull-up akan diaktifkan. Untuk mematikan

resistor pull-up, PORTxn harus diset 0 atau pin dikonfigurasi sebagai pin output.

Pin port adalah tri-state setelah kondisi reset. Bila PORTxn diset 1 pada saat pin

terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 1. Dan bila

PORTxn diset 0 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port

akan berlogika 0.

Saat mengubah kondisi port dari kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0)

ke kondisi output high (DDxn=1, PORTxn=1) maka harus ada kondisi peralihan

apakah itu kondisi pull-up enabled (DDxn=0, PORTxn=1) atau kondisi output

low (DDxn=1, PORTxn=0). Biasanya, kondisi pull-up enabled dapat diterima

sepenuhnya, selama lingkungan impedansi tinggi tidak memperhatikan

perbedaan antara sebuah strong high driver dengan sebuah pull-up. Jika ini

bukan suatu masalah, maka bit PUD pada register SFIOR dapat diset 1 untuk

mematikan semua pull-up dalam semua port. Peralihan dari kondisi input

dengan pull-up ke kondisi output low juga menimbulkan masalah yang sama.

Maka harus menggunakan kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) atau kondisi

output high (DDxn=1, PORTxn=0) sebagai kondisi transisi. Lebih detil

(28)

2.2 Radio Frequency Identification Device (RFID)

Radio Frekuensi Identification Device (RFID) adalah suatu perangkat

teknologi komunikasi yang bekerja secara wireless. RFID memungkinkan

pengguna untuk mengidentifikasi objek tag dengan menggunakan frekuensi

radio. Cara kerja dari RFID adalah mendeteksi dan mengidentifikasikannya tag

dengan menggunakan reader, kemudian mentransmisikan data hasil baca ke

komputer host atau perangkat – perangkat yang lainnya untuk diproses lebih

lanjut. Secara umum, terdapat beberapa bagian penting dalam RFID yang

digunakan dalam suatu sistem yaitu reader, tag, dan host (controller).

2.2.1 Readers RFID

Sebuah Reader RFID adalah benar-benar radio, seperti yang ada di dalam

mobil yang membedakan adalah Reader RFID mengambil menggunakan signal

analog bukan hip-hop. Reader-nya menghasilkan listrik yang mengalir melalui

kabel, listrik tersebut mengenai sebagian logam pada antena dan

(29)

Gambar 2.2 RFID Card

Gambar 2.3 Cara Kerja RFID

Reader tidak hanya menghasilkan sinyal yang dikirim melalui antena ke

angkasa, tetapi juga mendengarkan respon dari tag sehingga reader merupakan

penjembatan antara tag RFID dan modul controller. Reader RFID pada dasarnya

adalah piranti komputer mini yang terdiri dari tiga bagian: antena, modul RF yang

bertugas untuk berkomunikasi dengan tag RFID dan modul controller yang

(30)

reader juga berfungsi sebagai pemberi daya (untuk tag pasif) dan menuliskan data

ke dalam tag (untuk smart tag). Reader RFID mengirimkan dan menerima

gelombang analog dan mengubah mereka menjadi untaian nol dan satu, bit dari

informasi digital.

2.2.2 Tag

Tag dapat bekerja dengan mengambil tenaga dari energi gelombang

radio yang dipancarkan oleh reader. Fungsi dari tag adalah memberikan

tanggapan kepada reader dengan mengirimkan sinyal kembali sesaat setelah

reader mengirimkan sinyal radio ke udara.

Tag RFID dibuat dari dua bagian dasar: chip, atau integrated circuit

(IC), dan antenna. chip adalah sebuah komputer kecil yang menyimpan nomor

seri unik dari chip. Chip juga memiliki logika untuk memberitahu dirinya apa

yang harus dilakukan saat berada didepan reader. Antena memungkinkan chip

untuk menerima tenaga dan berkomunikasi, memungkinkan tag RFID untuk

bertukar data dengan reader. Tipe komunikasi yang mengijinkan perpindahan

ini terjadi yang disebut backscatter. Reader mengirimkan gelombang

elektromagnetik pada satu frekuensi yang spesifik. Gelombang itu mengenai

Tag RFID, dan tag kemudian Scatters back gelombangnya dengan frekuensi

berbeda dengan menyandikan informasi dari chip pada gelombang backscatter

(31)

2.3 Sensor Ultrasonik SRF04

SRF04 merupakan sensor pengukur jarak yang menggunakan ultrasonik.

Prinsip kerja sensor ini digambarkan dalam Gambar. Pulsa ultrasonik, yang

merupakan sinyal ultrasonik dengan frekuensi ±41 kHz sebanyak 12 periode,

dikirimkan dari pemancar ultrasonik. Ketika pulsa mengenai benda penghalang,

pulsa ini dipantulkan, dan diterima kembali oleh penerima ultrasonik. Dengan

mengukur selang waktu antara saat pulsa dikirim dan pulsa pantul diterima. Jarak

antara alat pengukur dan benda penghalang bisa dihitung.

Gambar 2.4 Bentuk Fisik Sensor Ultrasonik SRF04

(32)

2.4 Photo transistor

Photo transistor merupakan jenis transistor yang bias basisnya berupa cahaya infra

merah. Besarnya arus yang mengalir di antara kolektor dan emitor sebanding dengan

intensitas cahaya yang diterima photo transistor tersebut.

Gambar 2.6 Bentuk dan Simbol dari Photo Transistor

2.4.1 Prinsip Kerja Photo Transistor

Photo transistor sering digunakan sebagai saklar terkendali cahaya infra merah,

yaitu memanfaatkan keadaan jenuh (saturasi) dan mati (cut off) dari photo transistor

tersebut. Prisip kerja photo transistor untuk menjadi saklar yaitu saat pada basis

menerima cahaya infra merah maka photo transistor akan berada pada keadaan jenuh

(saturasi dan saat tidak menerima cahaya infra merah photo transistor berada dalam

kondisi mati (cut off) Stuktur phototransistor mirip dengan transistor bipolar (bipolar

junctoin transistor). Pada daerah basis dapat dimasuki sinar dari luar melalui suatu

celah transparan dari luar kamasan taransistor. Celah ini biasanya dilindungi oleh

suatu lensa kecil yang memusatkan sinar di tepi sambungangan basis emitor. Prinsip

Kerja Sensor Photo Transistor Sambungan antara basis dan kolektor, dioperasikan

dalam catu balik dan berfungsi sebagai fotodioda yang merespon masuknya sinar dari

luar. Bila tak ada sinar yang masuk, arus yang melalui sambungan catu balik sama

dengan nol. Jika sinar dari energi photon cukup dan mengenai sambungan catu balik,

(33)

mengenainya. Sambungan antara basis emitor dapat dicatu maju, menyebabkan piranti

ini dapat difungsikan sebagai transistor bipolar konvensional. Arus kolektor dari

phototransistor diberikan oleh:Terminal basis dari photo transistor tidak membutuhkan

sambungan (no connect) untuk bekerja. Jika basis tidak disambung dan VCE adalah

positif, sambungan basis kolektor akan berlaku sebagai fotodioda yang dicatu balik.

Gambar 2.7 Rangkaian Dasar Photo Transistor

Komponen ini memiliki sifat yang sama dengan transistor yaitu menghasilkan

kondisi cut off dan saturasi. Perbedaannya adalah, bilamana pada transistor kondisi

cut off terjadi saat tidak ada arus yang mengalir melalui basis ke emitor dan kondisi

saturasi terjadi saat ada arus mengalir melalui basis ke emitor maka pada

phototransistor kondisi cut off terjadi saat tidak ada cahaya infrared yang diterima

dan kondisi saturasi terjadi saat ada cahaya infrared yang diterima. Kondisi cut off

adalah kondisi di mana transistor berada dalam keadaan OFF sehingga arus dari

collector tidak mengalir ke emitor. Pada rangkaian gambar diatas, arus akan mengalir

dan membias basis transistor Q2 C9014. Kondisi saturasi adalah kondisi di mana

transistor berada dalam keadaan ON sehingga arus dari collector mengalir ke emitor

dan menyebabkan transistor Q2 tidak mendapat bias atau OFF. Phototransistor

ST8-LR2 memiliki sudut area 15 derajat dan lapisan pelindung biru yang melindungi

(34)

komponen ini sebagai sensor peraba adalah digunakan bersama dengan LED Infrared

yang dipancarkan ke permukaan tanah. Apabila permukaan tanah atau lantai

berwarna terang, maka sinyal infrared akan dikembalikan ke sensor dan diterima

oleh ST8-LR2. Namun bila permukaan tanah atau lantai berwarna gelap, maka sinyal

infrared akan diserap dan hanya sedikit atau bahkan tidak ada yang kembali.

2.5 Sensor Suhu LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak

memerlukan penyetelan lanjutan.

Gambar 2.8 Bentuk Fisik LM35

2.6 Buzzer

Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal

suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya

cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan

mengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yang dikeluarkan oleh buzzer yaitu antara

1-5 KHz. Pada umumnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker.

(35)

Gambar 2.9 Bentuk Fisik Buzzer

2.7 LCD LMB162A

Pada LCD, adalah sebuah peraga kristal cair. Prinsip kerja LCD adalah

mengatur cahaya yang ada, atau nyala LED. Dibandingkan dengan seven segment,

memang LCD lebih dianggap rumit oleh sebagian orang, akan tetapi ada pula orang

yang lebih suka memakai LCD karena pemakaian daya yang sangat rendah, selain itu

juga karena jumlah karakter yang ditampilkan semakin banyak. LMB162A

merupakan LCD dengan tampilan 16x2 baris dengan konsumsi daya rendah.

2.10 Bentuk fisik LCD LMB162A

(36)

Tabel 2.1 Fungsi penyemat LCD

No Simbol Logika Keterangan

1 Vss - Catu Daya 0 Volt (Ground)

2 Vcc - Catu Daya 5 Volt

3 Vee - Catu daya untuk LCD

4 RS H/L H: Masukan Data, L: Masukan

Instruksi

5 R/W H/L H: Baca (Read), L: Tulis (Write)

6 E H/L (L) Enable Signal

7 DB0 H/L Data Bit 0

15 V+ BL - Backlight 4-4,2 Volt ; 50-200 mA

16 V- BL - Backlight 0 Volt (ground)

2.8 Komponen Elektronika pendukung lainnya

2.8.1 IC Regulator

(37)

keluaran apabila terjadi perubahan tegangan masukan pada catu daya. Fungsi lain dari

regulator tegangan adalah untuk perlindungan dari terjadinya hubung singkat pada beban.

Gambar 2.12 Bentuk fisik IC regulator

2.8.2 Transistor BC547

Sebuah transistor BC547 adalah sebuah transistor NPN (Negatif – Positif – Negatif) yang

digunakan untuk berbagai tujuan. Bersama dengan komponen elektronika lainnya seperti

resistor,kumparan dan kapasitor dapat juga digunakan sebagai komponen aktif untuk switch

dan amplifier. Sama seperti semua transistor NPN lainnya,jenis transistor ini

memilikiterminal emitor, basis, atau terminal kontrol, dan terminal kolektor.

Gambar 2.13 Bentuk Fisik Transistor BC547

2.8.3 Kristal 4 MHz

(38)

Gambar 2.14 Bentuk fisik Kristal 4 MHz

2.8.4 Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mampu menyimpan arus dan

tegangan listrik untuk sementara waktu. Seperti hal nya juga resistor, kapasitor

adalah termasuk salah satu komponen pasif yang banyak digunakan dalam membuat

rangkaian elektronika.

Seperti hal nya resistor, kapasitor juga memiliki nilai satuan yang

dinyatakan dengan satuan farad. Jenis-jenis kapasitor dapat dibedakan menjadi:

a. Kapasitor elektrolit atau yang lebih dikenal dengan sebutan elco.

Kapasitor jenis ini memiliki dua kutub, yaitu kutub negatif dan positif.

b. Kapasitor mylar, bahan penyekatnya terbuat dari plastik.

c. Kapasitor keramik, bahan penyekat terbuat dari keramik.

(39)

2.8.5 Resistor

Resistor merupakan komponen pasif yang dibuat untuk mendapatkan

hambatan tertentu. Resistor yang paling banyak digunakan terbuat dari karbon yang

dilapiskan pada sebatang keramik. Resistor semacam ini disebut resistor film

karbon. Resistor karbon mengunakan sandi warna yang dicatkan pada badan

resistor untuk menyatakan nilai hambatan. Untuk resistor dengan toleransi 5%

dan 10% digunakan empat buah cincin, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7 di

bawah ini:

(a) (b)

Gambar 2.16 (a) Kode warna pada resistor dan (b) simbolnya

Dari ujung ke tengah–tengah tahanan dimana warna cincin pertama

menunjukkan angka pertama dan warna cincin kedua menunjukkan angka kedua dan

warna cincin ketiga menunjukkan faktor perkalian dan warna cincin terakhir

menunjukkan toleransi dari resistor tersebut. Resistor dibuat dengan ukuran badan

yang mencerminkan kemampuan bertahan terhadap daya lesap yang diterimanya

jika dialiri arus listrik. Suatu resistor dengan hambatan (R) yang dilalui arus (I) akan

menerima daya lesap sebesar P= I2.R. Daya ini akan menaikkan suhu resistor, dan

jika melebihi kemampuan daya yang ditentukan dapat menyebabkan kerusakan

yang permanen, berupa perubahan terhadap nilai hambatan ataupun membuat

(40)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Keamanan merupakan suatu hal yang sangat penting bagi semua

orang.antara lain keamanan kendaraan. Untuk memberikan rasa aman,

Peningkatan aktivitas penduduk dewasa ini tentunya harus diimbangi oleh

mobilitas yang tinggi,tranportasi menjadi jantung pendukungnya. Salah

satunya mobil. Di kota-kota besar mobil merupakan salah satu moda

transportasi yang banyak digunakan. Dalam berkendara, ada satu aspek yang

harus diperhatikan, yaitu system keselamatan (Safety Technology) yang

terdapat pada mobil tersebut.

Pada dasarnya, sistem keselamatan mobil dibagi dua, yaitu sistem

keselamatan aktif (Active Safety) dan sistem keselamatan Pasif (Passive

Safety). Sistem Keselamatan aktif (Active Safety), adalah suatu sistem atau teknologi yang terdapat pada mobil yang mencegah terjadinya kecelakaan.

Sedangkan sistem keselamatan pasif pada mobil akan bekerja jika kecelakaan

sudah tidak bias dihindarkan. Ketika sistem keselamatan aktif sudah tidak

mampu dicegah, maka sistem ini mulai diaktifkan.

Seiring dengan banyaknya pengguna mobil, kecelakaan pun sering terjadi,

terutama pada saat warga melakukan aktivitas mudik. Aktivitas mudik setiap

tahunnya menelan banyak korban, baik korban yang luka-luka maupun

meninggal dunia,hal ini diakibatkan oleh kecelakaan lalu lintas. Pada tahun

2014, kecelakaan lalu lintas terjadi sebanyak 3.057 kasus. Korban yang

(41)

Untuk mengatasi kecelakaan yang sering terjadi,maka dibuatlah suatu

sistem keamanan berkendara,yang diharapkan nantinya dapat menghindari

terjadinya kecelakaan. Sistem kerjanya menggunakan Mikrokontroler ATMega

8535 beserta perangkat lunak program. Sensor Ultrasonik, Phototransistor, dan

LM 35 sebagai sensor yang digunakan untuk memperoleh data yang kemudian

dikirim pada Mikrokontroler ATMega 8 untuk diproses, sehingga membuat

kendaraan dapat terhindar dari kecelakaan dan sistem pengamanannya

menggunakan RFID (Radio Frequency Identification).

Berdasarkan uraian diatas,penulis tertarik untuk mengambil judul

“Perancangan Sistem Navigator Keamanan Kendaraan Berbasis ATMega

8535” sebagai judul skripsi.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana merancang suatu rangkaian agar RFID, sensor ultrasonik,

photo transistor, dan LM35 dapat mengirim data ke Mikrokontroler

ATMega 8535.

2. Bagaimana merancang suatu sistem yang akan mengatur kecepatan,

jarak, dan suhu mesin pada mobil sehingga dapat terhindar dari

kecelakaan.

1.3 Batasan Masalah

Untuk mengatasi masalah-masalah yang ada, maka penulis membatasi

ruang lingkup masalah sebagai berikut :

1. Rancangan sistem menggunakan RFID untuk sistem keamanan

(pengunci) pada kendaraan.

2. Rancangan sistem menggunakan sensor Ultrasonik SRF04 untuk

(42)

meter. Pada rancangan sistem ini hanya menggunakan prototype

(miniatur) namun pada prakteknya, pada mobil tidak digunakan sensor

ultrasonik SRF04

3. Rancangan sistem menggunakan sensor LM35 untuk mengukur suhu

radiator pada mobil. Pada rancangan sistem ini hanya menggunakan

prototype (miniatur) namun pada prakteknya, untuk mengatur suhu radiator pada mobil digunakan sensor termokopel.

4. Rancangan sistem menggunakan Photo transistor untuk mengukur

kecepatan pada mobil.

5. Bunyi Buzzer akan menjadi tanda peringatan akan bahaya, dan LCD

akan menampilkan nilai jarak, kecepatan, dan suhu mesin pada mobil.

6. Sistem dikontrol oleh sebuah Mikrokontroler AVR yang deprogram

dengan bahasa C (CV-AVR).

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah dihasilkannya rancang bangun suatu alat

yang dapat memberikan peringatan kepada pengendara pada saat mengendarai

mobil, sehingga dapat terhindar dari kecelakaan.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah dapat menghindari

terjadinya kecelakaan yang marak terjadi , karena pada saat jarak, kecepatan,

dan suhu radiator pada mobil di atas batas normal, alat ini akan memberikan

alarm tanda bahaya, dan mengerem secara otomatis, sehingga sebisa mungkin

(43)

PERANCANGAN SISTEM NAVIGATOR KEAMANAN KENDARAAN

BERBASIS ATMEGA 8535

ABSTRAK

Keamanan merupakan suatu hal yang sangat penting bagi semua orang.antara lain

keamanan kendaraan. Untuk memberikan rasa aman, Peningkatan aktivitas

penduduk dewasa ini tentunya harus diimbangi oleh mobilitas yang

tinggi,tranportasi menjadi jantung pendukungnya. Salah satunya mobil. Dalam

berkendara, ada satu aspek yang harus diperhatikan, yaitu system keselamatan

(Safety Technology) yang terdapat pada mobil tersebut. Dalam sistem perancangan

ini menggunakan RFID (Radio Frequency Identification Device) yang mana

merupakan sistem keamanan dari kendaraan. Mikrokontroler ATMega 8535

sebagai pengatur dari sistem ini. Cara kerja dari sistem ini adalah SRF04, Photo

transistor, LM35, RFID (Radio Frequency Indentification Device) sebagai input

(masukan). SRF04 berfungsi sebagai sensor jarak, Photo transistor berfungsi untuk

mengukur kecepatan, LM35 berfungsi untuk mengukur suhu mesin pada

kendaraan. Pada saat kecepatan, jarak dan suhu mesin pada kendaraan melewati

ambang batas maka Buzzer akan bunyi sebagai tanda peringatan akan adanya

bahaya.

(44)

VEHICLE SECURITY NAVIGATOR SYSTEM DESIGN BASED

ATMEGA 8535

ABSTRACT

Security is a very important thing for all the other people, for example vehicle

safety. To give a sense of security, Increased activity of the adult population is

certainly to be offset by a high mobility, transport is at the heart of his supporters.

One of these cars. In the drive, there is one aspect that must be considered, namely

the safety system (Safety Technology) found on the car. In this design system using

RFID (Radio Frequency Identification Device) which is the security system of the

vehicle. Microcontroller ATMega 8535 as a regulator of this system. The workings

of this system is the SRF04, Photo transistor, LM35, RFID (Radio Frequency

Identification Device) as input. SRF04 function as a proximity sensor, a photo

transistor is used to measure the speed, the LM35 is used to measure the

temperature of the engine in the vehicle. At the current speed, distance and

temperature of the engine in the vehicle passed the threshold, the buzzer will sound

as a warning sign of the dangers.

(45)

(46)

(47)

PERSETUJUAN

Judul : Perancangan Sistem Navigator Keamanan

Kendaraan

Berbasis ATMEGA 8535

Kategori : Skripsi

Nama : Ledyana Fitriani

Nomor Induk Mahasiswa : 130821014

Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Ekstensi

Departemen : Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas

Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, Januari 2016

Komisi Pembimbing :

Diketahui/Disetujui oleh

Ketua Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing,

Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Marhaposan Situmorang

(48)

PERNYATAAN

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa

kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.

Medan, Januari 2016

LEDYANA FITRIANI

(49)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan

Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan

penyusunan skripsi ini dengan judul Perancangan Sistem Navigator Keamanan

Kendaraan Berbasis ATMega 8535.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima

kasih yang sebesar‐ besarnya kepada keluarga serta orang‐ orang yang mendukung

sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek Skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis

mengucapkan terima kasih banyak kepada :

1. Yth.Bapak Dekan Dr. Sutarman beserta jajarannya di lingkungan FMIPA USU.

2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Program Studi Fisika S1 Fakultas

Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.

3. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M. Sc, selaku Sekretaris Program Studi Fisika S1

Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.

4. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku dosen pembimbing yang telah bersedia

dengan sabar meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan

penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Fisika SI Departemen Fisika FMIPA

USU.

6. Ibunda Zahrul Fuady terima kasih atas kasih sayang dan kepercayaan yang telah

kalian berikan kepada anak kalian ini, serta kakak dan adik tercinta terimakasih

atas dukungannya, doa dan motivasi yang diberikan dari awal mulai perkuliahan

sampai penulisan skripsi ini serta buat seluruh keluarga yang telah membantu,

mendukung dan memberikan support terhadap pendidikan saya hingga bisa

(50)

7. Semua teman‐teman seperjuangan angkatan 2013 Ekstensi Fisika Instrumentasi

yang sama‐sama merasakan pahit manisnya membuat Skripsi serta selama kuliah

di Universitas Sumatera Utara.

8. Dan kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam kehidupan penulis yang

tidak mampu saya tuliskan satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan skripsi ini

masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan

saran dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan skripsi ini.

Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu

yang bermanfaat bagi pembaca.

Medan, Januari 2016

Hormat Penulis,

Ledyana Fitriani

(51)