ALAT UKUR TINGGI BADAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89C2051

(1)

commit to user

i

ALAT UKUR TINGGI BADAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89C2051

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Mamenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya Program Diploma III Ilmu Komputer

Oleh :

Fadil Andang Samsudin M3307042

PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

Disusun Oleh

Fadil Andang Samsudin NIM. M3307042

Tugas Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan Di hadapan dewan penguji :

Pada hari jumat tanggal 28 Januari 2011

Pembimbing Utama

(3)

commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Fadil Andang Samsudin M3307042 dibimbing oleh :

Artono Dwijo Sutomo, S.Si, M.Si NIP 19700128 199903 1 001

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada hari Jumat tanggal 28 Januari 2011

Dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Dewan Penguji Tanda Tangan

1.Artono Dwijo Sutomo, S.Si, M.Si 1.

(4)

commit to user

iv ABSTRACT

Fadil Andang Samsudin.2010. Mikrokontroller AT89C2051 Based Height Measuring. Program Diploma III Computer Engineering, Faculty of Mathematich and Natural Sciences, UNS

This final taks has a purpose to produce the instrument to measure the heights which works outomatically it is addressed to the users in order to make the easier usage of this product. Besides that, it will make the faster solving problems in measuring the heights.

From the result above, the system uses mikrokontroller AT89C2051. The writing process of mikrokontroller AT89C2051 program uses assembly language. Also, port-port is connected to the input and output system. The result of connecting all devices, shows that an ultrasonic SRF04 which is connected to mikrokontroller AT89C2051 can do the order or command of mikrokontroller.

Based on the explanation above, the writer concludes that mikrokontroller AT89C2051 can be used as a automatically heights measurer.

(5)

commit to user

v ABSTRAK

Fadil Andang Samsudin.2010. Alat ukur tinggi Badan Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89C2051. Program Diploma III Teknik Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, UNS

Tujuan tugas akhir ini dimaksudkan untuk menghasilkan sebuah alat ukur tinggi badan yang bekerja secara otomatis, agar pemakainya menjadi lebih mudah dan mempercepat pekerjaan manusia dibidang alat ikur tinggi badan.

Dari hasil yang diatas sistem ini menggunakan mikrokontroler AT89C2051.penulisan untuk program mikrokontroler AT89C2051tersebut menggunakan bahasa Asembly, dan port-port terhubung ke inputdan output. Dari hasil perangkaian alat, menunjukan bahwa sensor ultrasonik SRF04 yang terhubung dengan mikrokontroler AT89C2051 dapat melakukan perintah suatu mikrokontroler.

Berdasarkan uraian diatas, penulis menyimpulkan bahwa mikrokontroler AT89C2051 dapat digunakan sebagai alat ukur tinggi badan otomatis.

(6)

commit to user

vi MOTTO

v Sesungguhnya sesudah ada kesulitan itu pasti ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai (dari sesuatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan yang lain). Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.

(QS. Al Intsirah : 6-8)

v Tuhan ada disini.. di dalam jiwa ini, berusahalah agar dia tersenyum.

(7)

commit to user

vii

PERSEMBAHAN

Belum banyak yang dapat aku berikan..hanyalah sebuah karya kecil ini

sebagai cenderamataku dari Solo.

Akan kepersembahkan kepada orang-orang yang sangat berharga dalam

hidupku:

v Allah SWT dan Rasulullah Muhammad SAW.

v Bapak dan Ibu yang tercinta yang selalu tulus mengasihiku.

v Saudara-saudaraku.

v Galuh Anindita, SwettApple.

v MB UNS.

(8)

commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur dan terima kasih penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang selalu melimpahkan rahmat, hidayah serta karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul “ALAT UKUR

TINGGI BADAN OTMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER

AT89C2051”

Penyusunan laporan tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat menempuh Program Studi D3 Teknik Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penulisan laporan ini, tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Bapak Dekan Prof. Drs. Sutarno, M.Sc, Ph.D, Staf dan seluruh Dosen di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta yang selama ini telah banyak membantu pada masa perkuliahan hingga terselesainya tugas akhir ini.

2. Bapak Drs. YS. Palgunadi, M. Sc selaku Ketua Program DIII Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Bapak Artono Dwijo Sutomo, S.Si, M.Si selaku pembimbing akademik dan dosen pembimbing tugas akhir yang telah banyak memberikan pengarahan, saran serta dukungan.

4. Kepada Bapak, Ibu, Mas Dito, dan saudara kembar penulis Ranggi yang sudah memberikan dorongan kepada penulis. Terima kasih untuk doa, kesabaran, dan pengertiannya. Semoga penulis bisa mewujudkan cita-cita Bapak dan Ibu. Amin

5. Seseorang yang sangat spesial. Galuh Anindita, terima kasih telah menemani hari-hariku yang indah, doa, kasih sayang, dan semangatnya di tiap waktu. 6. Keluarga besar TIM MB UNS khususnya angkatan 22 (dilla, petty, santi,

(9)

commit to user

ix

di MB tercinta. Dan juga semuanya keluarga besar MB UNS. Semoga MB UNS bisa lebih dikenal di dunia Marching Band Indonesia. UNS Jaya!!!! 7. Kos Jeruk beserta penghuninya. Tempat yang nyaman untuk berbagi suka dan

duka maaf kalau sudah sering jahil.

8. Teman – teman Program D III Tehnik Komputer yang telah memberikan saran, kritik dan semangat yang membangun demi kelancaran tugas akhir. 9. Seluruh pihak yang telah membantu kelancaran tugas akhir dan dalam

pembuatan laporan ini yang tidak dapat sisebutkan satu persatu. Terima kasih untuk bantuan yang diberikan

Penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca untuk kesempurnaan laporan ini sehingga akan lebih baik dimasa yang akan datang. Dalam menyusun tugas akhir ini tidak lepas dari kesalahan maupun kekurangan, mengingat keterbatasan ilmu yang didapat penulis selama menempuh pendidikan, maka dari itu penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya.

Surakarta, Agustus 2010

(10)

commit to user

5 Register Fungsi Khusus/Spesial Function Register (SFR) .. 9

(11)

(12)

commit to user

xii

D Pengujian Alat secara Keseluruhan ... 51

BAB VI PENUTUP

A Kesimpulan ... 53 B Saran ... 53

(13)

commit to user

Gambar 23. Tahapan Pembuatan alat ukur tinggi badan otomatis ... 37

Gambar 24. Rangkaian Skematik pengukur tinggi badan otomatis ... 38

Gambar 25. Rangkaian Minimum AT89C2051 ... 39

Gambar 26. Rangkaian Sensor Ultrasonik SRF04 ... 40

Gambar 27. Flowchart pengukur tinggi badan otomatis ... 42

Gambar 28. Rangkaian Pengujian Sensor ... 48

(14)

commit to user

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Fungsi dan fitur spesial Port 3 yang bervariasi ... 7

Tabel 2. Peta Memori SFR dan Reset value ... 10

Tabel 3. Range finder sensor ultrasonic SRF04 ... 15

Tabel 4. Karakteristik SRF04 ... 17

Tabel 5. Hasil Pengukuran Jarak ... 49

Tabel 6. Hasil Pengujian Alat ... 52

(15)

commit to user BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Salah satu dampak yang sangat diharapkan dengan adanya kemajuan ilmu

pengetahuan dan teknologi adalah dapat membantu, mempermudah, dan

mempercepat proses pekerjaan manusia. Dan hal tersebut diharapkan pula dapat

menyentuh segala aspek kehidupan tanpa terkecuali.

Hadirnya kendali otomatis terutama yang berbasis elektronika dirasakan

sebagai terobosan besar, yang mampu menghasilkan sistem minimal, murah,

namun dengan hasil yang berguna dan memuaskan.

Di tengah masyarakat yang semakin modern ini, olahraga dan kesehatan

tampaknya mulai menjadi sorotan, bahkan menjadi trend masa kini.

Konsekuensinya keseimbangan antara berat dan tinggi badan merupakan patokan

awal atas kondisi fisik seseorang, apakah ideal atau tidak.

Akan tetapi jika kita menengok pasar sekarang ini, dari kedua hal tersebut

di atas (berat badan dan tinggi badan) akan sangat sulit sekali bagi kita untuk

menemukan adanya alat ukur tinggi badan otomatis. Umumnya alat ini masih

bersifat manual, di mana pengguna harus menaikkan atau menurunkan sendiri

palang atas kepala, kemudian membaca petunjuk skalanya. Sementara itu, bagi

anak kecil atau orang yang tubuhnya pendek tentu akan kesulitan atau bahkan

tidak dapat melakukannya sendiri.

(16)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Oleh karenanya, perlu dirintis pembuatan alat ukur tinggi badan yang

berbasis kendali elektronika, dengan harapan akan mempermudah penggunaannya

sebagaimana halnya penggunaan alat ukur berat badan. Orang yang hendak

mengetahui tinggi badannya cukup berdiri di depan alat, dan secara otomatis alat

tersebut akan mengukur dan menampilkan hasilnya pada display.

B. Tujuan

1. Membangun suatu sistem (perangkat keras dan perangkat lunak) untuk sebuah

alat ukur tinggi otomatis berbasis mikrokontroler AT89C2051.

2. Mengetahui unjuk kerja alat ukur tinggi badan berbasis mikrokontroler

AT89C2051.

C. RumusanMasalah

1. Bagaimana rancangan perangkat keras dan perangkat lunak untuk aplikasi

mikrokontroler AT89C2051 pada sistem alat ukur tinggi badan otomatis?

2. Bagaimana unjuk kerja alat ukur tinggi badan otomatis berbasis mikrokontroler

AT89C2051?

D. Batasan Masalah

1. Alat yang dibuat adalah bukan alat ukur murni, alat ini dilengkapi dengan

sarana pencatat data-data pengukuran maupun interface untuk perangkat I/O

lainnya misalnya hubungan ke komputer.

(17)

commit to user

3. Menggunakan sensor ultrasonic SRF04 sebagai pendeteksi.

4. Menggunakan komputersebagai hasil pengukuran.

5. Ketelitian pengukuran hingga orde centimeter.

6. Rentang pengukuran alat yang akan dibuat disesuaikan dengan tinggi badan

tertinggi rata-rata bagi orang Indonesia. Sehingga diperkirakan minimal alat

(18)

commit to user

4

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Deskripsi Mikrokontroler AT89C2051

Mikrokontroler jenis AT89C2051 adalah sebuah CMOS mikrokomputer

8-bit bervoltase rendah yang memiliki performa tinggi dengan 2 Kilobyte Flash

Programmable Erasable Read Only Memory (PEROM). Perangkat ini dihasilkan

oleh teknologi high density nonvolatile memory technology yang terus

dikembangkan pabrik ATMEL. Mikrokontroler ini kompatibel dengan standar

industri MCS-51TM dari segi instruksi setnya. Dengan mengkombinasi sebuah

CPU 8-bit versatile dengan Flash pada sebuah monolithic Chip, ATMEL89C2051

merupakan sebuah mikrokomputer yang sangat kuat dan memiliki fleksibilitas

yang tinggi.

Mikrokontroler AT89C2051 menyediakan beberapa fitur standar, antara

lain 2 K byte Flash memori, RAM 128 byte, 15 jalur input/output, 2 timer/counter

16-bit, 5 arsitektur interupsi jenis two-level, sebuah serial port yang dapat

membaca dan mengirim sinyal dua arah (Full Duplex), sebuah analog komparator

yang sangat presisi, oscilator on-chip dan circuit clock. Mikrokontroler

AT89C2051 juga didesain dengan logika statis untuk operasi penurunan frekuensi

sampai titik nol (frequency down to zero operation) dan mendukung 2 macam

power saving software operasional mode. Pertama adalah mode Idle yang

melakukan penghentian CPU dengan mengijinkan RAM, timer/counter, serial

port, dan sistem interupsi untuk terus melanjutkan operasinya. Kedua adalah mode

(19)

commit to user

Power down yang melakukan penyimpanan isi dari RAM, melakukan pembekuan

oscilator serta menghentikan semua proses pada fungsi-fungsi chip yang lain

sampai hardware reset berikutnya.

1. Konfigurasi Pin

Gambar 1. Konfigurasi Pin AT89C2051

Mikrokontroler AT89C2051 memiliki beberapa port yang dapat

dipakai sebagai port input maupun output, di samping port pendukung

lainnya, yaitu port P1.0 sampai P1.7 dan port P3.0 sampai P3.7.

Pemakaiannya harus disesuaikan dengan peraturan yang telah ditetapkan

oleh produsen mikrokontroler ini.

2. Deskripsi PIN AT89C2051

VCC

Suplai tegangan (+) mikrokontroler

GND

(20)

commit to user Port 1

Port 1 adalah sebuah 8-bit input/output port yang 2 arah (bidirectional

I/O port). Pin port P1.2 sampai P1.7 menyediakan pull-ups secara internal.

P1.0 dan P1.1 juga berfungsi sebagai input positif (AIN0) dan input negatif

(AIN1) yang bertanggung jawab pada pembanding sinyal analog yang ada

di dalam chip. Keluaran port 1.0 membuat arus sebesar 20 mA dan dapat

digunakan untuk menyalakan LED secara langsung. Jika sebuah program

mengakses Port pin1, maka port ini digunakan sebagai port input. Ketika

port pin 1.2 sampai 1.7 digunakan sebagai port input dan port-port tersebut

diset secara pulled-low, maka port-port tersebut dapat menghasilkan arus

(IIL) karena adanya interaksi pull-ups tadi. Port 1 juga dapat menerima

kode/data saat memori flash dalam kondisi diprogram atau saat proses

verifikasi dilakukan.

Port 3

Port 3 pin P3.0 sampai P3.5 adalah 6 input/output pin yang dapat

menerima kode/data secara 2 arah (bidirectional I/O port) yang mempunyai

fasilitas internal pull-ups. P3.6 adalah sebuah hardware yang digunakan

sebagai input dan output dari komparator on chip, tetapi pin tersebut tidak

dapat diakses sebagai port input/output standar. Port pin 3 dapat

mengeluarkan arus sebesar 20 mA. Port 3 juga menyediakan fungsi dari

fitur spesial yang bervariasi dari Mikrokontroler AT89C2051. Fungsi dan

fitur spesial dari Mikrokontroler AT89C2051 dapat dilihat pada Tabel 1 di

(21)

commit to user

Tabel 1. Fungsi dan fitur spesial Port 3 yang bervariasi

Port Pin Alternate Functions

P3. 0

RXD (serial input port)

TXD (serial output )

INT0 (external interrupt 0)

INT1 (external interrupt 1)

T0 (timer 0 external input)

T1 (timer 1 external input)

Port 3 juga dapat menerima beberapa sinyal kontrol untuk keperluan

pemrograman Flash memory dan verifikasi data.

RST

Sebagai input kepada inverting amplifier oscilator dan memberi input

kepada internal clock operating sirkuit.

XTAL 2

(22)

commit to user 3. Diagram Blok AT89C2051

Diagram Blok AT89C2051 dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah ini.

Gambar 2. Blok Diagram AT89C2051

4. Karakteristik Oscilator

XTAL 1 dan XTAL 2 adalah suatu input dan output yang bertanggung

jawab penuh dari sebuah amplifier inverting di mana XTAL – XTAL

tersebut dapat dikonfigurasikan untuk digunakan sebagai on-chip oscilator.

Gambar 3 menunjukkan rangkaian oscilator yang terbuat dari sebuah kristal

quatrz atau resonator keramik. Dalam rangka pengaktifan perangkat ini dari

(23)

commit to user

ketika XTAL 1 sedang diberi suatu sinyal/tegangan seperti yang

ditunjukkan Gambar 4. Dalam posisi ini rangkaian tidak dibutuhkan lagi

untuk mengkondisikan mikrokontroler ‘sedang proses’ atau duty cycle

dalam menerima sinyal clock eksternal. Selama input, pada sirkuit clocking

internal ada suatu sinyal dari sebuah device yang dibagi menjadi dua

flip-flop. Namun tegangan minimum dan maksimum serta time pada posisi

rendah (low) maupun tinggi (high) harus dianalisis terlebih dahulu.

Gambar 3. Perangkaian Oscilator Gambar 4. Konfigurasi Eksternal

Clock Drive

Catatan :

C1, C2 = 30 pF ± 10 pF untuk jenis kondensator kristal

= 40 pF ± 10 pF untuk jenis resonator keramik

5. Register Fungsi Khusus/Spesial Function Register (SFR)

Sebuah peta memori yang terdapat pada on-chip memory area dan

disebut sebagai Special Function Register (SFR) space memory pada Tabel

3.

Sebagai catatan, tidak semua alamat memori ditunjukkan pada tabel

(24)

commit to user

biasanya sangat jarang digunakan atau diimplementasikan dalam suatu

proyek. Akses baca (road access) pada alamat memori ini akan

menghasilkan suatu data general yang bernilai acak atau random, sedangkan

akses tulis (write access) akan mempunyai efek yang indeterminate.

Program user tidak boleh ditulis pada alamat yang tidak tercantum

dalam tabel. Dalam kasus tersebut, memori reset atau nilai inactive dari bit

yang baru akan selalu nol (0).

Tabel 2. Peta Memori SFR dan Reset value

(25)

commit to user 6. Batasan-batasan pada Instruksi Tertentu

Mikrokontroler AT89C2051 dan beberapa variannya adalah suatu

jenis mikrokontroler yang terkenal cukup murah tetapi handal dari keluarga

mikrokontroler ATMEL. Mikrokontroler tersebut memiliki 2 Kbyte Flash

memori program. Mikrokontroler.

a. Instruksi-insruksi branching:

LCALL, LJMP, ACALL, AJMP, SJMP, JMP@+DPTR

Beberapa instruksi unconditional branching di atas akan

dieksekusi secara benar selama software programmer selalu mengingat

bahwa alamat destination branching harus jatuh di dalam batas ukuran

memori kontroler (lokasi 00H sampai 7FFH digunakan untuk

AT89C2051). Pelanggaran atas aturan pengalamatan memori di atas akan

mengakibatkan program menjadi bertingkah laku aneh.

CJNE [...]. DJNZ [...], JB, JNB, JC, JNC, JBC, JZ, JNZ dengan

instruksi kondisional branching tersebut di atas juga harus mematuhi

aturan-aturan pengalamatan memori yang telah disebutkan. Apabila

programmer melanggar aturan di atas, hal itu mungkin akan

mengakibatkan hasilnya menjadi tidak menentu.

Beberapa penerapan yang menyertakan interupsi pada lokasi

alamat servis rutin pada keluarga mikrokontroler ATMEL 80C51 dapat

dipelajari pada manual-manual masing-masing.

(26)

commit to user

Mikrokontroler AT89C2051 mempunyai 128 byte internal data

memori. Dengan kata lain, mikrokontroler AT89C2051 mempunyai batas

stack sebesar 128 byte, yaitu sebesar jumlah RAM dari mikrokontroler

tersebut. Akses eksternal data memori dan eksekusi eksternal program

memori tidak terdapat dalam mikrokontroler jenis ini. Oleh karena itu,

instruksi MOVX [...] tidak diperbolehkan dalam memprogram

mikrokontroler AT89C2051.

Kode assambler jenis 80C51 akan tetap dieksekusi sebagai

instruksi assambler, meskipun instruksi tersebut ditulis dengan kondisi

yang melanggar aturan pengalamatan. Tingkah laku device atau alat yang

kita buat, bertanggungjawab terhadap kesalahan eksekusi logika

program, bukan pada program yang kita tulis.

7. Memprogram Flash Memori

Pada Mikrokontroler AT89C2051 terdapat memori Flash sebesar 2

Kbyte. Memori ini digunakan sebagai memori kode program dan

dikondisikan pada keadaan array, yang bisa ditulis dan dibaca (read-write)

dan siap untuk diberi program. Memori array tersebut hanya dapat

diprogram per byte pada tiap satuan waktu. Sekali memori array tersebut

diberi program, maka untuk memprogram ulang harus dilakukan

penghapusan data program yang telah ada secara elektrikal. Dengan kata

lain, memori array tersebut tidak dapat langsung ditimpa dengan program

(27)

commit to user

operasi pembacaan memori atau operasi memasukkan program ke memori.

d. Alamatkan data program yang kita buat pada range alamat memori

000H, yaitu pada pin P1.0 sampai P1.7

e. Berikan tegangan Vcc 12 Volt pada pin RST ketika akan melakukan

program chip (mode operasi pemrograman).

f. Masukkan pulsa kode program yang akan kita masukkan pada pin 3.2.

Waktu penulisan program pada memori array akan memakan waktu

sekitar 1,2 ms (millisecond)

g. Untuk verifikasi data program yang kita masukkan, ubah logika pada pin

RST dari Vcc 12 Volt menjadi level logika High lalu set pin P3.3 sampai

P3.7 menjadi level prioritas. Data output dapat dibaca melalui port pin P1.

h. Untuk memasukkan program ke alamat memori berikutnya supaya tidak

tumpang tindih, berikan pulsa positif pada pin XTAL 1. Langkah ini untuk

menaikkan address counter dengan increment satu (+1 pada address

(28)

commit to user

i. Ulangi langkah 5 sampai 8, ubah data dan alur range memori

mikrokontroler sampai batas 2 Kbyte.

j. Power-off sequence.

Set XTAL1 dengan logika Low dan RST juga dengan logika Low, lalu

matikan tegangan pada mikrokontroler AT89C2051.

B. Sensor

Sensor adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi suatu benda dan

berfungsi untuk mengukur magnitude suatu benda/alat. Sensor adalah jenis

tranducer yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis panas,

sinar, dan kimia menjadi tegangan atau arus listrik. Sensor biasanya dikategorikan

melalui pengukuran dan memegang peranan penting dalam pengendalian proses

pabrikasi modern.

Bentuk dan macam dari sensor sangatlah banyak dan biasanya disesuaikan

dengan tujuan dan penggunaannya. Adapun sensor yang digunakan pada modul

ini adalah sebagai berikut.

1. Sensor ultrasonik

Sensor ultrasonik, berfungsi sebagai pendeteksi jarak yang pada

aplikasinya untuk mendeteksi jarak kendaraan dengan benda di depannya.

Sensor ini mampu mendeteksi jarak dengan range 3 cm sampai 3 meter.

Prinsip kerjanya yaitu pemancar ultrasonik mengeluarkan frekuensi 40 Khz

yang dihasilkan oleh mikrokontroler, kemudian diterima oleh pemancar

ultrasonik. Dengan menghitung selang waktu antara pengiriman sinyal

(29)

commit to user

kendaraan dan kendaraan sekitarnya. Sensor ultrasonik yang digunakan

merupakan modul jadi dari PARALLAX dengan tipe SRF04. Spesifikasi

Teknis Devantech SRF04 Ultrasonic Range Finder:

Tabel 3. Range finder sensor ultrasonic SRF04

Tegangan Input : 5 VDC

Konsumsi Arus : 30 mA (rata-rata), 50 mA (max)

Frekuensi Suara : 40 kHz

Jangkauan : 3 cm - 3 m

Sensitivitas : Mampu mendeteksi gagang sapu berdiameter 3

cm

dalam jarak > 2 m

Input Trigger : 10 mS min. Pulsa Level TTL

Pulsa Echo : Sinyal level TTL Positif, Lebar berbanding

proporsional dengan jarak yang dideteksi

Output dari sensor ini berupa data PWM sehingga duty cycle dari

sinyal output berbanding lurus dengan data jarak. Semakin jauh objek maka

semakin besar duty cycle. Untuk mengaktifkan sensor maka modul diberi

triger pulsa maka sensor akan mengeluarkan sinyal pwm dan duty cycle

tersebut sebagai jarak objek dengan sensor. Sensor diberi triger, kemudian

dihitung lebar duty cyclenya. Jika sensor ultrasonik yang digunakan pada

(30)

commit to user

yang dikirim adalah data 8-bit dengan nilai 5-255, di mana nilai 0 digunakan

sebagai tanda akhir data.

Gambar 5. Modul dan Koneksi sensor ultrasonic

2. Sensor Jarak Ultrasonik Devantech SRF04

Gambar 6. Devantech SRF04 Ranger

Kit ini sangat mudah untuk dirangkai dan membutuhkan sumber daya

yang kecil sekali, yang sangat ideal untuk aplikasi mobile robot. Susunan

(31)

commit to user Gambar 7. Susunan kaki SRF0

Pencari jarak ini bekerja dengan cara memancarkan pulsa suara dengan

kecepatan suara (0.9 ft/milidetik).

Tabel 4. Karakteristik SRF04

Tegangan 5v

Arus 30mA Typ. 50mA Max

Frekwensi 40KHz

Maximum Range 3 m

Minimum Range 3 cm

Sensitifitas Mendeteksi jarak 3cm diameter stick at > 2 m

Trigger input 10uS Min. TTL level pulse

Pulsa echo Positive TTL level signal, width proportional to range.

Berikut contoh program menggunakan Basic Stamp 2 di mana

menggunakan P0 sebagai input dari SRF04 dan P1 sebagai output echo dari

SRF04.

O echo output

O pulse trigger input

O not used

(32)

commit to user Gambar 8. Contoh rangkaian SRF04

Berikut tahapan sensor SRF04 dalam mengindikasi jarak:

TesSRF04.bs2

‘Lab Robotics e-Technology Center

‘Faktor konversi

‘perintah PULSIN mengembalikan nilai round trip

‘echo time 2 uS dimana sama dengan

‘perjalan 1 arah 1uS

‘jarak=(echo time) /factor konversi

‘gunakan 74 untuk inchi (73.74 us per 1 inchi)

‘gunakan 29 untuk sentimeter ( 29.033 pe 1 cm)

' {$STAMP BS2p}

' {$PBASIC 2.5}

convfac CON 74 ' use inches

counter VAR Byte

(33)

commit to user INIT CON 0 ’ hubungan di port p0

ECHO CON 1

main:

GOSUB sr_sonar ' baca jarak depan

DEBUG DEC wDist, CR

sr_sonar:

PULSOUT INIT,5 ' 10us init pulse

PULSIN ECHO,1,wDist ' measure echo time

wDist=wDist/convfac ' convert to inches

RETURN

C. Komponen – Komponen Yang Digunakan Lainnya

1. Resistor

Resistor merupakan komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk

membatasi arus listrik yang mengalir. Berdasarkan kelasnya resistor dibagi

menjadi dua yaitu Fixed resistor dan Variable Resistor. Resistor pada

umumnya terbuat dari carbon film atau metal film, tetapi tidak menutup

kemungkinan untuk dibuat dari material yang lain.

(34)

commit to user 2. Fixed Resistor

Fixed Resistor merupakan resistor yang mempunyai nilai tetap. Ciri

fisik dari resistor ini adalah bahan pembuat resistor terdapat di

tengah-tengah dan pada pinggirnya terdapat dua conduction metal, biasanya

kemasan seperti ini disebut dengan axial. Ukuran fisik Fixed Resistor

bermacam-macam, tergantung pada daya resistor yang dimilikinya.

Misalnya fixed resistor dengan daya 5 watt pasti mempunyai bentuk fisik

yang jauh lebih besar dibandingkan dengan fixed resistor yang mempunyai

daya ¼ watt.

Seiring dengan perkembangan teknologi pada saat ini, diciptakanlah

sebuah teknologi baru yang disebut dengan SMT (Surface Mount

Technology). Dengan menggunakan teknologi ini bentuk dari fixed resistor

menjadi lebih kecil lagi, sehingga kita dapat membuat suatu sistem yang

mempunyai ukuran sekecil mungkin. Ada beberapa macam kemasan

standard yang sudah ditentukan oleh Industri elektronika antara lain:

- 1206 ukuran = 3.0 mm x 1.5 mm, 2 terminal

Selain kemasan axial terdapat pula kemasan lain yang disebut SIP

(Single-In-Line). Di dalam kemasan ini terdapat lebih dari satu resistor yang

(35)

commit to user

Gambar 10. Resistor Single-In-Line

Gambar 11. Bentuk Fisik Resistor

Pada gambar 11 ditunjukkan beberapa contoh bentuk fisik dari fixed

resistor. Dari yang paling atas dapat dilihat bentuk fisik dari resistor dengan

daya 1/8, ¼, 1, 2, dan 5 watt. Pada gambar 11 sebelah kanan ditunjukkan

beberapa contoh bentuk fisik dari fixed resistor dengan toknologi SMT

(Surface Mount Technology). Sedangkan pada gambar 10 ditunjukkan

contoh bentuk fisik dari resistor dengan kemasan yang disebut SIP

(36)

commit to user 3. Variable Resistor

Untuk jenis resistor ini memiliki dua tipe. Untuk tipe pertama

dinamakan Variable Resistor dan nilainya dapat diubah sesuai keinginan

dengan mudah dan sering digunakan untuk pengaturan volume, bass,

balance, dll. Sedangkan yang kedua adalah semi-fixed resistor. Nilai dari

resistor ini biasanya hanya diubah pada kondisi tertentu saja. Contoh

penggunaan dari semi-fixed resistor adalah tegangan referensi yang

digunakan untuk ADC, fine tune circuit, dll. Ada beberapa model

pengaturan nilai Variable resistor, yang sering digunakan adalah dengan

cara memutar. Pengubahan dengan cara memutar biasanya terbatas sampai

300 derajat putaran. Ada beberapa model variable resistor yang harus

diputar berkali - kali untuk mendapatkan semua nilai resistor. Model ini

dinamakan “Potentiometers” atau “Trimmer Potentiometers”.

Gambar 12. Bentuk Fisik Variable Resistor

Pada gambar 12 ditunjukkan beberapa contoh bentuk fisik dari

(37)

commit to user

“Trimmer Potentiometers”. Gambar bentuk yang kedua merupakan contoh

gambar dari semi-fixed resistor yang biasanya dipasang pada PCB (Printed

Circuit Board). Sedang gambar bentuk yang ketiga merupakan contoh dari

“Potentiometers” yang biasanya digunakan sebagai volume control.

4. Kapasitor

Kapasitor adalah sebuah piranti elektrik yang dapat menyimpan energi

dalam bentuk medan listrik di antara sepasang plat konduktor. Kapasitor

terdiri dari dua buah elektrode yang dipisahkan oleh sebuah insulator atau

dielectric. Kapasitansi dari sebuah pelat sejajar dinyatakan dengan rumus:

Kapasitansi dari kapasitor (C) menyatakan besarnya muatan (Q) yang

disimpan akibat adanya beda potensial (V) yang diberikan di antara kedua

pelat, dinyatakan dalam rumus berikut:

(38)

commit to user

Berikut adalah beberapa contoh bentuk fisik dari kapasitor:

a. Kapasitor Non-Polar

- Kapasitor Tantalum

- Kapasitor Polyester Film

- Kapasitor Polypropylene

- Kapasitor Mylar

- Kapasitor Keramik

b. Kapasitor Polar

(39)

commit to user c. Kapasitor Variable

- Kapasitor Trimmer

- Kapasitor Tuning

Gambar 14. Bentuk fisik kapasitor

5. Transistor

Transistor dalam rangkaian elektronika selain berfungsi sebagai

penguat, dapat juga berfungsi sebagai saklar. Transistor adalah suatu

komponen aktif yang terbuat dari bahan semi konduktor dan dibentuk dari

dua hubungan PN. Dari dua hubungan tersebut terdapat dua kemungkinan

hubungan yang dapat dibentuk yaitu PNP dan NPN seperti dalam Gambar

10. Transistor ini digunakan sebagai switching untuk membunyikan alarm.

Gambar 15. Transistor NPN dan PNP

P N

P

Emiter Basis

Kolektor

P

Emiter

Basis

Kolektor

(40)

commit to user

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan transistor adalah

sebagai berikut:

1. Arus emitor merupakan penjumlahan dari arus kolektor dan arus basis

IE = IB+IC

2. Arus kolektor hampir sama dengan arus emitor

IC + IE

3. Arus basis jauh lebih kecil dari arus kolektor dan emitor

IB << IC

IB << IE

Hubungan antara arus basis dan arus kolektor dinyatakan sebagai

penguatan arus seperti dalam persamaan berikut:

ß= hFE = IC/IB

Jika Vin bertambah, lebih banyak arus basis yang mengalir,

menimbulkan lebih banyak arus kolektor. Vin yang cukup besar akan

menjenuhkan transistor. Jika transistor jenuh, kolektornya secara ideal

ditanahkan. Tegangan pada resistor 1kΩ sama dengan tegangan catu

dikurangi tegangan pada LED, karena itu:

Gambar 16. Penggunaan Transistor NPN

(41)

commit to user 6. Daerah Kerja Transistor

Transistor bekerja pada tiga daerah kerja seperti ditunjukkan dalam

Gambar:

Gambar 17. Garis beban DC

§ Daerah Kerja Jenuh (Saturasi)

Perpotongan dari garis beban dan kurva IB=IB(sat) disebut penjenuhan

(saturation). Pada daerah ini arus basis sama dengan IB(sat) dan arus kolektor

adalah maksimum.

Pada penjenuhan, dioda kolektor kehilangan reverse bias dan kerja

transistor yang normal terhenti. Perhitungan arus kolektor pada saat saturasi

adalah:

dan perhitungan untuk arus basis adalah:

dc

Tegangan kolektor-emiter pada penjenuhan adalah:

(42)

commit to user

Jika arus basis lebih besar daripada IB(sat), arus kolektor tak dapat

bertambah karena dioda kolektor tidak lagi dibias reverse. Dengan kata lain,

perpotongan dari garis beban dan kurva basis yang lebih tinggi masih

menghasilkan titik penjenuhan yang sama.

§ Daerah kerja sumbat (cutoff).

Titik dimana garis beban memotong kurva IB=0 disebut titik sumbat

(cut off). Pada titik ini arus basis adalah nol dan arus kolektor kecil sehingga

dapat (hanya arus bocoran ICEO yang ada). Pada titik sumbat, dioda emitor

kehilangan forward bias, dan kerja transistor yang normal terhenti. Untuk

perkiraan aproksimasi tegangan diabaikan kolektor-emitor adalah:

ICE (cut off) = ICC

§ Daerah kerja aktif.

Semua titik operasi antara titik sumbat dan penjenuhan adalah daerah

aktif dari transistor. Dalam daerah aktif, dioda emitor dibias forward dan

dioda kolektor dibias reverse. Titik Q (Quiescent) adalah titik perpotongan

dari arus basis dan garis beban.

7. Dioda

Dioda merupakan suatu komponen elektronik yang dapat melewatkan

arus pada satu arah saja yang terbuat dari bahan semikonduktor. Jika dioda

kita beri tegangan panjar mundur maka bandgap antara pita konduksi

dengan pita valensi akan semakin besar sehingga menyebabkan tidak

adanya elektron yang berpindah dari pita konduksi ke pita valensi.

(43)

commit to user

konduksi dan pita valensi menjadi kecil yang menyebabkan elektron dapat

berpindah dari pita konduksi ke pita valensi sehingga menyebabkan adanya

arus yang mengalir. Kita dapat menyelidiki karakteristik statik dioda,

dengan cara memasang dioda seri dengan sebuah catu daya DC dan sebuah

resistor.

Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus

satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P

dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang

lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat

mengalir dari sisi P menuju sisi N.

Gambar 18. Simbol dan struktur dioda

Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit

porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), di mana terdapat

keseimbangan hole dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P

banyak terbentuk hole yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N

banyak terdapat elektron-elektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika

diberi bias positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih

besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak

(44)

commit to user

maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut

aliran hole dari P menuju N, Kalau mengunakan terminologi arus listrik,

maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.

Gambar 19. Dioda dengan bias maju

Sebalikya apakah yang terjadi jika polaritas tegangan dibalik yaitu

dengan memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N

mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P.

Gambar 20. Dioda dengan bias negatif

Tentu jawabannya adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau

aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron

masing-masing tertarik ke arah kutub berlawanan. Bahkan lapisan deplesi

(depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.

Demikianlah sekelumit bagaimana dioda hanya dapat mengalirkan

arus satu arah saja. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah

menjadi konduktor. Tidak serta merta diatas 0 volt, tetapi memang tegangan

(45)

commit to user

adanya dinding deplesi (deplesion layer). Untuk dioda yang terbuat dari

bahan Silikon tegangan konduksi adalah diatas 0.7 volt. Kira-kira 0.2 volt

batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan Germanium.

Gambar 21. Grafik arus dioda

Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus,

namun memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt

baru terjadi breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran

(46)

commit to user

32

BAB III

DESAIN DAN PERANCANGAN

A. Identifikasi Masalah

Untuk mencapai tujuan perancangan alat ukur tinggi badan otomatis ini

ada beberapa kebutuhan yang perlu di pertimbangkan, diantaranya:

1. Perlu komponen yang dapat mengendalikan keseluruhan.

2. Perlu komponen yang dapat mendeteksi adanya objek yang akan diukur.

3. Perlu adanya display yang digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran

tinggi bandan otomatis.

B. Sistem blok

Alat pengukur tinggi badan ini menggunakan perangkat keras sebagai

berikut:

Mikrokontroler AT89C2051, 1 buah sensor ultrasonic SRF04 dan 1 buah

leptop sebagai penampil hasil pengukuran.

Blok diagram pengukur tinggi badan otomatis ditunjukan pada gambar 22.

(47)

commit to user

Gambar 22. Diagram blok pengukur tinggi badan

Dari gambar 22 di atas, rancangan bangun alat pengukur tinggi badan

otomatis terdiri atas tiga bagian yaitu piranti masukan, mikrokontroler, dan piranti

keluaran. Pada piranti masukan terdapat sensor yang merupakan sumber perintah

bagi mikrokontroler tersebut. Adapun jenis sensor yang dipakai yaitu sensor

ultrasonic SRF04. Sedangkan pada piranti keluaran adalah laptop untuk

menampilkan hasil pengukuran tinggi badan.

C. Analisa Kebutuhan

Dalam pembuatan alat sistem ini memerlukan beberapa perangkat

hardware, software, dan alat pendukung yang saling menyebabkan keterkaitan,

perangkat-perangkat tersebut antara lain :

1. Hardware

a. Blok Mikrokontroler

Rangkaian pengendali dari alat yang bertugas mengatur kerja

rangkaian dengan cara mengendalikan input output yang diberikan ke

rangkaian mikrokontroler.

MIKROKONTROLER

AT89C2051 SENSOR

SRF04

(48)

commit to user b. Blok Sensor ultrasonic

Sensor digunakan untuk mendeteksi tinggi badan orang.

c. Blok Catu Daya

Trafo digunakan untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang

diperlukan alat/rangkaian dari tegangan AC menjadi tegangan DC.

2 Software

a. Visio

Program yang digunakan untuk menggambar flowchart dari alat

yang dibuat.

b. Protel

Software yang digunakan untuk menggambar layout PCB dan

rangkaian skema.

c. Notepad

Merupakan software untuk menulis program.

d. Wordpad

Merupakan software untuk mengecek kesalahan yang terjadi pada

program.

(49)

commit to user

3. Alat Pendukung

a. Solder

Alat yang digunakan untuk memanaskan timah patri untuk

menyambung komponen-komponen elektronika dengan PCB.

b. Multimeter

Merupakan alat untuk mengukur arus, tegangan dan hambatan dari

suatu komponen maupun rangkaian.

c. Obeng

Digunakan untuk merapatkan sekrup/mur dengan rangka yang

terdiri atas obeng plus dan minus.

d. Bor

Untuk melubangi pcb maupun rangka.

e. Cutter

Alat ini digunakan untuk memotong pcb serta rangka.

f. Tang

Alat ini digunakan untuk memotong dan mengupas kabel maupun

memotong kaki komponen.

g. Minyak Damar (Gondorukem)

Digunakan untuk melapisi jalur pcb agar tembaga tidak mudah

terkelupas saat disolder berulang-ulang dan tidak mudah berkarat.

h. Lotfett

(50)

commit to user i. Plastic Still

Untuk menutupi soldiran kabel dengan konektor yang banyak agar

tidak mudah lepas.

4. Alur Tahapan Pembuatan

Dalam perancangan dan pembuatan alat pengukur tinggi badan

otomatis tahapan yang dilakukan adalah membuat rancangan alat yang akan

dibuat, kemudian mencetaknya ke dalam pcb serta melubanginya.

Kemudian memasang setiap komponen dengan benar di pcb dan

mensoldernya. Rangkaian minimum sistem dibuat dan diuji juga dengan

rangkaian tiap bloknya, pengisian program dan dilakukan uji coba

keseluruhan alat, jika kesalahan terjadi maka diperbaiki dan diperiksa ulang.

Setelah selesai alat dipasang dalam rangka yang telah dibuat.

Gambar 23. Tahapan Pembuatan alat ukur tinggi badan otomatis

Membuat rangkaian dan mencetak pcb

Merangkai minimum

Pengujian tiap blok rangkaian

Pengisian program

Pengujian keseluruhan alat

Menyatukan alat dengan rangka

(51)

commit to user 5. Rangkaian Keseluruhan Sistem

Rangkaian keseluruhan dari alat tinggi badan otomatis dapat dibagi

menjadi 3 bagian utama yaitu bagia minimum system mikrokontroler,

bagian input dan output. Bagian minimum system mikrokontroler

merupakan bagian dimana input dari sensor ultrasonic akan dproses sesuai

program yang digunakan kemudian diteruskan kebagian output. Bagian

input terdiri dari sebuah sensor ultrasonic jenis SRF04 yang digunakan

sebagai pengambil data tinggi badan orang. Sedangkan bagian output

berupa leptop untuk mengetahui hasil dari pengukuran tinggi badan.

Rangkaian skema alat tinggi badan otomatis ditunjukan pada

(52)

commit to user

(53)

commit to user 6. Rangkaian Minimum AT89C2051

Rangkaian mikrokontroler berfungsi sebagai pemroses data input

dan menghasilkan output. Pada alat pengukur tinggi badan ini input data di

peroleh dari sensor SRF04 sedangkan outputnya adalah tampilan laptop.

Di dalam minimum system mikrokontroler ini terdapat tiga port

yang digunakan sebagai input dan output data. Pada alat ukur tinggi badan

otomatis ini hanya menggunakan dua port saja. Port B dipakai sebagai input

dari sensor SRF04 dan port A sebagai output ke laptop.

Rangkaian minimum system dapat dilihat pada gambar 25.

(54)

commit to user 7. Rangkaian Sensor

Pada rangkaian tinggi badan otomatis ini menggunakan sensor

ultrasonic. Sensor ultrasonic adalah yang bekerja berdasarkan prinsip kerja

pantulan gelombang suara, di mana sensor menghasilkan gelombang suara

kemudian menangkap kembali dengan perbedaan waktu sebagai dasar

pengindra. Perbedaan waktu antara gelombang suara yang dipancarkan dan

diterima kembali adalah berbanding lurus dengan jarak objek yang

dipantulkannya.

Sensor ultrasonic dipasang di bagian atas tiang karena sensor ini

digunakan untuk mendeteksi tinggi seseorang. Sensor ini memiliki tiga pin

yaitu Vout, Vcc, dan Ground. Pada alat tinggi badan otomatis ini, Vout

dihubungkan dengan Port B dari mikrontroler.

Sensor ultrasonic ini memiliki kontak jarak 3 cm sampai 3 meter.

Prinsip kerja sensor jarak sensor ultrasonic SRF04 ditunjukan pada gambar

26.

(55)

commit to user 8. Perancangan Software

Perancangan software merupakan proses perancangan pembuatan

program yang nantinya akan dijalankan oleh mikrokontroler. Program

tersebut akan selalu berjalan jika mikrokontroler dinyalakan. Program ini

disimpan pada EEPROM yang ada dalam mikrokontroler, sehingga hanya

perlu sekali men-download-kan program ke mikrontroler. Karena walaupun

sumber tegangan dimatikan program masih tersimpan pada EEPROM.

Membuat program memerlukan lebih dari sekedar menulis

serangkaian intruksi. Pada saat menulis program, sebaiknya dimulai dengan

membuat rencana program secara terperinci atau garis besarnya. Dalam

rancangan sebuah program penulis terlebih dahulu membuat flowchart.

Seperti diketahui dalam menyusun program kita harus

memperhatikan benar-benar agar program tersebut mempunyai aturan

logika yang benar. Jika logika yang ada pada suatu program tidak benar,

tentunya akan adanya kesalahan dari hasil program tersebut. Untuk

membantu melacak kebenaran logika sebuah program, yang juga sangat

membantu anda untuk memahami sebuah persoalan sebelum anda memulai

menuliskan kode-kode programnya, sering kali kita memerlukan alat bantu

yang disebut flowchart. Flowchart alat ukur tinggi badan otomatis

(56)

commit to user tidak

ya

tidak

ya

Gambar 27. Flowchart pengukur tinggi badan otomatis start

Dt- sense usirr

aktif

pantulan

Terima data

Jarak= x

Tinggi= 200-x

display

end

(57)

commit to user BAB IV

IMPLEMENTASI DAN ANALISA

Pada bab ini akan dibahas mengenai langkah-langkah pengujian terhadap

alat pengkur tinggi badan otomatis. Pengujian dilakukan untuk mengetahui

apakah alat pengukur tinggi badan otomatis yang dibuat sesuai dengan

perencanaan dan perancangan system. Pengujian alat ini meliputi:

a. Pengujian program Visual Basic

b. Pengujian sensor

c. Pengujian sistem AT89C2051

d. Pengujian rangkaian secara keseluruhan

A. Pengujian Visual Basic

Bagian ini hanya program Visual Basic yang berfungsi sebagai

penampilan hasil pengukuran tinggi badan. Serial Port laptop (Tx)

dihubungkan ke port P3.0 dan (Rx) dihubungkan ke port 3.1 melalui IC MAX

232 pada mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan

untuk ditampilkan dalam bentuk database.

Langkah- langkah dalam melakukan pengujian ini adalah

1. Hubungkan downloader AT89C2051 dengan leptop

2. Downloadkan program berikut.

Private Declare Function sndPlaySound Lib "winmm.dll" Alias "sndPlaySoundA" (ByVal lpszsoundname As String, ByVal uFlags As Long) As Long

(58)

commit to user Select Case Index

Case 0 'add

If Data1.Recordset.RecordCount > 0 Then Data1.Recordset.MoveLast

Text1(0).Text = Data1.Recordset.Fields(0) + 1 Else

Text1(0).Text = 1 End If

Data1.Recordset.AddNew For x = 1 To Text1.UBound

If Command1(4).Caption = "STOP" Then Data1.Recordset.Edit For x = 0 To (Text1.UBound)

Data1.Recordset.Fields(x) = Text1(x).Text Text1(x).Text = ""

If Command1(4).Caption = "STOP" Then Command1_Click (5) Case 2 'edit

Data1.Recordset.Edit Case 3 'delete

Data1.Recordset.Delete For x = 0 To (Text1.UBound) Text1(x).Text = ""

commit to user Command1(5).Caption = "Print"

Command1(6).Caption = "Delete All" End If

Case 5 'Print

If Command1(5).Caption = "Print" Then DataReport1.Show

If Command1(6).Caption = "Delete All" Then

xx = MsgBox("Semua data dihapus...?", vbOKCancel) If xx = vbCancel Then Exit Sub

Data1.Recordset.FindFirst "nomor=" & Text1(0).Text If Data1.Recordset.NoMatch Then Exit Sub

For x = 1 To (Text1.UBound)

Text1(x).Text = Data1.Recordset.Fields(x) Next

(60)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id tmpstring = Split(xx, " ")

i = UBound(tmpstring) For x = 0 To i

If Trim(tmpstring(x)) <> "" Then

fil = App.Path & "\" & Trim(tmpstring(x)) & ".wav" sndPlaySound fil, 0

End If Next x

sndPlaySound "akhir.wav", 0 End Sub

Private Sub Form_QueryUnload(Cancel As Integer, UnloadMode As Integer) If MSComm1.PortOpen = True Then MSComm1.PortOpen = False

End Sub

Text1(4).Text = Format(200 - yy, "###") End Sub

B. Pengujian Sistem AT89C2051

Pengujian ini digunakan untuk mengetahui apakah port dari

mikrokontroler dapat berfungsi dengan baik sesuai dengan program yang

nantinya akan diberikan. Cara untuk melakukan pengujian adalah dengan

(61)

(62)

commit to user C. Pengujian Sensor SRF04

Pengujian sensor ultrasonic bertujuan untuk mengetahui jarak

minimum dan maksimal yang dapat diukur oleh sensor ultrasonic SRF04, serta

membandingkan jarak sebenarnya dengan jarak hasil pengukuran

menggunakan sensor. Untuk menguji sensor ultrasonic jenis SRF04 dapat

mengunakan rangkaian seperti pada Gambar 28.

Gambar 28. Rangkaian Pengujian Sensor

Pengujian sensor ultrasonic jenis SRF04 ini dilakukan dengan cara

(63)

commit to user

dihubungkan dengan laptop. Download-kan source code program yang telah

dibuat ke mikrokontroler. Jika program yang telah di-download bisa berjalan

dengan baik, maka sensor tersebut dapat digunakan untuk mengukur jarak.

Selanjutnya adalah melakukan uji coba pengukuran jarak sensor SRF04 dengan

cara menempatkan sensor ultrasonic di depan penghalang dan memvariasi

jarak pengukuran. Hasil yang didapat dari pengukuran jarak terdapat pada tabel

5.

Tabel 5. Hasil Pengukuran Jarak

Dari pengujian yang dilakukan didapat bahwa sensor ultrasonic

SRF04 mampu mengukur jarak mulai dari 0 cm. Pada pengukuran jarak 350 Jarak penghalang (cm) Jarak tampilan pada laptop (cm)

(64)

commit to user

cm didapatkan hasil yang tidak sesuai atau menyimpang jauh dengan jarak

sebenarnya, hal ini disebabkan karena kemampuan ultrasonic SRF04 jenis ini

hanya dapat mengukur jarak maksimal 300cm atau 3 meter. Angka yang

ditampilkan pada laptop terdapat selisih dengan jarak yang sebenarnya adalah

karakteristik penghalang atau objek yang dapat memantulkan sinyal kembali ke

sensor ultrasonic. Secara teori, sensor ultrasonic bisa bekerja dengan baik

sesuai dengan sepesifikasi dari sensor ultrasonic yaitu dapat mengukur jarak

mulai dari jarak minimum 3cm sampe jarak maksimum 3m.

(65)

commit to user D. Pengujian Alat secara Keseluruhan

Pada alat pengukur tinggi badan otomatis ini mikrokontroler

AT89C2051 merupakan otak semua proses hadware dan software.

Mikrokontroler akan memproses semua data yang masuk kedalam sebuah

program yang telah dibuat.

Untuk mengetahui tinggi badan seseorang, mikrokontroler

AT89C2051 akan memprose input dari sensor SRF04 melalui portB. Dalam

proses menghitung tinggi badan, hasil dapat diperoleh dari tinggi sensor

(200cm) dikurangi jarak pengukuran sensor kebagian kepala. Kemudian hasil

yang dihasilkan ditampilka di dalam leptop.

Sebelum melakukan pengujian, dilakukan pengecekan

masing-masing rangkaian penyusun dan pengisian program ke IC mikrokontroler

AT89C2051. Adapun langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut:

1. Menghubungkan rangkaian kecatu daya.

2. Mengatur jarak penghalang yang digunakan untuk pengukur

3. Mencatat hasil pengukuran untuk kemudian dianalisa.

Pengujian rangkaian secara keseluruha dapat dilakukan dengan cara

menghubungkan sensor SRF04 dengan mikrokontroler pada portB. Sedangkan

hasil outputnya ditampilkan pada leptop yang terhubung pada mikrokontroler

pada portA. Kemudian download listing program yang dipakai untuk menguj.

Listing program secara keseluruhan terdapat pada lampiran.

Pengujian alat dilakukan dengan mengukur jarak penghalang yang ada

(66)

commit to user

Tabel 6. Hasil Pengujian Alat

Jarak penghalang (cm) Jarak tampilan pada leptop (cm)

5 195 197 193

10 190 188 191

15 185 187 187

20 180 182 180

25 176 176 178

30 168 169 165

40 158 159 158

50 151 149 150

60 139 142 142

Ilustrasi percobaan diatas menggunakan buku dengan mengunakan

jarak yang ditentukan menggunakan meteran lalu sensor dihadapkan

keatas. Dengan melihat leptop dapat dilihat hasil yang berubah ubah dan

hasil tidak sama. Jadi dapat disimpulkan bahwa sensor yang digunakan

(67)

commit to user BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan teori dan pembahasan yang telah dijelaskan pada bab-bab

sebelumnya, maka dapat disimpulakan bahwa:

1. Mikrokontroler AT89C2051 dapat digunakan sebagai pengendali alat tinggi

badan otomatis dengan baik.

2. Dalam pemasangan alat membutuhkan tingkat ketelitian yang tinggi supaya

alat ukur tinggi badan otomatis dapat beroperasi dengan baik.

3. Alat ukur tinggi badan ini memiliki skala terkecil dalam centimeter.

4. Alat pengukur tinggi badan ini belum bisa mengukur tinggi badan secara

akurat.

B. Saran

Sebagai acuan untuk mendapatkan yang lebih baik dari laporan yang

dibuat dalam tugas akhir ini,dapat memberikan saran sebagai berikut:

1. Dengan melihat manfaat alat ini, diharapkan semoga pembaca mampu

mengembangkan alat ini dengan baik lagi dan menggunakan sensor yang lebih

akurat lagi misal menggunakan sensor laser.

2. Untuk ke depannya, pengukuran tinggi badan dengan menggunakan alat ini

dapat lebih akurat lagi tanpa harus dipengaruhi oleh faktor luar seperti

penyetingan tiang, supaya tinggi sensor dengan lantai lebih akurat (200 cm).