SISTEM MONITORING RUANGAN MENGGUNAKAN
KAMERA WEBCAM TIPE SF-1007 BERBASIS
RANGKAIAN ELEKTRONIK ARDUINO
LAPORAN TUGAS AKHIR
Oleh:
DEWI CITRA MANURUNG
092408027
PROGRAM STUDI D3 FISIKA
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : SISTEM MONITORING RUANGAN MENGGUNAKAN
KAMERA WEBCAM TIPE SF-1007 BERBASIS
RANGKAIAN
ELEKTRONIK ARDUINO.
Kategori : LAPORAN TUGAS AKHIR
Nama : DEWI CITRA MANURUNG
No.Induk Mahasiswa : 092408027
Program Studi : D3 FISIKA
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(FMIPA)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.
Diluluskan di
Medan, 01 Juli 2012
Diketahui/ Disetujui oleh
Ketua Program Studi D3 Fisika Pembimbing
PERNYATAAN
SISTEM MONITORING RUANGAN MENGGUNAKAN KAMERA WEBCAM TIPE SF-1007 BERBASIS RANGKAIAN
ELEKTRONIK ARDUINO
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 01 Juli 2012
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan karuniaNya sehinga laporan Tugas Akhir ini dengan judul “SISTEM
MONITORING RUANGAN MENGGUNAKAN KAMERA WEBCAM TIPE SF-1007 BERBASIS RANGKAIAN ELEKTRONIK ARDUINO “, dapat
diselesaikan dengan baik.
Laporan ini disusun sesuai dengan percobaan-percobaan yang dilakukan dan
disesuaikan dengan literatur yang ada ,baik dari buku penunjang maupun internet,
sehingga berguna bagi semua orang yang akan memperoleh informasi laporan ini.
Dalam penulisan laporan ini, penulis banyak mengucapkan terimakasih kepada:
• Bapak Dr.Sutarman,M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
• Ibu Dr.Marpongahtun,M.sc selaku PD-1 Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
• Ibu Dr.Susilawati,M.Si selaku Ketua Program Studi D3 Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
• Bapak Dr. Kerista Tarigan,M.Eng.Sc selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis, sehingga laporan ini dapat diselesaikan
dengan baik.
• Seluruh Dosen/Staff pengajar pada Program Studi D3 Fisika Instrumentasi.
• Buat Bapak (N.Manurung) tersayang dan Mama (E.Silaban) tersayang yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moril dan materi, yang sangat
membantu penulis dalam mengerjakan laporan ini.
• Buat Abang ku Rio Manurung,dan adek-adek ku (Desi Manurung,Nita
Manurung,Josua Manurung) yang telah memberikan motivai bagi penulis.
• Bang Andika Siregar dan bang Waskito, yang telah membantu saya dalam
mengerjakan proyek ini.
Jhon M Purba, Okto H Situmorang, Harmoko Simangunsong, Jhonrisdo
Samosir, Dear Purba, Agustina, serta semua teman-teman di Fisika
Instrumentasi khususnya stambuk 2009 yang tidak dapat saya sebutkan satu
persatu yang turut mendukung dan memberi masukan, sehingga laporan proyek
ini dapat diselesaikan dengan baik.
• Buat teman-teman satu kos ku Herawati, Ariance, Shasy, k’vivi, k’selvi yang telah memberikan penulis semangat dan masukan dalam penyelesaian Tugas
Akhir ini.
Dalam rancangan alat ini masih terdapat hal-hal yang perlu disempurnakan.
Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif bagi rakitan proyek ini
sehingga menjadi peralatan yang lebih sempurna dan modern bagi dunia sains dan
teknologi.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak yang
membantu dalam menyelesaikan laporan proyek ini. Semoga Tuhan selalu
memberkati.
Medan, Juni 2012
ABSTRAK
DAFTAR ISI
halaman
KATA PENGANTAR……….. i
ABSTRAK………. ii
DAFTAR ISI……….. ii
DAFTAR TABEL………. iv
DAFTAR GAMBAR………. v
BAB I. PENDAHULUAN……… 1
1.1Latar Belakang ….……….. 1
1.2Rumusan Masalah……… 2
1.3Batasan Masalah………. 2
1.4Tujuan Penulisan………. 2
1.5Manfaat Penulisan……… 3
1.6Sistematika Penulisan………... 3
BAB II. LANDASAN TEORI……… 5
2.1 Motor DC………. 5
2.2 Driver Motor DC dengan IC L293D……… 6
2.3 KIT mikrokontroler Arduino Uno………... 8
2.3.1 Diagram blok dan Fungsi PIN pada Arduino………. 9
2.3.2 Mikrokontroler ATMega328……….. 12
2.3.2.1 Kontruksi Mikrokontroler ATMega328…… 12
2.3.2.2. Konfigurasi PIN ATMega328……….. 14
2.4 Pemrograman Dasar Arduino Uno……….. 16
2.4.1 Struktur Dasar Pemrograman Arduino……… 16
2.4.2 Struktur Pengaturan Program……… 17
2.4.3 Modulasi Lebar Pulsa (PWM)………. 19
2.5 Webcam……….. 22
2.6 Komputer Notebook Input/Output……… 23
BAB III.PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN… 27
3.1. Diagram Blok Rancangan Sistem Monitoring……… 27
3.2. Rangkaian Interfacing Notebook Terhadap KIT Arduino…… 28
3.3 Kontruksi Rancangan Alat……… 29
3.4.Rangkaian Driver Motor DC dengan IC L283D……… 29
3.5. Perancangan Power Supplay (PSA)……… 30
3.6. Pemrograman Perangkat Lunak Pada PC Menggunakan Visual Basic………. 23
3.7. Pemrograman Perangkat Lunak Pada Arduino……….. 26
BAB IV. PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM……… 40
4.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay……… 40
4.1.1. Data Pengujian Rangkaian Power Supllay………… 40
4.1.2. Analisis Pengujian Rangkaian Power Supllay……… 41
4.2. Pegujian Rangkaian Driver Motor DC……….. 42
4.2.1. Data Pegujian Rangkaian Driver Motor DC………. 42
4.2.2. Analisis Pegujian Rangkaian Driver Motor DC……. 42
4.3. Pengujian Program pada KIT Arduino……….. 45
4.4 Pengujian Monitoring………. 47
4.4.1 Data Pengujian Monitoring………. 47
4.4.2 Analisis Pengujian Monitoring……… 48
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN……… 50
5.1 Kesimpulan………. 50
5.2 Saran……… 51
DAFTAR TABEL
halaman
Tabel 2.1. Konfigurasi Port B……… 14
Tabel 2.2. Konfigurasi Port C……….. 15
Tabel 2.3. Konfigurasi Port D……….. 15
Tabel 4.1 Sumber tegangan pada rangkaian power supplay………. 40
Tabel 4.2 Hasil pengukuran pengujian rangkaian PSA……… 41
Tabel 4.3 Pengujian Rangkaian Driver Motor DC……….. 42
Tabel 4.4 Data pengujian monitoring secara vertikal………. 47
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 2.1. Kontruksi Motor DC……… 4
Gambar 2.2. Motor DC dan Jembatan H………. 6
Gambar 2.3. Board Arduino ATMega328………. 8
Gambar2.4 Konfigurasi PIN ATMega328………... 14
Gambar2.5 Modulasi lebar pulsa………. 25
Gambar 2.4. Arsitektur Mokrokontroler ATMega328……… 21
Gambar 2.6. Webcam……… 22
Gambar 2.7. Layar Pemilih Jenis Projek……….. 24
Gambar2.8 Jendela Form Visual Basic……… 26
Gambar 3.1. Diagram Blok Rancangan Alat……… 27
Gambar 3.2 Rangkaian Interface terhadap KIT Arduino Uno ATmega328………. 28
Gambar 3.3 Kontruksi rancangan alat……… 29
Gambar 3.4. Rancangan Driver Motor DC dengan IC L293D…… 30
Gambar 3.5. Skematik Rangkaian Power Supplay……… 31
Gambar 3.6. Diagram Alir Program Pada PC……….. 32
Gambar 3.7. Diagram Alir Perangkat Lunak pada Mikrokontroler ATMega328……… 35
ABSTRAK
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Meningkatnya angka kriminalitas sekarang ini menuntut orang untuk lebih
waspada dalam menjaga diri, serta menjaga harta benda yang dimiliki. Suatu sistem
keamanan yang baik sangat diperlukan untuk membantu mengurangi, mencegah dan
mengatasi permasalahan kriminalitas. Sistem keamanan dapat diterapkan di rumah,
tempat pameran, toko, kantor dan tempat-tempat lainnya.
Akhir-akhir ini kamera video telah umum digunakan didalam suatu sistem
keamanan ruangan. OLeh karena itu dalam Laporan proyek ini akan dirancang suatu
sistem pengendalian gerakan mekanis kamera webcam menggunakan motor DC yang
dikendalikan melalui port serial personal computer (PC). Untuk kebutuhan
pengendalian gerakan kamera webcam ini menggunakan dua buah motor DC, dimana
motor DC yang pertama digunakan untuk pengendalian gerakan vertical (dari atas
kebawah atau sebaliknya), sedangkan motor DC yang kedua digunakan unruk
pengendalian gerakan horizontal (dari kiri ke kanan atau sebaliknya). Kemudian
gambar yang ditangkap melalui kamera webcam akan di tampilkan pada personal
computer (PC). Dengan menggunakan perangkat monitoring yang dapat bergerak bebas
untuk memantau suatu ruangan, maka jumlah perangkat yang banyak dapat dikurangi,
terlebih kalau perangkat tersebut dapat bergerak secaraotomatis sehingga tidak
1.2 Rumusan Masalah
Pada laporan tugas akhir ini, penulis membatasi masalah mengenai rancangan
alat :
• Putaran motor DC digunakan untuk mengatur gerakan mekanis kamera
Webcam.
• Modul arduino digunakan untuk mengatur arah putaran motor DC.
• Rancangan gerakan kamera webcam hanya digunakan untuk monitoring
ruangan, tanpa menyimpan hasil monitoringnya pada PC yang digunakan.
1.3 Batasan Masalah
Adapun yang menjadi batasan masalah dalam laporan proyek ini adalah sebagai
berikut:
Membahas prinsip kerja Driver Motor DC dengan menggunakan IC L293D .
Pembahasan hardware dan software dari rancangan alat ini terbatas kepada
penggunaanya dalam rangkaian dan tidak dibahas secara rinci.
Alat uji ini hanya difungsikan sebagai alat monitoring yang mampu menangkap
tampilan suatu obyek dalam suatu ruangan dan hasilnya ditampilkan di PC.
1.4 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan alat proyek ini adalah:
• Merancang suatu system pengendalian gerakan mekanis, kamera webcam,
menggunakan motor DC melalui port serial personal computer (PC).
1.5 Manfaat Penulisan
Manfaat penelitian rancangan alat ini adalah untuk memonitoring suatu ruangan
atau tempat-tempat yang perlu dipantau, seperti Rumah Sakit, ATM, Bank, Kantor , dan
lain-lain.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat
sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari monitoring keamanan
ruangan menggunakan kamera webcam, maka penulis menulis laporan ini sebagai
berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan
masalah, manfaat penelitian, serta sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Dalam bab ini berisi tentang teori dasar yang perlu dketahui untuk
mempermudah dalam pemahaman prinsip kerja dari rangkaian pada sistem.
BAB III PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RAGKAIAN
Pada bab ini akan akan dibahas perancangan dan sistem kerja rangkaian,
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
Pada bab ini berisi tentang pengujian sistem dan analisa rangkaian dari system
alat proyek ini.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang berisi tentang kesimpulan dari pembahasan
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Motor DC
Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai
sumber tenaganya. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal tersebut,
motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan tersebut dibalik
maka arah putaran motor akan terbalik pula seperti pada gambar 2.1. Polaritas dari
tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah putaran motor sedangkan
besar dari beda tegangan pada kedua terminal menentukan kecepatan motor.
Gambar 2.1 Kontruksi motor DC
Konstruksi motor DC pada gambar 2.1 memiliki 2 bagian dasar,yaitu :
1. Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan medan magnet,
baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektro magnet) ataupun magnet permanen.
2. Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor ini berupa sebuah koil dimana arus listrik
mengalir.
Gaya elektromagnet pada motor DC timbul saat ada arus yang mengalir pada
penghantar yang berada dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri ditimbulkan
dari kutub utara ke kutub selatan. Menurut hukum gaya Lourentz, arus yang mengalir
pada penghantar yang terletak dalam medan magnet akan menimbulkan gaya. Gaya F,
timbul tergantung pada arah arus I, dan arah medan magnet B.
2.2 Driver Motor DC dengan IC L293D
Pada dasarnya beberapa aplikasi yang menggunakan motor DC harus dapat
mengatur kecepatan dan arah putar dari motor DC itu sendiri. Untuk dapat melakukan
pengaturan kecepatan motor DC dapat menggunakan metode PWM (Pulse Width
Modulation) sedangkan untuk mengatur arah putarannya dapat menggunakan rangkaian
H-bridge yang tersusun dari 4 buah transistor. Tetapi dipasaran telah disediakan IC
L293D sebagai driver motor DC yang dapat mengatur arah putar dan disediakan pin
untuk input yang berasal dari PWM untuk mengatur kecepatan motor DC. Untuk lebih
memahami tentang membangkitkan sinyal PWM menggunakan fitur Timer pada
mikrokontroler AVR dapat membacanya pada postingan tutorial AVR tentang PWM.
Sebelum membahas tentang IC L293D, alangkah baiknya jika kita membahas driver
motor DC menggunakan rangkaian analog terlebih dahulu.
Jika diinginkan sebuah motor DC yang dapat diatur kecepatannya tanpa dapat
mengatur arah putarnya, maka kita dapat menggunakan sebuah transistor sebagai driver.
Untuk mengatur kecepatan putar motor DC digunakan PWM yang dibangkitkan melalui
fitur Timer pada mikrokontroler. Sebagian besar power supply untuk motor DC adalah
Oleh karena itu digunakan transistor sebagai penguat tegangan. Dibawah ini
adalah gambar driver motor DC menggunakan transistor. Salah satu jenis motor yang
sering digunakan dalam bidang kontrol yaitu Motor DC. Motor DC akan berputar jika
dialiri tegangan dan arus DC. Berikut gambar 2.2 adalah motor DC dan jembatan H
yang digunakan pada rancangan alat ini:
Gambar 2.2 Motor DC dan Jembatan H
Sistem pengaturan motor DC yang sering digunakan pada sistem kontrol seperti pada
gambar 2.2 yaitu dengan H-Bridge yang pada pada dasarnya adalah 4 buah transistor
yang difungsikan sebagai saklar. Pengaturan motor DC yaitu meliputi kecepatan dan
arah. Pengaturan arah yaitu dengan cara membalik tegangan logika masukan H-bridge.
Sedangkan sistem pengendalian kecepatan motor DC digunakan prinsip PWM (Pulse
Width Modulator) yaitu suatu metode pengaturan kecepatan putaran motor DC dengan
mengatur lamanya waktu pensaklaran aktif (Duty Cycle). Motor DC merupakan sebuah
komponen yang memerlukan arus yang cukup besar untuk menggerakannya. Oleh
karena itu motor DC biasanya memiliki penggerak tersendiri. Pada tugas akhir ini motor
rangkaian HBridge. Dengan rangkaian H-Bridge yang memiliki input PWM ini, maka
selain arah kita juga bisa mengendalikan kecepatan putar motor DC tersebut.
2.3 KIT Mikrokontroler Arduino Uno
Arduino Uno adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source
yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan
jenis AVR dari perusahaan Atmel. Arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang
berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat
digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB,
jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support
mikrokontroller; dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB.
Berikut gambar 2.3 adalah pin-pin pada kit arduino uno yang digunakan pada rancangan
alat ini:
Pada gambar 2.3 terdapat 14 pin output/input yang mana 6 pin dpat digunakan
sebagai output PWM, 6 analog input, cristal osilator 16 MHZ dan tombol reset. Arduino
tersebut digunakan sebagai chip mikrokontroler328, sebagai pengendali gerakan motor
DC.
2.3.1 Diagram Blok dan Fungsi PIN Pada Kit Arduino
Berikut gambar 2.4 adalah bentuk diagram blok dari kit arduino:
Gambar2.4. Diagram Blok KIT arduino
Fungsi PIN pada kit Arduino uno pada gambar 2.3 adalah sebagai berikut:
• PIN Power
Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply.
Power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan
dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Board arduino dapat
dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supply kurang dari
7V, kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak
stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat
panas dan menyebabkan kerusakan pada board. Rekomendasi tegangan ada pada 7
sampai 12 volt
Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :
Vin
Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan dari luar (seperti yang
disebutkan 5 volt dari koneksi USB atau tegangan yang diregulasikan). Pengguna dapat
memberikan tegangan melalui pin ini, atau jika tegangan suplai menggunakan power
jack, aksesnya menggunakan pin ini.
5V
Regulasi power supply digunakan untuk power mikrokontroller dan komponen lainnya
pada board. 5V dapat melalui Vin menggunakan regulator pada board, atau supply oleh
USB atau supply regulasi 5V lainnya.
3V3
Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di board. Arus maximumnya adalah
50mA
• Memori
ATmega328 memiliki 32 KB flash memori untuk menyimpan kode, juga 2 KB yang
digunakan untuk bootloader. ATmega328 memiliki 2 KB untuk SRAM dan 1 KB untuk
EEPROM. Input dan Output Setiap 14 pin digital pada arduino dapat digunakan
sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan
digitalRead(). Input/output dioperasikan pada 5 volt. Setiap pin dapat menghasilkan atau
menerima maximum 40 mA dan memiliki internal pull-up resistor (disconnected oleh
default) 20- 50 KOhms.
Beberapa pin memiliki fungsi sebagai berikut :
Serial : 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim
(TX) TTL data serial. Pin ini terhubung pada pin yang koresponding dari USB
FTDI ke TTL chip serial.
Interupt eksternal : 2 dan 3. Pin ini dapat dikonfigurasikan untuk trigger sebuah
interap pada low value, rising atau falling edge, atau perubahan nilai.
PWM : 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Mendukung 8-bit output PWM dengan fungsi
analogWrite().
LED : 13. Ini adalah dibuat untuk koneksi LED ke digital pin 13. Ketika pin
bernilai HIGH, LED hidup, ketika pin LOW, LED mati.
• Konektor USB
Konektor USB adalah soket untuk kabel USB yang disambungkan ke komputer
atau laptop. Berfungsi untuk mengirimkan program ke Arduino dan juga sebagai
port komunikasi serial.
• Input / Output Digital
Input/Output Digital atau digital pin adalah pin-pin untuk menghubungkan
arduino terdapat pada kaki 1 samapai kaki 13. Misalnya kalau ingin membuat
LED berkedip, LED tersebut bisa dipasang pada salah satu pin I/O digital dan
ground. Komponen lain yang menghasilkan output digital atau menerima input
digital bisa disambungkan ke pin-pin ini.
• Input Analog
Input Analog atau analog pin adalah pin-pin yang berfungsi untuk menerima
sinyal dari komponen atau rangkaian analog. Misalnya dari potensiometer,
sensor suhu, sensor cahaya, dsb.
• Baterai / Adaptor
Soket baterai atau adaptor digunakan untuk menyuplai Arduino dengan tegangan
dari baterai/adaptor 9V pada saat Arduino sedang tidak disambungkan ke
komputer. Kalau Arduino sedang disambungkan ke komputer melalui USB,
Arduino mendapatkan suplai tegangan dari USB, jadi tidak perlu memasang
baterai/adaptor saat memprogram Arduino.
2.3.2 Mikrokontroler ATMega328
Mikrokontroller merupakan sebuah processor yang digunakan untuk
kepentingan kontrol. Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari suatu
komputer pribadi dan computerainframe, mikrokontroller dibangun dari elemen –
elemen dasar yang sama. Seperti umumnya komputer, mikrokontroller adalah alat yang
mengerjakan instruksi – instruksi yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting
dan utama dari suatu sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat
oleh seorang programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan
tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer.
ATMega328 adalah mikrokontroller keluaran dari atmel yang mempunyai
arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana setiap proses eksekusi
data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer).
Mikrokontroller ini memiliki beberapa fitur antara lain :
• 130 macam instruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu siklus clock.
• 32 x 8-bit register serba guna.
• Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.
• 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB
dari flash memori sebagai bootloader.
• Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)
sebesar 1KB
sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat
menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.
• Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin ,6 diantaranya PWM (Pulse Width
Modulation) output.
Mikrokontroller ATmega 328 memiliki arsitektur Hardware, yaitu memisahkan memori
untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja dan
parallelism. Instruksi – instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur
tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil
dari memori program. Konsep inilah yang memungkinkan instruksi – instruksi dapat
dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. Ketiga register pointer 16-bit ini disebut
dengan register X ( gabungan R26 dan R27 ), register Y ( gabungan R28 dan R29 ), dan
2.3.2.2 Konfigurasi PIN ATMega328
Berikut gambar 2.4 adalah konfigurasi pin ATMega328 yang digunakan pada rancangan alat ini:
Gambar2.4 Konfigurasi PIN ATMega328
Table 2.2 Konfigurasi Port C
2.4 Pemrograman Dasar Arduino Uno
2.4.1 Stuktur Dasar Pemrograman Arduino
Struktur dasar arduino hanya terjadi dalam dua bagian:
Void setup()
{
// Statement; di eksekusi satu kali}
Void loop() {
// Statement; di eksekusi terus menerus }
• Setup
Fungsi setup() hanya dipanggil satu kali ketika program pertama kali di
jalankan. Ini digunakan untuk mendifinisikan mode pin atu memulaikomunikasi serial.
Fungsi setup() harus di ikut sertakan dalam program ,walaupun tidak ada statement
yang di jalankan.
Contoh pemrograman yang menggunakan fungsi setup sebagai berikut:
Void setup ()
{
pinMode(3,OUTPUT) ; // men-set “pin” 3 sebagai Output
pinMode(6, INPUT); // men-set pin 6 sebagai Input
Serial.begin(9600);
}
Keterangan:
pinMode() = berfungsi untuk mengatur fungsi sebuah pin sebagaiINPUT atau
OUTPUT.
Serial.begin(9600) = digunakan untuk mengaktifkan fitur UART
• Loop
Setelah melakukan fungsi setup() maka secara langsung akanmelakukan fungsi
loop() secara berurutan dan melakukan instruksi-instruksi ayang ada dalam fungsi
loop().
void loop()
{
If (digitalRead(6)==HIGH) // membaca input digital pin 6
{
xstart = millis(); //aktifkan timer
digitalWrite(3, HIGH); // nyalakan pin 3
delay( 1 0 0 0 ) ; / / p a u s e 1 d e t i k
digitalWrite(3, LOW); // matikan pin 3
}
}
Keterangan:
o digitalWrite : Untuk memberikan nilai LOW dan HIGH pada sebuah pin
output.
o Delay : Untuk memberikan waktu tunda dalam satuan millisekon.
o digitalRead : Untuk membaca logika LOW dan HIGH
2.4.2. Struktur Pengaturan Program
Program sangat tergantung pada pengaturan apa yang akan dijalankan
berikutnya, berikut ini adalah elemen dasar pengaturan program:
if..else, dengan format seperti berikut ini:
if (kondisi) { }
else if (kondisi) { }
Dengan struktur seperti diatas program akan menjalankan kode yang ada di dalam
kurung kurawal jika kondisinya TRUE, dan jika tidak (FALSE) maka akan diperiksa
apakah kondisi pada else if dan jika kondisinya FALSE maka kode pada else yang akan
dijalankan.
for, dengan format seperti berikut ini:
for (int i = 0; i < #pengulangan; i++) { }
Digunakan bila anda ingin melakukan pengulangan kode di dalam kurung kurawal
beberapa kali, ganti #pengulangan dengan jumlah pengulangan yang diinginkan.
Melakukan penghitungan ke atas dengan i++ atau ke bawah dengan i–.
Input/Output Digital
a. pinMode(pin, mode)
Digunakan untuk menetapkan mode dari suatu pin, pin adalah nomor pin yang akan
digunakan dari 0-19 (pin analog 0-5 adalah 14-19). Mode yang bisa digunakan adalah
INPUT atau OUTPUT.
b. digitalWrite(pin, value)
Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai OUTPUT, pin tersebut dapat dijadikan HIGH
(ditarik menjadi 5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi ground).
c. digitalRead(pin)
Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai INPUT maka anda dapat menggunakan kode ini
untuk mendapatkan nilai pin tersebut apakah HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau LOW
Input/Output Analog
Arduino adalah mesin digital tetapi mempunyai kemampuan untuk beroperasi di dalam
alam analog (menggunakan trik). Berikut ini cara untuk menghadapi hal yang bukan
digital.
a) analogWrite(pin, value)
Beberapa pin pada Arduino mendukung PWM (pulse width modulation) yaitu pin 3, 5,
6, 9, 10, 11. Ini dapat merubah pin hidup (on)atau mati (off) dengan sangat cepat
sehingga membuatnya dapat berfungsi layaknya keluaran analog. Value (nilai) pada
format kode tersebut adalah angka antara 0 ( 0% duty cycle ~ 0V) dan 255 (100% duty
cycle ~ 5V).
b) analogRead(pin)
Ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT anda dapat membaca keluaran voltase-nya.
Keluarannya berupa angka antara 0 (untuk 0 volts) dan 1024 (untuk 5 volts).
2.4.3 Modulasi Lebar Pulsa (PWM)
Modulasi adalah suatu proses dimana parameter gelombang pembawa (carrier
signal) frekuensi tinggi diubah sesuai dengan salah satu parameter sinyal
informasi/pesan. Dalam hal ini sinyal pesan disebut juga sinyal pemodulasi. Proses
modulasi dilakukan pada bagian pemancar. Proses kebalikannya yang disebut
demodulasi dilakukan pada bagian penerima. Dalam demodulasi, sinyal pesan
dipisahkan dari sinyal pembawa frekuensi tinggi.
Dengan modulasi pulsa, sinyal informasi diubah menjadi pulsa-pulsa persegi dengan
frekuensi dan amplitude tetap tapi dengaan lebar pulsa sebanding dengan amplitude
sinyal informasi. Salah satu teknik modulasi pulsa yang digunakan adalah teknik
Rancangan alat ini menggunakan modulasi lebar pusa,atu sering disebut Pulse
With Modulation (PWM). Modulasi lebar pulsa digunakan untuk mentransfer data pada
telekomunikasi ataupun mengatur tegangan sumber yang konstan untuk mendapatkan
tegangan rata-rata yang berbeda.
Rangkaian osilator dapat berperilaku sebagai modulator lebar pulsa apabila salah
satu resistor (LDR) dikondisikan dapat berubah karena adanya pengaruh dari besaran
fisis lainnya. Light Dependent Resistor (LDR) merupakan resistor yang besar
resistansi-nya bergantung terhadap intensitas cahaya yang menyelimuti permukaanresistansi-nya. LDR,
dikenal dengan banyak nama: foto-resistor, foto-konduktor, sel foto-konduktif, atau
hanya sel. Dan yang sering digunakan dalam literatur adalah resistor atau
foto-sel. Pada gambar.1 diatas digunakan juga kapasitor. Dengan penambahan kapasitor,
nilai VLDR tidak akan berubah secara signifikan. Tetapi respon terhadap perubahan
intensitas memang sedikit lebih lambat. Namun, dengan kapasitor tersebut, tegangan
VLDR akan lebih stabil. Untuk membangkitkan sinyal PWM, digunakan komparator
untuk membandingkan dua buah masukan yaitu generator sinyal dan sinyal referensi.
Hasil keluaran dari gambar 2.5 adalah sinyal PWM yang berupa pulsa-pulsa persegi
yang berulang-ulang. Durasi atau lebar pulsa dapat dimodulasi dengan cara mengubah
Gambar2.5 Modulasi lebar pulsa
Seperti pada gambar 2.5 adalah metode PWM digunakan untuk mengatur kecepatan
motor, informasi yang dibawa oleh pulsa-pulsa persegi merupakan tegangan rata-rata.
Semakin lebar durasi waktu tunda positif pulsa dari sinyal PWM yang dihasilkan, maka
2.5 Webcam
Webcam adalah kamera kecil yang dapat menangkap gambar serta video.
Memasang webcam seperti pada gambar 2.6 sangatlah mudah karena webcam tersebut
memiliki fitur fungsionalitas USB pasang dan penggunaan yang mudah, dan semuanya
itu hanya membutuhkan beberapa langkah mudah untuk memasang dan
mengoperasikan webcam.
Gambar 2.6 Webcam
Webcam seperti pada gambar 2.6 digunakan pada rancangan tugas akhir ini adalah
produk dari Sun Flower dengan tipe SF- 1007. Spesifikasi dari webcam ini yaitu :
1. Resolusi : 160x120, 176x144, 320x240, 352x288, 640x480.
2. Hasil record berformat data AVI.
3. Pengaturan fokus kamera terdapat pada sisi depan kamera yaitu secara
manual.
4. Pengaturan pencahayaan putih (white balance)secara otomatis.
5. Dilengkapi built-in image compression.
2.6 Komputer Notebook Input/Output
Komputer Netbook merupakan perangkat utama pada sistem pengendalian
orientasi webcam, karena disinilah pusat pengolahan data. Komputer tidak hanya
sebagai pusat pengolah data, tetapi komputer juga berfungsi sebagai pengendali gerakan
mekanis motor DC dan sebagai display untuk monitoring ruangan. Program pada
computer Netbook adalah Input untuk rancangan alat ini. Kemudian data/Program
tersebut akan dikirim pada arduino melalui port serial. Dengan menggunakan modul
arduino, maka putaran motor DC dapat diatur. Kemudian kamera webcam akan
bergerak kemanapun motor DC bergerak. Objek yang ditangkap oleh kamera webcam
akan ditampilkan pada komputer. Output dari Komputer Netbook adalah tampilan dari
kamera webcam, gerakan mekanis motor dan pengontrol gerakan motor.
2.7 Visual Basic 6.0
Dalam rancangan alat ini, digunakan Visual Basic 6.0 yang berfungsi untuk
menterjemahkan tombol yang ditekan pada PC jadi gerakan motor DC melalui sebuah
program. Rancangan alat ini menggunakan program Visual Basic 6.0 , karena Visual
Basic merupakan bahasa pemrograman yang sangat mudah dipelajari. Dengan teknik
pemrograman visual yang memungkinkan penggunanya untuk berkreasi lebih baik
dalam menghasilkan suatu program aplikasi. Ini terlihat dari dasar pembuatan dalam
visual basic adalah FORM, dimana pengguna dapat mengatur tampilan form kemudian
dijalankan dalam script yang sangat mudah.
Untuk memulai pembuatan program aplikasi di dalam Visual Basic, yang
dapat dilakukan dengan memilih menu [File] >> [New Project] atau dengan menekan
ikon [new project] pada Toolbar yang terletak di pojok kiri atas. Setelah itu akan
muncul konfirmasi untuk jenis project dari program aplikasi yan akan dibuat seperti
[image:35.595.155.491.193.419.2]terlihat pada gambar di 2.7 dibawah ini:
Gambar 2.7. Layar Pemilih Jenis Projek
Seperti pada gambar 2.7, Visual Basic 6.0 menyediakan 13 jenis project yang bisa
dibuat seperti terlihat pada gambar 1.3 di atas. Ada beberapa project yang biasa
digunakan oleh banyak pengguna Visual Basic, antara lain:
(1) Standard EXE: Project standar dalam Visual Basic dengan komponen-komponen
standar. Jenis project ini sangat sederhana, tetapi memiliki keunggulan bahwa semua
komponennya dapat diakui oleh semua unit komputer dan semua user meskipun
bukan administrator. Pada buku ini akan digunakan project Standard EXE ini,
sebagai konsep pemrograman visualnya.
(2) ActiveX EXE: Project ini adalah project ActiveX berisi komponen-komponen
(3) ActiveX DLL: Project ini menghasilkan sebuah aplikasi library yang selanjutnya
dapat digunakan oleh semua aplikasi di sistem operasi windows.
(4) ActiveX Control: Project ini menghasilkan komponen-komponen baru untuk
aplikasi Visual Basic yang lain
(5) VB Application Wizard: Project ini memandu pengguna untuk membuat aplikasi
secara mudah tanpa harus pusing-pusing dengan perintah-perintah pemrograman.
(6) Addin: Project seperti Standard EXE tetapi dengan berbagai macam komponen
tambahan yang memungkinkan kebebasan kreasi dari pengguna.
(7) Data project: Project ini melengkapi komponennya dengan komponen-komponen
database. Sehingga bisa dikatakan project ini memang disediakan untuk keperluan
pembuatan aplikasi database.
(8) DHTML Application: Project ini digunakan untuk membuat aplikasi internet pada
sisi client (client side) dengan fungsi-fungsi DHTML.
(9) IIS Application: Project ini menghasilkan apliaksi internet pada sisi server (server
side) dengan komponen-komponen CGI (Common Gateway Interface).
Selanjutnya pilih Standard EXE dan tekan [Ok]. Lalu muncul tampilan dari
Standard Exe seperti pada gambar 2.8. Dengan demikian project sudah siap dibuat.
Dalam pembuatan project sebelumnya double click pada form yang terbuat maka adak
terlihat jendela tersembunyi (hidden windows) yang berupa jendela untuk pembuatan
program atau jendela kode (code windows). Hal ini Dapat dilakukan dengan cara
Gambar2.8 Jendela Form Visual Basic
Gambar 2.8 adalah tampilan dari jendela form visual basic 6.0 , yang didalamnya sudah
BAB III
RANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN
3.1 Diagram Blok Rancangan Sistem Monitoring
Gambar dibawah ini adalah diagram blok dari rancangan sistem monitoring
ruangan menggunakan kamera webcam:
PC / LAPTOP ARDUINO UNO DRIVER MOTOR DC
(L293D) MOTOR DC
[image:38.595.149.584.268.387.2]Kamera Webcam
Gambar 3.1 Diagram blok rancangan sistem monitoring
Gambar 3.1 adalah rancangan alat untuk pengontrol putaran motor DC yang
digunakan untuk mengatur kamera webcam dengan PC.Output dari PC dihubungkan ke
modul Arduino yang erfungsi sebagai pusat control alat yang dirancang. Dengan
menggunakan modul Aduino putaran motor DC dapat diatur. Namun modul Arduino
tidak dapat secara langsung mengatur arah putaran motor DC, sehingga memerlukan
rangkaian driver motor DC yang menggunakan IC L293D yang dihubungkan dengan
3.2 Rangkaian Interface Notebook Terhadap KIT Arduino
KIT Arduino merupakan sebuah rangkaian minimum dari mikrokontroler
ATMega328 yang dipadukan dengan rangkaian interfacing USB ke port Serial. Fitur
tambahan interfacing tersebut akan memudahkan kita dalam menghubungkan
mikrokontroler dengan PC melalui port USB. Pada gambar 3.2 juga terdapat sebuah
mikrokontroler ATMega328 yang digunakan sebagai pusat kendali dari alat yang
[image:39.595.203.487.289.500.2]dibuat. Berikut ini adalah gambar sistem/board dari modul Arduino Uno.
Gambar 3.2 Rangkaian Interface terhadap KIT Arduino Uno ATmega328
Gambar 3.2 adalah rangkaian interface rancangan alat untuk menghubungkan Arduino
dengan notebook digunakan sebuah kabel USB seperti kabel untuk printer. Komputer
Notebook ini mengirim data melalui port serial pada rangkaian elektronik arduino.
Kemudian data/program tersebut diproses dan akan mengendalikan gerakan mekanis
motor Dc.
Arduino uno
USB interface
3.3 Kontruksi Rancangan Alat
Gambar 3.3 adalah bentuk kontruksi rancangan alat secara
[image:40.595.220.469.183.376.2]keseluruhan.
Gambar 3.3 Kontruksi rancangan alat
Pada gambar 3.3 ditunjukkan bahwa Motor DC pertama berfungsi untuk menggerakkan
kamera ke kiri dan ke kanan (horizontal) dan motor DC kedua berfungsi untuk
menggerakkan kamera ke atas dan kebawah (vertical). Sinyal pengendalian motor DC
ini diatur dengan perangkat lunak ( dalam perancangan alat ini penulis menggunakan
Visual Basic). Komputer Notebook ini mengirim data melalui port serial pada rangkaian
elektronik arduino. Kemudian data/program tersebut diproses dan akan mengendalikan
gerakan mekanis motor Dc.
3.4 Rangkaian Driver Motor DC dengan IC L293D
Pada dasarnya beberapa aplikasi yang menggunakan motor DC harus dapat
mengatur kecepatan dan arah putar dari motor DC itu sendiri. Untuk dapat melakukan
pengaturan kecepatan motor DC dapat menggunakan metode PWM (Pulse Width
Modulation) sedangkan untuk mengatur arah putarannya dapat menggunakan rangkaian
Kamera
Webcam
H-bridge yang tersusun dari 4 buah transistor. Tetapi dipasaran telah disediakan IC
L293D sebagai driver motor DC yang terdapat pada gambar 3.4 dapat mengatur arah
putar dan disediakan pin untuk input yang berasal dari PWM untuk mengatur kecepatan
motor DC. Driver motor DC L293D dapat digunakan untuk mengontrol 2 buah motor
[image:41.595.152.546.234.472.2]DC sekaligus.
Gambar3.4 Rangkaian Driver motor DC dengan IC L293D
Driver Motor seperti pada gambar 3.4 dapat digunakan untuk mengendalikan
motor DC secara kontinyu ataupun dengan teknik PWM.
3.5 Rangkaian Power Supplay (PSA)
Rangkaian ini berfungsi untuk mensupplay tegangan ke seluruh rangkaian yang
ada. Rangkaian catu daya yang dibuat terdiri dari 2 tegangan keluaran, yaitu 5 Volt dan
12 Volt. Keluaran 5 Volt pad gambar 3.4 digunakan untuk mensupplaiy tegangan ke
seluruh rangkaian, sedangkan keluaran 12 Volt digunakan untuk mensupplay tegangan
Berikut ini adalah skema rangkaian catu daya yang dibuat:
Gambar 3.5 Skematik Rangkaian power supplay (PSA)
Transformator yang digunakan pada gambar 3.5 adalah transformator CT
Stepdown yang akan menurunkan tegangan 220 Volt AC menjadi 12 Volt AC.
Kemudian, tegangan 12 Volt AC ini disearahkan oleh 2 buah dioda 1N5392 sehingga
menjadi 12 Volt DC. Kemudian tegangan ini diratakan menggunakan kapasitor 2200
μF. Tegangan yang sudah diratakan ini kemudian di regulasi oleh LM7805. Hal ini
bertujuan agar tegangan yang dihasilkan oleh catu daya ini tetap pada 5 Volt walaupun
terjadi perubahan tegangan pada bagian input tegangan dari catu daya. Transistor PNP
TIP32 berfungsi untuk membantu mensuplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada
rangkaian, sehingga regulator tidak panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup
3.6 Pemrograman Perangkat Lunak pada PC
Berikut adalah gambar diagram alir pemrogram pada PC:
Inisialisasi Serial Port Mulai
Tombol S Ditekan
Tombol w Ditekan
Tombol A Ditekan
Tombol D Ditekan Serial port = “1”
Serial port = “2”
Serial port = “3”
Serial port = “4” Tidak
Tidak
Tidak
Tidak Ya
Ya
Ya
[image:43.595.179.561.140.670.2]Ya
Program pada gambar 3.6 dimulai dengan inisialisasi port komunikasi serial.
Untuk menggerakkan motor-motor pada kamera 1 kita bisa menggunakan tombol tanda
panah up, left, right, dan down pada keyboard PC.
Berikut adalah listing program pada PC :
Public tanda As Integer
Private Sub Command1_Click()
Dim port As Integer
port = Text1.Text
MSComm1.CommPort = port
MSComm1.DTREnable = True
MSComm1.RTSEnable = True
MSComm1.PortOpen = True
Command1.Enabled = False
Text1.Locked = True
End Sub
Private Sub Command2_Click()
End
End Sub
Private Sub Form_KeyDown(KeyCode As Integer, Shift As Integer)
Select Case KeyCode
Case vbKeyUp
MSComm1.Output = "1"
Case vbKeyDown
MSComm1.Output = "2"
MSComm1.Output = "3"
Case vbKeyRight
MSComm1.Output = "4"
End Select
3.7 Pemrograman Perangkat Lunak Pada Arduino
Berikut adalah diagram alir dari program alat yang dibuat:
Inisialisasi Pin yang Digunakan
Data Serial “1” Mulai
Cek data serial port Data Serial “2” Data Serial “3” Data Serial “4” Tidak Tidak Tidak
Motor 1 Kamera 1 Searah jarum jam
Motor 1 Kamera 1 Berlawanan arah
jarum jam
Motor 2 Kamera 1 Berlawan Arah
Jarum Jam
[image:46.595.146.506.137.696.2]Motor 2 Kamera 1 Searah Jarum Jam Ya Ya Ya Ya
Program dimulai pada gambar 3.7 dengan inisialisasi pin-pin yang digunakan
serta untuk mendeklarasikan komunikasi serial yang digunakan. Selanjutnya program
akan mengecek apakah ada data dari komunikasi serial. Jika ada data serial, maka
mikrokontroler akan memeriksa data tersebut. Jika data dari serial berupa karakter “1”
maka mikrokontroler akan mengeluarkan logika yang akan menggerakan motor 1 pada
kamera 1 untuk bergerak naik (searah jarum jam/ clock wise). Jika data serial berupa
karakter “2” maka mikrokontroler akan memberikan logika yang akan menggerakan
motor 1 pada kamera 1 bergerak turun (berlawanan arah jarum jam/ counter clock wise).
Jika data serial berupa karakter “3”, maka mikrokontroler akan mengeluarkan
logika yang akan menggerakkan motor 2 pada kamera 1 untuk berputar kearah kiri
(berlawanan arah jarum jam/ counter clock wise). Jika data serial berupa karakter “4”,
maka mikrokontroler akan mengeluarkan logika yang akan menggerakan motor 2 pada
kamera 1 untuk berputar ke kanan (searah jarum jam/clockwise).
Berikut ini adalah listing program pada mikrokontroler:
int pwmab=10;
int pwmcd=5;
int motas1=12;
int motas2=11;
int motbwh1=9;
int motbwh2=8;
int motasa=7;
int motasb=6;
int motbwha=4;
int motbwhb=3;
pinMode(pwmab, OUTPUT); pinMode(pwmcd, OUTPUT); pinMode(motas1, OUTPUT); pinMode(motas2, OUTPUT); pinMode(motbwh1, OUTPUT); pinMode(motbwh2, OUTPUT); pinMode(motasa, OUTPUT); pinMode(motasb, OUTPUT); pinMode(motbwha, OUTPUT); pinMode(motbwhb, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop(){
if ( Serial.available()>0){
int serial = Serial.read();
}
void stopmot1(){
digitalWrite(motbwh1, HIGH);
digitalWrite(motbwh2, HIGH);
digitalWrite(motas1, HIGH);
digitalWrite(motas2, HIGH);
}
void kiribwh2(){
digitalWrite(motbwha, LOW);
digitalWrite(motbwhb, HIGH);
analogWrite(pwmcd, 70);
}
void kananbwh2(){
digitalWrite(motbwha, HIGH);
digitalWrite(motbwhb, LOW);
analogWrite(pwmcd, 70);
}
void stopmot2(){
digitalWrite(motbwha, HIGH);
digitalWrite(motbwhb, HIGH);
digitalWrite(motasa, HIGH);
digitalWrite(motasb, HIGH);
BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM
4.1 Pengujian Rangkaian Power Supplay (PSA)
Rangkaian power supplay berfungsi untuk mensupplay tegangan keseluruh
rangkaian yang ada.Adapun cara untuk menguji rangkaian catu daya adalah dengan
mengukur tegangan output yang dihasilkan oleh catu daya tersebut. Pada gambar 4.1
dibawah ini, telah dilakukan pengukuran tegangan pada TP1 dan titik TP2.
Gambar4.1 Pengujian rangkaian power supplay
Transformator yang digunakan pad gambar 4.1 adalah transformator CT
Stepdown yang akan menurunkan tegangan 220 volt AC menjadi 12 volt AC.
Kemudian tegangan 12 volt AC disearahkan oleh 2 buah diode 1N5392 sehingga
4.1.1 Data Pengujian Rangkaian Power Supplay (PSA)
Berdasarkan pengujian rangkaian power supplay, maka didapat tegangan seperti pada
[image:52.595.207.444.193.339.2]table 4.1.
Tabel 4.1 sumber tegangan pada rangkaian power supplay
Sumber Tegangan Besar Tegangan (Volt)
PLN 220
Primer 220
Sekunder 12
Output 5
Berdasarkan pengujian rangkaian pada gambar 4.1, maka diperoleh hasil pengukuran
tegangan dari titik TP1 dan titik TP2 seperti dalam tabel dibawah ini:
Tabel 4.2 Hasil pengukuran pengujian rangkaian PSA
Titik pengukuran Tegangan rata-rata (Volt)
TP1 11,7
4.1.2Analisis Pengujian Rangkaian Power Supllay (PSA)
Berdasarkan data hasil pengukuran titik TP1 dan titik TP2 pada tabel 4.2 dapat
disimpulkan bahwa rangkaian ini sudah dapat beroperasi dengan baik.
Persen ralat dari pengujian rangkaian power supplay tersebut adalah sebagai berikut:
% Ralat PSA
% Ralat TPı
= 2,56 %
% Ralat TP2
4.2 Pengujian Rangkaian Driver Motor DC
Driver motor DC seperti pada gambar 4.2 digunakan untuk mengendlikan
motor DC secara kontinyu atupun dengan tehnik PWM. Untuk
[image:54.595.127.527.212.443.2]mengendalikan 2 buah motor DC , maka dibutuhkan 1 IC L293D.
Gambar 4.2 Pengujian rangkaian driver motor DC L293D
Sistem kerja dari driver motor pada gambar 4.2 adalah dengan memberikan
sinyal kontrol dalam bentuk logika atau pulsa ke jalur input 1A – 1B untuk kontrol
4.2.1 Data Pengujian Rangkaian Driver Motor DC
Berdasarkan pengujian rangkaian pada rangkaian driver motor DC L293D, maka
[image:55.595.107.540.226.332.2]diperoleh hasil seperti pada table dibawah ini:
Tabel 4.3 Pengujian Rangkaian Driver Motor DC
Input A Input B Motor DC
0 0 Motor diam
1 0 Motor berputar berlawanan jarum jam
0 1 Motor berputar searah jarum jam
1 1 Motor diam
4.2.2 Analisis Pengujian Rangkaian Motor DC
Seperti diketahui tegangan keluaran dari port serial pada saat logika high (1)
adalah 5 volt, sedangkan untuk mengaktifkan motor DC dibutuhkan tegangan sebesar
12 volt.
Dengan demikian penguatan tegangan yang terjadi pada rangkaian driver ini,
dapat dicari dari persamaan dibawah ini:
Av
Av
Av
=
2,4 kaliSedangkan arus yang dibutuhkan per masukan pada motor DC adalah sebesar
Dengan demikian penguatan arus yang terjadi pada transistor di rangkaian driver
ini adalah:
hғє
hғє
=
5Dengan demikian data dari transistor dicarilah data dari transistor yang mempunyai nilai
hғє
minimal sebesar 5.Berikut adalah listing program untuk pengujian driver motor:
int pwmab=10;
int pwmcd=5;
int motas1=12;
int motas2=11;
int motbwh1=9;
int motbwh2=8;
int motasa=7;
int motasb=6;
int motbwha=4;
int motbwhb=3;
void setup(){
pinMode(pwmab, OUTPUT);
pinMode(pwmcd, OUTPUT);
pinMode(motas1, OUTPUT);
pinMode(motas2, OUTPUT);
pinMode(motasa, OUTPUT); pinMode(motasb, OUTPUT); pinMode(motbwha, OUTPUT); pinMode(motbwhb, OUTPUT); } Void loop(){ digitalWrite(motbwh1, HIGH); digitalWrite(motbwh2, LOW); analogWrite(pwmab, 70); delay(1000); digitalWrite(motbwh1, LOW); digitalWrite(motbwh2, HIGH); analogWrite(pwmab, 70); delay(1000); }
4.3 Pengujian Pemrograman Pada KIT Arduino
Pengujian Modul Arduino dilakukan dengan mengedipkan LED yang terdapat pada
pin 13 pada modul ini. Proses pengedipan tersebut dilakukan melalui program yang
dimasukkan pada modul ini. Jika LED pada pin tersebut berkedip sesuai dengan
program, maka dapat disimpulkan bahwa modul ini dalam keadaan baik. Berikut ini
adalah listing program yang digunakan untuk mengedipkan LED pada pin 13 modul ini.
void setup() {
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(13, HIGH); // menyalakan LED di pin 13 Arduino
delay(1000); // delay selama 1 detik
delay(1000); // delay selama 1 detik
}
Cara mengisi program dari Notebook terhadap Arduino uno:
- Sebelum mengisi program, dihubungkan Notebook dengan Arduino
menggunakan kabel USB dengan posisi power supplay tidak terhubung dengan
arduino atau rancangan alat dalam keadaan OFF.
- Double klik software arduino uno
- Ketik program yang akan dibuat
- Upload program
- Setelah program selesai di upload, maka rancangan alat di ON kan.
Salah satu contoh program untuk menguji KIT Arduino Uno adalah sebagai berikut:
Void setup(){ ; Untuk mengatur PIN output Arduino
pinMode(6,OUTPUT); ; PIN 6 sebagai output
pinMode(7,OUTPUT); ; PIN 7 sebagai output
}
Void loop(){ ; Untuk mengulang program
analogWrite(5,100); ; PIN 5 untuk mengatur kecepatan putaran
motor sebesar 100 rpm.
digitalWrite(6,LOW); ; diberikan logika low pada PIN 6
digitalWrite(7,HIGH); ; diberikan logika high pada PIN 7
delay(1000); ; waktu tunda selama 1 detik
digitalWrite(6,LOW); ; diberikan logika low pada PIN 6
digitalWrite(7,LOW); ; diberikan logika low pada PIN 7
delay(10); ; waktu tunda selama 0,1 ms
}
4.4 Pengujian Monitoring
4.4.1 Data Pengujian Monitoring
Data pengujian monitoring adalah data dari pengukuran putaran motor DC
secara vertical dan horizontal. Data pengujian monitoring pada table 4.4 diperoleh
berdasarkan pengukuran dengan menggunakan busur derajat.
[image:59.595.151.499.252.595.2]Berikut adalah data pengujian monitoring :
Tabel 4.4 Data pengujian monitoring secara vertical
Vertikal Arah putar motor DC Waktu (millisekon) Putaran secara teori (derajat) Putaran secara praktek (derajat)
Atas 250 7,5 6,1
500 15 14,2
750 22,5 20,2
1000 30 29,6
1500 37,5 35,9
2000 45 44,1
Bawah 250 7,5 6,5
500 15 14,6
750 22,5 21,1
1000 30 29,2
1500 37,5 36,4
2000 45 44,6
Putaran rata-rata
Data pengujian monitoring pada table 4.5 diperoleh berdasarkan pengukuran
[image:60.595.147.507.164.510.2]dengan menggunakan busur derajat.
Tabel 4.5 Data pengujian monitoring secara horizontal
Horizontal Arah putar motor DC Waktu (millisekon) Putaran secara teori (derajat) Putaran secara praktek (derajat)
Kiri 250 17 16,5
500 34 32,4
750 51 49,2
1000 68 68,3
1500 85 83,3
2000 102 101,2
Kanan 250 17 16,3
500 34 34,6
750 51 50,2
1000 68 67,6
1500 85 84,9
2000 102 98,4
Putaran rata-rata
4.4.2 Analisis Pengujian Monitoring
Berdasarkan data pengukuran monitoring pada tabel 4.4 dan tabel 4.5 diatas
data teori dan praktek berbeda, hal ini dapat terjadi karena faKtor gesekan dari peralatan
dan kekurang efektifan cara sudut pandang dalam pengkuran. Dari data tersebut dapat
diperoleh persen ralat dengan persamaan:
% Ralat
Maka diperoleh:
Putaran Horizontal o % Ralat Atas
o % Ralat Bawah
= 3,2%
Putaran Vertikal
o % Ralat Kiri
= 1,41%
o % Ralat Kanan
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari perancangan dan pengujian yang telah penulis laksanakan dapat
disimpulkan :
1. Perancangan monitoring menggunakan kamera webcam sudah sesuaidengan
rancangan.
2. Bahasa pemrograman Visual Basic digunakan sebagai pemogram sistem
monitoring yang dikendalikan melalui computer notebook.
3. Berdasarkan data pengukuran dan pengujian, maka rancangan alat ini telah
bekerja (beroperasi) dengan baik, dengan ralat 4,6 % untuk putaran vertikal atas,
3,2 % untuk putaran vertikal bawah dan 1,41 % untuk putaran horijontal kiri, 1,4
% untuk putaran horijontal kanan.
4. Berdasarkan data pengujian rancangan alat secara keeluruhan, maka didapat
rata-rata putaran motor DC secara vertikal sebesar 25,01 derajat dengan lama
waktu 1000 millisekon dan rata-rata putaran motor DC secara horizontal sebesar
58,48 derajat per sekon.
5. Berdasarkan data pengukuran dan pengujian rangkaian PSA, maka PSA pada
rancangan alat ini sudah bekerja dengan baik, yaitu pada titik TP1 ralatnya 2,56
5.2 Saran
Setelah melakukan penulisan ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan
saran untuk dapat dilakukan perancangan lebih lanjut, yaitu:
1. Agar dilakukan peningkatan kemampuan pada alat ini, sehingga semakin cerdas
dengan mengkombinasikan dengan komponen yang lain, sehingga sistem
kerjanya akan lebih baik lagi.
2. Dimasa yang akan datang, agar alat ini dapat ditingkatkan dan di program,
sehingga webcam boleh bekerja ketika ada benda yang bergerak diruangan
tersebut dan boleh dipantau menggunakan Handphone secara Wireless.
3. Perlu dilakukan pemrograman interfacing antara modul arduino dan motor DC ,
sehingga perputaran motor DC akan lebih baik lagi.
4. Untuk memperoleh gerakan mekanis kamera webcam yang lebih baik dan
efisien, harus menggunakan stepper motor atau motor servo, karena putaran per
DAFTAR PUSTAKA
Andi Nalwan,Paulus,’Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan pemrograman’
Elektronika,Penerbit: PT.Elex Media Komputindo,Jakarta ,2003
Agfianto,’Teknik Antarmuka Komputer: Konsep dan Aplikasi’, Edisi Pertama,
Penerbit: Graha Ilmu, Yogyakarta,2002
Bernard Grob, ‘Prinsip-Prinsip Elektronika’, terjemahan Pakpahan,Sahat,
Penerbit: Erlangga,1991.
Eko Putra,Afgianto,’Tehnik Antar Muka Komputer, Konsep dan Aplikasi’, Penerbit:
Graha Ilmu ,Yogyakarta,2002
Link,Wolfgeng,’Pengukuran,Pengendalian dan Pengaturan dengan PC’,
Penerbit:PT.Elex Media Komputindo,Jakarta,1999
Malvino,Abert Paul,’Prinsip-Prinsip Elektronika’, Jilid 1 & 2, Edisi Pertama,
Penerbit: Salemba Teknika, Jakarta, 2003
Wasito,Data Sheet Book 1,Elex Media Komputindo,Jakarta,1994
