PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT INTERVAL W AKTU DENGAN SENSOR SINAR INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
TUGAS AKHIR
RIMAN N SIPAYUNG
082408038
PROGRAM STUDI DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT INTERVAL WAKTU DENGAN SENSOR SINAR INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
RIMAN N SIPAYUNG 082408038
PROGRAM STUDI DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PERNYATAAN
PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT INTERVAL WAKTU DENGAN SENSOR
SINAR INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, 8 Januari 2013
PERSETUJUAN
Judul : PERANCANGAN TRAFFIC LIGHT INTERVAL
WAKTU DENGAN SENSOR SINAR INFRA MERAH BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535.
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : RIMAN N SIPAYUNG
No Induk Mahasiswa : 082408038
Program Studi : DIPLOMA III (D3) FISIKA INSTRUMENTASI
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Diluluskan di Medan, 12 Januari 2013
Disetujui oleh :
Ketua Program Studi D-3
Fisika Instrumentasi Pembimbing
Dr. Susilawati, M.Si. Dr.Kerista Sebayang, MS
DAFTAR ISI
1.5 Sistematika Penulisan 3
BAB II LANDASAN TEORI 5
2.1 Mikrokontroler ATmega 8535 5
2.1.1 Arsitektur ATmega 8535 7
2.1.2 Konfigurasi PIN ATmega 8535 9
2.2 LCD (Liquid Crystal Display) 10
2.3 Fotodioda 13
2.4 Sinar Inframerah 14
2.5 Resistor 17
2.6 LED (Light Emitting Diode) 18
2.7 Bahasa Basic menggunakan BASCOM-AVR 19
2.7.1 Karakteristik Dalam Bascom 19
2.7.2 Tipe Data 21
2.7.3 Variabel 22
BAB III 26
3.1 Diagram Blok 26
3.2 Rangkaian Sensor Inframerah 27
3.3 Rankaian ATmega 8535 28
3.4 Rangkaian Lampu Lalulintas 30
3.5 Rangkaian LCD Karakter 2x16 31
3.6 Rangkaian Catudaya 32
3.7 Flowchart 33
BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1 Pengujian Rangkaian Catudaya 34
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8535 35
4.3 Pengujian Rangkaian LCD 2x16 36
4.4 Program Keseluruhan Rangkaian 38
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 45
5.1 Kesimpulan 45
5.2 Saran 45
DAFTAR TABEL
No. Tabel Keterangan Halaman
1.1 Karakterisitik Spektrum Elektromagnetik 16
1.2 Karakter special 20
DAFTAR GAMBAR
No.gambar Keterangan gambar Halaman
2.1 Diagram Blok fungsional ATmega 8535 7
2.2 Konfigurasi PIN ATmega 8535 9
2.3 Struktur LCD 12
2.4 Fotodioda 14
2.5 Bentuk Fisik dan Lambang Resistor 18
2.6 Bentuk dan Lambang LED 19
3.1 Diagram Blok Alat Yang Dibuat 26
3.2 Rangkaian Sensor Inframerah 27
3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8535 28
3.4 Rangkaian Lampu Lalulintas 30
3.5 Rangkaian LCD karakter 2x16 31
3.6 Rangkaian Catudaya 32
3.7 Flowchart 33
4.1 Letak Titik Test Point 34
4.2 Pengujian Rangkaian LCD 36
ABSTRAK
Traffic light merupakan instrument elektronik, atau komponen elektronik yang
dipergunakan untuk mengatur lalu lintas, Maka dari defenisi ini lah Penulis membuat
traffic light sederhana menggunakan mikrokontroler ATmega 8535 sebagai pengatur
lalulintas. Prinsip kerja dari traffic light mengatur kepadatan kendaraan di setiap ruas
jalan dengan mengatur pengosongan kendaraan pada ruas simpang dengan menambah
waktu, dengan sensor inframerah sebagai indikator kepadatan kendaraan, Penggunaan
sensor infra merah terdapat kelemahan yaitu belum dapat mendeteksi jarak lebih jauh,
Untuk menampilkan kerja traffic light Digunkan LCD (Liquid Crystal Display ) sebagai penampil, Rangkaian komparator sangat dibutuhkan sebagai pengatur sensifitas
ABSTRAK
Traffic light merupakan instrument elektronik, atau komponen elektronik yang
dipergunakan untuk mengatur lalu lintas, Maka dari defenisi ini lah Penulis membuat
traffic light sederhana menggunakan mikrokontroler ATmega 8535 sebagai pengatur
lalulintas. Prinsip kerja dari traffic light mengatur kepadatan kendaraan di setiap ruas
jalan dengan mengatur pengosongan kendaraan pada ruas simpang dengan menambah
waktu, dengan sensor inframerah sebagai indikator kepadatan kendaraan, Penggunaan
sensor infra merah terdapat kelemahan yaitu belum dapat mendeteksi jarak lebih jauh,
Untuk menampilkan kerja traffic light Digunkan LCD (Liquid Crystal Display ) sebagai penampil, Rangkaian komparator sangat dibutuhkan sebagai pengatur sensifitas
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) dewasa ini sangat pesat, terutama di bidang teknologi elektronika mengakibatkan beberapa efek yang
mempengaruhi kehidupan masyarakat untuk melangkah lebih maju
(modernsasi),befikiran praktis dan simple. Hal semacam ini memerlukan sarana pendukung yang sederhana ,Praktis dan berteknologi tinggi.
Traffic light yang terdahulu masih menggunakan pengaturan waktu yang
dijalankan pada jam jam sibuk, misalkan pada jam 23.00 – 06.00 hanya lampu hijau
dan kuning yang menyala,karena dianggap jalur tidak padat kendaran. Sedangkan jam
06.00 – 08.30 dan 17.00 – 20.30 nyala lampu hijau di perlambat di karenakan di anggap
jam padat kedaraan, diantara jam 08.30 – 17.00 dinyalakan waktu normal kendaraan.
Dari wacana di atas maka di peroleh ide untuk membuat sebuah traffic light
dengan system adaptif yaitu traffic light menyesuaikan lamanya waktu lampu hijau berdasarkan kepadatan pada setiap ruas jalan. Maka setiap ruas jalan akan memperoleh
2 1.2 Rumusan Masalah
Tugas akhir ini membahas tentang perangkat keras yang mencangkup perakitan
traffic light yang terdiri dari pengendali lampu, rangkaian sensor fotodioda dan sistim minimum Atmega 8535 sebagai pusat pengendali traffic light
1.3 Tujuan
Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk merancang suatu sistim
elektronik yang bersifat otomatis , dan untuk mendesain suatu sistim pengatur lampu
lalu lintas yang perubahan interval waktunya bersifat dinamis bergantung pada kondisi
jalan yang terpantau oleh rangkaian sensor sebagai indikator perubahan waktu.
1.4 Batasan masalah
Ada pun batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini ialah sebagai berikut :
1. Cara kerja system alat secara blok diagram dan skema rangkaian secara
keseluruhan.
2. Hardware rangkaian dan komponen yang digunakan dalam merancang system
traffic light.
3. Traffic light menggunakan sensor fotodioda sebagai pendeteksi inframerah yang digunakan untuk mendeteksi kepadatan lalu lintas.
4. Pembahasan microcontroller ATmega 8535.
5. Serta perangkat keras yang mendukung perancangan traffic light.
3 1.5 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan Pemahaman maka penulis membuat
sistematika penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari traffic light.
BAB I PENDAHULUAN
Dalam hal ini berisikan mengenai latar belakan, tujuan penulisan, rumusan
masalah, batasan masalah serta sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Landasan teori, dalam bab ini menjelaskan tentang teori pendukung yang
digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian pendukung itu
antara lain microkontroler ATmega 8535 (hardware), dan komponen
komponen pendukung traffic light.
BAB III PERANCANGAN SISITEM
Pada bab ini dibahas tentang perancangan system, diagram per blok dari
rangkaian traffic light.
BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN
Dalam bab ini akan di bahas analisa rangkaian dan program yang di
jalankan serta pengujian rangkaian.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang di lakukan dari laporan tugas akhir ini serta saran yang
bertujuan agar rangkaian ini dapat di buat lebih efisien dan di kembangkan
dalam perakitannya dalam metode lain yang mempunyai system kerja
4 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Mikrokontroller ATmega8535
Mikrokontroller merupakan suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan
mikro computer menjadi kebutuhan pasar dan teknologi baru. Sebagai teknologi baru,
yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun
hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam jumlah
banyak) sehingga harga menjadi murah. Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler
hadir untuk memenuhi selera industry dan para konsumen akan kebutuhan pada
alat-alat bantu yang canggih.
Mikrokontroler adalah suatu keeping IC dimana terdapat mikroprosesor dan
memori program (ROM) serta memori serbaguna, bahkan ada beberapa jenis
mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PPL, EEPROM dalam suatu kemasan.
Pengguna mikrokontroler dalam bidang kontrol yang sangat luas dan popular,ada
beberapa vendor yang membuat mikrokontoler diantaranya Intel, Mikrochip,
Winbond, Atmel, Philips, Xmics dan lain lainya.
Mikrokontroler Atmega8535 merupakan generasi AVR (Alf and Vegard’s risk
processor) mikrokontroler AVR memiliki arsiterktur RISC (Reduced Instruction Set Computing) 8 bit, dimana semua instruksi dalam kode 16 bit (16 bit word ) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR menjalankan sebuah
instruksi komponen eksternal dapat dikurangi. Mikrokontroler AVR didesain
menggunakan arsitektur Harvard, dimana ruang dan jalur bus bagi memori program
5
pipeling, di mana ketikan sebuah instruksi di jalankan, instruksinya akan di prefetch
dari memori program.
2.1.1 Arsitektur Atmega 8535
6
Gambar 2.1 diatas memperlihatkan bahwa ATmega8535 bagian sebagai berikut :
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah,yaiitu Port A, port B,Port C,Port D.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga Timer/counter dengan kemapuan pembanding. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
5. Wacthdog Timer dengan osilator internal. 6. SRAM sebesar 512 byte.
7. Memori flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read while write.
8. Unit iterupsi internal dan eksternal
9. Port antar muka SPI
10.EEPROM(electrically erasable read only memori) sebesar 512 byte yang deprogram saat oprasi.
11.Antar muka komparator analog.
12.Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 12,5
Mbps.
7 2.1.2 Konfigurasi PIN ATmega8535.
Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATmega8535
Konfiguras pin ATmega 8535 dapat dilihat pada gambar 2.2 secara fungsional
Konfigurasi pin ATmega 8535 sebagai berikut:
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catudaya.
2. GND merupakan pin ground.
3. Port A (PA0…PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC
4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus untuk
8
5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus TWI,
Komparator analog dan Timer oscillator..
6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin khusus untuk
komparator analog ,interupsi eksternal ,dan Komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
8. XTAL1 dan merupakan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10.AREF merupakan pin masukan referensi ADC.
2.2 LCD (liquid crystal Display)
Kegunaan LCD banyak sekali dalam perancangan suatu sistem dengan
menggunakan mikrokontroler, LCD (Liquid Crysral Display) dapat berfungsi untuk menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilakan teks, atau menampilakan menu
pada aplikasi mikrokontroler. M1632 merupakan modul LCD matrix dengan
konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh baris pixel
dan 5 kolom pixel (1 baris pixel terakhir adalah kursor).
Didalam modul M1632 sudah tersedia HD44780 yang dikeluarkan oleh Hitachi,
Hyundai dan modul-modul M1632 lainnya. HD44780 sebetulnya merupakan
mikrokontroler dirancang khusus untuk mengenendalikan LCD dan mempunyai
kemampuan untuk mengatur proses scanning pada layar LCD yang terbentuk oleh 16
COM dan 40 SEG sehingga mikrokontroler/perangkat yang mengakses modul LCD ini
tidak perlu lagi mengatur scanning pada layar LCD. Mikrokontroler atau perangkat
tersebut hanya mengirim data-data yang merupakan karakter yang akan ditampilkan
9
Adapun konfigurasi dan deskripsi dari pin-pin LCD M1632 antara lain:
1. Pin 1 dihubungkan ke Gnd
2. Pin 2 dihubungkan ke Vcc +5V
3. Pin 3 dihubungkan ke bagian tegangan potensiometer 10KOhm sebagai
pengatur kontras.
4. Pin 4 untuk membritahukan LCD bahwa sinyal yang dikirim adalah data, jika
Pin 4 ini diset ke logika 1 (high, +5V), atau memberitahukan bahwa sinyal yang
dikirim adalah perintah jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V).
5. Pin 5 digunakan untuk mengatur fungsi LCD. Jika di set ke logika 1 (high,
+5V) maka LCD berfungsi untuk menerima data (membaca data). Dan fungsi
untuk mengeluarkan data, jika pin ini di set ke logika 0 (low, 0V). Namun
kebanyakan aplikasi hanya digunakan untuk menerima data, sehingga pin 5 ini
selalu dihubungkan ke Gnd.
6. Pin 6 adalah terminal enable. Berlogika 1 setiap kali pengiriman atau pembaca
data.
7. Pin 7 – Pin 14 adalah data 8 bit data bus (Aplikasi ini menggunakan 4 bit MSB
saja, sehingga pin data yang digunkan hanya Pin 11 – Pin 14).
8. Pin 15 dan Pin 16 adalah tegangan untuk menyalakan lampu LCD.
Adapun gambar dari LCD 2x16 adalah sebagai berikut:
10
Modul LCD M1632 memilki beberapa jenis memori yang digunakan untuk
menyimpan atau memproses data-data yang ditampilkan pada layar LCD. Setiap
memori mempunyai fungsi-fungsi tersendiri:
a. DDRAM
DDRAM merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada. Contohnya
karakter ‘A’ atau 41h yang ditulis pada alamat 00 akan tampil pada baris pertama dan
kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut di alamat 40h, karakter tersebut
akan tampil pada baris kedua kolom pertama darai LCD.
b. CGRAM
CGRAM merupakan memori untuk menggambarkan pola seluruh karakter dan bentuk
karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Akan tetapi isi memori akan hilang saat
power supplay tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang.
c. CGROM
pola sebuah karakter dan pola tersebut ditentukan secara permanen dari HD44780
sehingga pengguna tidak dapat mengubahnya lagi. Oleh Adalah memori untuk
menggambarkan karena ROM bersifat permanen, pola karakter tersebut akan hilang
11 2.3 Fotodioda
Pengertian merupakan piranti semikonduktor dengan struktur p-n atau p-i-n
untuk mendeteksi cahaya. Fotodioda biasanya digunakan untuk mendeteksi cahaya.
Fotodioda adalah piranti semikonduktor yang mengandung sambungan p-n, dan
biasanya terdapat lapisan intrinsik antara lapisan n dan p. Piranti yang memiliki lapisan
intrinsik disebut p-i-n atau PIN fotodioda. Cahaya diserap di daerah penggambungan
atau daerah intrinsik menimbulkan pasangan elektron-hole, kebanyakan pasangan
tersebut menghasilkan arus yang berasal dari cahaya.
Fotodioda dapat dioperasikan dalam 2 mode yang berbeda:
1. Mode fotovoltaik: seperti solar sel, penyerapan pada fotodioda menghasilkan
tegangan yang dapat diukur. Bagaimanapun, tegangan yang dihasilkan dari
tenaga cahaya ini sedikit tidak linier, dan range perubahannya sangat kecil.
2. mode fotokonduktivitas : disini, fotodioda diaplikasikan sebagai tegangan
revers (tegangan balik) dari sebuah dioda (yaitu tegangan pada arah tersebut
pada dioda tidak akan menhantarkan tanpa terkena cahaya) dan pengukuran
menghasilkan arus foto. ( hal ini juga bagus untuk mengaplikasikan tegangan
mendekati nol). Ketergantungan arus foto pada kekuatan cahaya dapat sangat
linier .
Karakteristik bahan fotodioda:
1. silikon (Si) : arus lemah saat gelap, kecepatan tinggi, sensitivitas yang bagus
antara 400 nm sampai 1000 nm ( terbaik antara 800 sampai 900 nm).
2. Germanium (Ge): arus tinggi saat gelap, kecepatan lambat, sensitivitas baik
12
3. Indium Gallium Arsenida (InGaAs): mahal, arus kecil saat gelap, kecepatan
tinggi sensitivitas baik pada jarak 800 sampai 1700nm (terbaik antara 1300
sampai 1600nm).
Gambar 2.4. Fotodioda
2.4. Sinar Infra Merah
Infra merah (infra red) ialah sinar elektromagnet yang panjang gelombangnya
lebih dari pada cahaya tampak yaitu diantara 700 nm. Sinar infra merah merupakan
cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya
infra merah akan nampak pada spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang
diatas panjang gelombang cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya
infra merah ini akan tidak tampak oleh mata namun radisi panas yang ditimbulkannya
masih terasa / dideteksi.
Sifat-sifat cahaya infra merah :
1. Tidak tampak manusia
2. Tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang
13
Komunikasi Infra merah dilakukan dengan menggunakan dioda infra merah sebagai
pemancar dan modul penerima infra merah sebagai penerimanya. Untuk jarak yang
cukup jauh, kurang lebih tiga sampai lima meter, pancaran data infra merah harus
dimodulasikan terlebih dahulu untuk menghindari kerusakan data akibat noise
Saat ini telah dikenal berbagai macam gelombang elektromagnetik dengan
rentang panjang gelombang tertentu. Spektrum elektromagnetik merupakan kumpulan
spectrum dari berbagai panjang gelombang. Berdasarkan pembagian daerah panjang
gelombang, sinar inframerah dibagi dalam 3 daerah, yaitu:
1. Daerah inframerah dekat dengan panjang gelombang 0,75 micrometer –
2,5 micrometer.
2. Daerah inframerah pertengahan dengan panjang gelombang 2,5
micrometer – 50 micrometer.
3. Daerah inframerah jauh dengan panjang gelombang 50 micrometer –
1000 micrometer.
Spektrum sinar matahari terdiri dari sinar tampak dan sinar tidak tampak.
Dimana sinar tampak meliputi: merah, orange, kuning, hijau, biru, dan ungu. Sinar
yang tidak tampak antara lain: sinar ultraviolet, sinar – X, sinar gamma, sinar kosmik,
microwave, gelombang listrik dan sinar inframerah. Gelombang elektromagnetik
diantara sinar tampak dan sinar microwave dinamakan sinar inframerah, dengan
karakteristik adalah tidak kasat mata atau tidak terlihat, bersifat linier atau menyebar,
refraktif atau dapat dipantulkan dan dapat diserap oleh beberapa obyek.
Dibawah ini terdapat gambar berdasarkan pembagian panjang gelombang,
14
Tabel 1.1 Karakteristik Spektrum Elektromagnetik
Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut diatas, daerah
15
pada daerah infra merah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 μm – 50 μm
atau pada bilangan gelombang 4.000 – 200 cm.
Gelombang elektromagnetik diantara sinar tampak dan sinar microwave
dinamakan sinar inframerah, dengan karakteristik adalah tidak kasat mata atau tidak
terlihat, bersifat linier atau menyebar, refraktif atau dapat dipantulkan dan dapat diserap
oleh beberapa obyek.
Daerah N pada saat LED dibias maju . Selama perubahan energi ini, proton
akan dibangkitkan, sebagian akan diserap oleh bahan semikonduktor dan sebagian lagi
akan dipancarkan sebagai energi cahaya.
Infra merah yang digunakan sebagai transmisi data dalam artikel ini hanya
memanfaatkan pancaran cahaya infra merah. Jika LED infra merah memancarkan
cahaya berarti datanya dianggap 1, sedangkan jika LED infra merah tidak
memancarkan cahaya berarti datanya adalah 0.
2.5 Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi
jumlah arus yang menaglir dalam suatu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor
bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbn. Dalam hukum ohm diketahui
bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya.
16
Gambar .2.5 Bent uk Fisik dan Lambang Resist or
Resistor umumnya berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga dikiri dan kana.
Dibadan nya terdapat lingkaran berbentuk gelang kode warna yang memudahkan
pemakai mengenali besar resistansi tanpa mengukur besarannya tanpa menggunakan
Ohm meter.
2.6 Light Emitting Diode (LED)
LED merupakan komponen yang mampu mengeluarkan emisi cahaya .LED
merupakan produk temuan lain setelah diode.Strukturnya juga sama dengan
diode,tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N
juga melepaskan energy berupa energy panas dan energy cahaya. LED dibuat agar
17
Gambar .2.6 Bentuk dan Lambang LED
LED sering dipakai sebagai indikator yang masing masing warnanya biasa
memiliki arti yang berbeda. Sama hal nya yang sering dilihat dalam traffic light, LED yang sudah dirangkai sebagai indikator yang mempunyai arti yang berbeda. Misalnya
LED merah menyala menandakan untuk berhenti, LED kuning menandakan untuk
berhati-hati, dan LED hijau menandakan untuk melaju.
2.7. Bahasa BASIC Menggunkan BASCOM-AVR
BASCOM-AVR adalah program BASIC Compiler berbasis Windows untuk
mikrokontroler keluarga AVR seperti ATmega, dan yang lainnya. BASCOM-AVR
merupakan program dengan bahasa tingkat tinggi BASIC yang dikembangkan dan
dikeluarkan oleh MCS Elektronika.
2.7.1 Karakteristik Dalam BASCOM
Dalam program BASCOM, karakter dasarnya terdiri atas karakter alphabel
18
karakter Nama
Blank
‘ Apostrophe
* Asterisk (symbol perkalian)
+ Plus sign
, Comma
- Minus sign
. Period (decimal point)
/ Slash (division symbol) will be handled as\
: Colon
“ Double quotation mark
; Semicolon
< Less than
= Equal sign (assignment symbol or relational operator)
> Greater than
\ Backspace (integer or word division symbol)
19 2.7.2 Tipe Data
Stiap variabel dalam BASCOM memiliki tipe data yang menunjukkan daya
tampungannya. Hal ini berhubungan denga penggunaan memori mikrokontroler.
Berikut ini adalah tipe data pada BASCOM berikut keterangannya :
Tipe Data Ukuran (byte) Range
Bit 1/8 -
Byte 1 0 – 255
Integer 2 -32,768 - +32,767
Word 2 0 – 65535
Long 4 -214783648 - +2147483647
Single 4 -
String hingga 254 byte -
20 2.7.3 Variabel
Variabel dalam sebuah pemrograman berfungsi sebagai tempat penyimpanan
atau penampungan data sementara, misalnya menampung hasil perhitungan,
menampung data hasil pembacaan register, dan lainnya. Variabel merupakan pointer
yang menunjukkan pada alamat memori fisik dan mikrokontroler.
Dalam BASCOM, ada beberapa aturan dalam penamaan sebuah variabl:
a. Nana variabel maksimum terdiri atas 32 karakter.
b. Karakter bisa berupa angka atau huruf.
c. Nama variabel harus dimula dengan huruf.
d. Variabel tidak boleh menggunkan kata-
e. kata yang digunakan oleh BASCOM sebagai perintah, pernyataan, internal register,
dan nama operator (AND, OR, DIM, dan lain-lain)
Sebelum digunakan maka variabel harus dideklarasikan terlebih dahu. Dalam
BASCOM, ada beberapa cara untuk mendeklarasikan sebuah variabel. Cara pertama
adalah menggunakan pernyataan ‘DIM’ diikuti nama tipe datanya. Contohnya
21 2.7.5 Aplikasi BASCOM dengan LCD
Salah satu kelebihan yang dimiliki oleh BASCOM adalah programnya yang
menyediakan rutin-rutin khusus untuk menampilkan karakter menggunakan LCD.
Bahkan kita pun dapat membuat karakter special dengan fasilitas LCD designer.
Antarmauka antara LCD dengan ATmega8535 menggunakan mode antarmuka 4 bit.
Selain lebih hemat I/O, mode demikian mempermudah proses pembuatan PCB-nya.
Program berikut akan menjalankan beberapa perintah berkenan dengan LCD
22
Pernyataan di atas merupakan pendeklarasian variabel c/x dengan ukuran byte.
b. Config LCD = 16 * 2
Oleh karana itu konfigurasi pendeklarasikannya delisting program yang kita
buat seperti dikontrolkan diatas.
c. CLS
Perintah CLS berfungsi membersihkan atau mengosongkan tampilan LCD.
d. Lowerline
Perintah berfungsi memindahkan kursor ke baris bawah. Karena LCD yang
23
e. X = 100
Lcd “namaku pay”
Lowerline
Lcd “Nilaiku selalu”; x
Ketika kita menjalankan perintah di atas, maka keluarannya adalah:
Nama pay
Nilaiku selalu
Contoh tersebut menunjukkan bahwa kita dapat menampilkan isi sebuah
variabel menggunakan LCD hanya dengan menulis.
f. Shift LCD left/right
Perintah digunakan untuk menggeser tampilan LCD ke kiri atau ke kanan
sebanyak 1 langkah. Perintah berguna untuk menampilkan kalimat yang
panjang dan membuat animasi LCD.
g. Lcdhex x
Perintah berfungsi mengirim isi sebuah variabel LCD dalam format
24
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Diagram Blok
Gambar 3.1 Diagram Blok Alat yang dibuat
Secara garis besar alat ini terdiri dari 4 bagian utama, yaitu: Rangkaian sensor
inframerah, rangkaian ATMega8535, rangkaian lampu dan, rangkaian LCD.
Masing-masing rangkaian mempunyai peran tersendiri dalam alat ini.
Rangkaian sensor inframerah digunakan untuk mendeteksi adanya antrian
kendaraan yang terjadi pada lampu lalu lintas. Rangkaian ATMega8535 kemudian akan
memproses data yang diterimanya dari rangakaian sensor inframerah. Kemudian,
25
LCD 2x16 digunakan sebagai display waktu tunggu yang dihasilkan oleh pemrosesan
data tadi.
3.2 Rangkaian Sensor Inframerah
Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Inframera
Rangkaian sensor yang digunakan adalah terdiri dari perpaduan antara LED
inframerah sebagai pemancar cahaya inframerah, photodioda sebagai penerima cahaya
inframerah dan IC LM339 sebagai komparator yang digunakan untuk mengolah
tegangan keluaran dari rangkaian photodioda.
Ketika photodioda dalam keadaan terkena cahaya inframerah (tidak terhalang
oleh antrian kendaraan), maka nilai resistansi photodioda akan turun. Dengan demikian,
tegangan pada pin input – dari LM339 akan naik. Jika tegangan pada pin input –
LM339 ini diatas dari tegangan referensi yang diset pada pin + LM339, maka output
LM339 akan bernilai 0V (logika = 0). Sebaliknya, jika photodioda dalam keadaan tidak
terkena inframerah, maka nilai resistansi photodioda akan naik. Hal ini menyebabkan
26
lebih kecil dari nilai tegangan pada input + LM339, maka pin output LM339 akan
mendekati 5V (logika = 1).
3.3 Rangkaian ATMega8535
Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler Atmega8535
Rangkaian ini digunakan sebagai pusat pemerosesan data, Pada rangkaian ini
27
B digunakan sebagai INPUT (Sensor), dan port D output yang seluruh pin nya di
hubungkan dengan LCD.
Rangkaian ini merupakan rangkaian minimum dari mikrokontroler Atmega
8535. Rangkaian ini terdiri dari rangkaian reset yang dibentuk dari resistor dan
kapasitor yang terhubung ke pin 9 (reset) dari mikrokontroler, dan sebuah rangkaian
oscillator eksternal yang dibentuk dari Kristal 8MHz dan 2 buah kapasitor 22pF pada
pin 12 dan 13 mikrokontroler. Rangkaian ini merupakan rangkaian yang paling
28 3.4 Rangkaian Lampu Lalu Lintas
Gambar 3.4 Rangkaian Lampu Lalu Lintas
Rangkaian ini terdiri dari IC ULN2803 dan LED. ULN2803 berfungsi sebagai driver
LED yang digunakan agar LED dapat menyala dengan baik. IC ini berisi transistor
array dengan konfigurasi pin open kolektor. Ketika logika pada pin inputnya diberi
logika 1, maka arus dapat mengalir dari anoda LED menuju ground, sehingga LED
menyala. Demikian jika sebaliknya, ketika pin inputnya diberi logika 0, maka arus
29 3.5 Rangkaian LCD Karakter 2x16
Gambar 3.5 rangkaian LCD Karakter 2x16
LCD digunakan untuk menampilkan hasil pengolahan data pada mikrokontroler dalam
bentuk tulisan. Pada alat ini, mode pemrograman LCD yang digunakan adalah mode
pemrograman 4 bit. Dengan demikian, pin data LCD yang dihubungkan ke
mikrokontroler hanya pin D4, D5, D6, dan D7. Sedangkan untuk jalur kontrolnya, pin
LCD yang dihubungkan adalah pin RS dan E. LCD pada alat ini hanya digunakan
30 3.6 Rangkaian Catu Daya
Gambar 3.6 rangkaian catu daya
Rangkaian ini berfungsi untuk mensuplai tegangan ke seluruh rangkaian yang
ada. Transformator TR2 digunakan untuk menurunkan tegangan AC 220V menjadi 9V
AC. Dioda akan menyearahkan tegangan ini, sehingga yang dihasilkan adalah tgangan
DC. Kapasitor 2200uF digunakan untuk memfilter tegangan DC yang dihasilkan.
Resistor R17 digunakan untuk membatasi jumlah arus yang masuk ke LM7805.
LM7805 bertindak sebagi regulator tegangan, sehingga tegangan yang dihasilkan
31
tambahan ketika LM7805 tidak mampu memberi arus yang dibutuhkan rangkaian.
Dengan demikian kapasitas arus maksimum yang dapat diberi oleh power supply ini
menjadi 3A. LED digunakan sebagai indikator bahawa rangkaian ini sedang beroperasi.
32
33
BAB IV
PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1 Pengujian Rangkaian Catu Daya
Adapun cara untuk menguji rangkaian catu daya adalah dengan mengukur
tegangan output yang dihasilkan oleh catu daya tersebut. Berikut ini adalah letak titik
pengukuran (test point) yang dipakai untuk menguji rangkaian catu daya tersebut:
Gambar 4.1 Letak Titik Test Point
Pada titik TP1 setelah dilakukan pengukuran, tegangan yang dihasilkan adalah
11,7 V. Sedangkan pada titik TP2, pengukuran menunjukkan pada angka 4,9 Volt.
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa rangkaian ini sudah dapat beroperasi
34
4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535
Pengujian pada rangkaian ini dilakukan dengan cara mengisikan program
sederhana ke dalam mikrokontrolernya. Kemudian, diamati apakah rangkaian dapat
bekerja sesuai dengan perintah program yang diisikan ke dalam mikrokontroler tadi.
Pada alat ini, rangkaian mikrokontroler diuji dengan cara memasukkan program
yang bila diaktifkan akan membuat LED yang tersambung pada pin PD.7-nya akan
berkedip. Berikut ini merupakan listing programnya:
$regfile = "m8535.dat"
Ketika program ini diaktifkan pada rangkaian mikrokontrolernya, maka LED
yang terhubung pada pin PD.7 akan berkedip terus menerus. Dengan demikian, maka
35 4.3 Pengujian Rangkaian LCD Karakter 2x16
Untuk menguji rangkaian LCD, maka dibuatlah rangkaian sebagai berikut ini:
36
Kemudian, pada mikrokontroler dimasukkan program sebagai berikut:
$regfile = "8535def.dat"
$crystal = 12000000
Config Lcd = 16 *2
Config Lcdpin = Pin , Rs = Portc.1 , E = Portc.0 , Db4 = Portc.4
, Db5 = Portc.5 , Db6 = Portc.6 , Db7 = Portc.7
Cursor Off
Cls
Do
Locate 1 , 1
Lcd "Hallo Dunia"
Loop
Ketika program dieksekusi oleh mikrokontroler, maka pada display LCD akan
37
4.4 Pengujian Rangkaian Pemancar dan Penerima Inframerah
Pengujian rangkaian pemancar infra merah dilakukan dengan menghubungkan
rangkaian pada tegangan 5 volt yang dihasilkan power supplay. Cahaya infra merah
tidak tampak secara langsung oleh mata kita jadi kita memerlukan alat bantu untuk
dapat melihat apakah cahaya inframerah telah dipancarkan oleh rangkaian
pemancarnya, salah satu alat bantu yang dapat kita gunakan adalah camera pada hand
phone. Jika cahaya inframerah telah dipancarkan maka kita dapat melihat berkas
cahaya itu melalui camera hand phone dan setelah kita melihat berkas cahaya infra
merah tersebut kita dapat memastikan bahwa rangkain telah berfungsi dengan baik.
Gambar .4.3 Pengujian Rangkaian Pemancar dan Penerima sinar infra merah
Pengujian rangkaian Penerima infra merah juga dilakukan dengan
menghubungkan rangkaian pada tegangan 5 volt yang dihasilkan power supplay.
Lampu indikator pada rangkaian tidak akan menyala selama fotodioda pada rangkaian
belum meneriman inframerah. Untuk mengetahui rangkain telah bekerja dengan baik
maka arahkan pancaran sinar inframerah ke fotodioda pada rangkaian, bila lampu
indikator menyala saat infra merah diarahkan pada fotodioda dan lampu indikator tidak
menyala apabila inframerah tidak mengarah ke fotodioda maka dengan demikian dapat
38
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil kerja alat dapat di ambil beberapa kesimpulan yaitu :
1. Penggunaan sensor fotodioda sebagai sensor kepadatan kendaraan sangat
mudah terganggu oleh cahaya.
2. Rangkaian komparator sangat di butuhkan untuk mengatur sensivitas sensor
kepadatan kendaraan.
5.2 Saran
Setelah melakukan penelitian ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran
untuk dapat melakukan penelitian lebih lanjut, yaitu
1. Dalam pengerjaan alat ini sebaiknya system penyambungan rangkaian tersusun
rapi agar mempermudah pembuatan program.
2. Untuk tahapan berikutnya gunakan seven segment sebagai indikator dalam
39
DAFTAR PUSTAKA
Andi, Nalwan Paulus. 2004. Panduan Praktis Penggunaan dan Antarmuka Modul
LCD M1632. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.
Bejo, Agus. 2005. C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler
ATMega8535. Edisi Pertama. Yogyakarta: Penerbit Gava Media.
Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontroler Perancangan
Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta: PT Elex media Komputindo.
Elektur, 1996. 302 Rangkaian Elektronika. Penerjemah P.Pratomo dkk. Jakarta:
Percetakan PT.Gramedia.
Lingga, W. 2006. Belajar sendiri Pemrograman AVR ATMega8535. Yogyakarta:
