Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
PERANCANGAN PROTOTIF TRAFFIC LIGHT BERBASIS
MICROCONTROLLER AT89S52
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
SUSIANA ANDALIA 062408020
PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
PERSETUJUAN
Judul : PERANCANGAN PROTOTIF ADAPTIF TRAFFIC
LIGHT BERBASIS MICROCONTROLLER AT89S52
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : SUSIANA ANDALIA
Nomor Induk Mahasiswa : 062408020
Program Studi : DIPLOMA TIGA (D3) FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, 29 Juni 2009
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua Dosen Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang, M.Si. Prof.Dr.Eddy Marlianto,M.Sc
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
PERNYATAAN
PERANCANGAN PROTOTIP TRAFFIC LIGHT ADAFTIF BERBASIS MICROCONTROLLER AT89S52
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 29 Juni 2009
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Maha Pengasih dan Maha
Penyayang, dengan limpah karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini
dalam waktu yang telah ditetapkan.
Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Dr. M. Situmorang selaku Ketua
Departemen Fisika. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Drs. Syahrul Humaidi,
M.Sc, selaku Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi. Ucapan terima kasih juga
disampaikan kepada Prof. Dr. Eddy Marlianto, selaku Dekan FMIPA dan juga dosen
pembimbing pada penyelesaian tugas akhir ini yang telah memberikan panduan dan
penuh kepercayaan kepada saya untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Ucapan terima
kasih juga disampaikan kepada Dra. Yustinon, M.Si, selaku sekretaris jurusan
Departemen Fisika. Seluruh dosen pada Departemen Fisika. Kepada Ayahanda Sofyan
dan Ibunda Suhaiti yang telah banyak memberikan dukungan moril, materi dan semangat
kepada penulis, serta kakak Putri Maryanty, Abang M.Harry Susanto dan M.Heru
Susanto yang telah banyak memberikan bantuan dan juga masukan kepada penulis.
Rekan-rekan Fisika Instrumentasi stambuk 2006 khususnya Ayu, Amy, Visca, Yuli, Rina
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
ABSTRAK
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
DAFTAR ISI
Daftar Tabel viii
Daftar Gambar ix
1.5 Sistematika Penulisan 4
Bab II Landasan Teori 5
2.1 Perangkat Keras 5
2.2 Traffic Light 5
2.3 Sistem Minimum Microcontroller AT89S52 10
2.3.1 Konstruksi AT89S52 11
2.3.2 Gambar IC Microcontroller AT89S52 14
2.3.3 Modul LCD (Liquid Cristal Display) M1632 17
2.3.4 Kaki-kaki Modul M1632 17
2.4 Akses Ke Register 19
2.5 Struktur Memori LCD 23
2.6 Perangkat Lunak 24
2.7 Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-8051 24
2.7.1 Karakter dalam BASCOM 25
2.7.2 Tipe Data 25
2.7.3 Variabel 26
2.7.4 Alias 27
2.7.5 Konstanta 27
2.7.6 Array 28
2.7.7 Operasi-operasi Dalam BASCOM 29
2.8 ISP – Flash Programmer 3.0a 30
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
3.1 Diagram Blok Rangkaian 32
3.2 Rangkaian Sistem Minimum MicroController AT89S52 33
3.3 Rangkaian Power Supply 35
3.4 Rangkaian Sensor Infra Merah RX-TX 36
3.5 Diagram Alir Pemrograman 37
Bab IV Pengujian Rangkaian 38
4.1 Pengujian Sistem Minimum AT89S52 38
4.2 Pengujian Rangkaian Power Supply 38
4.3 Pengujian Rangkaian Infra Merah 39
4.4 Pengujian Rangkaian secara keseluruhan 40
4.5 Program 40
Bab V Kesimpulan dan Saran 52
5.1 Kesimpulan 52
5.2 Saran 52
DAFTAR PUSTAKA
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di era yang modern ini banyak kita dapati berbagai piranti otomatis yang bekerja secara
mandiri tanpa banyak campur tangan dari manusia, piranti-piranti ini bekerja secara
otomatis dengan cara mengambil kesimpulan dari berbagai data yang diperoleh dan
kemudian melaksanakan keputusan tersebut sesuai dengan keadaan yang telah
ditentukan. Data-data tersebut dapat berupa data yang diambil dari sensor ataupun data
yang diberikan oleh pengguna piranti tersebut.
Traffic light yang ada sekarang ini banyak menggunakan metode pewaktu berdasarkan jam sibuk dari lalu-lintas, kita ketahui bahwasanya setiap hari penghitungan
waktu mundur dari setiap traffic light sesuai dengan jam sibuk yang sering terjadi pada setiap ruas jalan. Contohnya, lama lampu hijau dari setiap traffic light berbeda untuk jam 5 pagi dan jam 5 sore, ini dikarenakan pada jam 5 pagi dianggap jalur lalu lintas masih
sepi maka penghitungan waktu semakin cepat, tetapi pada jam 5 sore kondisi lalu-lintas
sangat padat dikarenakan pada waktu itu adalah waktu pulang kerja.
Dari wacana di atas diperoleh ide untuk membuat sebuah traffic light dengan sistem adaptif yaitu traffic light menyesuaikan lamanya waktu lampu hijau berdasarkan kepadatan pada setiap ruas jalan. Jadi pada setiap ruas jalan akan mendapatkan waktu
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
1.2 Rumusan Masalah
Tugas akhir ini membahas tentang perangkat keras yang meliputi perakitan suatu sistem
traffic light yang terdiri dari pengendali lampu, Pencacah , sensor fotodioda dan juga MicroController AT89S52 sebagai pusat kendalinya beserta Perangkat Lunak
pemrogramannnya.
1.3 Tujuan
Penulisan skripsi ini bertujuan untuk:
1. Memenuhi syarat untuk memenuhi mata kuliah Praktek Proyek untuk mahasiswa
Program Studi D-3 Fisika Instrumentasi Departemen Fisika, FMIPA USU.
2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang ilmu instrumentasi
pengontrolan dan elektronika sebagai bidang yang diketahui.
3. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari perkuliahan
terhadap realita.
4. Membuat dan mengetahui aplikasi pemrograman berbasis MicroController
AT89S52.
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
1.4 Batasan Masalah
Pembahasan masalah dalam laporan proyek ini hanya mencakup masalah-masalah
sebagai berikut:
1. Sistem traffic light menggunakan MicroController AT89S52.
2. Traffic light menggunakan sensor fotodioda sebagi pendeteksi infra merah yang dipergunakan untuk mendeteksi kepadatan lalu lintas.
3. Bahasa pemrograman menggunakan BASCOM 8051.
4. Pembahasan hanya mencakup bahasa pemrograman MicroController dan
hardware traffic light, Antarmuka untuk pemrograman dari komputer tidak dibahas.
5. Paparan menggunakan LCD.
6. Lampu menggunakan LED array.
7. Traffic light dirancang untuk 3 persimpangan.
Blok Diagram Sistem
Sensor Simpang 2 Sensor Simpang 3 Sensor Simpang 1
uC ATmega8535
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika
pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari traffic light.
BAB 1 PENDAHULUAN
Dalam hal ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan
masalah, serta sistematika penulisan.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang
digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori
pendukung itu antara lain tentang MicroController AT89S52 (hardware
dan software), bahasa program yang dipergunakan, serta cara kerja dari
traffic light dan komponen pendukung.
BAB 3 RANCANGAN SISTEM
Analisa rangkaian dan sistem kerja, dalam bab ini dibahas tentang sistem
kerja perblok diagram.
BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN
Pembahasan rangkaian dan program yang dijalankan serta pengujian
rangkaian.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya
pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Perangkat Keras
Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari Lampu Lalu Lintas yang terdiri dari modul
PSA, sistem minimum MicroController AT89S52, Rangkaian Infra Merah dan LCD
Paparan.
2.2 Traffic light
Berlalu lintas adalah kegiatan harian yang tidak bisa dihindari. Pergi dari satu tempat ke
tempat lain adalah menu wajib manusia dalam keseharian berkehidupan. Pergi berangkat
dari rumah pada pagi hari untuk bekerja kemudian pulang pada sore hari merupakan
hakekat dari transportasi dalam kehidupan nyata. Transportasi yang paling banyak adalah
dengan menggunakan jalan raya sebagai prasarananya.
Di jalan raya seluruh moda transportasi darat bercampur, dari mulai mobil
pribadi, sepeda motor, bus, truk, sepeda hingga becak. Percampuran berbagai moda
dengan berbagai karakteristik yang berbeda inilah yang menyebabkan adanya aturan
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Aturan menjadi agak lebih rumit ketika satu ruas jalan bertemu dengan ruas jalan lain,
yang disebut persimpangan.
Menarik untuk dicermati adalah keberadaan lampu merah (selanjutnya disebut
lampu lalulintas) di persimpangan yang telah menjadi bagian hidup kita sehari-hari,
meskipun sering tidak kita sadari. kita tidak pernah menghitung berapa banyak kita
melintas di simpang dengan lalulintas dalam sehari. Atau berapa detik nyala waktu hijau,
waktu merah, waktu kuning pada suatu simpang. Yang sering terdengar adalah gerutu
apabila nyala lampu merah terlalu lama, atau nyala lampu hijau terlalu singkat.
Persoalan lampu lalulintas adalah santapan sehari-hari, namun kita seringkali
tidak menyadari hakekat, fungsi dan tujuan dari lampu lalulintas itu sendiri, sehingga
menjadikannya sebagai sesuatu yang ‘rahasia’,’tidak jelas’, ‘membingungkan’, hingga
muncul istilah simpang ‘jebakan’.
Secara umum, simpang terdiri atas simpang bersinyal, yakni simpang yang
dilengkapi dengan lampu lalulintas atau Alat Pemberi Isyarat Lampu Lalulintas
(disingkat APILL), dan simpang tak bersinyal, yakni simpang tanpa APILL, dan biasanya
diatur dengan rambu..
Dari kacamata sejarah, sebelum adanya APILL, yang berperan sebagai pengatur
lalulintas adalah petugas polisi lalulintas. Ekstensi lalulintas muncul pertama kali di
Westminster Inggris pada tahun 1868 dengan menggunakan gas. Kemudian pada tahun
1918 di New York, dengan formasi merah kuning-hijau yang dioperasikan secara
manual. Pada tahun 1926 telah dilakukan pengoperasian lampu secara semi otomatis di
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
dari pengoperasian secara manual oleh manusia, semi-otomatis, otomatis, hingga sistem
kamera dan ATCS ( Automatic Traffic Control System) yang juga sudah dioperasikan di Jakarta. Lampu isyarat lalulintas ini merupakan standar Internasional, Seperti juga rambu
lalulintas yang di tepi jalan.
Merah, kuning dan hijau adalah warna yang sudah bagus di negeri manapun,
meskipun dalam pengaturannya terdapat beberapa perbedaan. Misalnya secara umum
aturan nyala adalah merah, namun ada pula dengan aturan
hijau-kuning-merah-kuning. Warna kuning setelah merah dimaksudkan agar kendaraan dapat
bersiap-siap untuk bergerak.
Di Indonesia, pengaturan lampu lalulintas ini tertuang dan di lindungi oleh
undang-undang lalulintas dan Angkutan Jalan Nomor 14 Tahun 1992, Seperti pada saat
Pasal 8, Pasal 23, serta Pasal 61. Umumnya pengaturan pergantian nyala hijau pada suatu
lengan dalam suatu simpang (urutan arus lalulintas yang dapat nyala hijau, biasanya
disebut fase) biasanya searah jarum jam. Misalnya dalam simpangan empat urutan hijau
adalah Utara-Timur-Selatan-Barat (disebut 4 Fase). Namun aturan ini sangat tidak baku,
tergantung dari hasil analisis ahli lalulintas berdasarkan volume dan komposisi lalulintas
serta geometri simpang.
Namun secara garis besar, lampu lalulintas dipergunakan untuk mengatur arus
lalulintas, mencegah kemacetan disimpang, memberi kesempatan kepada kendaraan
lain/pejalan kaki dan meminimalisasi konflik kendaraan. Dalam tujuannya
meminimalisasi konflik, maka setelah kuning, diberikan waktu lain yang disebut all red
(waktu merah semua), atau waktu ketika dua lengan sama-sama mendapat nyala merah.
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
lengan Timur tidak segera langsung mendapat hijau. Ada waktu antara, yakni all red, yang besar biasanya 2 detik. Hal ini bertujuan untuk membersihkan simpang dari
kendaraan, sehingga tidak terjadi konflik arus yang berpotensi pada terjadinya kecelakaan
lalulintas. Lampu kuning dimaksudkan agar kendaraan bersiap-siap untuk berhenti,
bukan bersiap-siap untuk terus melaju. Besar waktu kuning biasanya 3 detik untuk
simpang-simpang yang berukuran kecil dan sedang, dengan lebar jalan rata-rata 6-14
meter(MKJI 1997)
Secara khusus, seluruh pengaturan nyala lampu lalulintas seharusnya merupakan
hasil analisis yang komprehensif dari ahli lalulintas (traffic engineer) dan harus selalu di perbaharui (updated) sesuai dengan kondisi lalulintas eksisting. Ini akan mengurangi kemacetan serta menuntungkan pengguna jalan. Lampu lalulintas yang rusak harus
segera diperbaiki untuk mencegah kecelakaan dan agar pengguna jalan tidak merasa
dirugikan apabila tiba-tiba lampu berfungsi kembali setelah lama tidak berfungsi.
Salah satu contoh optimaliasasi lampu lalulintas yang telah dilakukan di
Samarinda dengan memajukan garis henti dimaksudkan agar jarak perlintasan simpang
tidak menjadi lebih pendek, sehingga waktu siklus menjadi pendek.
Ada beberapa tips yang dapat dilakukan dalam menghadapi simpang dengan
lampu lalulintas, yakni:
Pertama, kendaraan dijalankan pada lajur yang tepat. Artinya untuk berbelok ke
kanan, maka harus digunakan lajur kanan, yang biasanya ditunjukkan dengan tanda
marka berupa garis putih bertanda panah ke kanan. Begitu pula apabila bermaksud lurus
atau belok kiri. Samarinda, Aturan ini seringkali dilanggar. Banyak pengguna jalan,
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Hal ini sangat membahayakan keselamatan. Yang juga menjadi perhatian adalah
banyaknya pengendara yang melanggar garis marka pada simpang.
Kedua, kendaraan dijalankan dengan pelan apabila lampu lalulintas telah
berwarna kuning. Anda dapat terus melaju apabila roda kendaran telah menyentuh garis
henti (stop line) pada saat lampu menyala kuning, dengan perhitungan bahwa waktu kuning ditambah waktu all red adalah 3 + 2 = 5 detik dan syarat kepastian untuk dapat
melintasi simpang dengan aman.
Ketiga, kendaraan dihentikan dibelakang garis henti dan didalam garis marka,
karena pada posisi ini anda mendapat kepastian dan kekuatan hukum yang kuat serta
memberi kesempatan dan ruang kepada pejalan kaki yang menyeberang.
Keempat, apabila melintasi simpang yang belum dikenal, cukup melihat nyala
lampu pada lajur yang dipilih. Pada simpangan yang tidak terdapat keterangan apapun,
maka aturan ‘belok kiri jalan terus’ atau LTOR (Left Turn On Red) diberlakukan. Artinya apabila dalam kotak lampu merah terdapat tanda panah merah untuk belok kiri, maka
anda dilarang belok kiri pada saat nyala merah. Begitu pula apabila terdapat keterangan
l’Belok Kiri Ikuti Lampu’, maka untuk berbelok kiri, Anda harus melihat nyala lampu,
apabila merah maka memang harus berhenti.
Kelima adalah tips untuk petugas lampu lalulintas, yakni tindakan persuasif untuk
memberikan kesadaran tertib berlalulintas. Sebab sejauh in masyarakat masih menilai
keberadaan polisi sebagai sosok penindak daripada pencegah pelanggaran hukum. Sosok
polisi ramah yang memberikan pengertian akan jauh lebih bijaksan daripada polisi yang
angker dan main tilang. Pengertian tentang makna, hakekat, fungsi dan tujuan dari
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
pembinaan dan pembelajaran tertib berlalulintas seharus memang menjadi agenda utama
seluruh stakeholders yang terlibat dalam permasalahan lalulintas.
2.3 Sistem Minimum MicroController AT89S52
Perkembangan teknologi telah maju dengan pesat dalam perkembangan dunia
elektronika, khususnya dunia mikroelektronika. Penemuan silikon menyebabkan bidang
ini mampu memberikan sumbangan yang amat berharga bagi perkembangan teknologi
modern. Atmel sebagai salah satu vendor yang mengembangkan dan memasarkan produk
MicroElectronica telah menjadi suatu teknologi standar bagi para desainer sistem
elektronika masa kini.
Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program
aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya), MicroController
hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada
perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan
ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang
relatif besar dan rutin-rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang
kecil. Sedangkan pada MicroController, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar
artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM)
yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat
penyimpanan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Gambar 2.1 Blok Diagram Fungsional AT89S52
2.3.1 Konstruksi AT89S52
MicroController AT89S52 hanya memerlukan tambahan 3 buah kapasitor, 1 resistor dan
1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 8k2 Ohm dipakai
untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S52 otomatis direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum
11,0592 MHz dan kapasitor 30 piko-Farad dipakai untuk melengkapi rangkaian osilator
pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja MicroController.
Memori merupakan bagian yang sangat penting pada MicroController.
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Memory) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dangan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan program ini dinamakan
sebagai memori program.
RAM (Random Access Memory) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk
menyimpan data ini disebut sebagai memori data.
Ada berbagai jenis ROM, untuk mikrokontroler dengan program yang sudah baku
dan diproduksi secara massal, program diisikan ke dalam ROM pada saat IC
MicroController dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu MicroController
mengunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programable-Eraseable ROM yang
disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM (Ultra Violet Eraseable Programable ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada
flash PEROM yang harganya jauh lebih murah.
Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S52 adalah Flash
PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S52 Flash PEROM Programmer.
Memori data yang disediakan dalam chip AT89S52 sebesar 128 byte, meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan, memori berkapasitas 128 byte sudah
cukup. Sarana Input/Output (I/O) yang disediakan cukup banyak dan bervariasi.
AT89S52 mempunyai 32 jalur Input/Output.
Jalur Input/Output paralel dikenal sebagai Port 1 (P1.0..P1.7) dan Port 3 (P3.0..P3.5 dan
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
AT89S52 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver / Transmitter)
yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara serial. Jalur untuk komunikasi data
serial (RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P3.0 dan P3.1 di kaki nomor 10
dan 11, sehingga kalau sarana input/ouput yang bekerja menurut fungsi waktu, clock
penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari oscillator kristal atau clock yang diumpan dari luar lewat T0 dan T1. T0 dan T1 berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5,
sehingga P3.4 dan P3.5 tidak bisa dipakai untuk jalur input/ouput parelel kalau T0 dan
T1 terpakai.
AT89S52 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya adalah
sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini berhimpitan
dengan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai sebagai jalur input/output paralel kalau
INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi. Port 1 dan Port 2, UART,
Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan register yang secara fisik merupakan
RAM khusus, yang ditempatkan di Special Function Register (SFR). Berikut ini merupakan spesifikasi dari IC AT89S52 :
a. Kompatibel dengan produk MCS-51.
b. 8 Kbyte In-System Reprogammable Flash Memory. c. Daya tahan 1000 kali baca/tulis.
d. Fully Static Operation : 0 Hz sampai 24 MHz. e. Tiga level kunci memori program.
f. 128 x 8 bit RAM internal.
g. 32 jalur I/O.
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
i. Enam sumber interupt. j. Jalur serial dengan UART.
2.3.2 Gambar IC MicroController AT89S52
Gambar 2.2 Konfigurasi Pin MicroController AT89S52
Deskripsi pin-pin pada MicroController AT89S52:
a. VCC (Pin 40)
Suplai tegangan 5 Volt.
b. GND (Pin 20)
Ground.
c. Port 0 (Pin 39 – Pin 32)
Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut. Pada
fungsinya sebagai low order multiplex address/data, port ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat flash programming diperlukan eksternal pull up, terutama pada saat verifikasi program.
d. Port 1 (Pin 1 – Pin 8)
Port 1 berfungsi sebagai I/O biasa, pada kaki ke 6, ke 7 dan ke 8 terdapat Mosi,
Miso dan Sck sebagai masukan dari ISP Programmer yang terhubung ke
komputer. Tanpa adanya port ini maka microcontroller tidak dapat diprogram
oleh ISP Programmer. e. Port 2 (Pin 21 – pin 28)
Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat mengakses memori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan
mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output, port ini dapat memberikan output sink ke empat buah input TTL.
f. Port 3 (Pin 10 – pin 17)
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Tabel 2.1 Konfigurasi Port 3 MicroController AT89S52
Nama Pin Fungsi
P3.0 (Pin 10) RXD (Port Input Serial)
P3.1 (Pin 11) TXD (Port Output Serial)
P3.2 (Pin 12) INTO (Interrupt 0 Eksternal)
P3.3 (Pin 13) INT1 (Interrupt 1 Eksternal)
P3.4 (Pin 14) T0 (Input Eksternal Timer 0)
P3.5 (Pin 15) T1 (Input Eksternal Timer 1)
P3.6 (Pin 16) WR (untuk menulis eksternal data memori) P3.7 (Pin 17) RD (untuk membaca eksternal data memori)
g. RST (pin 9)
Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle. h. ALE/PROG (pin 30)
Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latchbyte bawah dari alamat selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input program
(PROG) selama memprogram Flash. i. PSEN (pin 29)
Program store enable digunakan untuk mengakses memori program eksternal. j. EA (pin 31)
Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu MicroController akan menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah sistem di-reset.
Jika kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada memori internal. Pada saat flash programming, pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt.
k. XTAL1 (pin 19)
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
l. XTAL2 (pin 18)
Output dari osilator (pembangkit gelombang/pulsa).
2.3.3 Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632
M1632 merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan
setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris pixel terakhir
adalah kursor). HD44780 ini sudah tersedia dalam Modul M1632 yang dikeluarkan oleh
Hitachi, Hyundai dan modul-modul M1632 lainnya.
HD44780 sebetulnya merupakan MicroController yang dirancang khusus untuk
mengendalikan LCD dan mempunyai kemampuan untuk mengatur proses scanning pada layar LCD yang terbentuk oleh 16 COM dan 40 SEG sehingga MicroController
/perangkat yang mengakses modul LCD ini tidak perlu lagi mengatur proses scanning
pada layar LCD. MicroController atau perangkat tersebut hanya mengirimkan data-data
yang merupakan karakter yang akan ditampilkan pada LCD atau perintah yang mengatur
proses tampilan pada LCD saja.
2.3.4 Kaki-kaki Modul M1632
Untuk keperluan antarmuka suatu komponen elektronik dengan microcontroller, perlu
diketahui fungsi dari setiap kaki yang ada pada komponen tersebut.
a. Kaki 1 (GND)
Kaki ini berhubungan dengan tegangan +5 Volt yang merupakan tegangan untuk
sumber daya dari HD44780 (khusus untuk modul M1632 keluaran hitachi, kaki
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
b. Kaki 2 (VCC)
Kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (ground) dan modul LCD (khusus untuk modul M1632 keluaran hitachi, kaki ini adalah GND)
c. Kaki 3 (VEE/VLCD)
Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini terhubung pada V5. Kontras mencapai
nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini pada tegangan 0 volt.
d. Kaki 4 (RS)
Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke register
data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke register perintah, logika dari
kaki ini adalah 0.
e. Kaki 5 (R/W)
Logika 1 pada kaki ini menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode
pembacaan dan logika 0 menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode
penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan data pada modul
LCD, kaki ini dapat dihubungkan langsung ke ground. f. Kaki 6 (E)
Enable Clock LCD, kaki ini mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada kaki ini diberikan pada saat penulisan atau pembacaan data.
g. Kaki 7-14 (D0-D7)
Data bus, kedelapan kaki modul LCD ini adalah bagian dimana aliran data
sebanyak 4 bit atau 8 bit mengalir saat proses penulisan maupun pembacaan data.
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight modul LCD sekitar 4,5 volt (hanya terdapat untuk M1632 yang memiliki backlight).
i. Kaki 16 (Katoda)
Tegangna negatif backlight modul LCD sebesar 0 volt (hanya untuk M1632 yang memiliki backlight).
2.4 Akses Ke Register
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, HD44780 yang menjadi pengendali modul M1632
mempunyai dua buah register, yaitu register data dan register perintah. Berikut ini akan
dijelaskan bagaimana proses terjadinya penulisan maupun pembacaan data dari kedua
register ini.
a. Penulisan Data ke Register Perintah
Penulisan data ke register perintah digunakan untuk memberikan
perintah-perintah pada Modul M1632 sesuai dengan data-data yang dikirimkan ke register
tersebut. Gambar 2.3 menunjukkan proses penulisan data ke register perintah
menggunakan mode 4 bit interface. Kondisi RS berlogika 0 menunjukkan akses
data ke register perintah. RW berlogika 0 menunjukkan proses penulisan data
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Gambar 2.3 Timing penulisan data ke register perintah mode 4 bit interface
Built In Routine
Kirim_Perintah EQU 433H
...
Lcall Kirim_Perintah
b. Pembacaan Data dari Register Perintah
Proses pembacaan data dari register perintah ini digunakan untuk membaca status
sibuk M1632 dan addres counter saja. RS diatur pada logika 0 untuk akses ke register perintah dan R/W diatur pada logika 1 yang menunjukkan proses
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Gambar 2.4 Timing diagram pembacaan register perintah mode 4 bit interface
c. Penulisan Data ke Register Data
Penulisan data ke register data digunakan dalam proses penulisan data karakter
yang akan ditampilkan ke LCD (DDRAM) atau proses penulisan data pola
karakter ke CGRAM.
Proses diawali dengan adanya logika 1 pada RS yang menunjukkan akses
ke register data. Kondisi R/W diatur pada logika 0 yang menunjukkan proses
penulisan data. Data 4 bit nibble tinggi (bit 7 hingga bit 4) dikirim dengan diawali dngan pulsa logika 1 pada sinyal E Clock dan kemudian diikuti 4 bit nibble
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Gambar 2.5 Timing diagram penulisan data ke register data mode 4 bit interface
d. Pembacaan Data ke Register Data
Pembacaan data dari rd dilakukan untuk membaca kembali data yang tampil pada
LCD. Proses dilakukan dengan mengatur RS pada logika 1 yang menunjukkan
adanya akses ke register data . Kondisi R/W diatur pada logika tinggi yang
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Gambar 2.6 Timing diagram pembacaan data dari register data mode 4 bit interface
2.5 Struktur Memori LCD
Modul LCD M1632 memiliki beberapa jenis memori yang digunakan untuk menyimpan
atau memproses data-data yang akan ditampilkan pada layar LCD. Setiap jenis 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 ditulis di
alamat 40h, karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolom pertama dari
LCD.
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
CGRAM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dan bentuk
karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Akan tetapi isi memori akan hilang
saat power supply tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang.
c. CGROM
CGROM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dan pola
tersebut sudah ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna
tidak dapat mengubah lagi. Oleh karena ROM bersifat permanen, pola karakter
tersebut tidak akan hilang walaupun power suplly tidak aktif.
2.6 Perangkat Lunak
Perangkat lunak merupakan program yang meliputi bahasa pemrograman
BASCOM-8051 untuk pemrograman MicroController AT89S52 dan Eagle untuk perancangan
gambar skematik dari rangkaian.
2.7 Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-8051
BASCOM-8051 adalah program BASIC Compiler berbasis Windows untuk
MicroController keluarga 8051 seperti AT89C51, AT89C2051, dan yang lainnya.
BASCOM-8051 merupakan pemrograman dengan bahasa tingkat tinggi BASIC yang
dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS Elektronik.
Kita akan membahas penggunaan karakter, tipe data, variable, konstanta,
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
2.7.1 Karakter dalam BASCOM
Dalam program BASCOM, karakter dasarnya terdiri atas karakter alphabet (A-Z dan
a-z), karakter numeric (0-9), dan karakter special (lihat tabel 2.1).
Tabel 2.2 Karakter Spesial
karakter Nama
Blank
‘ Apostrophe
* Asterisk (symbol perkalian)
+ Plus sign
, Comma
- Minus sign
. Period (decimal point)
/ Slash (division symbol)
: Colon
“ Double quotation mark
; Semicolon
< Less than
= Equal sign (assignment symbol or relational operator) > Greater than
\ Backslash (integer or word division symbol)
2.7.2 Tipe Data
Setiap variabel dalam BASCOM memiliki tipe data yang menunjukkan daya
tampungnya. Hal ini berhubungan dengan penggunaan memori mikrokontroler. Berikut
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Tabel 2.3 Tipe data BASCOM
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 -
2.7.3 Variabel
Variabel dalam sebuah pemrograman berfungsi sebagai tempat penyimpanan data 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 microcontroller.
Dalam BASCOM, ada beberapa aturan dalam penamaan sebuah variable:
a. Nama variabel maksimum terdiri atas 32 karakter.
b. Karakter biasa berupa angka atau huruf.
c. Nama variabel harus dimulai dengan huruf.
d. Variabel tidak boleh menggunakan kata-kata yang digunkan oleh BASCOM
sebagai perintah, pernyataan, internal register, dan nama operator (AND, OR, DIM,
dan lain-lain).
Sebelum digunakan, maka variabel harus dideklarasikan terlebih dahulu. Dalam
BASCOM, ada beberapa cara untuk mendeklarasikan sebuah variabel. Cara pertama
adalah menggunakan pernyataan ‘DIM’ diikuti nama tipe datanya. Contoh
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Dim nama as byte
Dengan menggunakan alias, variabel yang sama dapat diberikan nama yang lain.
Tujuannya adalah mempermudah proses pemrograman. Umumnya, alias digunakan untuk
mengganti nama variabel yang telah baku, seperti port MicroController.
LEDBAR alias P1 Tombol1 alias P0.1 Tombol2 alias P0.2
Dengan deklarasi seperti diatas, perubahan pada tombol akan mengubah kondisi
P0.1. Selain mengganti nama port, kita dapat pula menggunakan alias untuk mengakses
bit tertentu dari sebuah variabel yang telah dideklarasikan.
Dim LedBar as byte Led1 as LedBar.0 Led2 as LedBar.1 Led3 as LedBar.2
2.7.5 Konstanta
Dalam BASCOM, selain variabel kita mengenal pula constant. Konstanta merupakan
variabel pula. Perbedaannya dengan variabel biasa adalah nilai yang dikandung tetap.
Dengan konstanta, kode program yang kita buat akan lebih mudah dibaca dan dapat
mencegah kesalahan penulisan pada program kita. Misalnya, kita akan lebih mudah
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
dikenali oleh program, maka harus dideklarasikan terlebih dahulu. Berikut adalah cara
pendeklarasian sebuah konstanta.
Dim A As Const 5
Dim B1 As Const &B1001
Cara lain yang paling Mudah:
Const Cbyte = &HF Const Cint = -1000 Const Csingle = 1.1 Const Cstring = “test”
2.7.6 Array
Dengan array, kita bisa menggunakan sekumpulan variabel dengan nama dan tipe yang
sama. Untuk mengakses variabel tertentu dalam array, kita harus menggunakan indeks.
Indeks harus berupa angka dengan tipe data byte, integer, atau word. Artinya, nilai
maksimum sebuah indeks sebesar 65535.
Proses pendeklarasian sebuah array hampir sama dengan variabel, namun
perbedaannya kita pun mengikutkan jumlah elemennya. Berikut adalah contoh
pemakaian array;
Program diatas membuat sebuah array dengan nama ‘kelas’ yang berisi 10 elemen
(1-10) dan kemudian seluruh elemennya diisikan dengan nilai c yang berurutan. Untuk
membacanya, kita menggunakan indeks dimana elemen disimpan. Pada program diatas,
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
2.7.7 Operasi-operasi Dalam BASCOM
Pada bagian ini akan dibahas tentang cara menggabungkan, memodifikasi,
membandingkan, atau mendapatkan informasi tentang sebuah pernyataan dengan
menggunakan operator-operator yang tersedia di BASCOM dan bagaimana sebuah
pernyataan terbentuk dan dihasilkan dari operator-operator berikut:
a. Operator Aritmatika
Operator digunakan dalam perhitungan. Operator aritmatika meliputi + (tambah),
- (kurang), / (bagi), dan * (kali).
b. Operator Relasi
Operator berfungsi membandingkan nilai sebuah angka. Hasilnya dapat
digunakan untuk membuat keputusan sesuai dengan program yang kita buat.
Operator relasi meliput i:
Tabel 2.4 Tabel Operator Relasi
Operator Relasi Pernyataan
= Sama dengan X = Y
<> Tidak sama dengan X <> Y
< Lebih kecil dari X < Y
> Lebih besar dari X > Y
<= Lebih kecil atau sama dengan X <= Y
>= Lebih besar atau sama dengan X >= Y
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Operator digunakan untuk menguji sebuah kondisi atau memanipulasi bit dan
operasi bolean. Dalam BASCOM, ada empat buah operator logika, yaitu AND,
OR, NOT, dan XOR.
Operator logika bias pula digunakan untuk menguji sebuah byte dengan
pola bit tertentu, sebagai contoh:
Dim A As Byte A = 63 And 19 PPRINT A A = 10 or 9 PRTINT A Output 16 11
d. Operator Fungsi
Operasi fungsi digunakan untuk melengkapi operator yang sederhana.
2.8 Software Downloader (ISP – Flash Programmer 3.0a)
Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke MicroController digunakan
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Gambar 2.7 ISP- Flash Programmer 3.a
Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil file heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian klik Write untuk mengisikan hasil
kompilasi tersebut ke MicroController. Untuk mengecek apakah MicroController bisa
ditulisi atau tidak dapat diketahui dengan dua cara, yaitu dengan cara meng-klik
Signature dan Read. Untuk mengamankan agar program pada MicroController tidak
dapat dibaca oleh orang yang tidak diinginkan, dapat digunakan Lock Bit-1, Lock Bit-2
dan Lock Bit-3 yang masing-masingnya memiliki tingkat keamanan yang berbeda. Makin
tinggi tingkatan Lock Bitnya maka makin sulit membongkar programnya. Tetapi apabila
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Diagram Blok
Secara garis besar, diagram blok rangkaian dapat ditunjukkan pada gambar 3.1 di
bawah ini :
Gambar 3.1 Blok Diagram Rancangan Alat
Dari gambar diatas, dapat kita lihat bahwa pada setiap persimpangan dibuat
sensor kepadatan yang mendeteksi kepadatan kendaraan. Sensor ini menggunakan sensor
inframerah RX-TX yang diletakkan saling berseberangan pada ruas jalan masing-masing
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
akan diperoleh ruas jalan mana yang paling padat dan setelah itu MicroController akan
memutuskan daerah mana yang membutuhkan penyalaan lampu hijau yang paling lama.
Setelah MicroController memutuskan ruas jalan mana yang akan mendapat penyalaan
lampu hijau paling lama maka kemudian MicroController memerintahkan driver traffic
light untuk menjalankan prosedur penyalaan lampu traffic.
3.2 Rangkaian Sistem Minimum MicroController AT89S52
Gambar rangkaian MicroController AT89S52 dapat dilihat di pada gambar 3.2 dibawah
ini :
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Rangkaian skematik dan layout PCB sistem minimum MicroController AT89S52 dapat dilihat pada gambar 3.2. Pin 18 dan 19 dihubungkan ke XTAL 11,0592 MHz dan dua
buah kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan MicroController
AT89S51 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan
masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset
MicroController ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8
bit open collector dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program eksternal.
Karena fungsi tersebut maka Port 0 dihubungkan dengan resistor array. Jika
MicroController tidak menggunakan memori eksternal, maka penggunaan resistor array
tidak begitu penting. Selain digunakan untuk fungsi diatas resistor array digunakan
sebagai pull up.
Untuk men-download file heksadesimal ke MicroController, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki MicroController dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai
konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.
Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada MicroController terletak pada
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
.
3.3 Rangkaian Power Supply
Rangkaian skematik power supply dapat dilihat pada gambar 3.3 di bawah ini:
Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Power Supply
Rangkaian power supply berfungsi untuk mensupplay arus dan tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian power supply ini terdiri dari dua keluaran, yaitu
220 V ke 12 V.
Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua
buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 1000 F. Regulator
tegangan 5 volt (LM78L05) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi
sebagai penguat arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator
tegangan (LM78L05) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar.
Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran jembatan dioda.
3.4 Rangkaian Sensor Infra Merah RX-TX
Sensor infra merah RX-TX terdiri dari sebuah LED (Light Emitting Diode) pemancar infra merah dan sebuah fototransistor atau dapat juga menggunakan fotodioda. LED infra
merah akan memancarkan infra merah ke fototransistor atau fotodioda dan kemudian arus
akan mengalir melalui fotodioda atau fototransistor sehingga akan terdapat sinyal
tegangan output.
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Dari gambar di atas dapat kita lihat bahwasannya tegangan output dari sensor
fototransistor akan diumpankan ke buffer sinyal yaitu IC inverter 74LS14 sehingga
keluarannya menjadi lebih stabil dalam sistem logika.
3.5 Diagram Alir Pemrograman
Alat akan dirancang untuk mengikuti diagram alir seperti gambar berikut ini :
start
Inisialisasi sistem
Cek sensor kepadatan
Bandingkan 3 simpang
Set waktu terpanjang untuk simpangan terpadat
Jalankan lampu traffic
Gambar 3.6 Diagram Alir
Pertama akan dialakukan inisialisai pada setiap port MicroController untuk
mengatur keadaan dasar dari setip port. Hal ini dilakukan untuk menyesuaikan fungsi dari
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Kemudian cek masing-masing sensor kepadatan pada setiap ruas jalan
persimpangan, setelah itu bandingkan data dari setiap persimpangan dan kemudian beri
keputusan untuk memberikan waktu terpanjang pada ruas jalan terpadat dan eksekusi
traffic light sesuai prosedur.
BAB IV
PENGUJIAN RANGKAIAN
4.1. Pengujian Sistem Minimum AT89S52
Untuk mengetahui apakah rangkaian MicroController AT89S52 telah bekerja dengan
baik, maka dilakukan pengujian. Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan
program pada IC AT89S52, apabila ada sinyal masukan dari rangkaian pengkondisi
sinyal maka sistem minimum akan mengaktifkan interrupt timer 0 dan menghitung pulsa
dari sumber gelombang pada port 3.4.
Setelah penghitungan pulsa selesai maka tampilan akan dikirim ke LCD dan hasil
counter akan ditampilkan dengan satuan Hz (Hertz).
Rangkaian sistem minimum telah sukses dalam menjalankan seluruh operasi
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
4.2 Pengujian Rangkaian Power Supply
Pengujian rangkaian ini dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply
menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya
tegangan keluaran sebesar 5 volt. Setelah itu rangkaian power supply dihubungkan ke
sumber arus listrik dan saklar ON/OFF nya diaktifkan ke posisi ON.
4.3 Pengujian Rangkaian Infra Merah
Sensor infra merah RX-TX terdiri dari sebuah LED pemancar infra merah dan sebuah
fototransistor atau dapat juga menggunakan fotodioda. LED infra merah akan
memancarkan infra merah ke fototransistor atau fotodioda dan kemudian
arus akan mengalir melalui fotodioda atau fototransistor sehingga akan terdapat sinyal
tegangan output.
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Dari gambar di atas dapat kita lihat bahwasannya tegangan output dari sensor
fototransistor akan diumpankan ke buffer sinyal yaitu IC inverter 74LS14 sehingga
keluarannya menjadi lebih stabil dalam sistem logika.
Pengujian rangkaian ini adalah dengan mengaktifkan rangkaian sensor dan
memberikan halangan antara LED infra merah dengan fotodioda dan mengukur output
nilai tegangan data. Apabila terdapat halangan antara fotodioda dengan LED infra merah
maka data keluaran akan mendapat nilai tegangan sekitar 4,8V ~ 5 V. Apabila tidak
terdapat halangan maka output data keluaran akan mendapat jatuh tegangan menjadi 0 V
~ 0,2 V.
4.4 Pengujian Rangkaian secara keseluruhan
Secara elektronis sistem sudah bekerja dengan baik, jika diuji dari titik ke titik
dengan mengukur tegangan keluaran ataupun respon dari semua sensor yang ada.
Penampil LCD juga sudah dapat menampilkan karakter sesuai dengan pemetaan yang
dilakukan pertama sekali.
Setelah hasil yang ditampilkan pada LCD berarti Traffic Light ini telah sukses
menjalankan seluruh operasi di atas, dan dapat dinyatakan rangkaian bekerja dengan
baik.
4.5 PROGRAM
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari evaluasi hasil kerja alat dapat diambil beberapa kesimpulan dalam penelitian ini.
Kesimpulan yang diambil oleh penulis adalah :
1. Penggunaan sensor infra merah belum dapat mendeteksi jarak yang terlalu
jauh.
2. Kelemahan sensor infra merah ialah mudah terganggu infra merah alam yang
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
3. Penggunaan sebuah MicroController untuk mengkoordinasi seluruh traffic
light sangat sulit, sehingga pengaturan dilakukan secara bergantian.
5.2 Saran
1. Dengan beberapa pengembangan dan penyempurnaan sistem dari alat ini akan
dapat lebih baik lagi..
2. Agar sempurna maka setiap traffic light harus dikendalikan MicroController
secara otomatis.
3. Diharapakan pembaca dapat memberi saran dan kritik terhadap penulis dalam
perancangan alat ini, dan penulis berharap alat ini dapat dikembangkan baik
aplikasi maupun rancangannya agar lebih baik lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Andi, Nalwan Paulus. 2004. Panduan Praktis Penggunaan dan Antarmuka Modul LCD M1632. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.
Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontroler Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta: PT Elex media Komputindo.
Budioko, Totok. 2005. Belajar dengan Mudah dan Cepat Pemrograman Bahasa C
Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository © 2009
Wahyudin, Didin. 2007. Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-8051. Yogyakarta: C.V. Andi OFFSET.
April, 2008.