Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF

(1)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. PENGAMAN KENDARAAN RODA DUA TERKONEKSI

HANDPHONE BERBASIS DTMF

TUGAS AKHIR

YULI MOTINDA SZORAYA 062408071

FAKULTAS MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI D-III FISIKA INSTRUMENTASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. PENGAMAN KENDARAAN RODA DUA TERKONEKSI

HANDPHONE BERBASIS DTMF

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

YULI MOTINDA SZORAYA 062408071

FAKULTAS MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI D-III FISIKA INSTRUMENTASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(3)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. PERSETUJUAN

Judul : PENGAMAN KENDARAAN RODA DUA

TERKONEKSI HANDPHONE BERBASIS DTMF

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : YULI MOTINDA SZORAYA

Nomor Induk Mahasiswa : 062408071

Program Studi : DIPLOMA TIGA (D3) FISIKA INSTRUMENTASI

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

(MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, Juli 2009

Diketahui

Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing,

Ketua Program Studi D3 FIN

(Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc.) (Drs. Aditia Warman, M.Si.)

(4)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. PERNYATAAN

PENGAMAN KENDARAAN RODA DUA TERKONEKSI HANDPHONE BERBASIS DTMF

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2009

(5)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahuwata’ala Yang Maha Pengasih serta Maha Penyayang atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis

akhirnya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang merupakan sebagian syarat guna

mencapai gelar Ahli Madya. Shalawat dan salam tak lupa penulis hadiahkan keharibaan

nabi Muhammad SAW yang merupakan suri tauladan yang seharusnya dicontoh untuk

mendapatkan kehidupan yang bahagia di akhir kelak nanti.

Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapakan terima kasih yang mendalam

kepada semua pihak yang telah memberikan dukungannya baik moril maupun materil.

Untuk itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1.Keluarga tercinta yang paling penulis sayangi dan cintai, terima kasih selama ini telah

memberikan cinta dan kasih sayang yang sangat besar kepada penulis, Ayahanda

Ngatimo dan Ibunda tercinta Sri Kunti Hasibuan yang telah bersusah payah

bermandikan keringat memberikan yang terbaik kepada penulis sehingga penulis dapat

mengartikan arti hidup dan cinta yang sesungguhnya, Adikku tersayang Huzaifah

Rahayu yang selalu ada sebagai penyemangat.

2.Keluarga besar Universitas Sumatera Utara khususnya Departemen Fisika :

a. Ketua Departemen Fisika: Drs. Marhaposan Situmorang

b. Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi: Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc.

c. Sekretaris Departemen Fisika: Dra. Yustinon, M.Si,

(6)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009.

3.Penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada dosen

pembimbing: Drs. Aditia Warman, M.Si. yang telah mempermudah penulis dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4.Untuk sahabat-sahabatku yang keren2 dan gokil2 stambuk ’06 khususnya sohib2 aku:

Visca “gigi”, Rina, “nggo”, Eko “le’jhon”, Amrul “atcheh”, Sule “leboy”, Dede

“ayam”, Ulfa, “ndut”, Ade, Ayu, Irel “peye”, Emil “sudekat”, Sutan, (thanks ya cuy ats

semuanya, all of you are the best). Dan juga teman2 yang lain: Evi “ibu Negara”, dan anak2 koz 80B (thanks ats dukungannya).

5.Dan tak lupa pula kepada Abang Bryan Habsyah S.Si, dan Abang Ari Amd, yang telah

banyak memberikan bantuan dan juga masukan kepada penulis.

Hanya Allah lah yang dapat membalas semua kebaikan kalian semua

mudah-mudahan kita menjadi orang yang sukses. amin!

Dengan penuh kerendahan hati, penulis mengharap kritik dan saran dari semua

pihak atas segala kekurangan yang penulis sadari sepenuhnya dalam Tugas Akhir ini,

(7)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. ABSTRAK

Ponsel yang kita miliki, selain dapat digunakan sebagai alat komunikasi juga dapat

digunakan untuk mengendalikan peralatan-peralatan, seperti peralatan elektronik,

kendaraan bermotor, dan sebagainya.

Kajian ini bertujuan untuk merancang alat keamanan pada kendaraan dengan

menggunakan sistem pengendalian dari ponsel. Saat terjadi penekanan pada salah satu

tombol yang ada pada ponsel, maka akan dihasilkan tone/sinyal frekuensi. Sinyal dari

Handphone akan diperkuat oleh Op Amp dan masuk ke DTMF. Sinyal ini kemudian

diterjemahkan oleh IC DTMF dekoder (IC MT8870) sehingga menjadi data biner sebagai

outputnya. Output dari rangkaian ini dihubungkan ke mikrokontroller AT89S51,

sehingga setiap data biner yang dihasilkan oleh rangkaian ini akan diterima oleh

mikrokontroller AT89S51. Data-data biner ini kemudian dibandingkan dengan data yang

benar oleh mikrokontroller AT89S51. Jika data yang diterima benar (sesuai dengan data

pada mikrokontroller AT89S51), maka mikrokontroler akan mengirim perintah untuk

mengerjakan sesuatu (mengaktifkan/menonaktifkan relay). Relay yang aktif akan

menyebabkan beban yang dihubungkan ke relay tersebut menyala. Setiap beban

dihubungkan ke saklar kreta, sehingga jika beban menyala, maka saklar kereta yang

(8)

1.2 Identifikasi Masalah ... 1

1.3 Tujuan Penulisan ... 2

2.10 Software 8051 editor, Assembler,Simulator... 37

2.11 Software Dowloader ... 38

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM ... 40

3.1 Diagram Blok Rangkaian ... 40

3.2 Rangkaian Power Supply ( PSA ) ... 41

3.3 Rangkaian DTMF Decoder ... 43

(9)

3.5 Rangkaian Penguat ... 46

3.6 Rangkaian Relay ... 47

3.7 Rangkaian Buzzer/Alarm ... 49

3.8 Rangkaian Sensor Tegangan ... 50

3.9 Perancangan Software ... 51

BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN ... 55

4.1 Pengujian Rangkaian PSA ... 55

4.2 Pengujian Rangkaian Minimum Mikrokontroller AT89S51 ... 55

4.3 Pengujian Rangkaian Penguat ... 57

4.4 Pengujian Rangkaian DTMF Decoder ... 57

4.5 Pengujian Rangkaian Relay ... 58

4.6 Pengujian Rangkaian Buzzer/Alarm ... 59

4.7 Pengujian Rangkaian Sensor Tegangan ... 59

4.8 Analisa Software ... 60

4.9 Flowchart Pengaman Kendaraan ... 65

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 67

5.1 Kesimpulan ... 68

5.2 Saran DAFTAR PUSTAKA ... 69

(10)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. DAFTAR TABEL

Tabel 2.2.1b Gelang Resistor ... 11

Tabel 2.3.3 Nilai Kapasitor ... 17

Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Tegangan Input dan Output pada Op-Amp ... 57

(11)

Gambar 2.2.1d Grafik Perubahan Nilai pada Potensiometer ... 13

Gambar 2.3 Skema Kapasitor ... 15

Gambar 2.5b Karakteristik Daerah Saturasi pada Transistor... 22

Gambar 2.5c Transistor sebagai Saklar OFF ... 22

Gambar 2.6.1 IC Mikrokontroller AT89S51 ... 25

Gambar 2.7 Relay dengan Rangkaian Driver ... 29

Gambar 2.8 Lambang Op-Amp ... 30

Gambar 2.8.1 Rangkaian Penguat Inverting ... 31

Gambar 2.8.2 Rangkaian Penguat Non Inverting ... 32

Gambar 2.8.3 Rangkaian Penjumlah ... 33

Gambar 2.10 8051 Editor, Assembler, Simulator ... 38

Gambar 2.11 ISP-Flash Programmer 3.a ... 39

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Pengaman Kendaraan Roda Dua Dengan menggungkan Metode Calling Seluler ... 40

Gambar 3.2 Rangkaian PSA ... 42

(12)

Gambar 3.4 Rangkaian Mikrokontrloller AT89S51 ... 44

Gambar 3.5 Rangkaian Penguat ... 46

Gambar 3.6 Rangkaian Relay ... 47

Gambar 3.7 Rangkaian Alarm ... 49

(13)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Sistem pengendalian merupakan hal yang penting di bidang teknologi dan industri.

Banyaknya peralatan, terutama peralatan elektronik yang harus dikendalikan atau luasnya

suatu wilayah (misalnya kendaraan roda dua) yang kunci dari kendaraan tersebut harus

dikendalikan, dan dapat di kendalikan dengan Hp.

Namun akan ada masalah jika kendaraan ada di tempat yang jauh, sehingga untuk

ke amanan kendaraan tersebut seseorang harus menjaga di tempat tersebut sehingga

kendaraan tersebut aman.

Contoh lain mengenai pentingnya sistem pengendalian untuk kendaraan roda dua

misalnya saat seseorang meninggalkan kendaraan, mungkin di tempat kendaraan tersebut

tidak ada orang yang menjaga, kita selaku yang punya kendaraan pasti was-was untuk

meninggalkan kendaraan tersebut, karna takut adanya pencurian kendaraan.

Untuk mengatasi masalah-masalah tersebut di atas diperlukan suatu alat yang

dapat mengendalikan kendaraan dari jarak jauh, misalnya dengan menggunakan ponsel.

Sehingga dengan demikian kendaraan dapat dikendalikan dari jarak yang jauh dengan

(14)

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan uraian yang terdapat dalam latar belakang di atas, maka dalam tugas akhir

ini akan dibuat sebuah pengendali keamanan kendaraan roda dua melalui ponsel dengan

menggunakan metode missed call.

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Memanfaatkan ponsel untuk mengendalikan keamanan kendaraan roda dua dari

jarak jauh dengan menggunakan metode missed call.

2. Membuat alat yang dapat mempermudah pengguna untuk mengendalikan

keamanan kendaraan roda dua dari jarak jauh dan Membuat alat pengendali yang

efisien, murah dan mudah.

1.4 Batasan Masalah

Mengacu pada hal diatas, saya membuat pengendali keamanan kendaraan roda dua dari

jarak jauh dengan menggunakan metode missed call dengan batasan-batasan sebagai

berikut :

1. Alat yang dikendalikan dari jarak jauh adalah 1 buah saklar kendaraan roda 2.

2. saklar dapat dihidupkan/dimatikan dengan cara menghitung banyaknya nada

dering.

(15)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. 1.5 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika

pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari pengendali keamanan kendaraan

roda dua dari jarak jauh melalui posel dengan menggunakan metode missed call, maka

penulis menulis laporan ini sebagai berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,

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 komponen komponen pendukung yang

digunakan dalam alat.

BAB 3 RANCANGAN SISTEM

Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok

dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan cara kerja

dari masing - masing rangkaian.

(16)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN

Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari masing - masing rangkaian

dan cara kerja dari seluruh rangkaian setelah rangkaian disatukan.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari

pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah

rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya

(17)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. DTMF ( Dual Tone Multiple Frequency )

Dual Tone Multiple Frequency (DTMF) adalah teknik mengirimkan angka-angka

pembentuk nomor telepon yang dikodekan dengan 2 nada yang dipilih dari 8 buah

frekuensi yang sudah ditentukan. 8 frekuensi tersebut adalah 697 Hz, 770 Hz, 852 Hz,

941 Hz, 1209 Hz, 1336 Hz, 1477 Hz dan 1633 Hz.

Gambar 2.1a: Tabel frekuensi DTMF

Seperti terlihat dalam Gambar 2.1a, angka 1 dikodekan dengan 697 Hz dan 1209

Hz, angka 9 dikodekan dengan 852 Hz dan 1477 Hz. Kombinasi dari 8 frekuensi tersebut

bisa dipakai untuk mengkodekan 16 tanda, tapi pada pesawat telepon biasanya tombol

(18)

Gambar 2.1b: Tombol dan frekuensi DTMF

Teknik DTMF meskipun mempunyai banyak keunggulan dibanding dengan cara

memutar piringan angka, tapi secara teknis lebih sulit diselesaikan. Alat pengirim kode

DTMF merupakan 8 rangkaian osilator yang masing-masing membangkitkan frekuensi di

atas, ditambah dengan rangkaian pecampur frekuensi untuk mengirimkan 2 nada yang

terpilih. Sedangkan penerima kode DTMF lebih rumit lagi, dibentuk dari 8 buah filter

yang tidak sederhana dan rangkaian tambahan lainnya.

Rangkaian penerima DTMF yang dibangun dengan AT89S51 dan MT8870

terlihat pada Gambar 2.1c. AT89S51 dilengkapi Xtal Y2 (12 MHz) ditambah kapasitor

C3 dan C4 membentuk rangkaian oscilator, dilengkapi pula dengan rangkaian reset yang

dibentuk dengan C5 dan R4, kedua rangkaian ini merupakan rangkaian baku AT89S51.

MT8870 dilengkapi dengan Xtal Y1 (3.579545 MHz), C2 dan R3 dipakai untuk

menentukan waktu minimal untuk mengenali nada DTMF yang diterima, rangkaian

penguat sinyal DTMF dibentuk dengan R1, C1 dan R2. Nilai-nilai komponen ini

1 2 3 A

1209 1336 1477 1633

(19)

langsung diambil dari lembaran data (data sheet) MT8870 yang sudah disesuaikan

dengan karakteristik sinyal DTMF pada umumnya.

Gambar 2.1c Rangkaian penerima DTMF dengan MT8870

StD (Delayed Steering - kaki 15 MT8870) merupakan output yang menandakan MT8870

mempunyai data DTMF baru yang bisa diambil. Saat tidak ada nada DTMF kaki

StD=’0’, jika sinyal yang masuk MT8870 mengandung nada DTMF dan nada itu

lamanya melebihi konstanta waktu yang ditentukan oleh C2 dan R3, StD akan menjadi

‘1’ memberitahu AT89C2051 bahwa ada data di D0..D3 (kaki 11 sampai dengan 14

MT8870) yang bisa di ambil. Sinyal StD akan tetap bertahan =’1’ manakala nada

(20)

TOE (Tristate Ouput Enable - kaki 10 MT8870) merupakan input untuk mengatur data di

D0..D3, jika TOE=0 rangkaian output D0..D3 akan mengambang (high impedance state)

sehingga data tidak bisa diambil. Jika D0..D3 tidak digabungkan dengan jalur data

peralatan lainnya, kaki TOE bisa saja dihubungkan ke ‘1’. Dalam Gambar 3 TOE di

kendalikan dengan kaki P1.6 AT89C2051.

(21)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. 2.1.1. IC MT8870

IC MT8870 merupakan IC penerima DTMF yang didalamnya terdapat dua fungsi

sekaligus, yaitu sebagai filter band pass dan penerjemah data digital (digital decoder).

Pada bagian filternya menggunakan tehnik switch dari kapsitor untuk kelompok filter

high pass dan filter low pass. Pada bagian dekodernya menggunakan tehnik penghitungan

digital untuk mendeteksi dan menerjemahkan 16 pasangan nada DTMF menjadi 4-bit

kode. IC MT 8870 ditunjukkan pada gambar berikut ini :

Gambar 2.1.1 IC MT8870

IC MT8870 ini akan menterjemahkan sinyal yang ada diberikan pada inputnya,

(22)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. Fungsi-fungsi pin IC MT 8870

PIN1: IN+Non inverting op-amp input

PIN2: IN-Inverting input

PIN3: Gain mengatur pembesaran diferensial amplifier yang dihubungkan dengan R umpan

balik

PIN4: VREF Referensi tegangan keluaran (setengah tegangan catu daya)

PIN5: INHIC hubungan internal, harus duhubungkan ke Vss

PIN6: PWDNIC hubungan internal harus dihubungkanke Vss

PIN7: OSC 1Masukan detak osilator

PIN8: OSC 2Keluaran detak osilator, sebuah kristal 3,579545 MHz dihubungkan antara

pena OSC 1 dan OSC 2 untuk melengkapi rangkaian data internal

PIN 9: catu daya negative

PIN 10: TOElogika tinggi enable output Q1-Q4. Pin ini dipull up ke masukan

PIN 11-14: Three State Data (Output). Ketika dienabel oleh TOE berubah ke logik rendah

keluaran data mempunyai impedansi tinggi.

PIN 15: STDDelayed Streering (Output). Menghasilkan logika tinggi ketika keluaran latch

up date, dan akan berlogika rendah ketika tegangan pada St/Gt jatuh dibawah VTST

PIN 16: ESTEarly Streering (Output). Menghasilkan logika tinggi setiap logaritma digital

dideteksi secara sah oleh pasangan frekuensi. Pada saat kondisi kehilangan sinyal akan

mengakibatkan EST kembali ke logika rendah

PIN 17: St/GtSteering Input Gitard Time (Output) Bidirectional. Tegangan yang lebih besar

dari VTST dideteksi oleh St dan menyebabkan sinyal deteksi oleh pasangan frekuensi dan

(23)

PIN 18: VDD Tegangan power supply positif

2.2. Resistor

Resistor komponen pasif elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus listrik yang

mengalir. Berdasarkan kelasnya resistor dibagi menjadi 2 yaitu : Fixed Resistor dan

Variable Resistor, umumnya terbuat dari carbon film atau metal film, tetapi tidak

menutup kemungkinan untuk dibuat dari material yang lain.

Pada dasarnya semua bahan memiliki sifat resistif namun beberapa bahan

tembaga perak emas dan bahan metal umumnya memiliki resistansi yang sangat kecil.

Bahan–bahan tersebut menghantar arus listrik dengan baik, sehingga dinamakan

konduktor. Kebalikan dari bahan yang konduktif, bahan material seperti karet, gelas,

karbon memiliki resistansi yang lebih besar menahan aliran elektron dan disebut sebagai

insulator.

2.2.1. Fixed Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah

arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif

dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Tipe resistor yang umum berbentuk tabung

porselen kecil dengan dua kaki tembaga dikiri dan kanan. Pada badannya terdapat

lingkaran membentuk gelang kode warna untuk memudahkan pemakai mengenali besar

resistansi tanpa mengukur besarnya dengan ohm meter. Kode warna tersebut adalah

(24)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. Gambar 2.2.1a Resistor karbon

WARNA GELANG I GELANG II GELANG III GELANG IV

Hitam 0 0 1 -

Coklat 1 1 10 -

Merah 2 2 100 -

Jingga 3 3 1000 -

Kuning 4 4 10000 -

Hijau 5 5 100000 -

Biru 6 6 1000000 -

Violet 7 7 10000000 -

Abu-abu 8 8 100000000 -

Putih 9 9 1000000000 -

Emas - - 0,1 5%

Perak - - 0,01 10%

Tanpa Warna - - - 20%

Tabel 2.2.1b Gelang Resistor

Resistansi dibaca dari warna gelang yang paling depan ke arah gelang toleransi

(25)

bahan resistor yang paling pojok atau juga dengan lebar yang lebih menonjol, sedangkan

warna gelang yang keempat agak sedikit ke dalam. Dengan demikian pemakai sudah

langsung mengetahui berapa toleransi dari resitor tersebut. Kalau anda telah bisa

menentukan mana gelang pertama selanjutnya adalah membaca nilai resistansinya.

Biasanya resistor dengan toleransi 5%, 10% atau 20% memiliki gelang (tidak

termasuk gelang toleransi). Tetapi resistor dengan toleransi 1% atau 2% (toleransi kecil)

memiliki 4 gelang (tidak termasuk gelang toleransi). Gelang pertama dan seterusnya

berturut-turut menunjukkan besar nilai satuan, dan gelang terakhir adalah faktor

penggalinya.

2.2.2. Variabel Resistor

Untuk kelas resistor yang kedua ini terdapat 2 tipe. Untuk tipe pertama dinamakan

variabel resistor dan nilainya dapat diubah sesuai keinginan dengan mudah dan sering

digunakan untuk pengaturan volume, bass, balance, dll. Sedangkan yang kedua adalah semi-fixed resistor. Nilai dari resistor ini biasanya hanya diubah pada kondisi tertentu

saja. Contoh penggunaan dari semi-fixed resistor adalah tegangan referensi yang

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

variable resistor, yang sering digunakan adalah dengan cara terbatas sampai 300 derajat putaran. Ada beberapa model variabel resistor yang harus diputar berkali – kali untuk

(26)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. Gambar 2.2.1c Potensiometer

Pada gambar 2.2.1c di atas untuk bentuk 3 biasanya digunakan untuk volume

kontrol. Bentuk yang ke 2 merupakan semi fixed resistor dan biasanya di pasang pada PCB (Printed Circuit Board). Sedangkan bentuk 1 potentiometres. Ada 3 tipe didalam perubahan nilai dari resistor variabel, perubahan tersebut dapat dilihat pada gambar

2.2.1d

Gambar 2.2.1d Grafik Perubahan nilai pada potensiometer

Pada saat tipe A diputar searah jarum jam, awalnya perubahan nilai resistansi

(27)

sangat cepat. Tipe ini sangat cocok dengan karakteristik telinga manusia. Karena telinga

sangat peka ketika membedakan suara dengan volume yang lemah, tetapi tidak terlalu

sensitif untuk membedakan perubahan suara yang keras. Biasanya tipe A ini juga disebut

sebagai “Audio Taper” potensiometer. Untuk tipe B perubahan resistansinya adalah linier dan cocok digunakan untuk Aplikasi Balance Control, resistance value adjustment in circuit, dll. Sedangkan untuk tipe C perubahan resistansinya kebalikan dari tipe A.

2.3. Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur

sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan

dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik,

gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka

muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat

yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan

positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif

tidak bisa menuju ke ujung kutub positif karena terpisah oleh bahan elektrik yang

non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduktif pada ujung- ujung

kakinya. Di alam bebas fenomena kapasitor terjadi pada saat terkumpulnya

muatan-muatan positif dan negatif diawan.

(28)

dielektrik

Elektroda Elektroda

Gambar 2.3 Skema Kapasitor.

Kapasitor merupakan komponen pasif elektronika yang sering dipakai didalam

merancang suatu sistem yang berfungsi untuk memblok arus DC, Filter, dan penyimpan

energi listrik. Didalamnya 2 buah pelat elektroda yang saling berhadapan dan dipisahkan

oleh sebuah insulator. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai insulator dinamakan dielektrik. Ketika kapasitor diberikan tegangan DC maka energi listrik disimpan pada tiap

elektrodanya. Selama kapasitor melakukan pengisian, arus mengalir. Aliran arus tersebut

akan berhenti bila kapasitor telah penuh. Yang membedakan tiap - tiap kapasitor adalah

dielektriknya. Berikut ini adalah jenis-jenis kapasitor yang dipergunakan dalam

perancangan ini.

(29)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. Gambar 2.3.1 Kapasitor Elektrolik (ELCO)

Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari alumunium yang menggunakan

membrane oksidasi yang tipis. Karakteristik utama dari Electrolytic Capacitor adalah perbedaan polaritas pada kedua kakinya. Dari karakteristik tersebut kita harus berhati –

hati di dalam pemasangannya pada rangkaian, jangan sampai terbalik. Bila polaritasnya

terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “meledak”. Biasanya jenis kapasitor ini digunakan pada rangkaian power supply. Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya tegangan kerja dari kapasitor dihitung dengan cara

mengalikan tegangan catu daya dengan 2. Misalnya kapasitor akan diberikan catu daya

dengan tegangan 5 Volt, berarti kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja

minimum 2 x 5 = 10 Volt.

2.3.2. Kapasitor Keramik

Kapasitor menggunakan bahan titanium acid barium untuk dielektriknya. Karena tidak dikonstruksi seperti koil maka komponen ini dapat digunakan pada rangkaian frekuensi

tinggi. Biasanya digunakan untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi menuju ke ground. Kapasitor ini tidak baik digunakan untuk rangkaian analog, karena dapat mengubah

bentuk sinyal. Jenis ini tidak mempunyai polaritas dan hanya tersedia dengan nilai

(30)

Gambar 2.3.2 Kapasitor Keramik 2.3.3. Nilai Kapasitor

Untuk mencari nilai dari kapasitor biasanya dilakukan dengan melihat angka/kode yang

tertera pada badan kapasitor tersebut. Untuk kapasitor jenis elektrolit memang mudah,

karena nilai kapasitansinya telah tertera dengan jelas pada tubuhnya. Sedangkan untuk

kapasitor keramik dan beberapa jenis yang lain nilainya dikodekan. Biasanya kode

tersebut terdiri dari 4 digit, dimana 3 digit pertama merupakan angka dan digit terakhir

berupa huruf yang menyatakan toleransinya. Untuk 3 digit pertama angka yang terakhir

berfungsi untuk menentukan 10n, nilai n dapat dilihat pada tabel dibawah.

(31)

Misalnya suatu kapasitor pada badannya tertulis kode 474J, berarti nilai kapasitansinya

adalah 47 + 104 = 470.000 pF = 0.47µF sedangkan toleransinya 5%. Yang harus diingat

didalam mencari nilai kapasitor adalah satuannya dalam pF (Pico Farad).

2.4. Buzzer/Alarm

Didalam penggunaannya buzzer/alarm digunakan sebagai pemberi output berupa suara,

suara yang dihasilkan oleh buzzer/alarm tersebut berfungsi untuk memberikan peringatan

jikalau ada komputer yang waktunya telah habis/selesai digunakan. Buzzer/alarm yang

digunakan didalam pembuatan alat ini adalah buzzer/alarm piezo elektris, buzzer jenis ini

beroperasi pada tegangan 6 volt dan membutuhkan arus sebesar 20mA, yang mana kabel

dayanya diberi warna merah dan hitam. Sambungan kabel merah ke jalur negatif yang

pada pembuatan alat ini terhubung pada port 2, tepatnya pada kaki 22 pada

mikrokontroller. Intensitas suara yang dihasilkannya berkisar antara 100dB hingga

110dB. Suara yang dihasilkannya bersifat kontinu namun dapat dimodifikasi untuk

menghasilkan bunyi dengan periode-periode pendek.

Gambar 2.4 Simbol Buzzer/ Alarm

S

P

1 A

L

60P

1

(32)

Dari gambar 2.4 diatas terlihat simbol buzzer/alarm yang digunakan didalam

rangkaian skematik didalam pembuatan alat ini.

2.5. Transistor

Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah terminal. Terminal

itu disebut emitor, basis, dan kolektor. Transistor seakan-akan dibentuk dari

penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang lain saling digabungkan dengan

cara menyambungkan salah satu sisi dioda yang senama. Dengan cara penggabungan

seperti dapat diperoleh dua buah dioda sehingga menghasilkan transistor NPN.

Bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan bahan N dan bahan P adalah

silikon dan germanium. Oleh karena itu, dikatakan :

1. Transistor germanium PNP

2. Transistor silikon NPN

3. Transistor silikon PNP

4. Transistor germanium NPN

Semua komponen di dalam rangkaian transistor dengan simbol anak panah yang terdapat

di dalam simbol menunjukkan arah yang melalui transistor.

Gambar 2.5 Simbol tipe transistor C

B

E

C

B

E

(33)

Keterangan :

C = kolektor

E = emiter

B = basis

Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar (switching)

dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah penyumbatan (cut off)

yang ada pada karakteristik transistor. Pada daerah penjenuhan nilai resistansi

persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter

terhubung langsung (short). Keadaan ini menyebabkan tegangan kolektor emiter (VCE) =

0 Volt pada keadaan ideal, tetapi pada kenyataannya VCE bernilai 0 sampai 0,3 Volt.

Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan on

seperti pada gambar 2.5a.

Gambar 2.5a Transistor sebagai Saklar ON

Saklar On Vcc

Vcc

IC R

RB

VB

IB VBE

(34)

Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi maksimum dan untuk

mencari besar arus basis agar transistor saturasi adalah :

Rc

Hubungan antara tegangan basis (VB) dan arus basis (IB) adalah :

B

V = + , maka transistor akan saturasi,

dengan Ic mencapai maksimum.

Gambar 2.5b dibawah ini menunjukkan apa yang dimaksud dengan VCE (sat) adalah

harga VCE pada beberapa titik dibawah knee dengan posisi tepatnya ditentukan pada

lembar data. Biasanya VCE (sat) hanya beberapa perpuluhan volt, walaupun pada arus

kolektor sangat besar bisa melebihi 1 volt. Bagian dibawah knee pada gambar 2.2.3b

(35)

Gambar 2.5b Karakteristik daerah saturasi pada transistor

Pada daerah penyumbatan, nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal

sama dengan tak terhitung atau terminal kolektor dan emiter terbuka (open). Keadaan ini

menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan sumber (Vcc), tetapi pada

kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena terdapat arus bocor dari kolektor

ke emiter. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam

keadaan off seperti gambar dibawah ini.

Gambar 2.5c Transistor Sebagai Saklar OFF

Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis (VB) sama dengan tegangan

kerja transistor (VBE) sehingga arus basis (IB) = 0 maka :

Titik Sumbat (Cut off)

(36)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. hfe

I

IB = C ………(2.6)

IC = IB . hfe ….………(2.7)

IC = 0 . hfe ………..………(2.8)

IC = 0 ………..(2.9)

Hal ini menyebabkan VCE sama dengan Vcc dapat dibuktikan dengan rumus :

Vcc = Vc + VCE …………..………(2.10)

VCE = Vcc – (Ic . Rc) …..………(2.11)

VCE = Vcc …..………(2.12)

2.6. Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan mikrokomputer

hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru. Sebagai teknologi

baru yaitu teknologi semi konduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak

namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi secara massal (dalam

jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah (dibandingkan microprocessor). Sebagai kebutuhan pasar mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para

konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih canggih

serta dalam bidang pendidikan.

Tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani berbagai macam program

(37)

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, sedangkan rutin-rutin antar muka perangkat keras disimpan dalam ruang

ROM yang kecil. Sedangkan Pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya

yang besar artinya program kontrol disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih

besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara,

termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

Mikrokontroler AT89S51 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51 keluaran

Atmel. Jenis mikrokontroler ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk mengolah data

per bit ataupun data 8 bit secara bersamaan. Pada prinsipnya program pada

mikrokontroler dijalankan bertahap, jadi pada program itu sendiri terdapat beberapa set

instruksi dan tiap instruksi itu dijalankan secara bertahap atau berurutan.

Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai

berikut:

 Sebuah Central Processing Unit 8 bit

 Osilatc : internal dan rangkaian pewaktu

 RAM internal 128 byte

 Flash memori 4 Kbyte

 Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi

internal)

 Empat buah programable port I/O yang masing-masing terdiri dari delapan buah

(38)

 Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART

 Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika

 Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi

12 MHz.

2.6.1 Pin-Pin pada Mikrokontroller AT89S51

Deskripsi pin-pin pada mikrokontroller AT89S51 :

Gambar 2.6.1 IC Mikrokontroller AT89S51

VCC (Pin 40)

Suplai tegangan

GND (Pin 20)

(39)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. Port 0 (Pin 39-Pin 32)

Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data ataupun penerima kode byte pada saat flash progamming. Pada fungsi sebagai I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah sebagai

input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut. Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data, port ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat flash progamming diperlukan external pull up, terutama pada saatverifikasi program.

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

keempat buah input TTL.

Port 3 (Pin 10 – pin 17)

Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pull up. Port 3 juga mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :

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 external)

P3.3 (pin 13) INT1 (interrupt 1 external)

P3.4 (pin 14) T0 (input external timer 0)

(40)

P3.6 (pin 16) WR (menulis untuk eksternal data memori)

P3.7 (pin 17) RD (untuk membaca eksternal data memori)

RST (pin 9)

Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.

ALE/PROG (pin 30)

Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input progam (PROG) selama

memprogram Flash.

PSEN (pin 29)

Progam store enable digunakan untuk mengakses memori progam eksternal.

EA (pin 31)

Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroller akan

menjalankan progam yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika kondisi

high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan progam yang ada pada memori internal.

Pada saat flash progamming, pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt.

XTAL1 (pin 19)

Input untuk clock internal.

XTAL2 (pin 18)

Output dari osilator.

(41)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. 2.7 Relay

Untuk memutuskan dan menghubungkan suatu rangkaian primer dan sekunder,

diperlukan sebuah alat yaitu relay. Relay adalah sebuah saklar dengan elektromagnetik

yang dapat mengubah kontak-kontak saklar dari normally open (NO) menjadi normally close (NC) dan sebaliknya, sewaktu alat ini menerima arus listrik.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari lilitan kawat (kumparan,koil) yang terlilit pada

suatu inti dari besi lunak. Kalau kumparan ini dilalui arus maka inti menjadi magnet

sehingga inti ini akan menarik jangkar dan kontak antara A dan B putus (membuka)

sedangkan kontak antara B dan C akan menutup. Jenis relay ini dikenal dengan nama

relay jenis kontak luar.

Macam–macam relay yang dibedakan berdasarkan cara kerjanya, yaitu:

a. Normally Open (NO), saklar akan terbuka bila dialiri arus b. Normally Close (NC), saklar akan tertutup bila dialiri arus

c. Change Over (CO), relay ini mempunyai saklar tunggal yang normalnya tertutup yang lama, bila kumparan 1 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal A,

sebaliknya bila kumparan 2 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke terminal B.

Analogi rangkaian relay yang digunakan pada tugas akhir ini adalah saat basis

transistor ini dialiri arus,maka transistor dalam keadaan terttutup yang dapat

menghubungkan arus dari kolektor ke emiter yang mengakibatkan relay terhubung.

Sedangkan fungsi dioda disini adalah untuk melindungi transistor dari tegangan induksi

(42)

Jika transistor pada basis tidak ada arus maju, transistor terbuka sehingga arus

tidak mengalir dari kolektor ke emiter, relay tidak bekerja karena tidak ada arus yang

mengalir pada gulungan kawat.

Gambar 2.7 Relay dengan rangkaian driver

2.8 Penguat Op-Amp

penguat operasional atau op-amp (dari kata Operational amplifier) adalah penguat

diferensial dengan dua masukan dan satu keluaran yang mempunyai penguatan tegangan

yang sangat tinggi, yaitu dengan orde 105. dengan penguatan yang tinggi ini op-amp lebih

banyak digunakan dari pada penguat transistor. Op-amp dibuat dalam bentuk rangkaian

yang sudah didesai dalam IC (integrated circuit). Pemakaian op-amp amatlah luas

(43)

Op-amp biasanya dilukiskan seperti gambar di bawah ini

gambar 2.8 lambang Op-amp

Op-amp lebih banyak digunakan untuk digunakan menjadi penguatan inverting, non

inverting, penambah.

2.8.1 Penguat inverting

Penguat Op-amp inverting akan menguatkan tegangan pada masukan serta membalik

hasil penguatan tersebut, jadi keluaran dari rangkaian ini akan selalu memiliki polaritas

(44)

gambar 2.8.1 Rangkaian Penguat inverting

Penguatan tegangan pada rangkaian ini di tentukan menurut

Tegangan keluaran diperoleh dengan jalan mengalikan tegangan masukan yang diketahui

dengan factor penguatan, atau

Tanda minus diabaikan dalam perhitungan karna hanya menunjukkan bahwa keluaran

berlawanan fasa terhadap masukannya.

2.8.2 Penguat non inverting

Dalam konfigurasi ini umpan balik yang digunakan untuk mengatur penguatan tetap di

berikan pada masukan membalik, tapi Vin di berikan pada masukan non inverting

(45)

gambar 2.8.2 Rangkaian Penguat Non Inverting

Untuk mendapatkan penguatan tegangan dapat dicari dengan persamaan berikut:

Untuk memperoleh tegangan keluaran dapat dicari dengan mengalikan tegangan masukan

yang diketahui dengan factor penguatan, atau

2.8.3 Penguat penjumlah tegangan

Dengan menggunakan rangkaian penguat membalik dasar dan menambahkan resistor

pada masukan lainnya, kita dapat membuat penguat penjumlah membalik. Tegangan

keluaran akan dibalik dan nilainya sama dengan penjumlahan aljabar dari masing-masing

(46)

balik yang bersesuaian, atau dapat dinyatakan sebagai berikut

Suku RF/RN (VN) dalam rumus di atas menyatakan bahwa dalam rangkaian

tersebut mungkin terdapat lebih dari dua masukan. Bila semua resistor luar sama nilainya

(Rf = R1 = R2 = … = RN), keluaran dapat dengan mudah dapat di hitung sebagai

penjumlahan aljabar dari masing-masing tegangan masukan, atau dapat dirumuskan

seperti ini:

gambar 2.8.3 Rangkaian Penjumlah

2.9. Bahasa Assembly MCS-51

Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89C4051 adalah

bahasa assembly untuk MCS-51. Angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa ini

hanya ada 51 instruksi, antara lain yaitu :

(47)

Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register

tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung.

Contoh pengisian nilai secara langsung :

MOV R0,#20h

Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0).

Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai.

Contoh pengisian nilai secara tidak langsung

MOV 20h,#80h ...

... MOV R0,20h

Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20 Heksadesimal

ke register 0 (R0).

Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah

alamat.

2. Instruksi DJNZ

Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk mengurangi

nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil pengurangannya belum nol.

Contoh ,

MOV R0,#80h Loop: ...

...

(48)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. ...

R0 -1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan meneruskan

ke perintah pada baris berikutnya.

3. Instruksi ACALL

Instruksi ini berfungsi untuk memanggil suatu rutin tertentu. Contoh :

...

ACALL TUNDA ...

TUNDA:

...

4. Instruksi RET

Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan. Contoh,

ACALL TUNDA ...

TUNDA:

... RET

5. Instruksi JMP (Jump)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh,

Loop:

(49)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. JMP Loop

6. Instruksi JB (Jump if bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang

dimaksud berlogika high (1). Contoh,

Loop:

JB P1.0,Loop ...

7. Instruksi JNB (Jump if Not bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang

dimaksud berlogika Low (0). Contoh,

Loop:

JNB P1.0,Loop ...

8. Instruksi CJNZ (Compare Jump If Not Equal)

Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register dengan

suatu nilai tertentu. Contoh,

Loop:

...

CJNE R0,#20h,Loop ...

Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin Loop.

Jika nilai R0 sama dengan 20h, maka program akan melanjutkan instruksi

(50)

9. Instruksi DEC (Decreament)

Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang dimaksud

dengan 1. Contoh,

MOV R0,#20h R0 = 20h

...

DEC R0 R0 = R0 – 1

...

10.Instruksi INC (Increament)

Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang

dimaksud dengan 1. Contoh,

MOV R0,#20h R0 = 20h

...

INC R0 R0 = R0 + 1

...

11.Dan lain sebagainya

2.10. Software 8051 Editor, Assembler, Simulator

Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskan pada sebuah

(51)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. Gambar 2.10 8051 Editor, Assembler, Simulator

Setelah program selesai ditulis, kemudian di-save dan kemudian di-Assemble

(di-compile). Pada saat di-assemble akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika masih

ada kesalahan atau peringatan, itu berarti ada kesalahan dalam penulisan perintah atau

ada nama subrutin yang sama, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu sampai tidak ada

pesan kesalahan lagi.

Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke

dalam bilangan heksadesimal, proses perubahan ini terjadi pada saat peng-compile-an.

Bilangan heksadesimal inilah yang akan dikirimkan ke mikrokontroler.

2.11. Software Downloader

Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroler digunakan

software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet. Tampilannya

(52)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. Gambar 2.11 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

(53)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. BAB III

RANCANGAN SISTEM

3.1 Diagram Blok Rangkaian

Secara garis besar rangkaian pengaman kendaraan roda dua dengan menggunakan

metode calling seluler, memiliki 6 blok utama. Yaitu DTMF dekoder, DTMF transmiter,

Mikrokontroler AT89S51, relay, saklar kereta beban dan Bazer. Diagram blok rangkaian

tampak seperti gambar berikut :

Gambar 3.1. Diagram blok rangkaian pengaman kendaraan roda dua dengan menggunakan metode calling seluler

Gambar di atas merupakan gambar diagram blok dari rangkaian pengendali

peralatan elektronik jarak jauh dengan menggunakan HP. Jika ada yang menghubungi

HP, maka akan terjadi komunikasi DTMF antara HP pengguna dengan HP yang berada

pada rangkaian, Selanjutnya mikrokontroler akan mengambil data dari output IC DTMF

(54)

dekoder. IC DTMF dekoder ini berfungsi untuk mengubah data tone yang dikirimkan

oleh HP menjadi 4-bit data biner sebagai outputnya. Output ini dihubungkan ke

mikrokontroler AT89S51, sehingga mikrokontroler AT89S51 mendeteksi 4-bit data biner

tersebut dan data ini akan dianggap oleh mikrokontroler sebagai perintah untuk

mengerjakan sesuatu (mengaktifkan/menonaktifkan relay).

Langkah selanjutnya mikrokontroler akan membandingkan data yang masuk

dengan data yang telah diprogramkan dalam mikrokontroler, kemudian mengerjakan

perintah (mengaktifkan/menonaktifkan relay tertentu) sesuai dengan data yang diterima.

Relay yang aktif akan menyebabkan beban yang dihubungkan ke relay tersebut

menyala. Setiap beban dihubungkan ke saklar kreta, sehingga jika beban menyala, maka

saklar kreta yang terhubung ke beban tersebut akan aktif dan mengirimkan sinyal tertentu

ke mikrokontroler AT89S51

3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)

Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari tiga keluaran, yaitu (+) 5 volt, (+) 12 volt dan (–)

12 volt. Keluaran (+) 5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian, keluaran

(+) 12 volt digunakan untuk menghidupkan relay dan keluaran (-) 12 volt untuk

(55)

Trafo merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan

dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 15 volt AC akan disearahkan dengan

menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 15 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 2200

F. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan

tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai

indikator apabila PSA dinyalakan.

Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi

kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan

panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan (+) 12 volt DC langsung

dihasilkan oleh regulator tegangan LM7812. Dan tegangan (-) 12 volt dihasilkan oleh

(56)

3.3 Rangkaian DTMF Dekoder.

Rangkaian ini berfungsi untuk mengubah nada tone yang diterima menjadi 4 bit data

biner. Rangkaian DTMF decoder datunjukkan oleh gambar berikut ini :

Gambar 3.3. Rangkaian DTMF Dekoder.

Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC MT8870. IC ini merupakan IC

DTMF decoder. IC ini akan merubah tone yang ada pada inputnya menjadi 4 bit data

biner. Jika tone yang diterimanya tone 1, maka output dari rangkaian ini adalah 0001,

tone yang diterimanya tone 2, maka output dari rangkaian ini adalah 0010, demikian

seterusnya.

Input rangkaian ini akan dihubungkan dengan penguat sehingga sinyal (tone) yang

(57)

Output dari rangkaian ini akan dihubungkan ke mikrokontroler sehingga

mikrokontroler dapat mengenali data yang dikirimkan oleh rangkaian ini untuk kemudian

diolah oleh mikrokontroler untuk melaksanakan instruksi selanjutnya.

3. 4 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Rangkaian mikrokontroler ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh rangkaian

yang ada pada alat ini. Gambar rangkaian mikrokontroler AT89S51 ditunjukkan pada

gambar 3.4 berikut ini :

Gambar 3.4. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler ini memiliki 32 port I/O, yaitu port 0, port 1, port 2 dan port 3.

Pin 40 dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 20 dihubungkan ke ground.

(58)

clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam

mengeksekusi suatu perintah tertentu.

Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke

positip dan sebuah resistor 10 Kohm yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini

berfungsi agar program pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power

aktif. Lamanya waktu antara aktifnya power pada IC mikrokontroler dan aktifnya

program adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Jika dihitung

maka lama waktunya adalah :

10 10 1 det

t = =ΩR x C K =x µF m ik

Jadi 1 mili detik setelah power aktif pada IC kemudian program aktif.

Pin 17 yang merupakan P3.7 dihubungkan dengan transistor dan sebuah LED. Ini

dilakukan hanya untuk menguji apakah rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51

sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroller

tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik

atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 17 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang

(59)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. 3.5 Rangkaian Penguat

Rangkaian penguat ini berfungsi untuk menguatkan sinyal yang diterima oleh HP (kabel

speaker pada hansfree). Karena sinyal yang diterima oleh HP sangat kecil, sehingga

dibutuhkan penguat. Rangkaian penguat dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Gambar 3.5 Rangkaian Penguat

Komponen utama dari rangkaian ini adalah Op Amp 741, yang merupakan IC

penguat. Pada rangkaian ini terjadi penguatan sebesar :

(60)

4.7k฀

2SC945

Relay

VCC 12V

Sensor Arus

Lampu Beban

Mikrokontroler

3.6 Rangkaian Relay.

Rangkaian relay ini berfungsi untuk menghidupkan/mematikan lampu beban. Rangkaian

relay ini ditunjukkan pada gambar berikut ini :

Gambar 3.6. Rangkaian Relay

Komponen utama dari rangkaian ini adalah relay. Relay ini memisahkan tegangan

rendah dari rangkaian dengan tegangan tinggi dari lampu beban yang dihubungkan

dengan sumber tegangan 220 volt PLN.

Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari lempengan logam

sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan magnet.

Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt, ini berarti jika positif relay (kaki 1)

dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan negatif relay (kaki 2) dihubungkan ke

ground, maka kumparan akan menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet ini

(61)

Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay digunakan

transistor tipe NPN. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatif relay dihubungkan ke

kolektor dari transistor NPN (2SC945), ini berarti jika transistor dalam keadaan aktif

maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground

yang menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan mengakibatkan

relay aktif.

Sebaliknya jika transistor tidak aktif, maka kolektor tidak terhubung ke emitor,

sehingga tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini menyebabkan tidak aktif.

Kumparan pada relay akan menghasilkan tegangan singkat yang besar ketika relay

dinon-aktifkan dan ini dapat merusak transistor yang ada pada rangkaian ini.

Untuk mencegah kerusakan pada transistor tersebut sebuah dioda harus

dihubungkan ke relay tersebut. Dioda dihubungkan secara terbalik sehingga secara

normal dioda ini tidak menghantarkan.

Penghantaran hanya terjadi ketika relay dinonaktifkan, pada saat ini arus akan

terus mengalir melalui kumparan dan arus ini akan dialirkan ke dioda. Tanpa adanya

dioda arus sesaat yang besar itu akan mengalir ke transistor, yang mengakibatkan

kerusakan pada transistor.

Input dari rangkaian ini dihubungkan ke mikrokontroler, sehingga lampu beban

dapat dihidupkan/ dimatikan dengan menggunakan program yang diisikan ke IC

mikrokontroler tersebut.

Output dari relay dihubungkan ke lampu beban dan yang satunya lagi

dihubungkan ke sensor arus, sehingga dengan demikian dapat diketahui apakah lampu

(62)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. 3.7 Rangkaian Buzzer/Alarm

Rangkaian alarm pada alat ini berfungsi untuk memutuskan atau menghubungkan sumber

tegangan 12 volt dengan buzzer. Gambar rangkaian alarm ini ditunjukkan pada gambar

3.7 berikut ini:

Gambar 3.7 Rangkaian alarm

Output dari relay yang satu dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan yang

lainnya dihubungkan ke buzzer. Hubungan yang digunakan adalah normally open.

Prinsip kerja rangkaian ini pada dasarnya memanfaatkan fungsi transistor sebagai saklar

elektronik. Tegangan atau sinyal pemicu dari transistor berasal dari mikrokontroller port

0.0 (P0.0). Pada saat logika pada port 0.0 adalah tinggi (high), maka transistor mendapat

tegangan bias dari kaki basis. Dengan adanya tegangan bias ini maka transistor akan aktif

(saturation), sehingga adanya arus yang mengalir ke kumparan relay. Hal ini akan

(63)

volt ke buzzer akan terhubung dan buzzer akan berbunyi. Begitu juga sebaliknya pada

saat logika pada P0.0 adalah rendah (low) maka relay tidak dialiri arus. Hal ini akan

menyebabkan saklar pada relay terputus, sehingga sumber tegangan 12 volt dengan

buzzer akan terputus dan buzzer tidak berbunyi.

3.8 Rangkaian Sensor Tegangan

Rangkaian ini berfungsi untuk mengirimkan sinyal ke mikrokontroller jika kunci

diaktifkan. Gambar rangkaian sensor tegangan tampak seperti pada gambar di bawah ini:

Gambar 3.8 Rangkaian sensor tegangan

Tegangan 12 Volt yang berasal dari baterai diturunkan dengan menggunakan

pembagi tegangan. Sesuai dengan rumus pembagi tegangan, maka outputnya adalah:

Vout = R2 x Vcc = 1000Ω x 12V (R1 + R2) (4700Ω + 1000Ω)

(64)

Tegangan 2,1 Volt ini kemudian diinfutkan ke basis transistor sehingga transistor

C945 menjadi aktif. Aktifnya transistor akan mengakibatkan kolektor yang terhubung

dengan P0.2 mendapatkan tegangan 0 Volt dari ground. Sinyal low (tegangan 0 Volt)

inilah yang kemudian dideteksi oleh mikrokontroller sebagai sinyal ketika kunci

diaktifkan.

3.9 Perancangan Software

Perancangan software merupakan kunci utama dalam mengendalikan perangkat keras

yang ada di dalam system. Software in berupa program dalam bahasa assembly untuk

MCS-51. hasil dari perancangan program tersebut diisikan ke dalam konponen

mikrokontroller AT89S51 melalui software downloader ISP-Flash Programming 3.0a.

(65)

(66)

(67)

sensor_Aman: ret balik_utama:

ljmp utama ret tunda:

mov r7,#255 tnd:

mov r6,#255 djnz r6,$ djnz r7,tnd ret

delay:

mov r7,#2 dly:

mov r6,#255 dl:

(68)

BAB IV

PENGUJIAN RANGKAIAN

4.1 Pengujian Rangkaian PSA

Pengujian pada bagian rangkaian PSA ini dapat dilakukan dengan mengukur tegangan

keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan volt meter digital. Dari hasil pengujian

diperoleh tegangan keluaran pertama sebesar + 4,9 volt. Sedangkan tegangan keluaran

kedua adalah sebesar +11,9 volt. Dan tegangan keluaran ketiga sebesar – 12,1 volt.

4.2 Pengujian Rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51

Pengujian rangkaian mikrokontroler dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini

dengan sebuah transistor A733 yang dihubungkan dengan sebuah LED indikator, dimana

transistor disini berfungsi sebagai saklar untuk mengendalikan hidup/mati LED.

Dengan demikian LED akan menyala jika transistor aktif dan sebaliknya LED

akan mati jika transistor tidak aktif. Tipe transistor yang digunakan adalah PNP A733,

dimana transistor ini akan aktif (saturasi) jika pada basis diberi tegangan 0 volt (logika

low) dan transistor ini akan tidak aktif jika pada basis diberi tegangan 5 volt (logika

high). Basis transistor ini dihubungkan ke pin I/O mikrokontroler yaitu pada kaki 28

(P2.7).

Langkah selanjutnya adalah mengisikan program sederhana ke mikrokontroler

AT89S51. Programnya adalah sebagai berikut :

Loop:

(69)

Acall tunda

sjmp loop

tunda:

mov r7,#255

tnd:

mov r6,#255

djnz r6,$

djnz r7,tnd

ret

Program di atas akan mengubah logika yang ada pada P2.7 selama selang waktu

tunda. Jika logika pada P2.7 high maka akan diubah menjadi low, demikian jiga

sebaliknya jika logika pada P2.7 low maka akan diubah ke high, demikian seterusnya.

Logika low akan mengaktifkan transistor sehingga LED akan menyala dan logika

high akan menonaktifkan transistor, sehingga LED padam. Dengan demikian program ini

akan membuat LED berkedip terus-menerus. Jika LED telah berkedip terus menerus

sesuai dengan program yang diinginkan, maka rangkaian mikrokontroler telah berfungsi

(70)

Yuli Motinda Szoraya : Pengaman Kendaraan Roda Dua Terkoneksi Handphone Berbasis DTMF, 2009. 4.3 Pengujian Rangkaian Penguat

Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan cara mengukur tegangan pada input

dari Op-Amp dan tegangan pada outputnya. Dari hasil pengukuran didapat nilai tegangan

sebagai berikut :

Kondisi Input Output

Tidak ada sinyal 0,9 mV 172,2 mV

Ada sinyal 18,3 mV 1,93 V

Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Tegangan Input dan Output pada Op-Amp

Dari data pada tabel di atas didapatkan penguatan yang dihasilkan oleh rangkaian

sebesar 191 kali untuk kondisi tidak ada sinyal dan 105 kali penguatan untuk kondisi

ketika ada sinyal (penekanan pada salah satu tombol HP).

4.4 Pengujian Rangkaian DTMF Dekoder.

Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan menghubungkan input dari

(71)

pada HP. Selanjutnya tombol pada HP ditekan dan dilihat outpunya. Dari hasil pengujian

didapatkan data sebagai berikut :

Tombol LED1 LED2 LED3 LED4

1 ON OFF OFF OFF

2 OFF ON OFF OFF

3 ON ON OFF OFF

4 OFF OFF ON OFF

5 ON OFF ON OFF

6 OFF ON ON OFF

7 ON ON ON OFF

8 OFF OFF OFF ON

9 ON OFF OFF ON

0 OFF ON OFF ON

* ON ON OFF ON

# OFF OFF ON ON

Tabel 4.4. Hasil Pengukuran Rangkaian DTMF Dekoder

4.5 Pengujian Rangkaian Relay

Pengujian rangkaian relay dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt dan 0

volt pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN,

(72)

pada basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktifnya transistor akan mengaktifkan relay. Pada

alat ini relay digunakan untuk menghidupkan/ mematikan lampu beban, dimana

hubungan yang digunakan adalah normally open (NO), dengan demikian jika relay tidak

aktif maka lampu beban akan mati, sebaliknya jika relay aktif, maka lampu beban akan

menyala. Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis transistor,

jika relay aktif dan lampu beban menyala maka rangkaian ini telah berfungsi dengan

baik.

4.6 Pengujian Rangkaian Buzzer/Alarm

Pengujian pada rangkaian buzzer ini dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt

dan 0 volt pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN,

transistor jenis ini akan aktif jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan tidak aktip

jika pada basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktifnya transistor akan membunyikan buzzer.

Selanjutnya buzzer dihubungkan dengan mikrokontroler dan mikrokontroler

diberi program sederhana untuk megaktifkan buzzer. Program yang diisikan ke

mikrokontroler untuk mengaktifkan buzzer adalah :

Setb P0.0

. . .

Perintah di atas akan memberikan logika high (1) atau tegangan 5 volt. pada P0.0,