Perancangan penampil informasi shalat Jum'at menggunakan dot matrix berbasis mikrokontroler dan wireless

(1)

Bahwa yang bertandatangan di bawah ini, penulis, Menyetujui:

“Untuk memberikan kepada Universitas Komputer Indonesia Hak Bebas Royalty Non eksklusif atas penelitian ini dan bersedia untuk di-online-kan sesuai dengan ketentuan yang berlaku untuk kepentingan riset dan pendidikan”.

Bandung, 24 Februari 2014

Penulis,

Yopi Firmansyah NIM: 10209062

(2)

(3)

(4)

Data Pribadi

Nama : Yopi Firmansyah

Tempat Tanggal Lahir : Bandung, 24 November 1991

Jenis Kelamin : Laki-laki

Agama : Islam

Alamat : Jl. Tulip 3 No 4 Bumi Rancaekek Kencana,

Bandung

No. Handphone : 085798695437

Email : [email protected]

Data Pendidikan

2009 - 2014 : Teknik Komputer Diploma III UNIKOM Bandung

2006 – 2009 : SMA AL-MA’SOEM

2003 – 2006 : SMP 3 Rancaekek

1997 - 2003 : SDN Kencana Indah 1

Data Kemampuan

Aplikasi : MS. Word, MS. Excel, MS. Access, MS. Visio.

Bahasa Pemrograman : Pascal, C++.

Bahasa Pengkodean : HTML, JavaScript, PHP.

Keahlian : Instalasi Jaringan Pada LAN.

Rancang Bangun Proxy Server. Troubleshooting PC.

(5)

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada program Studi Diploma Tiga Teknik Komputer

Oleh

Yopi Firmansyah

10809007

Pembimbing

Hidayat M.T

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

(6)

v

Segala puji bagi allah SWT., Pencipta dan Pemelihara alam semesta,shalawat serta salam semoga terlimpah bagi Muhammad SAW., keluarga dan para pengikutnya yang setia hingga akhir masa.

Atas rahmat allah SWT., akhirnya Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, meskipun proses belajar sesungguhnya tak akan pernah berhenti. Tugas Akhir ini sesungguhnya bukanlah sebuah kerja individual dan akan sulit terlaksana tanpa bantuan banyak pihak yang tak mungkin Penulis sebutkan satu persatu, namun dengan segala kerendahan hati, Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Untuk Kedua Orang Tua Penulis, terima kasih engkau selalu mendoakan Penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik, dan beliau juga selalu memberikan dukungan yang terbaik untuk Penulis sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Dr. Wendi Zarman, M.Si sebagai Ketua Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia.

3. Bapak Hidayat, M.T sebagai Pembimbing dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Agus Mulyana, M.T sebagai wali dosen Penulis selama kuliah di Universitas Komputer Indonesia.

5. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Komputer yang selalu membagi ilmunya kepada Penulis dan memberi kritik yang membangun untuk penulisan Tugas Akhir ini.

6. Seluruh teman-teman dan kerabat yang ada di Jurusan Teknik Komputer yang memberikan solusi dan saran dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

7. Dan semua pihak yang terkait dengan penyusunan Tugas Akhir ini dan banyak membantu Penulis dalam penyusunan Tugas Akhir yang tidak bisa Penulis sebutkan satu persatu, Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya. Semoga Allah SWT membalas kebaikan kalian semua, Amien.

(7)

vi mengucapkan banyak terima kasih.

Bandung, Februari 2014

(8)

vii

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TEORI PENUNJANG ... 5

2.1 Pengertian Shalat Jumat ... 5

2.1.1 Hukum Shalat Jumat ... 5

2.1.2 Tata Cara Pelaksanaan Shalat Jumat ... 5

2.1.3Sunat-Sunat Shalat Jumat ... 6

2.1.4Syarat Sah Melaksanakan Shalat Jumat ... 6

2.2 Keypad 4x4 ... 7

2.3 Mikrokontroler ... 8

2.3.1 Mikrokontroler ATMEGA8535 ... 9

2.3.2 Karakteristik AVR ATMEGA8535 ... 9

2.3.4 Karakteristik ATMEGA32 ... 11

2.3.5 Konfigurasi PIN ATMEGA32 dan ATMEGA8535 ... 12

(9)

viii

BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 27

3.1 Diagram Blok Sistem ... 27

3.2 Perancangan Sistem ... 28

3.3.1 Flowchart Perancangan Alat Secara Umum ... 28

3.3.2 Perancangan Flowchart Program ... 30

3.3 Perancangan Perangkat Keras ... 35

3.3.1 Keypad 4x4 ... 35

3.2.4 LCD 16x2 ... 39

3.2.5 IC 74HC595 dan Dot Matrix 5x7 ... 40

3.2.6 Wireless ... 42

3.4 Perancangan Mekanik ... 42

BAB IV PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN ... 43

4.1 Spesifikasi Perangkat Keras ... 43

4.2 Pengujian Terhadap Perangkat Keras ... 44

4.2.1 Pengujian LCD dan Keypad 4x4 ... 44

4.2.2 Pengujian LCD 16x2 dan Keypad 4x4 Terhadap Blok Dot Matrix ... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 56

5.1 Kesimpulan ... 56

5.2 Saran ... 56 DAFTAR PUSTAKA

(10)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Anonymous (2013, Juni 21). Tata Cara Shalat Jumat. Diakses Desember 28, 2013, dari http://www.slideshare.net/nurulmuhson/bab-xii-tata-cara-shalat-jumat

[2] Wikipedia (2013, September 28). Salat Jumat. Diakses Desember 27, 2013, dari http://id.wikipedia.org/wiki/Salat_Jumat

[3] Anonymous (2012, Juni 22). Matrix Keypad 4x4 Untuk Mikrokontroler. Diakses Januari 11, 2014, dari http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/matrix-keypad-4x4-untuk-mikrokontroler/

[4] Depok Instrument (2011, Juli). Teori Keypad Matrix 4x4 dan Cara Penggunaannya. Diakses Januari 12, 2014, dari http://depokinstruments.com/2011/07/27/teori-keypad-matriks-4x4-dan-cara-penggunaannya/

[5] Atmel (2011, November 02). 8Bit AVR Microcontrollerwith 8K Bytes In-System Programmable Flash, ATMEGA8535, ATMEGA8535L. Diakses Desember 12, 2013, dari http://www.atmel.com/images/doc2503.pdf/ [6] Syahrul.(2012). Mikrokontroler AVR ATmega8535. Bandung : Informatika [7] Winoto, Ardi. (2008). Mikrokontroler AVR ATmega 8/32/16/8535 dan

Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung : Informatika

[8] Green, DC. (2007). Komunikasi Data. Yogyakarta : Andi

[9] Admin. (2010, Juli). Display LCD 16x2. Diakses Desember 24, 2013, dari http://lendraandrian.com/display-lcd-lcd16x2.htm

[10] Anonymous (2012, Juni 10). LCD (Liquid Cristal Display). Diakses Januari 10, 2014 dari http:elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/lcd-liquid-cristal-display/

(11)

[12] Malvino, Albert Paul. (1993). Electronic Principles / Albert Paul Malvino- 5th ed. McGRAW-HILL International Edition.

[13] Anonymous. (2004, Februari). SN74HC595 8-bit Shift Register With 3-State Output Registers. Dallas, Texas. Diakses November 22, 2013, dari

http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/97526/TI/SN74HC595.html

[14] Mulyanta, Edi. (2008). Pengenalan Protokol Jaringan Wireless Komputer. Yogyaklarta : 2008

[15] Bejo, Agus. (2008). C dan AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler ATmega8535. Yogyakarta : Graha Ilmu

(12)

1

1.1 Latar Belakang

Pada zaman yang modern saat ini perkembangan teknologi dan informasi digital semakin maju dan berkembang. Penyampaian informasi dalam era globalisasi ini bermacam-macam dan dikemas dalam berbagai bentuk salah satunya informasi shalat jumat yang berbasis digital. Informasi yang disampaikan sebelum pelaksanaan shalat jumat yaitu informasi mengenai nama khotib, nama

muadzin, infak, dan serta informasi lainnya. Pada beberapa Masjid informasi tersebut disampaikan secara manual seperti, disampaikan dengan pengeras suara atau informasi tersebut disampaikan pada mading Masjid.

Hal ini mendorong penulis untuk membuat perancangan alat yang menampilkan informasi shalat jumat secara digital. Pada perancangan alat ini penulis memanfaatkan beberapa komponen diantaranya keypad 4x4, LCD 16x2, mikrokontroler, dan wireless. Diharapkan dengan ditunjang oleh beberapa komponen tersebut menjadikan alat tersebut menampilkan informasi shalat jumat secara digital.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam perancangan ini adalah sebagai berikut : a. Bagaimana pengiriman data dari keypad ke mikrokontroler?

b. Bagaimana merancang perangkat keras dan perangkat lunak agar bisa menampilkan data ke LED dot matrix?

c. Bagaimana mikrokontroler dapat berkomunikasi dengan LED dot matrix? d. Bagaimana mikrokontroler ATMEGA32 dan ATMEGA8535 bisa saling

terhubung?

e. Bagaimana mikrokontroler ATMEGA8535 menampilkan output di LCD?

1.3 Tujuan

(13)

1.4 Batasan Masalah

Untuk bisa memaksimalkan kinerja alat batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

a. Papan penampil informasi menggunakan LED dot matrix dengan ukuran 7 baris x 5 kolom sebanyak 48 LED dot matrix.

b. Menggunakan program code vision AVR version 2.03.4 untuk menghubungkan mikrokontroler ATMEGA8535 dengan LED dot matrix

dan mikrokontroler ATMEGA32 dengan keypad 4x4 dan LCD 16x2.

c. Keypad digunakan untuk input data.

d. Output berupa informasi running text pada dot matrix.

e. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMEGA32 untuk pengolahan data pada rangkaian dot matrix dan Mikrokontroler ATMEGA8535 untuk pengolahan data LCD 16x2 dan keypad 4x4.

f. Pada rangkaian dot matrix menggunakan IC shift register 74HC595. g. Output berupa huruf atau karakter maksimal sebanyak 15 huruf atau

karakter.

h. LCD 16x2 sebagai output sementara untuk tampilan yang akan dikirimkan ke dot matrix.

i. Penghubung antar mikrokontroler menggunakan wireless dan menggunakan komunikasi serial.

1.5 Metode Penelitian

Adapun metoda penelitian yang akan dilakukan ialah : a. Studi Pustaka

Merupakan metode pengumpulan data yang dilakukan dengan cara mencari referensi, membaca, mempelajari buku-buku yang berhubungan dengan masalah dalam pembuatan penelitian, mencari informasi di internet.

b. Perancangan Alat

(14)

bimbingan dengan dosen pembimbing dalam kegiatan ini setelah semua komponen terkumpul maka dilakukan pembuatan alat sesuai dengan pengajuan proposal.

c. Eksperimental

Hal ini dilakukan dengan merealisasikan pembuatan hardware dan

software. Kemudian melakukan percobaan dan menganalisa kerja

hardware tersebut. d. Pengujian

Pengujian dan analisis merupakan metode untuk mengetahui hasil dari perancangan sistem yang telah selesai dibuat, apakah sudah sesuai dengan yang direncanakan atau masih terdapat kekurangan, selanjutnya akan dilakukan pengujian secara teoritis maupun praktis, sehingga pada akhirnya dapat diperoleh suatu kesimpulan dari hasil penelitian.

1.6 Sistematika Penulisan

Penelitian ini disusun berdasarkan kerangka penulisan sebagai berikut:

BAB I : PENDAHULUAN

Pada bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II : LANDASAN TEORI

Pada bab ini akan membahas dasar-dasar teori dari hardware dan software

yang akan digunakan oleh penulis.

BAB III : PERANCANGAN SISTEM

(15)

BAB IV : PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini membahas tentang hasil penelitian dan hasil pengujian dari alat yang telah dibuat.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

(16)

5

2.1 Pengertian Shalat Jumat

Dalam kehidupan umat Islam, dalam satu minggu terdapat satu hari dimana orang Islam laki-laki diwajibkan untuk menjalankan shalat berjamaah di Masjid yaitu pada hari Jumat. Jumat adalah hari yang sangat spesial bagi umat muslim dimana saja mereka berada, karena pada hari ini para pemeluk agama islam melakukan suatu ritual ibadah yang punya nilai mulia bagi Allah SWT. Shalat Jumat adalah shalat fardhu dua rakaat yang dikerjakan pada waktu zhuhur

sesudah dua khutbah. Orang yang telah mengerjakan shalat jumat, tidak diwajibkan mengerjakan shalat zhuhur lagi. Jenis ibadah tersebut harus dilakukan secara berjamaah atau bersama-sama dan tidak boleh sendiri-sendiri seperti yang boleh dilakukan pada jenis shalat wajib. [1]

2.1.1 Hukum Shalat jumat

Shalat jumat memiliki hukum wajib bagi laki-laki / pria dewasa beragama islam, merdeka dan menetap di dalam negeri atau tempat tertentu. Wanita / perempuan, anak-anak, orang sakit dan budak, shalat jumat tidak wajib hukumnya. [1]

2.1.2 Tata Cara Pelaksanaan Shalat Jumat

Berikut ini tata cara pelaksanaan salat jumat, yaitu : [2]

1. Pada beberapa masjid mengumandangkan adzan dzuhur sebagai adzan pertama

2. Khatib naik ke atas mimbar setelah tergelincirnya matahari (waktu

dzuhur), kemudian memberi salam dan duduk.

3. Muadzin mengumandangkan adzan sebagaimana halnya adzan dzuhur. Pada beberapa Masjid adzan ini adalah adzan kedua.

(17)

kepada para jama’ah, mengingatkan mereka dengan suara yang lantang, menyampaikan perintah dan larangan Allah SWT, mendorong mereka untuk berbuat kebajikan serta menakut-nakuti mereka dari berbuat keburukan, dan mengingatkan mereka dengan janji-janji kebaikan serta ancaman-ancaman Allah SWT.

5. Khatib duduk sebentar di antara dua khutbah

6. Khutbah kedua : Khatib memulai khutbah yang kedua dengan hamdalah

dan pujian kepada allah SWT. Kemudian melanjutkan khutbah dengan pelaksanaan yang sama dengan khutbah pertama sampai selesai

7. Khatib kemudian turun dari mimbar dan selanjutnya muadzin

melaksanakan iqamat untuk melaksanakan shalat, kemudian memimpin salat berjama'ah dua rakaat dengan mengeraskan bacaan.

2.1.3 Sunat-Sunat Shalat Jumat

Sunat-sunat yang dianjurkan sebelum pelaksanaan shalat jumat adalah sebagai berikut : [2]

1. Mandi sebelum datang ke tempat pelaksanaan shalat jumat.

2. Memakai pakaian yang baik (diutamakan putih) dan berhias dengan rapi seperti bersisir, mencukur kumis dan memotong kuku.

3. Memakai pengharum / pewangi (non alkohol). 4. Menyegerakan datang ke tempat salat jumat. 5. Memperbanyak doa dan salawat nabi.

6. Membaca Alquran dan zikir sebelum khutbah jumat dimulai.

2.1.4 Syarat Sah Melaksanakan Shalat Jumat

Pada pelaksanaan shalat jumat terdapat syarat sah melakukan shalat jumat yaitu sebagai berikut : [2]

1. Shalat jumat diadakan di tempat yang memang diperuntukkan untuk shalat jumat. Tidak perlu mengadakan pelaksanaan shalat jumat di tempat sementara seperti tanah kosong, ladang, kebun, dan lain-lain.

(18)

3. Shalat jumat dilaksanakan pada waktu shalat zhuhur dan setelah dua

khutbah dari khatib.

2.2 Keypad 4x4

Keypad adalah suatu perangkat elektronika yang membutuhkan interaksi manusia. Keypad berfungsi sebagai interface antara perangkat mesin elektronik dengan manusia atau dikenal dengan istilah HMI (Human Machine Interface).

Keypad 4×4 merupakan salah satu contoh keypad yang dapat digunakan untuk berkomunikasi antara manusia dengan mikrokontroler. Keypad 4×4 memiliki konstruksi atau susunan yang terdiri dari empat kolom push button dan empat baris push button dan hemat dalam penggunaan port mikrokontroler. Keypad 4×4 cukup menggunakan 8 pin untuk 16 tombol. Hal tersebut dimungkinkan karena rangkaian tombol disusun secara horizontal membentuk baris dan secara vertikal

membentuk kolom. [3]

Konfigurasi keypad dengan susunan bentuk matrix ini bertujuan untuk penghematan port mikrokontroler.

Gambar 2.1 Keypad 4x4 dan konfigurasi keypad 4x4 [4]

Contoh cara kerja keypad 4x4 :

(19)

Pada contoh di atas, tombol yang ditekan adalah tombol “5”. Seperti

terlihat bahwa B2 bernilai nol, sedangkan B1, B3, dan B4 adalah satu. Kemudian dengan mengetahui bahwa asal data dari B2, dan umpan baliknya terdeteksi pada K2 dan K2 bernilai 0 sedangkan K1, K2, K3, K4 bernilai 1 maka dapat

disimpulkan bahwa tombol yang ditekan adalah tombol “5”. [4] Berikut ini ialah flowchart scanningkeypad 4x4 :

Gambar 2.3 Flowchartscanningkeypad 4x4 [4]

2.3 Mikrokontroler

(20)

menangani berbagai macam program aplikasi, mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja. [5]

Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor, memori, dan I/O terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem.

Mikrokontroler merupakan suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data.

2.3.1 Mikrokontroler ATMEGA8535

Mikrokontroler ATMEGA8535 adalah salah satu jenis mikrokontroler keluarga AVR yang diproduksi oleh Atmel Corporation. AT-Mega8535 merupakan mikrokontroler 8 bit dengan aristektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang mempunyai set instruksi yang lebih sedikit dan mode pengalamatannya yang juga sederhana. AVR dengan arsitektur RISC 8 bit, semua instruksi berukuran 16 bit dan sebagian besar dieksekusi dalam 1 siklus clock

kecuali instruksi pencabangan yang membutuhkan 2 siklus clock. [6]

2.3.2 Karakteristik AVR ATMEGA8535

Spesikasi yang dimiliki oleh mikrokontroler ATMEGA8535 antara lain:[6]

a. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

b. Memiliki saluran port I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D.

c. SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM (Electrically Eurasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.

d. ADC internal 10 bit sebanyak 8 input

(21)

g. Memiliki port antarmuka SPI.

h. Terdapat unit interupsi internal dan eksternal. i. Frekuensi clock maksimum 16 MHz

j. WatchdogTimer dengan osilator internal. k. Analog komparator

Gambar 2.4 Diagram blok arsitektur mikrokontroler ATMEGA8535 [5]

(22)

2.3.4 Karakteristik ATMEGA32

Berikut ini ialah beberapa karakteristik yang dimiliki oleh ATMEGA32:[7]

1. Menggunakan arsitektur AVR RISC

a) 131 perintah dengan satu clock cycle

b) 32 x 8 register umum 2. Data dan program memori

a) 32 Kb In-System Programmable Flash

b) 2 Kb SRAM

c) 1 Kb In- System EEPROM 3. 8 Channel 10-bit ADC

4. Two Wire Interface

5. USART Serial Communication

6. Master/Slave SPI Serial Interface

7. On-Chip Oscillator

8. Watch-dog Timer

9. 32 Bi-directional I/O

(23)

Gambar 2.5 Diagram blok arsitektur mikrokontroler ATMEGA32 [7]

2.3.5 Konfigurasi PIN ATMEGA32 dan ATMEGA8535

Konfigurasi pin mikrokontroler AVR ATMEGA32 dan ATMEGA8535 sama-sama mempunyai 40 pin ditunjukkan pada gambar 2.6.

(24)

Penjelasan dari setiap pin mikrokontroler ATMEGA32 dan ATMEGA8535 :

1. Pin 1 sampai 8 (Port B) ialah merupakan port paralel 8 bit dua arah (bidirectional I/O) port dengan internal pull up resistor. Adapun fungsi khusus pada port B ini ada pada tabel dibawah ini :

Tabel 2.1 Fungsi khusus port B

2. Pin 9 (Reset) jika terdapat minimum pulse pada saat aktif low.

3. Pin 10 (VCC) dihubungkan ke VCC (2,7 – 5,5 volt). 4. Pin 11 dan 31 (GND) dihubungkan ke Vss atau Ground.

5. Pin 12 (XTAL 2) adalah pin masukkan ke rangkaian osilator internal. Sebuah osilator kristal atau sumber osilator luar dapat digunakan.

6. Pin 13 (XTAL 1) adalah pin keluaran ke rangkaian osilator internal. Pin ini dipakai bila menggunakan osilator kristal.

7. Pin 14 sampai 21 (Port D) adalah merupakan 8 bit dua arah (bidirectional I/O) port dengan internal pull up resistor. Adapun

Port B Fungsi Khusus

PB0 T0 = timer/counter 0 eksternal counter input

PB1 T1 = timer/counter 1 eksternal counter input

PB2 AIN0 (AnalogKomparator Positif Input) INT2 (Eksternal Interrupt 2 input)

PB3 AIN1(Analog Komparator Negatif Input) OC0 (Output Compare Timer/counter 0)

PB4 SS (SPI SlaveselectInput)

PB5 MOSI (SPI Bus Master Output /Slave Input)

PB6 MISO (SPI Bus Master Input / Slave Output

(25)

port khusus yang digunakan pada port D ini ada pada tabel di

converter dan dihubungkan ke Vcc. ADC dapat digunakan jika pin ini dihubungkan ke Vcc.

PD4 OC1B (Output Compare B Timer/counter

1)

PD5 OC1A (Output Compare A Timer/counter

1)

PD6 ICPI (Timer /Counter 1 Input Capture)

(26)

10.Pin 32 adalah Aref yaitu pin yang berfungsi sebagai referensi untuk pin analog jika A/D converter digunakan.

11.Pin 33 sampai dengan Pin 40 (Port A) yaitu merupakan 8 bit dua arah (bidirectional I/O) port dengan internal pull up resistor. Selain sebagai port I/O 8-bit Port A juga dapat berfungsi sebagai masukan 8 channel ADC.

2.3.6 Komunikasi Serial

Komunikasi serial ialah sebuah fitur yang terdapat pada mikrokontroler AVR, ATMEGA32 dan ATMEGA8535 mempunyai fitur tersebut. Komunikasi serial pada mikrokontroler disebut dengan USART (Universal Synchronous Asynchronous Receive Transmit). Komunikasi serial ditujukan untuk mengkomunikasikan dua buah device agar mikrokontroler dapat berhubungan dengan dunia luar, misalnya: mikrokontroler dapat berhubungan dengan mikrokontroler, mikrokontroler dengan modem, atau mikrokontroler dengan komputer, dan masih banyak device yang lainnya. Kedua device yang saling berhubungan tersebut disebut DTE (Data Terminal Equipment) dan DCE (Data Communications Equipment).[8]

Komunikasi serial mempunyai dua mode yaitu :

a. Sinkron

Sinkron adalah mode dari komunikasi serial dengan perlu adanya sinkronisasi clock diantara kedua device yang sedang berkomunikasi, sehingga saat transmitter akan mengirimkan data, maka harus disertai dengan clock untuk sinkronisasi antara transmiter dengan receiver.

b. Asinkron

Asinkron adalah mode dari komunikasi serial dengan tidak perlu adanya

clock, tetapi perlu diinisialisasi kecepatan pengiriman data antara kedua device

(27)

kedua device. Sehingga ketika kedua device mempunyai baudrate yang sama maka kedua device dapat mengirim dan menerima data dengan benar.

2.4 LCD 16x2

LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 merupakan perangkat display yang dapat menampilkan gambar atau karakter sebanyak 32 karakter dalam 2 baris. LCD tipe ini memungkinkan pemrogram untuk mengoperasikan komunikasi data secara 8 bit atau 4 bit. LCD yang digunakan merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya rendah. Pada layar LCD untuk menampilkan sebuah karakter diperlukan beberapa rangkaian tambahan.

Gambar 2.7 LCD 16x2 [9]

Modul LCD yang terdapat pada mikrokontroler berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter. Mikrokontroler pada suatu LCD dilengkapi dengan memori dan register. Memori yang digunakan mikrokontroler internal LCD adalah : [9]

1. DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada.

2. CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.

(28)

Register kontrol yang terdapat dalam LCD diantaranya adalah : [10]

1. Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel LCD pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel LCD dapat dibaca pada saat pembacaan data.

2. Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau ke DDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut ke DDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.

Modul LCD berukuran 16 karakter x 2 baris memiliki 16 pin yang terdiri dari 8 jalur data, 3 jalur kontrol dan jalur-jalur catu daya, dengan fasilitas pin yang tersedia maka LCD16 x 2 dapat digunakan secara maksimal untuk menampilkan data yang dikeluarkan oleh mikrokontroler.

Gambar 2.8 Konfigurasi kaki LCD 16x2 [9]

Tabel 2.4 Fungsi Pin LCD 16x2

No PIN Nama PIN Keterangan

1 Vss Gnd

2 Vdd +3V or +5V

3 Vo Contrast adjustment

4 RS H/L Register Select Signal

5 R/W H/L Read/Write Signal

6 E H  L Enable Signal

7-14 DB0-DB7 H/L Data Bus Line

15 A/Vee +4,2V for Led/negative Voltage output

(29)

Penjelasan untuk tabel diatas :

a) Pin 1 VSS dihubungkan dengan Ground.

b) Pin 2 VDD dihubungkan dengan VCC +3V atau +5V.

c) Pin 3 Vo berfungsi untuk kecerahan LCD untuk dihubungkan dengan variabel resistor untuk mengatur kecerahan LCD 16x2.

d) Pin 4 RS berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.

e) Pin 5 R/W berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data, sedangkan high baca data.

f) Pin 6 E berfungsi untuk memegang data yang masuk atau yang keluar. g) Pin 7 -14 DB0 – DB7 berfungsi sebagai delapan jalur data/data bus (D0

sampai D7) dimana data dapat ditransfer ke display LCD 16x2.

h) Pin 15 A/Vee berfungsi memberi tegangan negatif pada output atau

backlight LCD.

i) Pin 16 K berfungsi memberi tegangan 5 volt untuk backlight LCD

2.5 Dot Matrix 5x7

Dot matrik 5x7 memilki arti bahwa 1 dot matrik berukuran 5 kolom x 7 baris susunan LED. Satu dotmatrik terdapat 35 buah LED.

Prinsip kerja dot matrik menggunakan sistem scanning kolom. Scanning

kolom adalah pergeseran nyala LED dot matrix pada kolom dot matrix pada satu waktu dari sekian banyaknya kolom dan sebenarnya hanya ada satu kolom yang menyala, jadi nantinya setelah kita program seolah-olah akan LED dot matrix

akan menyala secara bersamaan. Cara untuk mengendalikan nyala LED dot matrix

kolom perlu menggunakan komponen tambahan seperti misalnya menggunakan

(30)

Gambar 2.9. Dot matrix 5x7 [11]

Contoh misalnya uji coba dengan menggunakan 3 dot matrix berarti proses pengulangan penyalaan kolomnya dari kolom 1 sampai kolom 15 maka apabila kita akan merangkai huruf ABH, maka huruf ABH akan tampak nyala bersamaan. Proses scanning kolom yang cepat menipu mata atau penglihatan manusia sehingga mata menangkap huruf ABH seolah-olah menyala secara bersamaan. Proses scanning kolom apabila dipelankan sampai mata dapat melihat, maka pergeseran penyalaan kolom akan terlihat satu persatu.

Dotmatrix yang ada di pasaran terdiri dari 2 macam dotmatrix yaitu :

1. Dotmatrix kolom anoda

Disebut dengan kolom anoda karena untuk menghidupkan susunan led dot matrix maka kolom diberi logika 1 dan pada baris diberi logika 0.

Berikut rangkaian dot matrix 5x7 kolom anoda :

(31)

2. Dotmatrix kolom katoda

Disebut dengan kolom katoda karena pada kolom diberi logika 0 dan pada baris diberi logika 1 akan menyebabkan susunan led pada dot matrix menyala.

Berikut rangkaian dot matrix 5x7 kolom katoda

Gambar 2.11 Rangkaian dot matrix 5x7 kolom katoda [16]

2.6 Code Vision AVR

Code Vision AVR adalah sebuah cross-compiler C yang didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel seri AVR.

Gambar 2.12 CodeVision AVR [15]

Pada perancangan ini menggunakan code vision versi 2.03.4. Code vision

(32)

Mikrokontroler akan berfungsi ketika program code vision yang telah di buat di simpan pada mikrokontroler, adapun cara menyimpan program dari code vision ke mikrokontroler ialah dengan cara program yang selesai dibuat tersebut diunduhmenggunakan downloader, misalnya AVR 910.

Code Vision AVR juga mempunyai library tertentu untuk : [15] 1. Modul LCD alphanumeric.

2. Bus I2C

CodeWizard AVR yang dapat membantu menulis semua instruksi untuk membuat fungsi– fungsi berikut : [15]

1. Set-up akses memori eksternal. 2. Identifikasi sumber reset untuk chip. 3. Inisialisasi portInput/Output.

4. Inisialisasi interupsi eksternal. 5. Inisialisasi Timer/Counter. 6. Inisialisasi Watchdog Timer .

7. Inisialisasi USART dan komunikasi serial berbasis buffer yang digerakan oleh interupsi.

8. Inisialisasi pembanding analog (Analog Comparator).

9. Inisialisasi ADC.

10.Inisialisasi antarmuka SPI. 11.Inisialisasi antarmuka 2-Wire.

(33)

13.Inisialisasi Bus I2C, Sensor Suhu LM75,Thermometer/Thermostat DS1621 dan Real-Time Clock PCF8563, PCF8583, DS1302 danDS1307.

14. Inisialisasi Bus 1-Wire dan Sensor Suhu DS1820 dan DS18S20. 15. Inisialisasi Modul LCD.

Gambar 2.13 Tampilan awal Code Vision AVR [15]

2.7 LED (Light Emitting Diode)

(34)

Gambar 2.14 Simbol dan bentuk Fisik LED [12]

Pada gambar diatas bahwa LED memiliki kaki 2 buah seperti dengan dioda yaitu kaki anoda dan kaki katoda. Pada gambar di atas kaki anoda memiliki ciri fisik lebih panjang dari kaki katoda pada saat masih baru, kemudian kaki

katoda pada LED ditandai dengan bagian badan LED yang di papas rata. Kaki

anoda dan kaki katoda pada LED disimbolkan seperti pada gambar diatas. Pemasangan LED agar dapat menyala adalah dengan memberikan tegangan bias

maju yaitu dengan memberikan tegangan positif ke kaki anoda dan tegangan negatif ke kaki katoda. Konsep pembatas arus pada dioda adalah dengan memasangkan resistor secara seri pada salah satu kaki LED. Rangkaian dasar untuk menyalakan LED membutuhkan sumber tegangan LED dan resistor sebagai pembatas arus seperti pada rangkaian berikut:

(35)

Besarnya arus maksimum pada LED adalah 20 mA, sehingga nilai resistor harus ditentukan. Dimana besarnya nilai resistor berbanding lurus dengan besarnya tegangan sumber yang digunakan. Secara matematis besarnya nilai resistor pembatas arus LED dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut:[12]

Dimana :

R = resistor pembatas arus (Ohm)

Vs = tegangan sumber yang digunakan untuk supply tegangan ke LED (volt) 2

volt = tegangan LED (volt)

0,02 A = arus maksimal LED (20 mA)

2.8 Regulator

Regulator adalah bagian power supply yang berfungsi untuk memberikan stabilitas output pada suatu rangkaian elektronika dan mengubah arus listrik bolak-balik (AC) menjadi arus listrik searah (DC). Pada penelitian kali ini regulator yang digunakan ialah 5 volt 3 Ampere untuk menyalakan rangkaian dot matrix dan 5 volt 1 ampere untuk menyalakan rangkaian LCD dan keypad 4x4.

2.9 IC 74HC595

IC 74HC595 merupakan IC Shift register 8 bit serial masukan,

Serial/parallel keluaran dengan keluaran latch, dan bersifat 3-state (keadaan). Dapat mengontrol 8 keluaran pada satu waktu hanya dengan memanfaatkan beberapa digital pin. [13] Selain itu juga dapat menghubungkan beberapa register yang sama untuk menambah keluaran. Semua itu bekerja dikarenakan adanya

“komunikasi serial sinkron” yaitu dengan cara mengirim pulsa berupa data byte

(36)

Gambar 2.16 Konfigurasi kaki IC 74HC595 [13]

Tabel 2.5 Keterangan Pin IC 74HC595 [13]

2.10 Wireless APC220

Wireless adalah teknologi yang menggunakan frekuensi dan transmisi radio sebagai media penghantarnya, pada area tertentu, menggantikan fungsi kabel.

(37)

Banyak keuntungan menggunakan wireless ini daripada menggunakan kabel diantaranya instalasinya mudah, apabila jaraknya jauh tidak perlu biaya besar, mudah dalam perawatan. [14] Fungsi pada wireless ini ada yang bertindak sebagai receiver dan ada juga yang bertindak sebagai transmitter. Komunikasi pada wireless ini ialah komunikasi serial.

Gambar 2.18 Konfigurasi kaki wireless APC 220 [14]

Kaki-kaki yang digunakan dalam penelitian pada konfigurasi di atas yaitu GND, VCC, RXD, TXD. RXD berfungsi sebagai receiver, TXD berfungsi sebagai transmitter, VCC berfungsi untuk suplai tegangan, GND berfungsi untuk menghubungkan arus negatif.

Gelombang radio memiliki frekuensi antara:

1. 3 Hz – 300 KHz - low frequency

2. 300 KHz – 30 MHz –high frequency 3. 30 MHz – 300 MHz –very high frequency

(38)

27

3.1 Diagram Blok Sistem

Di bawah ini adalah diagram blok dari alat penampil informasi shalat jumat berbasis mikrokontroler dan wireless.

Keypad

Gambar 3.1 Diagram blok sistem alat penampil informasi

Keterangan dari diagram blok di atas :

1. Keypad 4x4 berfungsi sebagai input data yang akan ditampilkan pada LCD 16x2 dan dot matrix.

2. Mikrokontroler ATMEGA8535 berfungsi sebagai pengolah data yang masuk melalui keypad 4x4, selain itu mikrokontroler memberi perintah kepada LCD 16x2 untuk menampilkan data input yang masuk melalui

keypad dan mikrokontroler ATMEGA8535 memberi perintah kirim data kepada wireless.

3. LCD display 16x2 berfungsi untuk menampilkan sementara data yang masuk melalui keypad sebelum dikirim ke dot matrix.

4. Wireless berfungsi sebagai penghubung antar mikrokontroler, wireless

pada perancangan ini, ada yang bertindak sebagai transmitter dan receiver,

(39)

sebagai transmitter sedangkan wireless yang dikontrol oleh ATMEGA 32 bertindak sebagai receiver.

5. Mikrokontroler ATMEGA32 berfungsi sebagai pengolah data yang diterima oleh wireless (receiver) dan data yang diterima kemudian diolah oleh mikrokontroler kemudian data yang sudah diolah tersebut ditampilkan pada LED dot matrix.

6. LEDdot matrix ini berfungsi sebagai penampil huruf atau angka dan LED

dot matrix akan bergerak secara running text.

3.2 Perancangan Sistem

3.2.1 Flowchart Perancangan Alat Secara Umum

Pada perancangan alat penampil informasi shalat jumat, keypad 4x4 berfungsi sebagai input kalimat yang akan ditampilkan pada dot matrix 5x7 lalu mikrokontroler mengolah data tersebut yang selanjutnya ditampilkan sementara di LCD 16x2, ketika ditampilkan di LCD 16x2 selanjutnya mikrokontroler ATMEGA8535 memberi perintah kirim ke wireless (transmitter) dan diterima oleh wireless (receiver) kemudian data diolah oleh mikrokontroler ATMEGA32 dan ditampilkan pada dot matrix 5x7. Gambar di bawah ini akan menjelaskan tentang sistem kerja alat dengan menggunakan flowchart.

Mulai

(40)

Tabel 3.1 Penjelasan sistem kerja flowchart mikrokontrolerATMEGA8535 sebagai input ke mikrokontroler

Data yang dikirim keypad 4x4 langsung dieksekusi oleh mikrokontroler dan data diolah lalu dikirmkan ke LCD 16x2

LCD 16x2 menampilkan kalimat hasil pengolahan mikrokontroler ATMEGA8535

Data yang sudah ditampilkan di LCD 16x2 lalu dikirimkan oleh wireless (Transmitter)

Program selesai

(41)

Tabel 3.2 Keterangan flowchart mikrokontroler ATMEGA32

No. Keterangan

A B

C

D

E

Memulai program

Data diterima oleh wireless (Receiver) dan dikirimkan ke mikrokontroler ATMEGA32

Mikrokontroler ATMEGA32 mengolah data yang masuk, data yang masuk dikirimkan oleh mikrokontroler ATMEGA32 ke

dotmatrix.

Output hasil pengolahan data oleh mikrokontroler ditampilkan pada dotmatrix

Program selesai

3.2.2 Perancangan Flowchart Program

(42)

Mulai

Kalimat 1 Kalimat 2 Kalimat 3 Ya

Kalimat 4

(43)

Tabel 3.3 Penjelasan program keypad 4x4 dan LCD 16x2

No. Keterangan

A Memulai program

B Inisialisasi port LCD 16x2 untuk dihubungkan ke port

mikrokontroler ATMEGA8535

C Inisialisasi port keypad 4x4 untuk dihubungkan ke port

mikrokontroler ATMEGA8535

D Inisialisasi serial wireless untuk dihubungkan ke port mikrokontroler ATMEGA8535

E USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) diaktifkan untuk mengkoneksikan 2 buah wireless yang terhubung pada mikrokontroler untuk menerima data

F Memilih tampilan di LCD dengan menekan tombol A pada keypad

untuk pengiriman data yang akan ditampilkan pada blok dot matrix

G Mengirimkan data pada blok dot matrix pertama, jika Ya lanjut ke K dan jika tidak lanjut ke H

H Mengirimkan data pada blok dot matrix kedua, jika Ya lanjut ke K dan jika tidak lanjut ke I

I Mengirimkan data pada blok dot matrix ketiga, jika Ya lanjut ke K dan jika tidak lanjut ke J

J Mengirimkan data pada blok dot matrix keempat, jika Ya lanjut ke K dan jika tidak kembali ke F

K Scanningkeypad yaitu memilih huruf A-Z, angka 0-9 atau karakter simbol pada keypad

L Data yang sudah diolah akan dikirimkan melalui wireless

(transmitter) ke wireless (receiver) yang terhubung dengan mikrokontroler ATMEGA32. Penekanan tombol perintah kirim data pada keypad yaitu dengan menekan huruf B

(44)

Start

matrix Kedua _{matrix Ketiga}Blok dot

(45)

Tabel 3.4 Penjelasan flowchart program dot matrix

No. Keterangan

A Memulai program.

B Inisialisasi IC 74HC595 untuk dihubungkan ke port mikrokontroler ATMEGA 32.

C Inisialisasi dan Deklarasi EEPROM ATMEGA32 untuk menampung data yang masuk ke

mikrokontroler ATMEGA32.

D Inisialisasi wireless serial untuk dihubungkan dengan port mikrokontroler ATMEGA32.

E USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) diaktifkan untuk mengkoneksikan 2 buah wireless yang terhubung pada mikrokontroler untuk menerima data.

F Program konversi bilangan berfungsi untuk konversi data serial menjadi data desimal dari angka 0-9.

G Pemilihan penyimpanan data EEPROM pada blok dot matrix pertama, kedua, ketiga, keempat.

H Menyimpan data EEPROM pada blok dot matrix pertama. Jika ya lanjut ke L dan jika tidak lanjut ke I.

I Menyimpan data EEPROM pada blok dotmatrix kedua. Jika ya lanjut ke L dan jika tidak lanjut ke J.

J Menyimpan data EEPROM pada blok dotmatrix ketiga. Jika ya lanjut ke L dan jika tidak lanjut ke K.

K Menyimpan data EEPROM pada blok dot matrix keempat. Jika ya lanjut ke L dan jika tidak kembali ke G.

L Data yang masuk akan dikonversi menjadi data heksa.

M Pemilihan pergeseran bit pada blok dotmatrix pertama, kedua, ketiga, keempat.

N Pergeseran bit pada blok dotmatrix pertama. Jika Ya lanjut ke R dan jika tidak lanjut ke O.

O Pergeseran bit pada blok dotmatrix kedua. Jika Ya lanjut ke R dan jika tidak lanjut ke P.

P Pergeseran bit pada blok dotmatrix ketiga. Jika Ya lanjut ke R dan jika tidak lanjut ke Q.

Q Pergeseran bit pada blok dotmatrix keempat. Jika Ya lanjut ke R dan jika tidak kembali ke M.

R Pada program geser kiri ini blok dot matrix pertama dan kedua akan bergerak secara

runningtext ke kiri sedangkan blok dotmatrix ketiga dan keempat hanya menampilkan

saja.

S Menampilkan data heksa pada display dot matrix.

(46)

3.3 Perancangan Perangkat Keras 3.3.1 Keypad 4x4

Pada perancangan ini keypad digunakan untuk menampilkan karakter huruf atau angka di dot matrix. Keypad ini terdiri atas beberapa saklar yang sebagai penghubung antara kolom dan baris.

Gambar 3.6 Rangkaian keypad 4x4dan bentuk keypad 4x4

Cara pengerjaan keypad yaitu scanning pembacaan pin baris atau kolom secara bergantian. Keypad 4x4 ini akan dihubungkan dengan mikrokontroler ATMEGA8535 yang tujuannya untuk memasukkan input data ke mikrokontroler yang mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital dan mikrokontroler ATMEGA8535 akan menampilkan output data pada LCD 16x2, data yang sebelumnya telah dimasukkan melalui keypad 4x4. Pengaturan keypad 4x4 pada perancangan ini berada pada mikrokontroler ATMEGA8535. Keypad ini menggunakan 8 pin I/O yaitu pin A0-A3 sebagai I/O kolom dan Pin A4-A7 digunakan untuk baris.

Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler ATMEGA8535 yang berfungsi untuk mengkomunikasikan keypad 4x4, LCD 16x2 dan wireless. Bahasa yang digunakan pada mikrokontroler ini menggunakan bahasa assembler

(47)

Gambar 3.7 Rangkaian mikrokontroler ATMEGA8535

(48)

Adapun fungsi dari port yang digunakan adalah sebagai berikut :

Tabel 3.5 Fungsi port pada mikrokontroler ATMEGA8535

Nama Port Nomor

Pin 1 Berfungsi sebagai masukkan ke kaki keypad pin 2 (kolom)

Pin 4 Berfungsi sebagai masukkan ke kaki keypad pin 5 (baris)

Port C Pin 0 Berfungsi sebagai masukkan dengan pin 4 (RS)

LCD 16x2

Pin 1 Berfungsi sebagai masukkan dengan pin 5 (RW)

LCD 16x2

Pin 2 Berfungsi sebagai masukkan dengan pin 6 (EN)

LCD 16x2

Pin 4 Berfungsi sebagai masukkan dengan pin 11 (DB4)

LCD 16x2

Port D Pin 0 Berfungsi sebagai receiver (RX) untuk koneksi

serial antar mikro

Pin 1 Berfungsi sebagai transmitter (TX) untuk koneksi serial antar mikro

VCC Catu daya

(49)

Pada perancangan ini mikrokontroler ATMEGA32 digunakan sebagai pengolah data yang masuk dari mikrokontroler ATMEGA8535 untuk menampilkan kalimat yang di input melalui keypad 4x4.

Berikut ini adalah rangkaian mikrokontroler ATMEGA32 yang sudah terhubung dengan rangkaian dotmatrix dan wireless.

Gambar 3.8 Rangkaian mikrokontroler ATMEGA32

(50)

Tabel 3.6 Fungsi port yang digunakan ATMEGA32

14 shift register 74HC595 untuk blok

dot matrix pertama dan kedua.

Pin 6 Berfungsi untuk koneksi dengan kaki

Port B Pin 0-7 Berfungsi untuk memberikan arus

positif ke baris dot matrix.

Port C Pin 0 Berfungsi untuk koneksi dengan kaki

dot matrix ketiga dan keempat.

Port D Pin 0 Berfungsi sebagai receiver (RX) untuk

koneksi serial antar mikro.

Pin 1 Berfungsi sebagai transmitter (TX)

untuk koneksi serial antar mikro.

Vcc Catu Daya

GND Ground

3.2.4 LCD 16x2

(51)

Gambar 3.9 Rangkaian konfigurasi LCD 16x2

3.2.5 IC 74HC595 dan Dot Matrix 5x7

Dot matrix ialah sekumpulan LED yang membentuk array dengan jumlah kolom dan baris tertentu sehingga nyala LED yang terbentuk tersebut dapat membentuk sebuah karakter atau huruf. Nyala LED tersebut tidak menyala secara bersamaan tetapi menyala satu persatu, dengan teknik scanning LED dot matrix

terlihat menyala secara bersamaan dan menipu mata sedangkan IC 74HC595 berfungsi untuk mengatur nyala kolom dot matrix sehingga dot matrix dapat menyala secara berurutan dan dapat mengatur kecepatan nyala LED tersebut sehingga karakter yang diinginkan dapat terbentuk, apabila tidak menggunakan IC ini maka hanya akan menyalakan LED pada baris dot matrix. IC shift register ini mempunyai 8 output sehingga dapat menyalakan 5 kolom dot matrix.

(52)

(53)

3.2.6 Wireless

Gambar 3.11 Skema rangkaian modul wireless

Pengiriman data serial antara mikrokontroler ATMEGA8535 dan ATMEGA32 dilakukan dengan menggunakan wireless dengan tipe APC 220. Konfigurasi pin modul wireless dengan mikrokontroler yaitu pin VCC terhubung dengan pin VCC mikrokontroler, RX terhubung dengan port D0 mikrokontroler, TX terhubung dengan port D1 mikrokontroler.

3.4 Perancangan Mekanik

Adapun perancangan mekanik yang diharapkan dari alat perancangan ini ialah sebagai berikut :

(54)

43

BAB IV

PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan membahas tentang pengujian dan pembahasan alat yang telah dibuat secara keseluruhan. Pengujian yang dilakukan yaitu pengujian terhadap LCD 16x2, keypad 4x4, dan dot matrix 5x7 sebagai alat penampil informasi shalat jumat.

4.1 Spesifikasi Perangkat Keras

Perangkat keras yang digunakan memiliki spesifikasi sebagai berikut : 1. Mikrokontroler yang digunakan sebagai pusat kontrol pada LCD dan

keypad adalah AVR ATMEGA8535.

2. Mikrokontroler yang digunakan sebagai pusat kontrol pada rangkaian dot matrix 5x7 adalah AVR ATMEGA32.

3. Media yang digunakan untuk input data adalah keypad 4x4.

4. Media yang digunakan untuk menampilkan data sementara adalah LCD 16x2.

5. Media yang digunakan untuk menampilkan data adalah LED dot matrix

5x7.

6. Maksimal data yang dapat ditampilkan untuk blok dot matrix pertama dan kedua ialah 15 huruf atau angka sedangkan untuk blok dot matrix ketiga dan keempat maksimal huruf yang dapat ditampilkan adalah 10 huruf atau angka.

7. Catu daya yang digunakan yang digunakan untuk mengoperasikan sistem pada rangkaian dot matrix adalah tegangan output sebesar 5 volt dan

output arus sebesar 3 Ampere dan untuk mengoperasikan sistem pada rangkaian LCD dan keypad adalah tegangan output sebesar 5 volt dan

(55)

4.2 Pengujian Terhadap Perangkat Keras

Tujuan dari pengujian pada perangkat keras ini untuk mengetahui keberhasilan sistem yang telah dibuat. Hal ini dapat diketahui dengan melakukan pengujian terhadap alat tersebut. Pengujian perangkat keras ini meliputi : Pengujian keypad terhadap LCD dan pengujian keypad dan LCD terhadap LED

dot matrix 5x7.

4.2.1 Pengujian LCD 16x2 dan Keypad 4x4

Pada pengujian ini akan memeriksa input penekanan tombol di keypad 4x4 dan akan menampilkan karakter pada output LCD 16x2. Tampilan pertama LCD pada saat LCD dinyalakan akan menampilkan tulisan: “KALIMAT 1” pada LCD baris kesatu dan pada LCD baris kedua untuk mengisi huruf atau karakter yang akan dikirimkan ke blok dot matrix pertama.

Berikut merupakan tampilan dari LCD ketika pertama kali dinyalakan:

Gambar 4.1 LCD ketika pertama kali dinyalakan

Pengiriman kalimat untuk ke blok dot matrix kedua, ketiga, dan keempat dengan menekan tombol A pada keypad untuk mengubah tampilan pada layar

LCD menjadi “KALIMAT 2”, “KALIMAT 3” dan “KALIMAT 4”. Berikut merupakan tampilan dari LCD ketika tombol A ditekan :

Gambar 4.2 Ketika huruf A ditekan satu kali

(56)

Gambar 4.4 Ketika huruf A ditekan tiga kali

Cara untuk mengubah ukuran huruf dari kecil ke besar pada keypad

dengan menekan tombol (*) pada keypad untuk mengubah ukuran huruf kecil menjadi ukuran huruf besar. Berikut gambar di bawah ini untuk merubah ukuran huruf pada LCD :

Gambar 4.5 Tampilan LCD ketika ukuran kecil

Gambar 4.6 Tampilan LCD ketika ukuran besar

4.2.2 Pengujian LCD 16x2 dan Keypad 4x4 Terhadap Blok Dot Matrix

Pengujian ini dilakukan untuk membuktikan pengiriman dari LCD ke blok

dot matrix pertama, kedua, ketiga, dan keempat. Dot matrix yang digunakan pada satu blok dot matrix sebanyak 12 dot matrix dan total keseluruhan dot matrix yang digunakan untuk 4 blok dot matrix adalah sebanyak 48 buah dot matrix.

A. Pengujian LCD 16x2 dan Keypad 4x4 Terhadap Blok Dot Matrix Pertama

Pengujian pada dot matrix pertama yaitu untuk membuktikan pengiriman dari LCD dan keypad ke dot matrix pertama. Tampilan LCD ketika dinyalakan

menampilkan tulisan “KALIMAT 1” yang artinya bersiap untuk mengirimkan

huruf atau angka ke blok dot matrix pertama, sebelum mengirimkan huruf atau angka ke dot matrix harus memasukkan huruf atau angka tersebut melalui keypad

(57)

input dengan huruf “YOPIE”, setelah mengetikkan pada keypad maka akan ditampilkan di LCD.

Gambar 4.7 Menampilkan huruf “YOPIE” di LCD

Data yang muncul di LCD selanjutnya dikirim ke dot matrix, dengan menekan tombol B pada keypad 4x4. Huruf atau angka yang tampil di LCD 16x2 akan tertampil di dot matrix. Berikut ini ialah gambar huruf atau karakter yang tertampil pada dot matrix.

Gambar 4.8. Menampilkan huruf “YOPIE” pada dot matrix blok pertama.

Pada blok dot matrix pertama ini hanya dapat menampung maksimal 15 huruf atau angka dan pada blok dot matrix pertama huruf atau angka akan bergerak secara running text. Blok dot matrix ataupun LCD hanya akan menampilkan sebagian huruf atau angka ketika huruf lebih dari 15. Contoh gambar di bawah ini menampilkan huruf atau angka lebih dari 15 pada LCD.

(58)

Contoh gambar 4.9 ialah pengujian dengan memasukkan nama “MAMAN

ABDURRAHMAN” tetapi yang tampil pada LCD ialah “MAMAN ABDURRAHM”. Hal tersebut dikarenakan huruf atau angka yang dimasukkan lebih dari 15. Hasil yang ditampilkan pada dot matrix akan sama hasilnya dengan tampilan yang ada di LCD. Berikut adalah tampilan pada dot matrix blok pertama.

Gambar 4.10 Tampilan dot matrix blok pertama lebih dari 15 huruf

Gambar 4.11 Tampilan running text blok dot matrix pertama

Pada kedua gambar 4.10 dan gambar 4.11 dapat dilihat bahwa huruf berjalan secara running text dan tampilan huruf tidak lengkap karena kalimat lebih dari 15 huruf.

B. Pengujian LCD 16x2 dan Keypad 4x4 Terhadap Blok Dot Matrix Kedua

(59)

kedua diharuskan mengubah tampilan di LCD dengan cara menekan tombol A sebanyak satu kali pada keypad, setelah tampilan LCD menjadi “KALIMAT 2” yang artinya bersiap untuk mengirimkan huruf atau angka ke blok dot matrix

kedua, masukkan angka atau huruf pada keypad misal dengan nama “ANDRA”. Gambar dibawah ini ialah tampilan LCD menampilkan huruf “ANDRA”

Gambar 4.12 Menampilkan huruf “ANDRA” pada LCD

Huruf atau angka yang muncul di LCD 16x2 kemudian dikirimkan ke blok

dot matrix kedua dengan menekan tombol B pada keypad, maka huruf atau angka yang tampil di LCD 16x2 akan tertampil di dot matrix. Berikut ini ialah gambar huruf atau karakter yang tertampil pada dot matrix blok kedua.

Gambar 4.13 Menampilkan huruf “ANDRA” pada blok dot matrix kedua

Pada blok dot matrix kedua ini sama dengan blok dot matrix pertama yaitu hanya dapat menampung maksimal 15 huruf atau angka dan pada blok dot matrix

kedua huruf atau angka akan bergerak secara running text. Blok dot matrix

(60)

Gambar 4.14 Menampilkan huruf lebih dari 15 huruf pada LCD

Contoh gambar 4.14 ialah pengujian dengan memasukkan nama “ADAM

SIMANJUNTAK” tetapi yang tampil pada LCD ialah “ADAM SIMANJUNTA”.

Hal tersebut dikarenakan huruf atau angka yang dimasukkan lebih dari 15. Hasil yang ditampilkan pada dot matrix akan sama hasilnya dengan tampilan yang ada di LCD. Berikut adalah tampilan pada dot matrix blok kedua.

Gambar 4.15 Tampilan dot matrix blok kedua lebih dari 15 Huruf

Gambar 4.16 Tampilan running text blok dot matrix kedua

(61)

C. Pengujian LCD 16x2 dan Keypad 4x4 Terhadap Blok Dot Matrix Ketiga

Pengujian blok dot matrix ketiga ini dilakukan untuk membuktikan pengiriman dari LCD dan keypad ke blok dot matrix ketiga. Pengiriman ke dot matrix ketiga diharuskan mengubah tampilan di LCD dengan cara menekan tombol A sebanyak dua kali pada keypad, setelah tampilan LCD menjadi

“KALIMAT3” yang artinya bersiap untuk mengirimkan huruf atau angka ke blok

dot matrix ketiga, masukkan angka atau huruf misal menuliskan “10-01-2014”.

Gambar di bawah ini ialah tampilan LCD menampilkan “10-01-2014”.

Gambar 4.17 Menampilkan angka “10-01-2014” pada LCD

Huruf atau angka muncul di LCD 16x2 kemudian dikirimkan ke blok dot matrix ketiga dengan menekan tombol B pada keypad 4x4, maka huruf atau karakter yang tampil di LCD 16x2 akan tertampil di dot matrix. Berikut ini ialah gambar huruf atau karakter yang tertampil pada blok dot matrix ketiga.

Gambar 4.18 Menampilkan angka “10-01-2014” pada blok dot matrix ketiga

(62)

seperti tampilan pada LCD. Contoh seperti gambar di bawah ini menuliskan huruf mikrokontroler pada LCD:

Gambar 4.19 Menampilkan huruf “mikrokontroler” pada LCD

Gambar 4.20 Menampilkan huruf “ mikrokontr” pada blok dot matrix ketiga

Pada gambar 4.18, LCD dapat menuliskan huruf “mikrokontroler” setelah dikirim ke blok dot matrix ketiga hanya menampilkan tulisan “mikrokontr” pada gambar 4.19 karena pada dot matrix blok ketiga hanya dapat menampung 10 huruf atau angka.

D. Pengujian LCD 16x2 dan Keypad 4x4 Terhadap Blok Dot Matrix Keempat

Pengujian blok dot matrix keempat ini dilakukan untuk membuktikan pengiriman dari LCD dan keypad ke blok dot matrix keempat. Pengiriman ke dot matrix keempat diharuskan mengubah tampilan di LCD dengan cara menekan tombol A sebanyak tiga kali pada keypad, setelah tampilan LCD menjadi

“KALIMAT 4” yang artinya bersiap untuk mengirimkan huruf atau angka ke blok

dot matrix keempat, masukkan angka atau huruf misal menuliskan “1.000.000”.

(63)

Gambar 4.21 Menampilkan Angka “1.000.000” Pada LCD

Huruf atau angka yang muncul di LCD 16x2 kemudian dengan menekan tombol B pada keypad 4x4. Maka huruf atau karakter yang tampil di LCD 16x2 akan tertampil di dot matrix. Berikut ini ialah gambar huruf atau karakter yang tertampil pada blok dot matrix keempat.

Gambar 4.22 Menampilkan angka “1.000.000” pada blok dot matrix empat.

Pada blok dot matrix keempat sama seperti blok dot matrix ketiga, tampilan dot matrix hanya akan menampilkan angka atau huruf tanpa running text

dan angka atau huruf yang dapat ditampilkan oleh dot matrix maksimal sebanyak 10 huruf atau angka. Huruf atau angka yang lebih dari 10 tidak akan ditampilkan pada dot matrix tidak akan lengkap seperti tampilan pada LCD. Contoh seperti

gambar di bawah ini menuliskan huruf “aan masduki” pada LCD:

(64)

Gambar 4.24 Menampilkan huruf “aan masduk” pada blok dot matrix empat

Pada gambar 4.20, LCD dapat menuliskan huruf “aan masduki” tetapi pada gambar 4.21 setelah dikirim ke blok dot matrix keempat hanya menampilkan

(65)

Dari hasil pengujian antara LCD 16x2 dan keypad 4x4, didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 4.1 Hasil pengujian keypad 4x4 dan LCD 16x2

Tombol

Keypad Fungsi

1

Berfungsi menampilkan simbol karakter (, . ! ? - / _) beserta penampil angka 1 pada dot matrix.

2 Berfungsi menampilkan simbol karakter A,B,C dan angka 2 pada dot matrix.

3 Berfungsi menampilkan simbol karakter D, E, F dan angka 3 pada dot matrix.

4 Berfungsi menampilkan simbol karakter G, H, I dan angka 4 pada dot matrix

5 Berfungsi menampilkan simbol karakter J, K, L dan angka 5 pada dot matrix

6 Berfungsi menampilkan simbol karakter M, N, O dan angka 6 pada dot matrix.

7 Berfungsi menampilkan simbol karakter P, Q, R, S dan angka 7 pada dot matrix.

8 Berfungsi menampilkan simbol karakter T, U, V dan angka 8 pada dot matrix.

9 Berfungsi menampilkan simbol karakter W, X, Y, Z dan angka 9 pada dot matrix.

0 Berfungsi menampilkan simbol karakter ( ) spasi dan angka 0 pada dot matrix.

A Tombol ini berfungsi merubah pengiriman kalimat ke dot matrix selanjutnya.

B

Tombol ini berfungsi sebagai pengiriman kalimat atau karakter ke dot matrix pertama, kedua, ketiga, dan keempat.

C Tombol ini berfungsi untuk menghapus karakter atau kalimat.

(66)

Tabel 4.2 Hasil pengujian keypad dan LCD terhadap dot matrix

No. Penekanan Tombol

keypad

Tampilan pada LCD Tampilan pada dot

matrix

“mikrokontroler” Tampil “mikrokontroler” kata Tampil “mikrokontr” pada kata

blok dot matrix

“1.000.000” Tampil “1.000.000” angka Tampil “1.000.000” pada angka

(67)

56 atau informasi yang akan ditampilkan pada dot matrix.

2. Pengiriman data antar mikrokontroler dilakukan secara serial menggunakan wireless dengan jarak maksimal 2 km (kilometer).

3. Dot matrix sudah dapat menerima informasi atau kalimat yang dikirim melalui keypad.

4. Empat blok dot matrix ini dapat berfungsi sesuai dengan harapan dan dapat menampilkan informasi atau kalimat.

5. Dua blok dot matrix ini menampilkan secara running text ke kiri dan 2 blok dot matrix hanya menampilkan informasi tanpa running text.

5.2 Saran

Adapun saran untuk pengembangan selanjutnya diantaranya ialah :

a) Dot matrix yang digunakan harus yang ukurannya lebih besar sehingga informasi dapat terlihat dari jarak yang cukup jauh.

b) Pada EEPROM mikrokontroler ATMEGA8535, dapat input nama tetap di LCD dan tinggal memilih kata atau kalimat pada LCD.

c) Input pengiriman data ke blok dot matrix tidak hanya menggunakan

keypad dan LCD tetapi dapat menggunakan tambahan microphone, sehingga input dapat dimasukkan lewat suara.

(68)

e) Komunikasi antar mikrokontroler sebaiknya tidak hanya menggunakan