ATMEGA 8535
SKRIPSI
STEVANI BANIA VENESA HULU 190821004
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2021
ATMEGA 8535
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
STEVANI BANIA VENESA HULU 190821004
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2021
RANCANG BANGUN MINIATUR PALANG PINTU KERETA API OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER
ATMEGA 8535
ABSTRAK
Palang pintu perlintasan kereta api merupakan salah satu sarana prasarana kereta api.
Pada persimpangan palang pintu perlintasan kereta api saat ini masih banyak terjadi masalah terutama pada kecelakaan lalu lintas. Penyebab kecelakaan lalu lintas pada persimpangan rel kereta api pada umumnya terjadi karena tidak adanya sarana dan prasarana (palang pintu perlintasan) dan kelalaian petugas penjaga dalam melakukan tugasnya. Oleh karena itu perlu dirancang palang pintu perlintasan kereta api otomatis. Rangkaian palang pintu perlintasan kereta api otomatis ini mempunyai tiga bagian umum yaitu motor servo yang akan berputar menggerakkan palang membuka dan menutup, sensor garis yaitu gabungan dari inframerah dengan photodioda sebagai pendeteksi adanya kereta api yang akan lewat dan mikrokontroler ATMEGA 8535 sebagai otak dari semua kegiatan otomatis alat. Apabila sensor mendeteksi kereta api maka palang pintu pada persimpangan tertutup, modul suara aktif dan tampilan di LCD adalah kereta api akan melintas. Setelah kereta api lewat maka palang pintu terbuka secara otomatis, modul suara mati dan tampilan pada LCD adalah selamat jalan. Pada pengujian akhir alat ini, diperoleh hasil pengujian sensor garis dapat mendeteksi kereta api lewat sedangkan hasil pengujian motor servo dapat bergerak menutup dan membuka palang pintu perlintasan kereta api sesuai dengan yang telah diprogram menggunakan codevision AVR.
Kata kunci : Sensor Garis, ATMega8535, Motor Servo, Modul Suara, LCD, LED Indikator
MINIATURE DESIGN OF AUTOMATIC TRAIN DOOR CROSS BASED MICROCONTROLLER ATMEGA 8535
ABSTRACT
The railroad crossing is one of the railway infrastructure facilities. At the crossroads of railroad crossings, there are still many problems, especially traffic accidents. The causes of traffic accidents at railroad crossings generally occur due to the absence of facilities and infrastructure (crossing gates) and the negligence of guard officers in carrying out their duties. Therefore, it is necessary to design automatic railroad crossing gates. This series of automatic railroad crossing gates has three general parts, namely a servo motor that will rotate to move the bars open and close, a line sensor, which is a combination of infrared and photodiode as a detector of the presence of a train that will pass and the ATMEGA 8535 microcontroller as the brain of all automatic activities. tool. If the sensor detects a train, the doorstop at the intersection is closed, the sound module is active and the LCD displays that the train will pass. After the train passes, the latch opens automatically, the sound module turns off and the display on the LCD is goodbye. In the final test of this tool, the results of the line sensor test can detect passing trains while the results of the servo motor test can move to close and open the railroad crossing gates according to what has been programmed using codevision AVR.
Keywords : Line Sensor, ATMega8535, Servo Motor, Sound Module, LCD, LED Indicator
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang dengan limpah karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan Tugas Akhir ini dengan Rancang Bangun Miniatur Palang Pintu Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Bapak Drs. Bisman Perangin angin, M.Eng,Sc selaku pembimbing yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan skripsi ini. Terimakasih kepada Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS selaku ketua program studi dan sekretaris prodi Awan Maghfirah S.Si., M.Si. FMIPA-USU Medan, dekan dan wakil dekan FMIPA USU, seluruh staf dan dosen program studi FMIPA USU, pegawai dan rekan-rekan kuliah. Akhirnya tidak terlupakan kepada Bapak, Ibu dan keluarga yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.
Medan, 08 Juli 2019
Stevani Bania Venesa Hulu
DAFTAR ISI
PENGESAHAN SKRIPSI i
ABSTRAK ii
ABSTRACT iii
PENGHARGAAN iv
DAFTAR ISI v
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR LAMPIRAN viii
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 2
1.3 Batasan Masalah 2
1.4 Tujuan Penulisan 2
1.5 Manfaat penelitian 2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 3
2.1 Sensor Ultrasonik 3
2.2 Mikrokontroler ATMega 8535 5
2.2.1 Deskripsi Pin Mikrokontroler ATMega 8535 6
2.3 LCD (Liquid Emitting Diode) 7
2.4 Motor Servo 9
2.5 LED (Light Emitting Diode) 11
2.6 DFPlayer 12
2.7 Speaker 13
BAB 3 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI 14
3.1 Diagram Blok 14
3.2 Flowchart 16
3.3 Gambar Rangkaian 17
3.3.1 Rangkaian ATMega 8535 17
3.3.2 Rangkain IC Regulator 17
3.3.3 Rangkaian Sensor HC-SR04 18
3.3.4 Rangkaian Motor Servo 19
3.3.5 Rangkaian DFPLayer dan Speaker 19
3.3.6 Rangkaian LED 20
3.3.7 Rangkaian LCD 20
3.3.8 Rangkaian Keseluruhan Sistem 21
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 22
4.1 Perancangan Alat 22
4.2 Pengujian IC Rgulator 24
4.3 Pengujian Rangkaian LCD 24
4.4 Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04 24
4.5 Pengujian Keseluruhan 26
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 32
5.1 Kesimpulan 32
5.2 Saran 32
DAFTAR PUSTAKA 33
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Cara Kerja Sensor Ultrasonik 4
Gambar 2.2 Sensor Ultrasonik HC-SR04 4
Gambar 2.3 Mikrokontroler ATMega 8535 5
Gambar 2.4 Deskripsi PIN ATMega 8535 6
Gambar 2.5 LCD (Liquid Crystal Display) 7
Gambar 2.6 Motor Servo 10
Gambar 2.7 Rotasi Sudut Motor Servo 10
Gambar 2.8 LED (Ligh Emitting Diode) 11
Gambar 2.9 Cara Kerja LED 12
Gambar 2.10 DFPlayer 13
Gambar 3.1 Blok Diagram 15
Gambar 3.2 Flowchart 16
Gambar 3.3 ATMega 8535 17
Gambar 3.4 Rangkaian IC Regulator 18
Gambar 3.5 Rangkaian HC-SR04 18
Gambar 3.6 Rangkaian Motor Servo 19
Gambar 3.7 Rangkaian DFPlayer dan Speaker 19
Gambar 3.8 Rangkaian LED 20
Gambar 3.9 Rangkaian LCD 20
Gambar 3.10 Rangkaian Keseluruhan Sistem 21
Gambar 4.1 Perancangan Alat 22
Gambar 4.2 Gambar Tegangan Keluaran Adaptor 23
Gambar 4.3 Gambar Tegangan Keluaran Adaptor 23
Gambar 4.4 Tampilan Data di LCD 29
Gambar 4.5 Kondisi Membaca Kecepatan 29
Gambar 4.6 Kondisi Kereta Api akan datang 30
Gambar 4.7 Kondisi Kereta sudah lewat 30
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin 8
Tabel 4.1 Pengujian IC Regulator 23
Tabel 4.2 Tabel Pengujian Sensor HCSR-04 dengan pembanding 25 menggunakan Penggaris
Tabel 4.3 Data pada pengujian Sistem Palang Pintu Kereta Api Otomatis 30
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perlintasan kereta api sering kali mengakibatkan kecelakaan bagi pengendara, Salah satu permasalahan yang mengemuka adalah persoalan pintu perlintasan kereta api. Kecelakaan yang sering terjadi di sekitar pintu perlintasan kereta api di sebabkan kelalaian petugas penjaga pintu atau sikap dari para pengemudi yang tidak disiplin.
Oleh karena itu penulis mendapatkan ide untuk membuat suatu sistem yang dapat membuka dan menutup palang pintu perlintasan kereta api dengan otomatis. Palang pintu kereta merupakan suatu kontruksi yang berfungsi sebagai membuka dan menutup portal palang pintu perkereta apian. Untuk itu telah dibuat Rancang Bangun Miniatur Palang Pintu Perlintasan Kereta Api Otomatis Berbasis Mikrokontroler.
Sistem bekerja berdasarkan sensor ultrasonik yang di pasang pada bagian tepi jalur kereta api dan LCD , LED, Motor servo berada di bagain jalan kendaraan, untuk keluaran suara mengunakan Df-Player yang mengirimkan suara ke speaker. Jika sensor ultrasonik 1 untuk mendeteksi kereta api dengan menutup portal maka sensor ultrasonik 2 sebagai menutup portal, motor servo sebagai membuka dan menutup portal pada jalan. dan LCD berfungsi untuk menampilkan display sebagai pemberitahuan bahwa kereta akan melintas, LCD sebagai indikator di jalan dan Df- Player berfungsi sebagai pemberitahuan kepada pengguna jalan bahwa adanya kereta api
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan berbagai hal yang telah dikemukakan diatas, maka rumusan masalah yang akan dikaji dalam tugas akhir ini adalah
1. Bagaimana membuat palang pintu kereta api otomatis dengan menggunakan sensor HC-SR04
2. Bagaimana cara kerja palang pintu kereta api otomatis menggunakan sensor HC-SR04
3. Bagaimana cara menampilkan kecepatan kereta api menggunakan mikrokontroler ATmega 8535
1.3 Batasan Masalah
Pembatasan suatu masalah digunakan untuk menghindari adanya penyimpangan maupun pelebaran pokok masalah. Beberapa batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Alat ini difokuskan terhadap kereta api saja dan tidak membahas spesifik benda lain yang dideteksi
2. Menggunakan miniatur Kereta Api sebagai simulasi pengontrolan sistem 3. Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega 8535
4. Menampilkan kecepatan kereta api dengan LCD.
1.4 Tujuan Penulisan
1. Membuat suatu alat palang pintu kereta api otomatis menggunakan mikrokontroler ATMega 8535
2. Mengetahui cara kerja dari palang pintu kereta api otomatis dengan menampilkan kecepatan kereta menggunakan ATMega 8535
1.5 Manfaat Penelitian
Pada penyusunan tugas akhir ini ada beberapa manfaat yang dapat diharapkan bagi penulis maupun pembaca yaitu :
1. Merancang suatu alat yang mudah digunakan
2. Dengan menggunakan sistem otomatis sehingga lebih aman, dan mengurangi resiko kecelakaan dan meningkatkan keamanan
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik). Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia. Bunyi ultrasonik dapat didengar oleh anjing, kucing, kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik nisa merambat melalui zat padat, cair dan gas.
Reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat padat hampir sama dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat cair. Akan tetapi, gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa.
Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Piezoelektrik ini akan menghasilkan gelombang ultrasonik (umumnya berfrekuensi 40kHz) ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut. Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima.
Gambar 2.1 Cara kerja sensor ultrasonic
Secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:
Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz.
Untuk mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah 40kHz.
Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.
Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan rumus : S = 340.t/2 Dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan t adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika gelombang pantul diterima receiver.
Gambar 2.2 Sensor ultrasonik HC-SR04
2.2 Mikrokontroler ATMega8535
ATMega 8535 adalah mikrokontroler CMOS 8 bit daya rendah berbasis arsitektur RISC. Intruksi di kerjakan pada satu siklus clock, ATMega8535 mempunyai throughput mendekeati MIPS per Hz, hal ini membuat ATMega 8535 dapat bekerja dengan kecepatan tinggi walaupun dengan penggunaan daya rendah.
Mikrokontroler Atmega8535 memiliki beberapa fitur atau spesifikasi yang menjadikanya sebuah solusi pengendali yang efektif untuk berbagai keperluan.
Mikrokontroler ATMega 8535 memiliki 40 pin dengan 32 pin diantaranya di gunakan sebagai port paralel. Satu paralel terdiri dari 8 pin. Sehingga jumlah port pada mikrokontroler adalah 4 port, yaitu port A, port B, port C, port D
Gambar 2.3 Mikrokontroler ATMega8535
2.2.1 Deskripsi Pin Mikrokontroler ATMega 8535
Berikut ini gambar deskripsi pin dan penjelasan mengenai port-port yang terdapat pada mikrokontroler ATMEGA 8535 sebagai berikut :
Gambar 2.4 Deskripsi Pin ATMega 8535
Mikrokontroler ATMega 8535 memiliki 40 pin untuk model PDIP, dan 44 pin untuk model TQFP dan PLCC. Nama-nama pin pada mikrokontroler ini adalah :
1. VCC untuk tegangan pencatu daya positif.
2. GND untuk tegangan pencatu daya negatif.
3. PortA (PA0 - PA7) sebagai port Input/Output dan memiliki kemampuan lain yaitu sebagai input untuk ADC
4. PortB (PB0 – PB7) sebagai port Input/Output dan juga memiliki kemampuan yang lain.
5. PortC (PC0 – PC7) sebagai port Input/Output untuk ATMega8535.
6. PortD (PD0 – PD7) sebagai port Input/Output dan juga memiliki kemampuan yang lain.
7. RESET untuk melakukan reset program dalam mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 untuk input pembangkit sinyal clock.
9. AVCC untuk pin masukan tegangan pencatu daya untuk ADC.
10. AREF untuk pin tegangan referensi ADC.
Mikrokontroler memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit(16-bits word)dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. Mikrokontroler ATMega 8535 memiliki saluran I/O sebagai berikut:
1. Port A(PA0 – PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukkan ADC 2. Port B(PB0 – PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
timer/counter, komparator analog, dan SPI.
3. Port C(PC0 – PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog, dan timer oscillator.
4. Port D(PD0 – PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupsi eksternal, komunikasi serial.
2.3 LCD (Liquid Crsytal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi,kalkulator, atau pun layar komputer.Pada postingan aplikasi LCD yang digunakan ialah LCD dot matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.
Gambar 2.5 LCD (Liquid Crystal Display)
Teknologi LCD memberikan keuntungan dibandingkan dengan teknologi CRT, kaena pada dasarnya, CRT adalah tabung triode yang digunakan sebelum transistor
ditemukan. LCD memanfaatkan silicon atau gallium dalam bentuk Kristal cair sebagai pemendar cahaya. Pada layar LCD, setiap matrik adalah susunan dua dimensi piksel yang dibagi dalam baris dan kolom.Dengan demikian, setiap pertemuan baris dan kolom adalah sebuah LED terdapat sebuah bidang latar (backplane), yang merupakan lempengan kaca bagian belakang dengan sisi dalam yang ditutupi oleh lapisan elektroda trasparan.Dalam keadaan normal, cairan yang digunakan memiliki warna cerah. Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan CRT adalah konsumsi daya yang relative kecil, lebih ringan, tampilan yang lebih bagus, dan ketika berlama-lama di depan monitor, monitor CRT lebih cepat memberikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD. Keuntungan dari LCD ini adalah :
1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat program tampilan.
2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya mengunakan 8 bit data dan 3 bit control.
3. Ukuran modul yang proporsional.
4. Daya yang digunakan relative sangat kecil.
Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap karakter dengan huruf 5x7 dot matrik. Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter (membaca program), maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data.Perintah utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ON/OFF, Display Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift. Saat ini telah dikembangkan berbagai jenis LCD, mulai jenis LCD biasa, Passive Matrix LCD (PMLCD), hingga Thin-Film Transistor Active Matrix (TFT-AMLCD). Kemampuan LCD juga telah ditingkatkan daru yang monokrom hingga yang mampu menampilkan ribuan warna.
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin LCD Pin
No. Keterangan Konfigurasi Hubung
1 GND Ground
2 VCC Tegangan 5V DC
3 Contrast Ground
4 RS Kendali RS
5 RW Ground
6 EN Kendali E/Enable
7 D0 Bit 0
8 D1 Bit 1
9 D2 Bit 2
10 D3 Bit 3
11 D4 Bit 4
12 D5 Bit 5
13 D6 Bit 6
14 D7 Bit 7
15 A Anoda (+5VDC)
16 K Katoda (Ground)
2.4 Motor Servo
Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.
Penggunaan sistem kontrol loop tertutup pada motor servo berguna untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir dari poros motor servo. Penjelasan sederhananya begini, posisi poros output akan di sensor untuk mengetahui posisi poros sudah tepat seperti yang di inginkan atau belum, dan jika belum, maka kontrol input akan mengirim sinyal kendali untuk membuat posisi poros tersebut tepat pada posisi yang diinginkan. Untuk lebih jelasnya mengenai sistem kontrol loop tertutup, perhatikan contoh sederhana beberapa aplikasi lain dari sistem kontrol loop tertutup,
seperti penyetelan suhu pada AC, kulkas, setrika dan lain sebagainya. Motor servo biasa digunakan dalam aplikasi-aplikasi di industri, selain itu juga digunakan dalam berbagai aplikasi lain seperti pada mobil mainan radio kontrol, robot, pesawat, dan lain sebagainya.
Gambar 2.6 Motor Servo
Motor servo dikendalikan dengan memberikan sinyal modulasi lebar pulsa (Pulse Wide Modulation / PWM) melalui kabel kontrol. Lebar pulsa sinyal kontrol yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo. Sebagai contoh, lebar pulsa dengan waktu 1,5 ms (mili detik) akan memutar poros motor servo ke posisi sudut 90⁰. Bila pulsa lebih pendek dari 1,5 ms maka akan berputar ke arah posisi 0⁰ atau ke kiri (berlawanan dengan arah jarum jam), sedangkan bila pulsa yang diberikan lebih lama dari 1,5 ms maka poros motor servo akan berputar ke arah posisi 180⁰ atau ke kanan (searah jarum jam). Lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 2.7 Rotasi sudut Motor servo
Ketika lebar pulsa kendali telah diberikan, maka poros motor servo akan bergerak atau berputar ke posisi yang telah diperintahkan, dan berhenti pada posisi tersebut dan akan tetap bertahan pada posisi tersebut. Jika ada kekuatan eksternal yang mencoba memutar atau mengubah posisi tersebut, maka motor servo akan mencoba menahan atau melawan dengan besarnya kekuatan torsi yang dimilikinya (rating torsi servo). Namun motor servo tidak akan mempertahankan posisinya untuk selamanya, sinyal lebar pulsa kendali harus diulang setiap 20 ms (mili detik) untuk menginstruksikan agar posisi poros motor servo tetap bertahan pada posisinya.
2.5 LED (Light Emitting Diode)
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya. Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.
Gambar 2.8 LED (Light Emitting Diode)
Cara Kerja LED (Light Emitting Diode) :
Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna). LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.
Gambar 2.9 Cara kerja LED
2.6 DFPlayer
DFPlayer Mini adalah modul Sound/music Player yang mendukung beberapa file salah satunya adalah file .mp3 yang umum kita gunakan sebagai format sound file. DFPlayer mini mempunyai 16 pin interface berupa standar DIP pin header pada kedua sisinya. DFPlayer mini dapat bekerja sendiri secara standalone ataupun bekerja bersama dengan Arduino melalui koneksi serial. DFPlayer memiliki koneksi serial yang dapat menerima instruksi dari controller lain seperti Arduino. Dengam
menggunakan modul DFPlayer mini tersebut, maka akan menghasilkan keluaran berupa suara yang akan dikirim ke speaker.
Gambar 2.10 DFPlayer
2.7 Speaker
Kita dapat mendengarkan musik radio, mendengarkan suara dari drama televisi ataupun suara dari lawan bicara kita di ponsel, semua ini karena adanya komponen Elektronika yang bernama Loudspeaker yang dalam bahasa Indonesia disebut dengan Pengeras Suara. Loudspeaker atau lebih sering disingkat dengan Speaker adalah Transduser yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi Frekuensi Audio (sinyal suara) yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan cara mengetarkan komponen membran pada Speaker tersebut sehingga terjadilah gelombang suara. Yang dimaksud dengan “Suara” sebenarnya adalah Frekuensi yang dapat didengar oleh Telinga Manusia yaitu Frekuensi yang berkisar di antara 20Hz – 20.000Hz. Timbulnya suara dikarenakan adanya fluktuasi tekanan udara yang disebabkan oleh gerakan atau getaran suatu obyek tertentu. Ketika Obyek tersebut bergerak atau bergetar, Obyek tersebut akan mengirimkan Energi Kinetik untuk partikel udara disekitarnya. Hal ini dapat di-anologi-kan seperti terjadinya gelombang pada air. Sedangkan yang dimaksud dengan Frekuensi adalah jumlah getaran yang terjadi dalam kurun waktu satu detik. Frekuensi dipengaruhi oleh kecepatan getaran pada obyek yang menimbulkan suara, semakin cepat getarannya makin tinggi pula frekuensinya.
BAB 3
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
3.1 Diagram Blok Sistem
Sistem ini menggunakan ATMega 8535 sebagai mikrokontrolernya, dan sensor HC-SR04 sebagai pendeteksi benda atau kereta api yang melewati sensor tersebut. Berikut beberapa uraian pada bagian masing-masing blok diagram pada alat yang akan dirancang yaitu :
a. Blok input
Pada bagian input yang digunakan yaitu power supply dan sensor ultrasonic b. Blok proses
Pada bagian proses ada mikrokontroler sebagai penginput data, pengolah data dan pengontrol data. Mikrokontroler yang digunakan pada sistem parkir otomatis ini yaitu Mikrokontroler ATMega 8535
c. Blok output
Pada blok output terdapat LCD sebagai penampil kecepatan kereta api, LED sebagai penanda datangnya kereta api, Motor Servo sebagai penggerak palang pintu kereta api, DF-Player sebagai output suara saat alat mendeteksi adanya kereta api.
Untuk mempermudah dalam mempelajari dan memahami cara kerja alat ini, maka sistem perancangan alat ini dibuat berdasarkan diagram blok dimana tiap blok mempunyai fungsi dan cara kerja tertentu. Dalam tugas akhir ini sistem terdiri atas blok diagram yang terlihat pada gambar 3.1
Gambar 3.1 Blok Diagram
Dari gambar 3.1 diatas bisa dijelaskan bahwa power supply sebagai catu daya yang akan memberikan tegangan sebesar 5V ke mikrokontroler ATMega 8535. Ketika sensor ultrasonic 1 mendeteksi adanya kereta api maka kecepatan kereta terbaca dan tampil ke layar LCD, kemudian ketika sensor ultrasonic 2 mendeteksi adanya kereta api maka motor servo akan bergerak dan menutup palang pintu kereta api, kemudian LED dan Df-Player akan hidup. Kemudian ketika sensor 3 mendeteksi kereta api maka LCD, LED, dan Df-player akan mati, dan motor servo akan bergerak dan membuka palang pintu kereta api dan sistem reset.
Sensor Ultrasonik 1
ATMega 8535
LCD
LED
Motor Servo
DF-Player
Palang KA
Speaker Sensor
Ultrasonik 2
Sensor Ultrasonik 3
Power Supply
3.2 Flowchart
Mulai
Sensor 1 Mendeteksi kereta
Kecepatan kereta tampil di LCD
Sensor 2 Mendeteksi kereta
1. Motor Servo bergerak menutup 2. Df-Player aktif
3. LED ON
Sensor 3 Mendeteksi kereta
1. Motor Servo bergerak membuka 2. LCD mati 3. Df-Player mati 4. LED mati
Selesai
Tidak Ya
Gambar 3.2 Flowchart 2
Sensor 1 Membaca Sensor 2 Membaca Sensor 3 Membaca
Ya
Tidak
2
Tidak Ya
3.3 Gambar Rangkaian
3.3.1 Rangkaian ATMega 8535
ATMega 8535 sebagai central processing baik dalam membaca data, sensor maupun dalam mengaktifkan indicator sistem.
Gambar 3.3 ATMega 8535
3.3.2 Rangkaian IC Regulator
Rangkaian ini berfungsi untuk memberikan supplay tegangan
keseluruh rangkaian yang ada. Keluaran rangkaian regulator ini yaitu 5 volt, keluaran 5 volt.
Gambar 3.4 Rangkaian IC Regulator
3.3.3 Rangkaian sensor HC-SR04
Pada rangkaian sensor HC-SR04 berfungsi sebagai inputan yang akan diproses Mikrokontroler
Gambar 3.5 Rangkaian HC-SR04
3.3.4 Rangkaian Motor Servo
Rangkaian Motor servo berfungsi sebagai output menggerakkan palang pintu Kereta Api ketika sensor HC-SR04 mendeteksi adanya benda
Gambar 3.6 Rangkaian Motor Servo
3.3.5 Rangkaian DFPlayer dan Speaker
DFPlayer sebagai output suara dari sistem ketika sensor HC-SR04 mendeteksi adanya benda
Gambar 3.7 Rangkaian DFPLayer dan Speaker
3.3.6 Rangkaian LED
LED atau Light Emitting Diode adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan dengan bias maju (forward bias).
Gambar 3.8 Rangkaian LED
3.3.7 Rangkaian LCD
Rangkaian LCD (Liquid Cristal Display) ini berfungsi sebagai penampil kecepatan kereta api
3.3.8 Rangkaian Keseluruhan Sistem
Pada rangkaian ini terdapat penggabungan beberapa rangkaian, yaitu rangkaian regulator, rangkaian LCD, rangkaia motor servo, Rangkaian DF player, dan rangkaian sensor ultrasonic HCSR-04.
Rangkaian ini membentuk suatu alat yaitu sistem “Rancang Bangun Miniatur Palang Pintu Kereta Api Otomatis berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535” Fungsi dari rangkaian ini adalah untuk mengatur sistem palang pintu otomatis, menghubungkan pin input dan outpu yang bekerja berdasarkan sistem control otomatis. Berikut merupak rangkaian keseluruhan pada sistem alat yang akan dibuat:
Gambar 3.10 Rangkaian Keseluruhan Sistem
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Perancangan Alat
Dibawah ini merupakan sistem alat “Rancang Bangun Miniatur Palang Pintu Kereta Api Otomatis berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535”
.
Gambar 4.1 Perancangan Alat
4.2 Pengujian IC Regulator
Pada pengujian rangkaian ini dilakukan pengukruan tegangan masuk dari Arus PLN dan masuk ke adaptor DC 12V kemudian ke Rangkaian Regulator ini dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran menggunakan Voltmeter. . Apabila catu daya tidak bekerja dengan baik, maka akan mempengaruhi kinerja sistem dari alat tersebut sehingga alat tidak dapat bekerja maksimal.
Berikut adalah gambar pengukuran tegangan keluaran dari rangkaian Regulator.
Tabel 4.1 Pengujian IC regulator
Input Adaptor (DC 12 V) Out Regulator
220 V 11,77 V 04,99 V
Gambar 4.2 Gambar Tegangan Keluaran Adaptor
Gambar 4.3 Gambar Tegangan Keluaran regulator
4.3 Pengujian Rangkain LCD
Dalam Pengujian Rangkaian LCD bertujuan untuk mengetahui apakah LCD dapat berjalan dengan baik. Dalam hal ini pengujian dilakukan sesuai program yang telah dibuat di mikrokontroler.
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
void setup() {
lcd.init();
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.print(“Irigasi Otomatis");
lcd.setCursor(1, 1);
lcd.print("—Inisialisasi--");
}
void loop()
{ }
4.4 Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04
Dalam Pengujian module relay bertujuan untuk mengetahui apakah module relay dapat berjalan dengan baik. Dalam hal ini pengujian dilakukan sesuai program yang telah dibuat di mikrokontroler.
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2);
#define pintriger 4 //Pin Trigger Ultrasonic
#define pinecho 3 void setup() {
lcd.init(); // initialize the lcd lcd.init();
lcd.backlight();
pinMode(pintriger, OUTPUT);
pinMode(pinecho, INPUT);
}
void loop() {
long durasi, jarak; //Varibel durasi dan jarak digitalWrite(pintriger, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(pintriger, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(pintriger, LOW);
durasi = pulseIn(pinecho, HIGH);
jarak = (durasi/2) / 29; //Perhitungan untuk pembacaan jarak Serial.print(jarak);
Serial.println (" cm");
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Jarak = ");
lcd.print(jarak);
lcd.print(" cm");
}
Tabel 4.2 Tabel Pengujian Sensor HCSR-04 dengan pembanding menggunakan penggaris
No Jarak
Hasil Data Pengukuran Sensor
HCSR-04 Penggaris Deviasi (%)
1 Pertama 5 cm 5.01 cm 0.2 %
2 Kedua 6 cm 5.98 cm 0.33 %
3 Ketiga 7 cm 7.02 cm 0.28 %
4 Keempat 8 cm 8.01 cm 0.12 %
5 Kelima 9 cm 8.99 cm 0.11 %
6 Keenam 10 cm 9.98 cm 0.2 %
7 Ketujuh 11 cm 11 cm 0 %
8 Kedelapan 12 cm 12.03 cm 0.25 %
9 Kesembilan 13 cm 13 cm 0 %
10 Kesepuluh 14 cm 14 cm 0 %
Rata-rata 9.5 cm 9,502 cm 0,149 %
%Deviasi =Hasil pengukuran alat pembanding−hasil pengukuran alat
hasil pengukuran alat ×
4.5 Pengujian Keseluruhan
Dalam pengujian dilakukan untuk membentuk sebuah sistem Rancang Bangun Miniatur Palang Pintu Kereta Api Otomatis berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535”. Data di tampilkan dalam bentuk LCD.
Berikut program dan hasil tampilan datanya:
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3f,16,2);
#include <Servo.h>
Servo myservo;
int pos = 0;
int P_E = 8;
#define Led 12 int trig_pin = 5;
int echo_pin = 4;
int trig_pin1 = 3;
int echo_pin1 = 2;
int trig_pin2 = 7;
int echo_pin2 = 6;
long echotime;
long echotime1;
long echotime2;
float distance;
float distance1;
float distance2;
void setup() { Serial.begin(9600);
lcd.begin();
pinMode(trig_pin, OUTPUT);
pinMode(echo_pin, INPUT);
digitalWrite(trig_pin, LOW);
pinMode(trig_pin1, OUTPUT);
pinMode(echo_pin1, INPUT);
digitalWrite(trig_pin1, LOW);
pinMode(trig_pin2, OUTPUT);
pinMode(echo_pin2, INPUT);
digitalWrite(trig_pin2, LOW);
myservo.attach(11);
pinMode(Led, OUTPUT);
pinMode(P_E, INPUT_PULLUP);
}
void loop() {
digitalWrite(trig_pin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trig_pin, LOW);
echotime= pulseIn(echo_pin, HIGH);
digitalWrite(trig_pin1, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trig_pin1, LOW);
echotime1= pulseIn(echo_pin1, HIGH);
digitalWrite(trig_pin2, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trig_pin2, LOW);
echotime2= pulseIn(echo_pin2, HIGH);
distance= 0.0001*((float)echotime*340.0)/2.0;
distance1= 0.0001*((float)echotime1*340.0)/2.0;
distance2= 0.0001*((float)echotime2*340.0)/2.0;
Serial.print(distance);
Serial.println(" cm");
Serial.print(distance1);
Serial.println(" cm");
Serial.print(distance2);
Serial.println(" cm");
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Jarak = ");
lcd.print(distance);
lcd.setCursor(13,0);
lcd.print(" cm");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("R=");
lcd.print(distance1);
lcd.setCursor(9,1);
lcd.print("R=");
lcd.print(distance2);
if (distance1 <=6) {
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.println("Kcptan=0.5CM/Dtk");
}
else if (distance <=6) {
myservo.write(0 );
digitalWrite(Led,HIGH);
digitalWrite(P_E, HIGH);
digitalWrite(P_E, LOW);
}
else if (distance2 <=6) {
myservo.write(90 );
digitalWrite(Led,LOW);
}
delay(2000);
}
Gambar 4.4 Tampilan Data di LCD
Gambar 4.5 Kondisi Membaca Kecapatan
Gambar 4.6 Kondisi Kereta Api Akan Datang
Gambar 4.7 Kondisi Kereta Api Sudah Lewat
Tabel 4.3 : Data pada pengujian Sistem Palang Pintu Kereta Api Otomatis
No
Sensor
Ultrassonik 1 Sensor Ultrassonik 2 Sensor Ultrasonik 3
Kecepatan Jarak LED PINTU DPLAY Jarak PINTU
1 0.5 cm /
Detik 4 cm HIDUP Terbuka Bunyi 4 cm Tertutup
2 0.5 cm / Detik 4 cm HIDUP Terbuka Bunyi 4 cm Tertutup
3 0.5 cm / Detik 4 cm HIDUP Terbuka Bunyi 4 cm Tertutup
Dari hasil pengujian pada table di atas diambil kesimpulan :
- Sistem Palang Pintu dimulai dari Kereta Api melewati sensor ultrasonic pertama untuk membaca kecepatan kereta api.
- Setelah itu kereta api melewati sensor ultra ke dua untuk memberitahukan kereta api akan melintas di jalan umum. Makan akan ada pemberitahuan berupa suara, dan LED merah, serta palang pintu akan tertutup
- Setelah itu kereta akan melewati palang pintu, dan sensor ultra ke 3 akan membaca dan memerintahakan palang pintu akan tertutup.
- Tabel diatas terdapat 3 kali percobaan, yaitu no 1,2, dan 3
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa sistem Rancang Bangun Miniatur Palang Pintu Kereta Api Otomatis berbasis Mikrokontroler ATMEGA853 dapat berjalan dengan baik. Maka dari itu penulis dapat menarik kesimpulan, antara lain:
1. Telah berhasil dirancang pada proses mekanik dan sistem otomatisasi dalam mekanisme kerja alat pada sistem Rancang Bangun Miniatur Palang Pintu Kereta Api Otomatis berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535 Fungsi dari alat ini adalah untuk membentuk sistem palang pintu otomatis pada kereta api 2. Telah berhasil dilakukan dalam pembuatan rangkaian dan program pada sistem alat “sistem Rancang Bangun Miniatur Palang Pintu Kereta Api Otomatis berbasis Mikrokontroler ATMEGA8535”.
3. Hasil pengujian dan Pengukuran sensor yang didapat alat sudah bekerja dengan baik dan dapat mengukur sesuai yang telah ditentukan
4. Sistem Palang Pintu dimulai dari Kereta Api melewati sensor ultrasonic pertama untuk membaca kecepatan kereta api.
5. Setelah itu kereta api melewati sensor ultra ke dua untuk memberitahukan kereta api akan melintas di jalan umum. Makan akan ada pemberitahuan berupa suara, dan LED merah, serta palang pintu akan tertutup
6. Setelah itu kereta akan melewati palang pintu, dan sensor ultra ke 3 akan membaca dan memerintahakan palang pintu akan tertutup.
7. Tabel diatas terdapat 3 kali percobaan, yaitu no 1,2, dan 3
5.2 Saran
Setelah melakukan penelitian, diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk melakukan penelitian ini lebih lanjut yaitu:
1. Untuk pengembangan alat selanjutnya alat dapat dikembangkan dengan menambahkan parameter lain
2. Sebaiknya alat ini dapat diterapkan dilapangan
DAFTAR PUSTAKA
Prensky, Sol D. 1982.Electronic Instrumantion. America : Prentice-Hall, Inc.
Muis, Saludin, Dr., Ir., M.Kom. 2013. Prinsip Kerja LCD dan Pembuatannya (Liquid Crystal Display). Yogyakarta : Graha Ilmu
Bishop, Owen. 2004.Dasar-dasar Elektronika. Jakarta : Erlangga Shrader, Robert L. 1991.Komunikasi Elektronika. Jakarta : Erlangga Hartono, Jogiyanto. 1993. Konsep Dasar Pemograman Bahasa C.
Setiawan. Mikrokontroler ATMEGA 8535 Bascom-AVR. 2010 : 24-27.
https://docplayer.info/34567125-Bab-ii-landasan-teori-atmega-8535-adalah mikrokontroller-kelas-avr-alf-and-vegard-s-risc.html
Diakses pada tanggal 24 Maret 2021
www.toko-elektronika.com “ Pin ATMG 8535”, 2010 Diakses pada tanggal 24 Maret 2021
https://teknikelektronika.com/pengertian-led-light-emitting-diode-cara-kerja/
Diakses pada tanggal 24 Maret 2021
Lampiran 1 : Datasheet Mikrokontroler AVR ATMega 8535
1. Summary
1.1 .Brief Instruction
DFPLayer Mini module is a serial MP3 module provides the perfect integrated MP3, WMV hardware decoding.
While the software supports TF card driver, supports FAT16, FAT32 file system. Through simple serial commands to specify music playing, as well as how to play music and other functions, without the cumbersome underlying operating, easy to use, stable and reliable are the most important features of this module.
1.2 .Features
Support Mp3 and WMV decoding
Support sampling rate of
8KHz,11.025KHz,12KHz,16KHz,22.05KHz,24KHz,32KHz,44.1KHz,48KHz
24-bit DAC output, dynamic range support 90dB, SNR supports 85dB
Supports FAT16, FAT32 file system, maximum support 32GB TF card
A variety of control modes, serial mode, AD key control mode
The broadcast language spots feature, you can pause the background music being played
Built-in 3W amplifier
The audio data is sorted by folder; supports up to 100 folders, each folder can be assigned to 1000 songs
30 levels volume adjustable, 10 levels EQ adjustable.
1.3 .Application
Car navigation voice broadcast
Road transport inspectors, toll stations voice prompts
Railway station, bus safety inspection voice prompts
Electricity, communications, financial business hall voice prompts
Vehicle into and out of the channel verify that the voice prompts
The public security border control channel voice prompts
Multi-channel voice alarm or equipment operating guide voice
The electric tourist car safe driving voice notices
Electromechanical equipment failure alarm
Fire alarm voice prompts
The automatic broadcast equipment, regular broadcast.
2. Module Application Instruction
2.1. Specification Description
Item Description
MP3Format
1、Support 11172-3 and ISO13813-3 layer3 audio decoding 2、Support sampling rate (KHZ):8/11.025/12/16/22.05/24/32/44.1/48
3、Support Normal、Jazz、Classic、Pop、Rock etc UART Port Standard Serial; TTL Level; Baud rate adjustable(default baud rate is 9600)
Working Voltage DC3.2~5.0V; Type :DC4.2V
Standby Current 20mA
Operating
Temperature -40~+70
Humidity 5% ~95%
Table 2.1 Specification Description
2.2 .Pin Description
Figure 2.1
No Pin Description Note
1 VCC Input Voltage DC3.2~5.0V;Type: DC4.2V
2 RX UART serial input
3 TX UART serial output
4 DAC_R Audio output right channel Drive earphone and amplifier 5 DAC_L Audio output left channel Drive earphone and amplifier
6 SPK2 Speaker- Drive speaker less than 3W
7 GND Ground Power GND
8 SPK1 Speaker+ Drive speaker less than 3W
9 IO1 Trigger port 1 Short press to play previous（long press
to decrease volume）
10 GND Ground Power GND
11 IO2 Trigger port 2 Short press to play next（long press to
increase volume）
12 ADKEY1 AD Port 1 Trigger play first segment
13 ADKEY2 AD Port 2 Trigger play fifth segment
14 USB+ USB+ DP USB Port
15 USB- USB- DM USB Port
16 BUSY Playing Status Low means playing \High means no
3. Serial Communication Protocol
Serial port as a common communication in the industrial control field, we conducted an industrial level of optimization, adding frame checksum, retransmission, error handling, and other measures to significantly strengthen the stability and reliability of communication, and can expansion more powerful RS485 for networking functions on this basis, serial communication baud rate can set as your own, the default baud rate is 9600
3.1. Serial Communication Format
Support for asynchronous serial communication mode via PC serial sending commands Communication Standard:9600 bps
Data bits :1 Checkout :none Flow Control :none
Format：$S VER Len CMD Feedback para1 para2 checksum $O
$S Start byte 0x7E Each command feedback begin with $ , that is 0x7E
VER Version Version Information
Len the number of bytes after “Len” Checksums are not counted
CMD Commands Indicate the specific operations, such as play / pause, etc.
Feedback Command feedback If need for feedback, 1: feedback, 0: no feedback
para1 Parameter 1 Query high data byte
para2 Parameter 2 Query low data byte
checksum Checksum Accumulation and verification [not include
start bit $]
$O End bit End bit 0xEF
For example, if we specify play NORFLASH, you need to send: 7E FF 06 09 00 00 04 FF DD EF Data length is 6, which are 6 bytes [FF 06 09 00 00 04]. Not counting the start, end, and verification.
3.2 .Serial Communication Commands
1).Directly send commands, no parameters returned
CMD Function Description Parameters(16 bit)
0x01 Next
0x02 Previous
0x03 Specify tracking(NUM) 0-2999
0x04 Increase volume
0x05 Decrease volume
0x06 Specify volume 0-30
0x07 Specify EQ(0/1/2/3/4/5) Normal/Pop/Rock/Jazz/Classic/Base 0x08 Specify playback mode (0/1/2/3) Repeat/folder repeat/single repeat/ random
0x09
source(0/1/2/3/4) U/TF/AUX/SLEEP/FLASH
0x0A Enter into standby – low power loss
0x0B Normal working
0x0C Reset module
0x0D Playback
0x0E Pause
0x0F Specify folder to playback 1~10(need to set by user)
0x10 Volume adjust set {DH＝1:Open volume adjust }{DL: set volume gain 0~31}
0x11 Repeat play {1:start repeat play}{0:stop play}
2).Query the System Parameters
Commands Function Description Parameters(16 bit)
0x3C STAY
0x3D STAY
0x3E STAY
0x3F Send initialization parameters 0 - 0x0F(each bit represent one device of the low-four bits)
0x40 Returns an error, request retransmission
0x41 Reply
0x42 Query the current status 0x43 Query the current volume
0x44 Query the current EQ
0x45 Query the current playback mode 0x46 Query the current software version 0x47 Query the total number of TF card
files
0x48 Query the total number of U-disk files
0x49 Query the total number of flash files
0x4A Keep on
0x4B Queries the current track of TF card
0x4C Queries the current track of U-Disk 0x4D Queries the current track of Flash
3.3. Returned Data of Module
3.3.1. Returned Data of Module Power-on
