RANCANG BANGUN PORTAL OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 DENGAN
SENSOR PIR (PASSIVE INFRARED)
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Gelar Ahli Madya Program Diploma III Ilmu Komputer
Diajukan Oleh : MUHAMMAD SAFEI
M3307055
PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN PORTAL OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 DENGAN
SENSOR PIR (PASSIVE INFRARED)
Disusun Oleh
MUHAMMAD SAFEI NIM. M3307055
Laporan Tugas Akhir ini disetujui untuk dipertahankan Di hadapan dewan penguji
pada tanggal 27 Juli 2010
Dosen Pembimbing
Darsono, S.Si, M.Si
iii
HALAMAN PENGESAHAN
RANCANG BANGUN PORTAL OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 DENGAN
SENSOR PIR (PASSIVE INFRARED) Disusun Oleh
Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan oleh Dewan Penguji Tugas Akhir Program Diploma III Ilmu Komputer
Pada hari Selasa tanggal 27 Juli 2010 Dewan Penguji :
Pembantu Dekan I Program DIII Ilmu Komputer UNS
iv
ABSTRACT
MUHAMMAD SAFEI, 2010, AUTOMATIC PORTAL DESIGN BASED ON MICROCONTROLLER ATMEGA8535 WITH SENSOR PIR (PASSIVE INFRA RED). 3rd Diploma Program Computer Science, Faculty of Mathematics and Natural Science, Sebelas Maret University of Surakarta.
In the globalization era like today, people certainly want to have a tool that can help lighten the work. That desire can now be realized because of the rapid developments in the world of microcontrollers. Microcontroller is chosen because in addition may facilitate the work that also has a fairly high level of accuracy compared with manual tools.In this final research prototype portal will be created automatically. This prototype was designed to facilitate the work of the guards the portals. Auto Portal was created with PIR sensor (Passive Infra Red) as input and output dc motor to move the portal as an automatic. While the microcontroller was used microcontroller ATMega8535.
It was concluded that Prototype automated portals can be used as a basis if someone wants to make automatic the actual portal.
v
ABSTRAK
MUHAMMAD SAFEI, 2010, RANCANG BANGUN PORTAL OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 DENGAN SENSOR PIR (PASSIVE INFRA RED). Program Diploma III Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta
Pada zaman globalisasi seperti saat ini, manusia tentu ingin ada suatu alat yang dapat membantu meringankan kerjanya. Keinginan itu sekarang dapat terwujud karena semakin pesatnya perkembangan pada dunia mikrokontroler. Mikrokontroler dipilih karena selain dapat mempermudah pekerjaan juga memiliki tingkat ketelitian yang cukup tinggi dibanding dengan alat manual. Dalam Penelitian Tugas Akhir ini akan dibuat prototype portal otomatis.
Prototype ini dirancang untuk mempermudah kerja dari penjaga portal. Portal otomatis ini dibuat dengan sensor PIR (Passive Infra Red) sebagai inputan dan motor dc sebagai output untuk menggerakkan portal otomatis. Sedangkan mikrokontrolernya menggunakan mikrokontroler ATMega8535. Dapat disimpulkan bahwa Prototype portal otomatis ini dapat digunakan sebagai dasar jika sesorang ingin membuat portal otomatis yang sebenarnya.
vi MOTTO
Jagalah shalat dan yang kau kuasai.
( wasiat akhir Rasulullah SAW)
vii
PERSEMBAHAN
Keluarga ku yang selalu mendo’akan dan memberi semangat dalam menggapai cita - cita.
Adikku yang terus memberiku semangat dan do’a.
Teman-teman D III Teknik Komputer angkatan 2007.
Sahabat penunggu lab. VI Aan, Hendra, Harnan, Angga, Nophek,
Bin, Wahyu, Duta, Brewok dan temenku semua.
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat, rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul RANCANG BANGUN PORTAL OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 DENGAN SENSOR PIR (PASSIVE INFRARED) dengan baik dan lancar.
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan program D3 pada Program Studi Teknik Komputer di Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan, bimbingan, serta bantuan kepada penulis selama proses penyelesaian tugas akhir ini. Karena tanpa adanya dukungan dari mereka penulis tidak akan sanggup untuk menyelesaikan laporan dengan baik. Secara khusus penulis ucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Drs. Sutarno, M.Sc, Ph.D selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret. 2. Bapak Drs. Y.S.Palgunadi, M. Sc. selaku Ketua Program Studi D3 Ilmu
Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret.
3. Bapak Darsono, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing dalam menyelesaikan tugas akhir yang telah banyak memberikan pengarahan dan saran.
4. Orang Tua dan adikku yang telah memberi banyak bantuan dan motivasi baik secara moril maupun meteriil.
ix
Pada kesempatan ini penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya kepada semua pihak jika ada kesalahan-kesalahan dalam penulisan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa hasil karya ini belum sempurna, maka kritik dan saran selalu penulis harapkan dari pembaca dan pihak lain.
Akhir kata penulis berharap agar tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Surakarta, Juni 2010
ix
1.5 Metode Penelitian ……… 3
1.6 Sistematika Laporan ……… 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Mikrokontroler ATMega8535 ... 5
2.2 Sensor PIR (Passive Infra Red) ……….. 9
2.3 Motor DC ... 11
2.4 Driver Motor DC ………... 12
2.5 Software Pemrograman dan Software Download………… 13
BAB III DESAIN dan PERANCANGAN... 14
3.1 Blok Diagram Rangkaian…... 14
3.2 Rangkaian keseluruhan Alat….…... 15
x
3.4 Rangkaian Sensor DI – PIR Motion Detector ... 17
3.5 Rangkaian Driver L293D………... ... 18
3.6 Rangkaian Catu Daya ... 19
3.7 Perancangan Mekanik ……….... ... 20
3.8 Flowchart Program ……….. 21
BAB IV IMPLEMENTASI dan ANALISA ... 23
4.1 Pengujian Sensor PIR ... 23
4.2 Pengujian Motor DC... 25
4.3 Pendownloadan Program ke Mikrokontroler... 26
4.4 Pembahasan... 30
4.5 Evaluasi Rangkaian ... 31
BAB V PENUTUP ……… ... 32
5.1 Kesimpulan ... 32
5.2 Saran ... 32
xi
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Blok diagram ATMega8535………... 7
Gambar 2.2 Konfigurasi pin ATMega8535... 8
Gambar 2.3 Skema minimum system ATMega8535... 9
Gambar 2.4 Sensor PIR ... 10
Gambar 2.5 Arah dan jarak deteksi sensor PIR ... 10
Gambar 2.6 Arah Jangkauan sensor PIR ... 11
Gambar 2.7 Konfigurasi pin IC L293D... 12
Gambar 3.1 Diagram blok prototype portal otomatis ... 14
Gambar 3.2 Rangkaian keseluruhan prototype portal otomatis ... 15
Gambar 3.3 Rangkaian minimum system ATMega8535 ... 16
Gambar 3.4 Metode pendeteksian pergerakkan objek ... 17
Gambar 3.5 Rangkaian sensor PIR ... 18
Gambar 3.6 Rangkaian driver motor DC ... 19
Gambar 3.7 Rangkaian catu daya ... 20
Gambar 3.8 Perancangan mekanik portal ... 20
Gambar 3.9 Flowchart program ... 21
Gambar 4.1 Rangkaian sensor PIR ... 23
Gambar 4.2 Photo pengujian sensor PIR ... 24
Gambar 4.3 Skema pengujian pertama motor DC ... 26
Gambar 4.4 Skema pengujian kedua motor DC ... 26
Gambar 4.5 Tampilan awal CodevisionAVR ... 27
Gambar 4.6 Tampilan menu project ... 28
Gambar 4.7 Tampilan program the chip... 28
Gambar 4.8 Tampilan flash erasure ………... 29
Gambar 4.9 Proses pendownloadan program ……… 29
Gambar 4.10 Proses verify ……….. 29
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan dalam bidang mikrokontrol mengalami kemajuan yang semakin pesat dan banyak dimanfaatkan untuk membantu kehidupan manusia. Perkembangan ini ditandai dengan semakin banyaknya alat – alat yang diciptakan dengan teknologi digital berbasis mikrokontroler untuk mengganti kerja dari peralatan manual. Hal ini dikarenakan penggunaan mikrokontroler dapat mempermudah pekerjaan dan memiliki tingkat ketelitian yang cukup tinggi.
Portal biasanya digerakkan secara manual oleh manusia. Tetapi seiring dengan perkembangan jaman, hal itu sudah tidak efektif lagi, pekerjaan ini telah dapat dilakukan secara digital dengan menggunakan mikrokontroler. Sistem mikrokontroler memiliki ketelitian yang lebih tinggi dibanding dengan manusia. Ada berbagai macam jenis variasi dari portal otomatis yang telah dibuat, yang membedakan adalah bagian input untuk membuka portal. Inputan bisa menggunakan barcode scanner seperti yang ada ditempat parkir mall – mall yang ada sekarang kemudian hasil input itu diolah dengan di masukkan dalam database dengan menggunakan interface delphi. Sistem ini dipakai karena mempunyai kelebihan bisa digunakan untuk menghitung tarif parkirnya. Sedangkan portal yang akan dibuat penulis hanya sistem otomatisasi portal, dimana inputan berasal dari sensor PIR (Passive Infra Red) yang langsung terhubung dengan mikrokontroler tanpa menggunakan interface. Sehingga portal otomatis yang akan dibuat hanya untuk membantu pekerjaan dari petugas penjaga portal agar tidak perlu menaik turunkan portal setiap ada kendaraan yang akan melintas.
2
yang akan digunakan sebagai masukkan ke mikrokontroler untuk menggerakkan motor yang terhubung ke portal sehingga portal bisa membuka dan menutup.
Berdasarkan uraian tersebut diatas maka penulis mengambil sebuah judul
“RANCANG BANGUN PORTAL OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 DENGAN SENSOR PIR (PASSIVE INFRA RED) ”. Dengan adanya Sensor PIR ini diharapkan akan terdeteksi keberadaan benda yang akan melintas melewati portal.
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan diatas, maka perumusan masalah yang akan diambil adalah tentang bagaimana merancang suatu alat
prototype portal otomatis berbasis mikrokontroler ATMega8535 dengan sensor PIR (Passive Infra Red) ?
1.3Batasan Masalah
Pada laporan akhir ini, permasalahan yang akan dibahas dibatasi hanya sampai pembuatan prototype portal otomatis dengan sensor PIR (Passive Infra Red) berbasis mikrokontroler ATmega8535.
1.4Tujuan dan Manfaat Penelitian
1.4.1 Tujuan Penelitian
Rancang bangun portal otomatis dengan sensor PIR (Passive Infra Red) berbasis mikrokontroler ATMega8535
.
1.4.2 Manfaat Penelitian
3
1.5Metode Penelitian
Dalam pembuatan dan penyusunan tugas akhir ini, penulis menggunakan metode sebagai berikut:
a. Metode Literatur
Metode ini merupakan metode pengumpulan data dan referensi baik dari media cetak maupun media elektornik yang menunjang dalam penyusunan dan pembuatan tugas akhir ini.
b. Metode Observasi
Metode ini dilakukan dengan cara melakukan percobaan langsung pada mikrokontroler dan pengujian alat yang telah dibuat, sehingga didapatkan hasil dari pengujian dan analisa data yang akurat.
c. Metode Wawancara
Metode ini merupakan metode pengumpulan data dengan cara melakukan tanya jawab mengenai tema yang dibuat kepada narasumber yang lebih paham terhadap tema yang dipilih dalam tugas akhir.
1.6Sistematika Laporan
Sistematika penulisan laporan tugas akhir sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN
Bab ini memuat tentang uraian singkat yang meliputi latar belakang pengambilan judul, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metode penelitian dan sistematika laporan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini memuat tentang referensi penunjang yang menjelaskan tentang fungsi dari perangkat-perangkat yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir.
BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN
Bab ini memuat tentang penjelasan mengenai perancangan dari prototype
4
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini memuat tentang hasil pengujian dari prototype yang dibuat beserta pembahasannya.
BAB V PENUTUP
Bab ini memuat tentang kesimpulan dan saran dari pembuatan tugas akhir ini.
5 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Mikorokontroller ATMEGA8535
Mikrokontroler Central Processing Unit (CPU) yang disertai dengan memori serta sarana input / output dan dibuat dalam bentuk chip. (Agfianto Eko Putra, 2004).
Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat mikroprosesor dan memori program (ROM) serta memori serbaguna (RAM), bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PLL, EEPROM dalam satu kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam bidang kontrol sangat luas dan populer. Ada beberapa vendor yang membuat mikrokontroler diantaranya Intel, Microchip, Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain - lain. Dari beberapa vendor tersebut, yang paling populer digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel. Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc prosesor) memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16 - bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS 51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS 51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing – masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama.
6
Mega 8535. Memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat ATMega8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS 51. Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega8535 sebagai mikrokontroler yang powerfull.
Mikrokontroler yang dipakai dalam pembuatan prototype portal otomatis ini adalah mikrokontroler ATMega8535. Mikrokontroler AVR ATMega8535 memiliki arsitektur sebagai berikut:
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D. 2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan. 4. CPU yang terdiri atas 32 register.
5. Watchdog Timer dengan osilator internal 6. SRAM sebesar 512 byte
7. Memori flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal. 9. Port antarmuka SPI
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat deprogram saat operasi. 11. Antarmuka komparator analog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.
Mikrokontroler AVR ATMega8535 memiliki fitur sebagai berikut:
1. System mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.
2. Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte dan EEPROM sebesar 512 byte.
3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 saluran.
7
Blok diagram mikrokontroler ATMega8535 ditunjukan pada Gambar 2.1
Gambar 2.1 Blok diagram ATMega835
Konfigurasi pin dari mikrokontroler ATMega8535 sebanyak 40 pin. Fungsi dari pin ATMega8535 adalah sebagai berikut:
8
2. GND merupakan pin ground.
3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.
4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
Timer/Counter, komparator analog dan SPI.
5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog dan Timer Oscilator.
6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupasi eksternal dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler. 8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC. 10. AREF merupakan pin masukan tegangan refensi ADC.
9
Skema minimum system ATMega8535 seperti ditunjukkan pada Gambar 2.3
Gambar 2.3 Skema minimum system ATMega8535
2.2 Sensor PIR (Passive Infra Red)
PIR (Passive Infrared Red) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. (Anonim1, 2008)
10
Gambar 2.4 Sensor PIR
Sensor PIR (Passive Infra Red) dapat mendeteksi sampai dengan jarak 5m. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.5
Gambar 2.5 Arah dan Jarak deteksi sensor PIR
11
Gambar 2.6 Arah jangkauan sensor PIR
2.3 Motor DC
Motor DC adalah suatu motor penggerak yang dikendalikan dengan arus searah (DC). Bagian motor DC yang paling penting adalah rotor dan stator, yang termasuk stator adalah badan motor, sikat-sikat dan inti kutub magnet. Bagian
rotor adalah bagian yang berputar dari motor DC, yang termasuk rotor ialah lilitan jangkar, jangkar, komutator, tali, isolator, poros, bantalan dan kipas. (Heryanto dan Adi, 2008)
Menurut Heryanto dan Adi (2008), motor DC dapat dikelompokkan menjadi 5 macam:
a. Externally-excited DC motor
Motor DC ini kumparan eksitasi dan jangkar tidak terhubung langsung. b. Series DC motor
Motor DC ini kumparan eksitasi dan jangkarnya terhubung secara seri. Motor ini mempunyai torsi awa yang besar.
c. Shunt DC motor
12
d. Compound DC motor
Motor DC ini disebut juga cumulatively-compounded DC motor karena konstruksi motor DC ini memiliki hubungan seri sekaligus shunt dan saling menjumlah.
e. Compounded DC motor
Motor DC ini disebut juga differential-compounded DC motor karena hubungan seri dan shunt-nya saling berlawanan.
2.4 Driver Motor DC
Driver motor digunakan untuk menggerakkan motor DC menggunakan mikrokontroler. Arus yang mampu diterima atau yang dikeluarkan oleh mikrokontroler sangat kecil (dalam satuan miliampere) sehingga agar mikrokontroler dapat menggerakkan motor DC diperlukan suatu rangkaian driver
motor yang mampu mengalirkan arus sampai dengan beberapa ampere.
Rangkaian driver motor DC dapat berupa rangkaian transistor, relay, atau IC (Integrated Circuit). Rangkaian driver yang umum digunakan adalah dengan IC L293D. IC L293D berisi 4 channel driver dengan kemampuan mengalirkan arus sebesar 600mA per channel. Tegangan kerja IC L293D dari 6 volt sampai dengan 36 volt dan arus impuls tak berulang maksimum sebesar 1,2 ampere (Wiyono, 2007). Konfigurasi pin IC L293D ditunjukkan pada Gambar 2.7.
13
2.5Software Pemrograman dan SoftwareDownloader
Bahasa C merupakan salah satu bahasa yang cukup populer dan handal untuk pemograman mikrokontoler. Dalam melakukan pemograman mikrokontroler diperlukan suatu software pemograman, salah satunya yang mendukung bahasa C adalah Code Vision AVR (CVAVR). CVAVR hanya dapat digunakan pada mikrokontroler keluarga AVR. CVAVR selain dapat digunakan sebagai software pemograman juga dapat digunakan sebagai software downloader. Software downloader akan men-download-kan file berekstensi
“.hex” ke mikrokontroler. (Averroes, 2009)
CodeVisionAVR merupakan sebuah cross-compiler C, Integrated Development Environtment (IDE), dan Automatic Program Generator yang didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel seri AVR. CodeVisionAVR dapat dijalankan pada sistem operasi Windows 95, 98, Me, NT4, 2000, dan XP.
Cross-compiler C mampu menerjemahkan hampir semua perintah dari bahasa ANSI C, sejauh yang diijinkan oleh arsitektur dari AVR, dengan tambahan beberapa fitur untuk mengambil kelebihan khusus dari arsitektur AVR dan kebutuhan pada sistem embedded. File object COFF hasil kompilasi dapat digunakan untuk keperluan debugging pada tingkatan C, dengan pengamatan variabel, menggunakan debugger Atmel AVR Studio.
IDE mempunyai fasilitas internal berupa software AVR Chip In-System Programmer yang memungkinkan Anda untuk melakukan transfer program kedalam chip mikrokontroler setelah sukses melakukan kompilasi/asembli secara otomatis.
Software In-System Programmer didesain untuk bekerja dengan Atmel STK500/AVRISP/AVRProg, Kanda Systems STK200+/300, Dontronics DT006, Vogel Elektronik VTEC-ISP, Futurlec JRAVR dan MicroTronics ATCPU/Mega2000 programmers/development boards. Untuk keperluan
14 BAB III
DESAIN DAN PERANCANGAN
3.1 Blok Diagram Rangkaian
Prototype portal otomatis merupakan salah satu bentuk aplikasi penggunaan mikrokontroller ATMega8535 sebagai sistem kontrol yang dapat merespon semua input yang didapat dari sensor PIR dan akan mengolahnya sesuai dengan program yang dibuat.
Portal otomatis ini memiliki perancangan perangkat keras sebagai berikut: mikrokontroller ATMega8535, 1 buah sensor PIR (Passive Infrared), 1 buah motor DC beserta driver L293D. Blok diagram prototype portal otomatis seperti ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram blok prototype portal otomatis
Pada gambar 3.1 diatas merupakan blok diagram dari rancang bangun portal otomatis berbasis ATmega8535. Untuk keterangan lebih jelas mengenai blok diagram tersebut maka akan dijelaskan sebagai berikut:
Sensor PIR (Passive Infrared)
Sensor PIR berfungsi sebagai inputan untuk mengontrol pergerakkan portal dengan mendeteksi apakah ada kendaraan yang akan melintas melewati sensor.
Mikrokontroller ATMega8535
15
Driver Motor DC
Driver yang digunakan adalah L293D. Driver ini berfungsi untuk mengatur arah motor bekerja dan menggerakkan motor.
Motor DC
Merupakan komponen yang digunakan sebagai navigasi penggerak portal.
3.2 Rangkaian Keseluruhan Alat
Untuk mempermudah perancangan prototype portal otomatis ini dan supaya lebih jelas dapat dilihat pada gambar rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Rangkaian keseluruhan prototype portal otomatis
Dari gambar 3.2, dapat dijelaskan bahwa sensor PIR (Passive Infrared) sebagai inputan terhubung dengan port C.0 (pin 22) pada mikrokontroler ATMega8535. Untuk IC L293D dengan pin 2 (IN1) dan pin 7 (IN2) sebagai
16
mikrokontroler ATMega8535 dan pin 3 (OUT1) dan pin 6 (OUT2) sebagai output
ke motor DC.
3.3 Rangkaian Minimum ATMega8535
Rangkaian mikrokontroller berfungsi sebagai pemroses data input dan menghasilkan output. Pada prototype portal otomatis ini input data diperoleh dari sensor PIR sedangkan sebagai outputnya driver motor DC yang dihubungkan ke motor DC.
Didalam minimum system mikrokontroller ini terdapat tiga port yang digunakan sebagai input dan output data yang terhubung dengan rangkaian
prototype portal otomatis, dimana port yang dipakai sebagai input adalah port C.0 dan sebagai outputnya adalah port B.0 dan port B.1. Rangkaian ini terdiri dari komponen seperti oscillator kristal 12 MHz dan dua buah kapasitor keramik sebesar 22 pF. Untuk lebih jelas mengenai rangkaian minimum system
mikrokontroller dapat dilihat pada gambar 3.3.
17
3.4 Rangkaian Sensor DI-PIR Motion Detector
Modul DI-PIR Motion Detector berbasis pada sensor PIR jenis AMN12111. Modul ini mampu mendeteksi kontras radiasi infra merah yang dihasilkan dari panas tubuh manusia. Sangat cocok untuk aplikasi pendeteksian pergerakan (motion detector). Untuk metode pendeteksian pergerakan objek dapat dilihat pada gambar 3.4.
Movement Temperature
difference
Infrared Radiation Infrared
Radiation
Gambar 3.4 Metode Pendeteksian Pergerakan Objek
18
Gambar 3.5 Rangkaian sensor PIR (Passive Infra Red)
3.5 Rangkaian Driver L293D
Rangkaian driver dan motor DC ini digunakan sebagai keluaran atau
output. Driver motor DC berfungsi untuk mengendalikan motor DC. Driver yang digunakan disini adalah IC L293D. IC L293D memiliki 16 pin dengan fungsinya masing-masing, dengan memberikan logika pada masukan IN1, IN2 serta Enable
19
Gambar 3.6 Rangkaian driver motor dc
3.6 Rangkaian Catu Daya
20
Gambar 3.7 Rangkaian Catu Daya
3.7 Perancangan Mekanik
Pada bagian mekanik berkaitan dengan semua bagian pengerjaan yang berhubungan dengan pembuatan alat sebagai tempat meletakkan rangkaian yang digunakan. Pada prototype portal otomatis ini digunakan bahan mika dan akrilik sebagai bahan dasar pembuatan portal. Pada gambar 3.8 berikut akan diberikan gambar rancangan portal otomatis.
Motor DC Gear
10 cm
30 cm
21
3.8 Flowchart Program
Sebelum membuat pemrograman untuk protype ini, diawali dengan pembuatan flowchart terlebih dahulu. Adapun untuk flowchartnya sendiri adalah seperti ditunjukkan pada gambar 3.9 berikut:
Mulai
Inisialisasi Peralatan
Baca Sensor
Jika Sensor = 0
YA
Menunggu T = 12 detik
TIDAK
Portal Tertutup
Portal Terbuka
22
Setelah flowchart dibuat, selanjutnya adalah menuliskan program. Adapun tahapannya adalah menuliskan program, mengcompile, dan mendownloadkan ke dalam mikrokontroler ATMega 8535 dengan menggunakan
23 BAB IV
IMPLEMENTASI DAN ANALISA
Pada bab ini akan dibahas mengenai langkah-langkah pengujian terhadap
prototype portal otomatis. Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah
prototype portal otomatis bekerja dengan baik. Pengujian prototype ini meliputi : 1. Pengujian sensor PIR (Passive Infra Red).
2. Pengujian motor DC.
4.1Pengujian Sensor PIR (Passive Infra Red)
Gambar 4.1 Rangkaian Sensor PIR (Passive Infra Red)
24
diumpakan sebagai mobil yang akan melintas di depan portal otomatis. Pada gambar 4.2 akan ditunjukkan photo pengujian sensor PIR (Passive Infra Red).
Gambar 4.2 Photo pengujian sensor PIR (Passive Infra Red)
Pada tabel 4.1 berikut akan ditunjukkan hasil dari pengujian sensor PIR (Passive Infra Red).
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor PIR
25 PIR (Passive Infra Red) memiliki tegangan 4,95 volt, sedangkan saat mendeteksi objek, tegangan dari sensor PIR (Passive Infra Red) berubah menjadi 0,09 volt. Untuk kemampuan mendeteksi objek dari sensor PIR (Passive Infra Red) jarak jangkauan yang paling baik mulai dari <25 cm sampai dengan 300 cm. Pada jarak jangkauan 350 cm kemampuan mendeteksi objek dari sensor PIR (Passive Infra Red) sudah buruk.
4.2Pengujian Motor DC
26
Gambar 4.3 Skema pengujian pertama motor DC
Gambar 4.4 Skema pengujian kedua motor DC
4.3Pendownloadan Program ke Mikrokontroler
27
Gambar 4.5 Tampilan awal CodeVisionAVR
28
Gambar 4.6 Tampilan menu Project
Setelah make ( Shif + F9 ) di tekan, maka akan muncul tampilan seperti gambar 4.7.
29
Untuk melakukan pendownloadan klik program the chip. Setelah itu akan muncul tampilan seperti pada gambar 4.8.
Gambar 4.8 Tampilan Flash Erasure
Proses diatas adalah proses penghapusan, setelah proses ini selesai maka akan dilanjutkan ke proses pendownloadan program seperti ditunjukkan pada gambar 4.9.
Gambar 4.9 Proses Pendownloadan Program
Setelah proses pendownloadan program selesai, maka tinggal menunggu proses verify seperti pada gambar 4.10.
Gambar 4.10 Proses Verify
30
4.4Pembahasan
Gambar 4.11 Rangkaian keseluruhan Alat
Prototype portal otomatis ini dirancang dengan inputan dari sensor PIR (Passive Infra Red) dengan modul DI – PIR Motion Detector sebagai pendeteksi gerakan objek pada portal otomatis. Untuk menggerakkan portal dipakai motor DC yang menggunakan driver L239D yang terhubung dengan mikrokontroler ATMega8535. PORTB.0 terhubung dengan input1 pada L239D (kaki no. 2) dan PORTB.1 terhubung dengan input2 pada L239D (kaki no.7). Sedangkan untuk
outputnya menggunakan kaki no. 3 dan no. 6 pada driver L239D. Rangkaian ini dihubungkan dengan catu daya 5V.
31
terbuka penuh, motor DC akan berhenti selama 12 detik atau dalam keadaan menunggu. Selang 12 detik lewat maka motor dc akan kembali berputar kearah berlawanan atau arah kanan untuk menutup portal kembali.
Perintah – perintah yang dijalankan pada prototype portal otomatis adalah sebagai berikut:
Evaluasi dari rangkaian digunakan untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari rangkaian prototype portal otomatis. Berikut ini kekurangan dan kelebihan dari prototype portal otomatis :
a). Kekurangan rangkaian prototype portal otomatis :
1. Motor DC kurang kuat untuk membuka dan menutup portal jika diaplikasikan pada portal otomatis yang sebenarnya.
2. Delay antara portal membuka dan menutup terlalu cepat.
b). Kelebihan rangkaian prototype portal otomatis :
1. Sensor PIR (Passive Infra Red) sangat peka dalam pendeteksian objek.
32 BAB V PENUTUP
5.1Kesimpulan
Berdasarkan dari uraian yang telah dijelaskan pada bab – bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
a. Telah dibuat Prototype portal otomatis dengan menggunakan sensor PIR (Passive Infra Red) berbasis mikrokontroler ATMega8535.
b. Prototype portal otomatis dapat membuka dan menutup secara otomatis dengan lama waktu menutup kembali 12 detik.
5.2Saran
Untuk penyempurnaan lebih lanjut maka beberapa saran perlu ditambahkan antara lain :
33
DAFTAR PUSTAKA
Heryanto, Ary dan Wisnu, Adi. 2008. Pemrograman Bahasa C untuk Mikrokontroler ATMEGA8535. Yogyakarta: Andi Offset
Averroes, Fitra Luthfie. 2009. Tugas Akhir: Rancang Bangun Robot Pemadam Api Berbasis Mikrokonroler ATMega8535. Diploma III Ilmu Komputer Universitas Sebelas Maret: Surakarta
Fajrin, Widyanti. 2008. Laporan Akhir: Rancang Bangun Sistem Keamanan Parkir Kendaaraan Dosen Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Diploma III Jurusan Teknik Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya: Palembang
Anonim1, 2008. Cara Kerja Sonsor PIR. Http: \\ Bagus – Rifqy Weblog. Diakses tanggal 20 Mei 2010
