Pintu Portal Otomatis Berbasis Teknologi Programmable
Logic Device (PLD)
Automatic Portal Base on Programmable Logic Device
(PLD) Technology
Muhammad Irmansyah, Yul Antonisfia Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Padang
Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576 email : [email protected]
ABSTRACT
Generally speaking, parking area in shopping centre uses portal at the entry and exit door. This control system applied the new technology but still using operator to open and close the portal in both doors entry and exit including paid the parking cost. In this paper, design of new system to parking area is built.
The new control use PLD technology to arrange the operation of portal in parking area without operator. In this system, the parking customer for motorcycle just need to insert three coin of Rp 1000,00 to the box and the portal will open automatically. After the rider trough the portal, it will be closed by it self.
Keywords : portal, ProgrammableLogicDevice(PLD), DCmotor, counter, coin
PENDAHULUAN
Pada umumnya tempat-tempat parkir di mall menggunakan pintu portal untuk tempat masuk dan pintu portal untuk tempat keluar. Sistim pengontrollan dari pintu portalnya sudah menggunakan teknologi yang canggih. Tetapi ada sedikit kelemahan pada sistim pengontrollannya yaitu masih menggunakan tenaga manusia sebagai operator untuk membuka dan menutup portal baik untuk pintu masuk maupun pada pintu keluar dan transaksi uang parkir. Berdasarkan latar belakang diatas dibuatlah suatu sistim pintu portal yang menggunakan teknologi PLD sebagai sarana pengontrollnya. Pada tugas akhir ini dibuat sistim pintu portal pada tempat parkir kendaraan bermotor pada bagian pintu keluar tanpa menggunakan manusia sebagai operatornya.
Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana mengaplikasikan sensor infrared dan photodiode sebagai pendeteksi koin?
2. Bagaimana mengaplikasikan teknologi Programmable Logic Device (PLD)
sebagai decoder biner ke decimal untuk sevent segment sebagai display perhitungan jumlah koin?
3. Bagaimana mengaplikasikan teknologi Programmable Logic Device (PLD) sebagai pengontrol pintu portal ?
4. Bagaimana mengaplikasikan motor dc untuk membuka dan menutup pintu portal ?
Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Mengaplikasikan sensor infrared dan
photodiode sebagai pendeteksi koin? 2. Mengaplikasikan teknologi
Programmable Logic Device (PLD) sebagai decoder biner ke decimal untuk sevent segment sebagai display perhitungan jumlah koin?
3. Mengaplikasikan teknologi Programmable Logic Device (PLD) sebagai pengontrol pintu portal ?
4. Mengaplikasikan motor dc untuk membuka dan menutup pintu portal ? Batasan masalah dalam penelitian inin adalah :
2. Bahasa pemograman untuk PLD yang digunakan HDL
3. Software yang digunakan WARP 4.2 4. Sistim pintu portal digunakan untuk
tempat parkir kendaraan bermotor roda dua.
5. Sistim pintu portal yang dibuat pada bagian pintu keluar kendaraan bermotor.
Photodioda adalah sebuah dioda semikonduktor yang berfungsi sebagai sensor cahaya. Photodioda memiliki hambatan yang sangat tinggi pada saat dibias mundur. Hambatan ini akan berkurang ketika photodioda disinari cahaya dengan panjang gelombang yang tepat. Sehingga photodioda dapat digunakan sebagai detector cahaya dengan memonitoring arus yang mengalir melaluinya.Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared. Photodioda dapat berfungsi sebagai sensor untuk mengukur intensitas cahaya, dimana semakin besar intensitas cahaya (ditunjukkan kenaikan daya lampu) yang mengenainya maka arus yang dihasilkan fotodioda juga akan semakin besar.
Infrared adalah radiasi
elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berarti “bawah merah” (dari bahasa Latin infra, “bawah”), merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. Karakteristik adalah tidak dapat dilihat oleh manusia, tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang, Panjang gelombang pada Infrared memiliki hubungan yang berlawanan atau berbanding terbalik dengan suhu ketika suhu mengalami kenaikan, maka panjang gelombang mengalami penurunan.
Sensor yang digunakan yaitu
Infrared sebagai transmitter (pemancar) dengan pasangan photodioda atau phototransistor sebagai receiver (penerima). Ketika receiver menerima sinar Infrared maka pada receiver akan mengalir arus. Hambatan pada receiver bergantung dengan sinar yang diterimanya. Jika sinar yang diterima receiver banyak, maka hambatan yang di receiver lebih kecil. Begitu juga sebaliknya, jika sinar yang ditangkap receiver sedikit maka hambatan di receiver juga besar.
Peralatan keluaran yang biasa digunakan untuk memperagakan bilangan decimal adalah peraga tujuh segmen (SevenSegment display) yang terdiri dari 7 nyala LED. Ukuran fisik piranti tampilan ini dipasaran komersil sangat beragam jenis ukurannya. Mulai yang kecil, sedang, hingga yang besar dan tentunya dengan berbagai warna. Untuk memperagakan angka 0 maka kita harus menyalakan led a sampai f, untuk memperagakan angka 1 maka kita harus menyalakan led b dan c. Dengan cara yang sama kita dapat memperagakan angka desimal dari 0 sampai 9.
Motor DC merupakan jenis motor yang mengggunakan tegangan searah sebagai sumber teganganya. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal tersebut, motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan tersebut diabalik maka arh putaraan motor akan terbalik pula. Polaritas dari tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah putaran motor sedangkan besar dari beda tegangan pada kedua terminal menentukan kecepatan motor. Limit switch adalah salah satu sensor yang akan bekerja jika pada bagian actuator nya tertekan suatu benda, baik dari samping kiri ataupun kanan, mempunyai micro switch dibagian dalamnya yang berfungsi untuk mengontakkan atau sebagai pengontak, gambar batang yang mempunyai roda itu namanya actuator lalu diikat dengan sebuah baud, berfungsi untuk menerima tekanan dari luar, roda berfungsi
agar pada saat limit switch menerima tekanan , bisa bergerak bebas, kemudian mempunyai tiga lubang pada body nya berfungsi untuk tempat dudukan baud pada saat pemasangan di mesin.
Standard Logic Devices (SLD) merupakan IC digital logic yang mempunyai disain tetap. Untuk membuat rangkaian menggunakan IC ini, maka IC diletakkan pada protoboard dan menghubungkanya dengan kabel yang sembrawut seperti spageti (gambar 1).
Untuk mengikuti perkembangan ini, perusahaan elektronika telah mendesain dan membuat produk baru. Untuk memenuhi tuntutan ini, engineers dan teknisi berusaha untuk membuat penemuan yang membantu mereka membuat prototype rangkaian digital dan mengevaluasi kemajuannya dalam waktu yang lama. Salah satunya adalah teknologi Programmable Logic Devices (PLD) yang merupakan IC digital logic yang bisa dirubah fungsinya melalui pemrograman. Pada gambar 2.2 akan dapat dilihat bagaimana mudahnya membuat rangkaian digital menggunakan PLD. Untuk lebih menjelaskan keuntungan PLD dapat dibandingkan perbedaan antara membuat rangkaian dengan SLD dan membuat rangkaian yang sama dengan menggunakan PLD.
Sebagai contoh, gambar 1(b) menggambarkan aplikasi dua gerbang NOT, empat gerbang AND dan empat gerbang OR yang terhubung untuk membuktikan fungsi logika seperti table kebenaran pada gambar 1(a). Dua gerbang NOT dan empat gerbang AND membentuk decoder 1 ke 4.
Decoder ini hanya mempunyai 1 output high berdasarkan nilai biner input A dan B seperti tampak pada table kebenaran pada gambar 1(b). Gambar 1(c) memperlihatkan bagaimana rangkaian ini dapat dibuat pada protoboard. Begitu selesai, switch harus terhubung ke input dan LED pada output sehingga rangkaian dapat test untuk melihat logika table kebenaran sudah terpenuhi. Metoda logika standar dengan prototype mempunyai kerugian:
Pemotongan dan penyusunan kabel membutuhkan waktu yang banyak Kesalahan pemasangan kabel sangat
tinggi sehingga menyebabkan kerusakan peralatan dan lamanya delay ketika terjadi kesalahan
Tingginya Biaya
Jika IC yang dibutuhkan tidak tersedia, maka delay yang dihasilkan akan lebih lama
Untuk memodifikasi dan menambah rangkaian, kabel dan IC biasanya akan dilepas dari protoboard dan rancangan baru dibuat mulai dari rancangan awal.
Seperti halnya industri, hal ini akan membuat frustasi begitu harus membuat rangkaian lab experiment dengan tangan dan akan lebih baik menggunakan alternative baru.
Gambar 1. Konstruksi rangkaian SLD
Dengan menggunakan PC yang tidak begitu mahal, program software dan IC PLD, prototype rangkaian digital dapat dibuat dengan mudah. Gambar 2(a) dan (b) menunjukkan tabel kebenaran dan rangkaian aplikasi yang sama dari gambar 2, tapi untuk tujuan ini PLD digunakan untuk membuat rangkaian seperti yang ada pada gambar 2(c).
Single PLD terdiri dari gerbang logika dalam jumlah yang banyak, termasuk device penghubung dimana semua device ini berada dalam satu IC. Dengan menggunakan PC, logika program dapat dibuat dengan HDL menggunakan text editor atau gambar sederhana dari logika rangkaian dengan menggunakan
schematic editor. HDL atau schematic selanjutnya decompile dengan program untuk membuat detail dari rangkaian logika yang akan menghasilkan output dari rancangan yang yang telah dibuat pada HDL atau program. Operasi dari rangkaian ini selanjutnya dapat disimulasikan untuk meyakinkan bahwa output sesuai dengan yang diinginkan. Jika simulasi rangkaian telah sesuai, maka desain selanjutnya didownload melalui parallel port ke PLD. Switch dihubungkan ke input dan LED ke output untuk mencoba test akhir pada prototype. Ada 5 langkah yang dibutuhkan membuat prototype menggunakan PLD : Step 1: Buat rangkaian baru menggunakan schematic editor pada software
Step 2: Compile rangkaian menjadi bitstream file(file.jed), ketika file ini diload ke PLD akan menghasilkan output yang sesuai dengan program diberikan.
Step 3: Buktikan operasi dari rangkaian dengan menggunakan software fungtional dan timing simulator(NOVA)
Step 4: Download file rangkaian daei PC ke PLD
Step 5: Test PLD secara pisik dengan mengaktifkan input dan melihat output yang dihasilkan
Metode pembuatan programmable logic dengan prototype ini mempunyai keuntungan :
Dengan pengurangan penggunaan kabel seminim mungkin, prototype dapat dibuat, ditest dan dimodifikasi secepat mungkin
Kesalahan dalam penggunaan kabel dapat dihindari
Experiment dengan berbagai type IC digital dapat dilakukan tanpa harus menyimpan type IC yang diperlukan Rancangan rangkaian bisa disimpan sebagai file electronic dalam PC dan digunakan lagi begitu diperlukan. Karena PLD dapat digunakan
berulang-ulang, modifikasi dapat dilakukan dengan mengubah rangkaian pada PC dengan mudah dan rancangan baru dapat didownload lagi ke PLD
Project yang lebih besar dan kompleks bisa dibuat sehingga
procedure manual yang
membosankan menjadi otomatis.
Gambar 2. Konstruksi rangkaian PLD
Salah satu contoh IC yang menggunakan teknologi PLD adalah IC22V10. IC 22V10 terdiri dari 24 Pin
Pin 12 berfungsi sebagai ground
Pin 24 berfungsi sebagai catu daya 5 volt.
Pin 1 berfungsi sebagai clock atau input
Pin 2 sampai 13 (kecuali pin 12) berfungsi sebagai input saja.
Pin 14 sampai Pin 23 berfungsi sebagai input atau output.
METODOLOGI
MOTOR
KONTROL MOTOR PORTAL (PLD) RESET PENDETEKSI PORTAL TERTUTUP PENDETEKSI PORTAL TERBUKA PENDETEKSI KOIN COUNTER KOIN (PLD) DISPLAY 7 SEGMENT
Gambar 3. Blok Diagram Sistem
1. Pendeteksi koin yang terdiri dari Infrared dan Photodioda berfungsi sebagai pendeteksi koin.
2. Counter koin yang menggunakan IC PAL 22V10 (counter, seven segment, led) berfungsi sebagai penghitung (counter) jumlah koin yang dimasukkan, display angka decimal hitungan koin yang dimasukkan dan display output binernya.
3. Reset berfungsi untuk menstop motor dan mereset bagian penghitung koin. 4. Pendeteksi portal tertutup berupa limit
switch yang berfungsi memberikan inputan ke control motor bahwa portal tertutup.
5. Pendeteksi portal terbuka berupa limt swith yang berfungsi memberikan inputan ke control motor bahwa portasl terbuka.
6. Kontrol motor portal menggunakan IC PAL 22V10 berfungsi menerima input data biner penghitungan koin, pendeteksi portal tertutup dan terbuka, dan mengendalikan arah putaran motor DC.
7. Motor DC berfungsi untuk membuka dan menutup pintu portal.
Prinsip Kerja Alat
Prinsip kerja dari pintu portal ini adalah pertama-tama masukan 3 buah koin Rp. 1000,00. Setiap koin yang dimasukan, maka bagian counter akan menghitung. Untuk koin yang pertama angka yang tampil pada display counter angka 1 dan data biner 001, untuk koin yang kedua angka yang tampil pada display counter angka 2 dan data biner 010, Untuk koin yang ketiga angka yang tampil pada display counter angka 3 dan data biner 011. Data biner dari penghitung counter tadi dimasukan kebagian control motor portal. Pada saat data biner 011 maka motor penggerak pintu portal akan on sehingga portal terbuka. Jika pada bagian pendeteksi motor masih kondisi off maka motor penggerak portal akan tetap on. Jika bagian pendeteksi portal telah on maka motor
penggerak portal akan off. Setelah pintu portal terbuka maka bagian reset akan mendeteksi apakah sudah on atau off. Jika kondisi off maka pintu portal akan tetap tertutup. Jika kondisi on maka motor penggerak akan on sehingga pintu portal akan tertutup dan bagian counter akan akan tereset. Setelah kondisi ini maka maka pada bagian pendeteksi pintu portal tertutup akan mengecek apakah sudah kondisi on atau off. Jika kondisi off maka motor penggerak portal akan terus aktif dan jika sudah kondisi on maka motor penggerak portal akan off.
Perancangan dan Pembuatan Mekanik
Gambar 4. Pintu Portal
Perancangan dan Pembuatan Perangkat Keras:
a. Pendeteksi Koin
Sistem sensor pada photodiode digunakan sebagai inputan untuk mendeteksi jumlah koin yang masuk.
Rangkaian ini berfungsi sebagai penghitung jumlah koin yang masuk dan bekerja dengan logika 0 dan1. Saat koin tidak melewati sensor tersebut maka akan berlogika 1, dan jika saat koin melewati sensor maka akan bernilai 0. Saat koin melewati sensor koin tersebut akan terhitung dan akan ditampilkan pada seven segment jumlah koin yang telah dimasukkan.
Gambar 5. Skema Rangkaian Sensor
b. Counter Koin
Rangkaian seven segment
difungsikan sebagai penampil jumlah minuman yang masuk. Pada system ini kita
menggunakan seven segment common anoda.
Gambar 6. Rangkaian Seven Segment
Dalam rangkaian seven segment diatas terdapat terdapat inputan, proses dan output. Inputan diambil dari sensor, ketika sensor mendeteksi koin maka akan diproses didalam IC PAL 22V10 yang akan ditampilkan di seven segment sebagai penghitung jumlah koin yang masuk. Data yang diproses akan dikirim ke driver control motor dalam bentuk biner.
c. Rangkaian Driver Motor DC
Driver motor DC adalah driver motor DC tipe H-Bridge menggunakan power driver berupa transistor. Rangkaian driver motor DC H-Bridge transistor ini dapat mengendalikan arah putaran motor DC dalam 2 arah dan dapat dikontrol dengan metode sinyal logika dasar TTL (High) dan (Low). Apabila menggunakan metode logika TTL 0 dan 1 maka rangkaian ini hanya dapat mengendalikan arah putaran motor DC saja dengan kecepatan putaran motor DC maksimum. Rangkaian driver motor DC H-Bridge ini menggunakan rangkaian jembatan transistor 4 unit dengan protesi impuls tegangan induksi motor DC berupa dioda yang dipasang paralel dengan masing-masing transistor secara reverse bias. Rangkaian driver motor DC secara detil dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 7. Rangkaian Driver motor DC
Proses mengendalikan motor DC menggunakan rangkaian driver motor DC H-Bridge diatas dapat diuraikan dalam
beberapa bagian sebagai berikut : Driver Motor DC dengan metode logika TTL (0 dan 1) atau High dan Low hanya dapat mengendalikan arah putar motor DC dalam 2 arah tanpa pengendalian kecepatan putaran (kepatan maksimum). untuk mengendalikan motor DC dalam 2 arah dengan rangkaian driver motor dc h-bridge diatas konfiguarasi kontrol pada jalur input adalah dengan memberikan input berupa logika TTL ke jalur input A dan B.
• Untuk mengendalikan arah putar searah
jarum jam adalah dengan memberikan logika TTL 1 (high) pada jalur input A dan logika TTL 0 (low) pada jalur input B.
• Untuk mengendalikan arah putar
berlawanan arah jarum jam adalah dengan memberikan logika TTL 1 (high) pada jalur input B dan logika TTL 0 (low) pada jalur input A.
Driver motor ini berfungsi untuk mengendalikan arah putaran motor dc, sesuai dengan yang diperintahkan oleh bagian control motor yaitu dapat berputar searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam.
d. Rangkaian Reset, Pendeteksi Portal Tertutup dan Terbuka
Pada bagian ini Limit Switch berfungsi untuk mereset bagian penghitung koin, untuk mengonkan motor sehingga pintu portal terbuka dan mengoffkan motor sehingga pintu portal tertutup.
Gambar 8. Rangkaian Pendeteksi Portal Terbuka dan Tertutup dan Reset
Perancangan dan Pembuatan Software Perangkat software yang dirancang untuk sistim ini adalah perangkat lunak untuk menjalankan sistim secara keseluruhan, software ini dirancang dengan menggunakan bahasa Warp 4.2.
a. Decoder Biner ke Desimal dengan Tampilan Seven Segment
Architectuire behavioral of counter7segment is Begin
Counter: process (clk,reset) begin If reset=’0’ then q<=’000’; elsif(clk’event and clk=’1’)then q<=q + 1; end if; end process counter; tujuhsegment: process(q,reset) begin if reset=’0’then d<="1111111"; else case q is when"000"=>d<="1000000"; when"001"=>d<="1111001"; when"010"=>d<="0100100"; when"011"=>d<="0110000"; when"100"=>d<="0011001"; when"101"=>d<="0010010"; when others=>d<="1111111";end case;
end if; end process tujuhsegment; end behavioral;
b. Program Kontrol Motor architecture behavioral of motor is begin Process(s) begin case s is when"000101"=>m<="00"; when"011101"=>m<="01"; when"011100"=>m<="01"; when"011110"=>m<="00"; when"000010"=>m<="10"; when"000100"=>m<="10"; when others=>m<="00"; end case; end process; end behavioral;
Cara Mengoperasikan Alat
1. Masukan koin Rp 1000,00 sebanyak 3 buah maka pada display counter akan berhitung dari 1 sampai 3.
2. Setelah koin dimasukkan 3 buah maka pintu portal akan terbuka.
3. Saat bagian reset on maka pintu portal akan tertutup dan display pada bagian counter akan kembali “0”
HASIL
a. Pendeteksi Koin
Rangkaian ini berfungsi sebagai penghitung koin yang dimasukkan pada rangkaian pendeteksi koin. Pengukuran
rangkaian ini dilakukan untuk mengetahui tegangan output dari photodioda saat menerima cahaya dan saat tidak mendapatkan cahaya dari infrared. Ketika photodioda menerima cahaya dari infrared maka akan tegangan output dari rangkaian pendeteksi koin yang terukur adalah 3,9V. Hal ini disebabkan karena photodiode menerima sinar dari inframerah sehingga intensitas cahaya yang diterima oleh photodiode semakin besar sehingga arus yang mengalir pada photodioda menjadi besar dan hambatan menjadi kecil sehingga menyebabkan tegangan output pada rangkaian pendeteksi koin menjadi besar.
Saat koin di dimasukkan atau menghalangi cahaya yang datang ke photodioda, maka tegangan output dari rangkaian pendeteksi koin yang terukur adalah 0 V. Hal ini disebabkan karena photodiode tidak menerima sinar inframerah sehingga intensitas cahaya yang diterima oleh photodiode menjadi tidak ada sehingga arus yang mengalir pada photodioda menjadi kecil dan hambatan menjadi besar sehingga menyebabkan tegangan output pada rangkaian pendeteksi koin menjadi kecil.
Saat tidak ada koin yang dimasukkan maka output rangkaian ini akan berlogika 0. Saat ada koin yang dimasukkan maka output rangkaian ini akan berlogika 1. Logika 0 dan logika 1 dari output rangkaian pendeteksi koin inilah yang akan diinputkan ke rangkaian decoder biner ke decimal dengan tampilan sevensegment sebagai pulsa untuk menghitung koin (counter) yang dimasukkan. Jumlah koin yang akan diteksi oleh rangkaian ini adalah sebanyak 3 buah koin Rp 1000,00.
b. Pengujian dan Analisa Rangkaian Decoder Biner ke Desimal dengan Tampilan Sevensegment (Counter) Menggunakan Teknologi PLD
Rangkaian ini dirancang dan dibuat untuk menampilkan bilangan desimal dari 0 sampai dengan 3 menggunakan 7segment beserta data biner dari bilangan decimal tersebut menggunakan led. Hasil dari
program decoder biner ke desimal yang dibuat kemudian disimulasikan dengan NOVA untuk menguji kebenaran dari logika yang dihasilkan. Jika hasil dari simulasi telah sesuai dengan yang diinginkan maka program tadi didownloadkan ke IC GAL 22V10. Hasil simulasi dengan NOVA decoder biner ke decimal dengan tampilan sevent segment dan led (Counter) menggunakan teknologi PLD dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 9. Hasil simulasi decoder biner ke desimal dengan tampilan 7 segment
Setiap koin yang dideteksi oleh rangkaian pendeteksi koin, maka pada bagian rangkaian counter akan menghitung koin tersebut yang output desimalnya akan ditampilkan pada 7segment dan output binernya akan ditampilkan pada led. Untuk koin yang pertama angka yang tampil pada display counter (7segmant) angka 1 dan data biner “001”. Untuk koin yang kedua angka yang tampil pada display counter angka 2 dan data biner “010”. Untuk koin yang ketiga angka yang tampil pada display counter angka 3 dan data biner “011”.
Input berupa pulsa dari rangkaian pendeteksi koin untuk rangkaian ini dihubungkan dengan pin 1 pada IC22V10. Untuk output decimal dihubungkan dengan pin 17 untuk led a, pin 18 untuk led b, pin 19 untuk led c, pin19 untuk led d, pin20 untuk led e, pin 22 untuk led f, pin 23 untuk led g. Dari hasil pengukuran pada saat led a,b,c,d,e,f,g berlogika 0 maka tegangan output lednya sebesar 0V. Pada saat led a,b,c,d,e,f,g berlogika 1 maka tegangan output lednya sebesar 3,6V. Untuk output biner ditampilkan pada led dengan konfigurasi pin 14 untuk Q0, pin 15 untuk
Q1 dan pin 16 untuk Q2. Dari hasil pengukuran pada saat Q0,Q1,Q2 berlogika 0 maka tegangan output lednya sebesar 0V. Pada saat Q0,Q1,Q2 berlogika 1 maka tegangan output lednya sebesar 2,5V.
Tabel 1 Hasil pengujian output perangkat keras decoder biner ke desimal
Untuk awal, data biner “000” maka bilangan desimal yang aktif adalah “0” dan segmen yang aktif pada sevensegment adalah a, b, c, d, e, f. Untuk pulsa pertama dengan data biner “001” maka bilangan desimal yang tampil adalah “1”, dan segmen yang aktif pada sevensegment adalah b, c saja, Untuk pulsa kedua dengan data biner “010” maka bilangan desimal yang tampil “2”, dan segment yang aktif pada seventsegment adalah a, b, d, e, g. Untuk pulsa ketiga dengan data biner “011” maka bilangan desimal yang tampil adalah “3”, maka segment yang aktif pada seventsegment adalah a, b, c, d, g.
c. Pengujian dan Analisa Rangkaian Kontrol Motor
Rangkaian ini dirancang dan dibuat untuk membuka dan menutup pintu portal serta untuk mereset bagian counter. Hasil dari program control motor yang dibuat kemudian disimulasikan dengan NOVA untuk menguji kebenaran dari logika yang dihasilkan. Jika hasil dari simulasi telah sesuai dengan yang diinginkan maka program tadi didownloadkan ke IC GAL 22V10.
Gambar 10. Kondisi saat pintu portal tertutup
Gambar 11. Kondisi saat koin sudah dimasukkan sebanyak 3 buah dan motor on sehingga pintu portal mulai terbuka
Gambar 12. Kondisi saat pintu portal sudah terbuka dan motor on
Gambar 13. Kondisi saat pintu portal sudah terbuka dan motor off
Gambar 14 Kondisi saat bagian reset aktif dan bagian counter kembali 0 serta motor on
Gambar 15 Kondisi saat pintu portal sedang menutup dan motor masih on
Tabel 2 Logika untuk control motor S5 (C2) S4 (C1) S3 (C 0) S2 (Res et) S1 (Buk a) S0 (Tut up) M 1 M 2 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0
Pada saat limit switch pendeteksi pintu portal tertutup (S0) berlogika 1 dengan tegangan input ke bagian control motor sebesar 4,9V dan limit switch reset (S2) berlogika 1 dengan tegangan input ke bagian control motor sebesar 4,9V sehingga kondisi motor akan off dan bagian counter berlogika 000.
Pada saat pada bagian counter memberikan data input biner 011 ke bagian control motor maka motor akan on (motor berputar searah jarum jam) sehingga pintu portal akan tebuka sehingga S0 akan berlogika 0 dan bagian pendeteksi pintu portal terbuka (S1) akan berlogika 1 dengan tegangan input ke bagian control motor sebesar 4,9V dan bagian reset (S2) masih berlogika 1.
Pada saat bagian reset berlogika 0 dengan tegangan input ke bagian control motor sebesar 0V maka pintu portal akan tertutup (motor berputar berlawanan arah jarum jam) sehingga S0 akan berlogika 1 dan S1 akan berlogika 0 serta bagian counter akan berlogika 000.
d. Bagian Pendeteksi Pintu Portal Tertutup, Terbuka dan Reset
Pada bagian ini Limit Switch berfungsi untuk mereset bagian penghitung koin, untuk mengonkan motor dc sehingga pintu portal terbuka dan mengoffkan motor sehingga pintu portal tertutup. Pada saat terbuka besar tegangan output dari limit switch sebesar 0 V dan saat terhubung besar tegangan output dari limit switch sebesar 4,9 V. Untuk reset saat terbuka besar tegangan output dari limit switch sebesar 4,9V dan saat terhubung besar tegangan output dari limit switch sebesar 0V.
e. Bagian Diver Motor DC H-Brigde
Driver motor dc ini berfungsi untuk mengendalikan arah putaran motor dc, sesuai dengan yang diperintahkan oleh bagian control motor yaitu dapat berputar searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam. Untuk mengendalikan arah putar searah jarum jam adalah dengan memberikan logika 1 (2,5V) pada jalur input A dan logika 0 (0V) pada jalur input B. Untuk mengendalikan arah putar berlawanan arah jarum jam adalah dengan memberikan logika 1 (2,5V) pada jalur input B dan logika 0 (0V) pada jalur input A.
SIMPULAN
1. Sensor photodioda dan infrared dapat difungsikan sebagai pendeteksi koin. Ketika photodioda menerima cahaya dari infra red maka tegangan output yang didapat 3,9 V. Saat koin di dimasukkan atau menghalangi cahaya yang datang ke photodioda, maka tegangan output yang didapat 0 V.
2. Teknologi Programmable Logic Device (PLD) dapat diaplikasikan sebagai
decoder biner ke decimal dengan sevent segment untuk display penghitung koin. 3. Limit switch dapat diaplikasikan untuk
mengonkan, mengoffkan motor dc dan mereset counter penghitung koin.
4. Motor DC dapat diaplikasikan untuk membuka dan menutup pintu portal dengan mengatur arah putaran motor dc searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam menggunakan driver H-Brigde.
DAFTAR PUSTAKA
Ariawan , Debi. Sistem Parkir Elektrik. Fahmi, Amrizal. (2010). Rancang Bangun
Sistem Parkir Otomatis Menggunakan
ALLEN BRADLEY PLC 5/40.
Institut Teknologi Sepuluh November.
Kevin Skahill., VHDL for Programmable Logic, Addison Wesley 1997
M.Irmansyah, Jurnal Gerbang Logika Berbasis PLD 2009 Vol. 2 No.1 Elektron
M.Irmansyah, Jurnal Multiplekser Berbasis PLD 2009 Vol. 1 No.2 Elektron M.Irmansyah, Jurnal Decoder Desimal
Berbasis PLD 2010 Vol. 1 No.1 Elektron
Neil H.E. Weste , CMOS VLSI Design, Addison Wesley 2005
Nigel P. Cook, Practical Digital Electronics, Prentice Hall 2004
Nata, Suci. (2007). Rancang Bangun Sistem Parkir Otomatis Menggunakan Sensor LDR Berbazis Mikrokontroler, UNDIP.
Stephen Brown, Digital logic of Fundamentals With VHDL Design, McGraw-Hill 2000
Siregar, Juhendra. (2010). Perancangan dan Pembuatan Sistem Parkir Otomatis Menggunakan Koin Berbasis Mikrokontroler AT89S52 Secara Software.
Thiang. (2008). Kontrol Parkir Mobil Otomatis dengan Menggunakan Programmable Logic Controller. Universitas Kristen Petra.
Winarsih, Irda. (2009). Sistem Parkir Otomatis Menggunakan RFID Berbasiskan Mikrokontroler AT89S51. Universitas Trisakti.
