commit to user
\SMART HOUSE BERBASIS MIKROKONTROLLER AT 89S51 VIA SMS
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Mamenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya
Program Diploma III Ilmu Komputer
Oleh :
FAJAR NIKO PRATAMA M3307043
PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
SMART HOUSE BERBASIS MIKROKONTROLLER AT 89S51 VIA SMS
Disusun Oleh
FAJAR NIKO PRATAMA
NIM. M3307043
Tugas Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan
Di hadapan dewan penguji :
Pada hari Jum’at tanggal 28 Januari 2011
Pembimbing Utama
commit to user
iii
HALAMAN PENGESAHAN
SMART HOUSE BERBASIS MIKROKONTROLLER AT 89S51 VIA SMS
FAJAR NIKO PRATAMA
M3307043
dibimbing oleh :
Artono Dwijo Sutomo, S.Si, M.Si NIP 19700128 199903 1 001
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Pada hari Jum’at tanggal 28 Januari 2011 Dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Dewan Penguji Tanda Tangan
1. Artono Dwijo Sutomo, S.Si, M.Si 1.
NIP 19700128 199903 1 001
2. Agus Purbayu. S.Si 2.
NIDN 0629088001
3. Agus Purnomo. S.Si 3.
NIDN 0607038501
Disahkan Oleh
Dekan Ketua Program Studi
Fakultas MIPA UNS DIII Ilmu Komputer UNS
Prof. Drs. Sutarno, M.sc, Ph.D Drs. YS. Palgunadi, M. Sc
commit to user
iv ABSTRAK
Fajar Niko Pratama.2010. Smart House Berbasis Mikrokontroller AT 89S51 Via SMS. Program Diploma III Tekhnik Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, UNS.
Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk merancang dan membuat sebuah system Smart house Via SMS. Penulis ingin mengetahui bagaimana mendesain dan membuat rangkaian elektronika.
Sistem ini menggunakan Mikrokontroller AT 89S51. Penulisan untuk program Mikrokontroller AT89S51 tersebut menggunakan bahasa Assembly, dan port-port terhubung ke input (Handphone) dan output (Mekanik). Dari hasil perangkaian alat, menunjukkan bahwa Handphone yang terhubung dengan Mikrokontroller AT89S51 melalui pesan singkat (SMS) dapat melakukan perintah suatu rangkaian Mikrokontroller yang terhubung ke mekanik.
Berdasarkan penguraian di atas, penulis menyimpulkan bahwa mikrokontroller AT89S51 dapat digunakan sebagai sistem Smart House.
commit to user
v ABSTRACT
Fajar Niko Pratama.2010. Smart House Via SMS Based on AT 89S51. Program Diploma III Computer Enginering, Faculty of Mathematic and
Natural Scinces, UNS.
The purpose of this final report is to plan and build a smart house
system via SMS. Writer want to know how to plan and build electronics system.
This system use Microcontroller AT 89S51. Process of writing
microcontroller AT89S51 program use assembly language, and Microcontroller
ports are connected to input (Handphone) and output (Mechanics). From the
result of process combination device, indicates that Handphone are conneted
microcontroller AT 89S51 via short massage service (SMS that) can command a
microcontroller system which connected to mechanics.
Based on the explanation above, writer concluded that microcontroller
AT 89S51 could be used for Smart House System.
commit to user
vi MOTTO
Siapa yang menginginkan dunia, hendaklah ia mempunyai ilmu. Siapa yang menginginkan akherat, hendaklah ia mempunyai ilmu. Siapa yang menginginkan keduanya, hendaklah ia mempunyai ilmu.
(Al-Hadist)
Dalam jasad itu ada sekerat daging, jika ia baik maka baiklah jasad seluruhnya, dan jika ia buruk maka buruklah jasad seluruhnya. Sekerat daging itu adalah hati.
commit to user
vii
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan Kepada :
- Bapak dan Ibu tercinta
- Adik – adikku tersayang - Semua temanku yang
baik hati.
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan terima kasih penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang
selalu melimpahkan rahmat, hidayah serta karunia-Nya kepada penulis sehingga
penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul “SMART HOUSE BERBASIS MIKROKONTROLLER AT 89S51 VIA SMS” ini tepat pada waktunya.
Penyusunan laporan tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat
menempuh Program Studi D3 Teknik Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penulisan laporan ini, tidak
lepas dari bantuan berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan terima kasih yang sebesar - besarnya kepada :
1. Bapak Dekan, Staf dan seluruh Dosen di Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta yang selama ini
telah banyak membantu pada masa perkuliahan hingga terselesainya tugas
akhir ini.
2. Bapak Drs. Y.S.Palgunadi, M.Sc selaku Ketua Program DIII Ilmu
Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
3. Bapak Artono Dwijo Sutomo, S.Si, M.Si selaku pembimbing akademik
dan dosen pembimbing tugas akhir yang telah banyak memberikan
pengarahan, saran serta dukungan.
4. Kedua orang tua tercinta yang selalu memberikan doa dan motivasi.
5. Adik adikku yang selalu memberikan semangat sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
6. Teman – teman yang telah memberikan saran, kritik dan semangat yang membangun demi kelancaran tugas akhir.
7. Seluruh pihak yang telah membantu kelancaran tugas akhir dan dalam
commit to user
ix
Penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca untuk kesempurnaan
laporan ini sehingga akan lebih baik dimasa yang akan datang. Akhirnya penulis
berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi
pembaca pada umumnya.
Surakarta, 24 Juni 2010
commit to user
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Table 2.1 Fitur pada Port 3 ... 13
Tabel 2.2 Pinout Konektor Handphone SE ... 18
Tabel 2.3 Perintah AT Command ... 21
commit to user
Gambar 2.11 Bagian Motor Arus Searah ... 10
Gambar 2.12 Interaksi kedua medan menghasilkan gaya ... 10
Gambar 2.13 Susunan Mikrokontroler ... 11
Gambar 2.14 Konfigurasi Pin AT89S51 ... 15
Gambar 2.15 Blog Diagram AT89S51 ... 16
Gambar 2.16 Diagram blok telepon selular ... 17
Gambar 2.17 Handphone SE T230 ... 18
Gambar 2.18 Konektor SE ... 18
Gambar 3.1 Diagram blok sistem keseluruhan ... 28
Gambar 3.2 Tahapan Pembuatan alat ... 31
Gambar 3.3 Konektor DB9 yang terhubung ke Handphone ... 32
Gambar 3.4 Rangkaian mikrokontroler AT89S51 yang terhubung ke komponen lainya ... 33
Gambar 3.5 Flow Chat Sistem kerja Mikrokontroler ... 34
Gambar 3.6 Rangkaian Catu Daya ... 35
Gambar 3.7 Rangkaian Motor DC ... 35
Gambar 3.8 Rangkaian Lampu ... 36
commit to user
xiii
Gambar 3.10 Penulisan asembly pada notepad ... 38
Gambar 3.11 Load program niko.asm ... 38
Gambar 3.12 Proses load file hex ... 39
Gambar 3.13 Proses inisialisasi memori program ... 39
Gambar 3.14 Download program ke IC AT89S51 ... 40
Gambar 4.1 Diagram pengujian alat ... 41
Gambar 4.2 Skema Rangkaian Alat ... 43
commit to user
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
commit to user BAB 1 PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Penggunaan telepon selular di Indonesia yang ada di berbagai daerah dari
kota hingga desa sudah merupakan hal yang tidak asing lagi karena dapat
dijumpai dengan mudah. Dibandingkan dengan telepon rumah. Telepon selular
atau biasa disebut dengan handphone merupakan sarana praktis dan efektif,
ditambah lagi dengan kemampuan dari telepon selular itu sendiri yang terus
menerus mengalami perkembangan. Seperti kemampuan dari alat tersebut untuk
mengirim pesan singkat atau SMS ( Short Message Service ) , fasilitas kamera,
radio dan lain sebagainya serta harganya yang terjangkau. Hal ini membuat
masyarakat umum, baik dari golongan atas hingga golongan menengah kebawah
dapat memiliki perangkat telepon selular ini dengan mudah.
Dengan meningkatnya kebutuhan kita menggunakan telepon selular dan
banyaknya fasilitas yang dimiliki oleh telepon selular, maka alangkah baiknya
apabila kita menggunakan salah satu dari fasilitas alat tersebut sebagai alat
kontrol.
Dengan semakin pesatnya kemajuan teknologi di era globalisasi ini,
seperti halnya alat komunikasi yang dulu hanya menggunakan cara tradisional
kini sudah menjadi semakin modern yaitu melalui selular. Untuk mempermudah
atau meringnkan pekerjaan rumah tangga yang biasanya dikerjakan dengan cara
manual kini dapat disesuaikan dengan mudah melalui selular.
Untuk menyesuaikan hal tersebut penulis melakukan penelitian, dan
sampai pada akhirnya menemukan manfaat lain dari telepon selular, yaitu untuk
menjalankan suatu pekerjaan rumah tangga yaitu membuka dan menutup korden,
on/off universal pada terminal listrik yang dijalankan menggunakan fasilitas pesan
singkat pada telepon selular, atau yang sering disebut SMS
( Short Message Service ) dengan berbasiskan mikrokontroler AT 89S51 yang
commit to user 1.2Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat diambil perumusan
masalah yaitu bagaimana membuat salah satu fasilitas SMS pada telepon selular
tersebut sebagai pengendali mekanik dan terminal listrik pada rumah tangga yang
disebut sistem Smart House yang berbasiskan Mikrokontroler AT 89S51.
1.3Pembatasan Masalah
Karena banyaknya pembelajaran, maka dilakukan beberapa pembatasan
masalah, antara lain:
a. Mikrokontroler yang digunakan adalah AT89S51.
b. Menggunakan bahasa pemrograman ASM (assembler).
c. Sistem Smart House diperintah menggunakan Telepon Selular
(Handphone).
d. Untuk media otomatis pekerjaan sistem Smart House menggunakan
replika mekanik dan penulis menambahkan lampu untuk mengembangkan
port-port yang masih kosong.
Tujuan dibuatnya batasan masalah adalah agar pokok-pokok permasalahan
yang dibahas tidak melenceng dari topik yang telah diangkat.
1.4Tujuan dan Manfaat 1.4.1 Tujuan
Tujuan dari laporan tugas akhir ini adalah untuk membuat rangkaian
Sistem Smart House yaitu Membuka, menutup korden dan kontrol lampu Berbasis
Mikrokontroler AT89S51 via SMS .
1.4.2 Manfaat
Manfaat yang dapat diperoleh dari pembuatan Tugas Akhir Sistem
Smart House Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Via Selular adalah sebagai alat
bantu untuk memperingan kegiatan rumah tangga, yaitu dalam hal ini membuka
dan menutup korden dan bisa digunakan sebagai alat perintah disaat kita berada di
commit to user 1.5Metodologi Penelitian
Dalam pembuatan dan penyusunan tugas akhir ini, dilakukan
langkah-langkah sebagai berikut :
1. Perancangan kerja dari sisi perangkat keras dan perangkat lunak.
2. Pembuatan rangkaian mikrokontroler AT89S51 serta rangkaian dan mekanik.
3. Menguji coba rangkaian yang telah dibuat.
4. Menganalisa masing-masing rangkaian dan menyimpulkan hasil dari uji
coba rangkaian.
1.6Sistematika Laporan
Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini dapat dijelaskan seperti
dibawah berikut ini :
1. BAB I PENDAHULUAN
Berisi latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan
masalah, tujuan dan manfaat, metodologi penelitian dan
sistematika penulisan laporan.
2. BAB II LANDASAN TEORI
Berisi teori penunjang yang menguraikan tentang teori–teori yang mendukung dari bagian-bagian perangkat atau alat yang dibuat.
3. BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN
Berisi hal-hal yang berhubungan dengan perancangan dan
pembahasan perangkat keras tentang alat yang dibuat.
4. BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA
Memuat hasil pengamatan dan pembahasan dari hasil
pengujian alat yang dibuat.
5. BAB V PENUTUP
Berisi kesimpulan dan cara tentang penggunaan alat yang telah
commit to user BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Power Supply
Power supply merupakan alat yang digunakan untuk mensupply tegangan
pasa rangkaian sensor dan pompa. Rangkaian power supply terdiri dari beberapa
komponen, yaitu: transformer, penyearah, regulator, kapasitor dan beban (Wasito
S, 2001). Secara blok diagram dapat dilihat seperti gambar di bawali ini:
Gambar 2.1 Diagram Blog Power Supply
2.1.1 Transformator
Transformator merupakan alat pemindah daya dari lilitan primer ke
sekunder dengan perubahan arus maupun perubahan tegangan. Besarnya tegangan
yang ingin dihasilkan tergantung dari banyaknya lilitan primer dan sekunder
(Wasito.S, 2001).
Gambar 2.2 Transformator
2.1.2 Dioda
Dioda termasuk komponen elektronika yang terbuat dari bahan
semikonduktor. Beranjak dari penemuan dioda, para ahli menemukan juga
komponen turunan lainnya yang unik. Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu
commit to user
sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P
dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya
akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.
Gambar 2.3 Simbol dan struktur
Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil
yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole
dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole
yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat
elektron-elektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias positif, dengan arti
kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari
sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau
elektron mengisi hole di sisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena
ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N, bila mengunakan
terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.
Gambar 2.4 Dioda dengan bias
Sebalikya apakah yang terjadi jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan
memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas
commit to user
Gambar 2.5 Dioda dengan bias negatif
Tentu jawabanya adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole
dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing
tertarik ke arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer)
semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.Demikianlah sekelumit
bagaimana dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Dengan tegangan
bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor. Tidak serta merta diatas
0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt diatas nol baru bisa terjadi
konduksi. Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi (deplesion layer). Untuk
dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah diatas 0.7 volt.
Kira-kira 0.2 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan
Germanium.
Gambar 2.6 Grafik arus dioda
Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun memang
ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi breakdown,
dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan
deplesi. Dioda banyak diaplikasikan pada rangkaian penyerah arus (rectifier)
commit to user
1N4001, 1N4007 dan lain-lain. Masing-masing tipe berbeda tergantung dari arus
maksimum dan juga tegangan breakdwon-nya (Anonim_B,--).
2.1.3 Regulator
Regulator merupakan rangkaian yang digunakan untuk menjaga tegangan
keluaran tetap stabil meskipun terjadi perubahan tegangan atau pada kondisi beban
yang berubah-ubah. Rangakaian regulator ini telah banyak dibuat dalam bentuk IC,
seperti IC Regulator Tiga Terminal LM 78XX. Besarnya tegangan teregulasi
tergantung dari dua angka setelah nomor seri 78, misalnya 7805 dimana tegangan
keluaran adalah 5 Volt (Wasito S, 2001).
Gambar 2.7 Regulator IC 7812 dan 7805
2.2 Relay
Relay merupakan suatu komponen (rangkaian) elektronika yang bersifat
elektronis dan sederhana serta tersusun oleh saklar, lilitan, dan poros besi. Cara
kerja komponen ini dimulai pada saat mengalirnya arus melalui koil, lalu
membuat medan magnet sekitarnya sehingga dapat merubah posisi saklar yang
ada di dalam relay tersebut, sehingga menghasilkan arus listrik yang lebih besar.
(Anonim_C, --)
Keuntungan menggunakan relay diantaranya adalah :
1. Dapat switch AC dan DC.
2. Switch tegangan tinggi.
3. Relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang besar.
commit to user
Kekurangan pemakaian relay diantaranya adalah (Roger Tokheim, 2001) :
1. Relai ukurannya lebih besar dari transistor.
2. Tidak dapat switch dengan cepat.
3. Relay membutuhkan daya lebih besar dibanding transistor.
4. Membutuhkan arus input yang besar.
Susunan kontak pada relay adalah :
Normally open : relay akan menutup bila dialiri arus listrik.
Normally close : relay akan membuka bila dialiri arus listrik.
Changeover : relay memilikikontak tengah yang akan melepaskan diri
dan membuat kontak lainnya berhubungan.
Gambar 2.8 Bentuk dan simbol relay
(Anonim_C, --)
2.3 BT 139 (Triac)
Triac adalah Triode AC Switc, yaitu thrystor dengan elektrode picu yang
mampu mengalirkan arus bolak- balik (AC) (Anonim_E, --). Triac adalah
komponen yang tak dapat ditinggalkan untuk keperluan menghantarkan arus
bolak- balik besar tanpa disertai rugi, dan dengan sarana tegangan kemudi kecil.
Keunggulan yang utama adalah bahwa arah hantarannya tidak berpolaritas: triac
menangani tegangan positif maupun negatif. Pulsa pendek digerbang (G) sudah
cukup untuk membuat triac menghantar. Kalau arus kemudi lenyap, triac tetap
menghantar. Triac dapat dipicu dengan tegangan polaritas positif dan negatif,
serta dapat dihidupkan dengan menggunakan tegangan bolak-balik pada Gate.
commit to user
Gambar 2.9 Simbol dan Gambar Triac
Triac memiliki bagian-bagian penting:
1. A1 yaitu: terminal utama 1. Biasanya dihubungkan dengan ground, dan
pada BT139 ini pin 1 biasanya ditanahkan.
2. A2 yaitu terminal utama 2.
3. Gate yaitu gerbang triac. Tempat terjadinya ledakan pembakaran dan mati
hidupnya alat.
2.4 MOC 3021
MOC301XM dan seri MOC302XM adalah perangkat optikal driver triac
terisolasi. Perangkat ini berisi GaAs inframerah memancarkan cahaya dioda dan
diaktifkan silikon bilateral switch, yang berfungsi seperti sebuah triac. Dirancang
untuk antar muka antara kontrol elektronik dan triac (M.Barawi, 1986).
Gambar 2.10 MOC
2.5 Motor DC
Motor DC adalah alat yang dapat mengubah daya listrik DC menjadi daya
commit to user
buah kutub magnet (kutub utara dan kutub selatan). Maka pada penghantar
tersebut akan terjadi gaya yang menggerakkan penghantar tersebut. Suatu
kumparan yang terletak dalam medan magnet yang arah arus dari kedua
sisinya berlawanan sehingga arah gerak terhadap putaran berbeda selanjutnya
akan menghasilkan gaya gerak putar atau kopel. Semakin besar arusnya
maka akan semakin besar kopelnya, juga jika gaya magnetnya makin kuat
kopelnya makin berat. Jika kumparan terletak diantara kutub magnet yang sedang
berputar maka pada kumparan tersebut akan timbul suatu tegangan dari luar yang
disebut gaya gerak listrik (ggl) lawan. Besar kecilnya ggl lawan tergantung
dari tahanan jangkarnya (Anna T, 2008).
Konstruksi motor DC terdiri atas beberapa bagian yang meliputi
badan motor, inti kutub magnet, sikat-sikat, komutator, dan jangkar. Gambar
motor dc seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7.
Gambar 2.11 Bagian Motor Arus Searah
Gambar 2.6 menunjukkan adanya interaksi kedua medan magnet akan
menimbulkan medan magnet yang tidak seragam sehingga timbul gaya (F)
yangakan menghasilkan torsi (T) dan akan memutar jangkar. Arah dari
garis-garis gaya (fluks) medan magnet yang dihasilkan oleh kutub, arah arus yang
mengalir pada penghantar dan arah dari gaya, saling tegak lurus.
commit to user 2.6 Mikrokontroler MCS-51
Mikrokontroler merupakan suatu IC yang di dalamnya berisi CPU, ROM,
RAM, dan I/O. Dengan adanya CPU tersebut maka mikrokontroler dapat
melakukan proses berfikir berdasarkan program yang telah diberikan kepadanya.
Mikrokontroler tipe Atmel AT89S51 termasuk kedalam keluarga MCS51 yang
merupakan suatu mikrokomputer CMOS 8- bit dengan daya rendah, kemampuan
tinggi, memiliki 8K byte Flash Programable dan Erasable Read Only Memory
(PEROM). Perangkat ini dibuat menggunakan tekologi memori nonvolatile (tidak
kehilangan data bila kehilangan daya listrik). Mikrokontroler terdiri dari
beberapa bagian seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini (Agfianto Eko
Putra, 2004):
Gambar 2.13 Susunan Mikrokontroler
2.6.1 Fitur AT89S51
a. Kompatibel dengan produk MCS-51.
b. 4K byte In System Programmable Flas Memory, Dapat dilakukan
pemrograman 1000 tulis dan hapus.
c. Range catu daya 4,0V s/d 5,0V.
d. Operasi statis: 0 Hz s/d 33 MHz.
e. Tiga Tingkat Program memory lock.
f. 128 x 8 bit RAM internal.
g. 32 Programmable Jalur I/O.
commit to user
i. Enam Sumber Interupsi (2 timer, 2 counter, 1 serial, 1 reset).
j. Full Duplex Serial Channe.l
k. Low Power Idle dan Mode Power Down.
l. Watcht Dog Timer.
m. Dual Data Pointer.
n. Power Off Flag.
o. Fast Programming Time.
p. ISP(In System Programable) Flash Memory.
2.6.2 Konfigurasi Pin AT89S51
Mikrokontroler memiliki pin berjumlah 40. Masing – masing pin mempunyai kegunaan sebagai berikut (Agfianto Eko Putra, 2004):
a. VCC
Berfungsi sebagai sumber tegangan sebesar +5 Volt.
b. GND
Pada kaki berfungsi sebagai pentanahan (ground).
c. Port 0
Port 0, merupakan port I/O 8 bit open drain dua arah. Sebagai sebuah port, setiap pin dapat mengendalikan 8 input TTL. Ketika logika “1” dituliskan ke port 0, maka port dapat digunakan sebagai input dengan high impedansi.
Port 0 dapat juga dikonfigurasikan untuk multipleksing dengan address/ data
bus selama mengakses memori program atau data eksternal. Pada mode ini P0
harus mempunyai pull up.
d. Port 1
Port 1 merupakan port I/0 8 bit dua arah dengan internal pull up. Buffer output port 1 dapat mengendalikan empat TTL input. Ketika logika “1” dituliskan ke port 1, maka port ini akan mendapatkan internal pull up dan dapat digunakan
sebagai input. Port 1 juga menerima alamat byte rendah selama pemrograman
dan verifikasi Flash.
Port Pin Fungsi Alternatif:
commit to user
P1.6 MISO (digunakan untu In System Programming)
P1.7 SCK (digunakan untu In System Programming)
e. Port 2
Port 2 merupakan port I/O 8 bit dua arah dengan internal pull up. Buffer output port 2 dapat mengendalikan empat TTL input. Ketika logika “1” dituliskan ke port 2, maka port ini akan mendapatkan internal pull up dan dapat digunakan
sebagai input.
f. Port 3
Port 3 merupakan port I/O 8 bit dua arah dengan internal pull up. Buffer output port 3 dapat mengendalikan empat TTL input. Ketika logika “1” dituliskan ke port 3, maka port ini akan mendapatkan internal pull up dan dapat digunakan
sebagai input. Port 3 juga melayani berbagai macam fitur khusus, sebagaimana
yang ditunjukkan pada tabel berikut:
Table 2.1 Fitur pada Port 3
Port Pin Fungsi Alternatif
P3.0 RXD (port serial input)
P3.1 TXD (port serial output)
P3.2 INT0 (interupsi eksternal 0)
P3.3 INT1 (interupsi eksternal 1)
P3.4 T0 (input eksternal timer 0)
P3.5 T1 (input eksternal timer 1)
P3.6 WR (write strobe memori data eksternal)
P3.7 WR (read strobe memori program eksternal)
g. RST
commit to user h. ALE/ PROG
Address Latch Enale (ALE) merupakan suatu pulsa output untuk mengunci
byte low dari alamat selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga
merupakan input pulsa pemrograman selama pemrograman flash (paralel) Pada
operasi normal, ALE mengeluarkan suatu laju konstan 1/6 dari frekuensi
oscilator dan dapat digunakan untuk pewaktu eksternal.
i. PSEN
Program Store Enable merupakan strobe read untu memori program eksternal.
j. EA/ VPP
Eksternal Access Enable. EA harus di hubungkan ke GND untuk enable
devais, untuk memasuki memori program eksternal mulai alamat 0000H
sampai dengan FFFFH. EA harus dihubungkan ke VCC untuk akses memori
program internal
Pin ini juga menerima tegangan pemrogramman (VPP) selama pemrograman
Flash
k. XTAL1
Input untuk penguat oscilator inverting dan input untuk rangkaian internal
clock.
l. XTAL2
Output dari penguat oscilator inverting.
2.6.3 SFR (Special Function Register)
Adalah alamat pada memori RAM internal yang memiliki fungsi khusus.
Apabila tidak memahami fungsi dan pemakaian tiap SFR mka akan kesulitan
dalam pemakaian fitur- fitur mikrokontroler khususnya AT89S51 (Agfianto Eko
Putra, 2004).
Berikut SFR yang dimiliki AT89S51:
1. Akumulator
ACC adalah register akumulator. Mnemonik untuk instruksi spesifik
commit to user 2. Register B
Register B digunakan pada saat opersi perkalian dan pembagian. Selain untuk
keperluan tersebut diatas, register ini dapat digunakan untuk register bebas.
3. Program Status Word
Register PSW terdiri dari informasi status dari program.
4. Stack Pointer
Register Pointer stack mempunyai lebar data 8 bit. Register ini akan bertambah
sebelum data disimpan selama eksekusi push dan call. Sementara stack dapat
berada disembarang tempat RAM. Pointer stack diawali di alamat 07h setelah
reset. Hal ini menyebabkan stack untuk memulai pada lokasi 08h.
5. Data Pointer
Pointer Data (DPTR) terdiri dari byte atas (DPH) dan byte bawah (DPL).
Fungsi ini ditujukan untuk menyimpan data 16 bit. Dapat dimanipulasi sebagai
register 16 bit atau dua 8 bit register yang berdiri sendiri.
6. Control Register
Register IP, IE, TMOD, TCON, dan PCON berisi bit- bit control dan status
untuk system interupsi, tomer, counter, dan port serial.
7. Serial Data Buffer (SBUF)
Terdiri dari dua register yang terpisah , yaitu register penyangga pengirim
(transmit buffer) dan penyangga penerima (receive buffer).
commit to user
Gambar 2.15 Blog Diagram AT89S51
2.7 Telepon Selular dan Protokol
Telepon selular merupakan piranti yang berfungsi sebagai sarana untuk
menyelenggarakan komunikasi antara dua terminal. Prinsip dasar kerja telepon
commit to user
Gambar 2.16 Diagram blok telepon selular
Dari diagram blok di atas akan diterangkan secara singkat bagian-bagian
utama dari sistem telepon selular. Pada rangkaian dasar telepon selular terdapat
tiga bagian utama yang saling mendukung yaitu:
a. Rangkaian Pemanggil (Dialer Circuit)
Rangkaian pemanggil digunakan untuk mentransmisikan informasi nomor
telepon (dialing) ke sentral.
b. Rangkaian Bel (Tone Ringer)
Rangkaian bel bekerja jika ada sinyal bel (ringing) pada telepon selular
ketika mendapat panggilan dari sentral. Pada peralatan ini terjadi sinyal ringing
dikontrol oleh bagian relay detector yang selanjutnya akan memberikan informasi
ke bagian microprosessor (Ferry, 2003).
2.7.1 SE T230
Dalam hal ini digunakan Sony Ericsson tipe T230 untuk terkoneksi pada
mikrokontroler. Dimana ada jenis handphone lain yang dapat digunakan seperti
Siemens tipe C45, Samsung SGH 600 dan masih banyak tipe yang lain yang
masih menggunakan kabel konektor DB9 untuk berkomunikasi dengan
commit to user
Gambar 2.17 Handphone SE T230
Konektor handphone SE T230 dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.18 Konektor SE
Untuk penggunaan dari masing-masing pin dari konektor di atas dapat
dilihat pada tabel dibawah ini:
Tabel 2.2 Pinout Konektor Handphone SE
Pin Name Direction Description
1 ATMS Audio to mobile
2 AFMS/RTS Audio from mobile/RTS (connected to GND in cable?)
3 CTS/ONREQ -- CTS/Mobile Station On REQuest
(connected to GND in cable?)
4 Data in Data to mobile (Rx).
5 Data out Data from mobile (Tx)
6 ACC in Accessory control to mobile. Used as Rx in some models (i.e. T68) for flashing
7 ACC out Accessory control from mobile/handsfree sense. Used as Tx in some models (i.e.
T68) for flashing.
8 AGND -- Audio signal ground + 0V reference
commit to user
to pin 11 in service cable)
10 DGND -- Digital ground
11 Vcc -- DC + for battery charging + External
accessory powering
(Anonim_D, PC Suite Sonny Erricson, 2003)
2.8 SMS dan PDU
2.8.1 SMS (Short Message Service)
SMS (Short Message Sevice) merupakan salah satu layanan pesan teks
yang dikembangkan dan distandarisasi oleh suatu badan yang bernama ETSI
(European Telekomunication Standards Istitute). Sebagai bagian dari
pengembangan GSM phase 2. Fitur SMS ini memungkinkan perangkat stasiun
digital Digital Cellular Terminal, seperti ponsel) untuk dapat mengirim dan
menerima pesan-pesan teks dengan panjang sampai dengan 160 karakter melalui
jaringan GSM. (Gunawan, 2003 : 17)
2.8.2 PDU (Protokol Data Unit)
Dalam proses pengiriman atau penerimaan pasan pendek (SMS), data
yang dikirim maupun diterima oleh stasiun bergerak menggunakan 2 mode yang
ada, yaitu mode teks dan mode PDU (Protokol Data Unit Mode text) adalah cara
termudah untuk mengirim pesan. Pada mode teks pesan yang di kirim tidak
dilakukan konversi, teks yang dikirim dalam bentuk aslinya. Kelemahan dari mode
teks ini tidak bisa menyisipkan gambar dan nada dering kedalam pesan yang akan
dikirim serta terbatasnya tipe. (Ferry, 2003: 21)
Dalam mode PDU, pesan yang dikirim berupa informasi dalam bentuk
data. Hal ini akan memberikan kemudahan jika dalam pengiriman akan dilakukan
kompresi data atau akan dibentuk sistem penyandian data dari karakter. PDU tidak
hanya berisi pesan teks saja, tetapi terdapat beberapa metainformasi yang lainnya,
seperti nomor pengirim, nomor SMS Center, waktu pengiriman dan sebagainya.
(Gunawan, 2003: 21).
commit to user
DELIVER) dan SMS-pengirim (SMS-SUBMIT)
1. PDU Penerima (SMS-Deliver)
SMS Penerima (SMS-DELIVER) adalah pesan yang diterima oleh terminal
dalam bentuk PDU. Pada PDU ini terdapat beberapa meta-informasi yang dibawa,
antara lain:
1. SCA (Service Center Address)
Berisi informasi SMS-Center
2. OA (Orginating Address)
Berisi informasi nomor pengirim
3. DCS (Data Coding Schema)
Berisi informasi skema pengkodean data yang digunakan
4. SCTS (Service Center Time Stamp)
Berisi informasi waktu
5. UD (User Data)
Berisi informasi data-data utama yang dibawa
2. PDU Pengirim (SMS-Submit)
PDU pengirim memiliki informasi-informasi yang sama dengan
PDU penerima, sementara yang berbeda adalah berupa informasi.
1 MR (Message Reference)
Parameter yang mengindikasikan nomor referensi SMS-Pengiriman.
2 DA (Destination Address)
Berisi informasi nomor alamat yang dituju
3. VP (Validity Period)
Berisi informasi jangka waktu validitas pesan pada jaringan.
2.8.3 Perintah AT (Attention Command)
AT Command berasal dari kata attention command. Attention berarti
peringatan atau perhatian, command berarti perintah atau instruksi. Maksudnya
ialah perintah atau instruksi yang dikenakan pada modem atau handset. Command
diperkenalkan oleh Dennis Hayes pada tahun 1977 yang dikenal dengan “smart
commit to user
Perintah AT Commands digunakan untuk berkomunikasi dengan terminal
(modem) melalui gerbang serial pada komputer. Dengan penggunaan perintah AT
Commands dapat diketahui atau dibaca kondisi dari terminal. Seperti mengetahui
kondisi sinyal, Kondisi baterai, mengirim pesan, membaca pesan, menambah item
pada daftar telepon dan sebagainya (Ferry, 2003: 7) . Pada tabel di bawah ini,
diperlihatkan beberapa jenis perintah AT yang berhubungan dengan penanganan
pesan-pesan SMS.
Tabel 2.3 Perintah AT Command
AT Command Fungsi
mempermudah untuk mengetahui segala informasi yang terdapat pada handset
tersebut. Dengan menggunkan instruksi tertentu kita akan dapat mengetahui merk,
nomor IME dan lainnya. Selain itu dengan AT Command kita bisa menyetting
instruksi atau mengaktifkan instruksi pada handset untuk melakukan fungsi
tertentu, misalnya melakukan panggilan, mengirim sms, dan sebagainya. Dalam
pengakses AT Command hal pertama yang harus dilakukan adalah memastikan
komputer dan handset telah terhubung melalui port COM (menggunakan kabel
R232) atau melalui COM virtual pada Windows (biasanya menggunakan kabel
USB sebagai port COM, khusus penggunaan kabel USB pastikan bahwa driver
kabel tesebut sudah terinstal). Untuk membaca perintah dari komputer, sebuah
commit to user
Tabel 2.4 Perintah AT-Command untuk setting pengiriman SMS
2.8.4 Bahasa Assembly
Secara fisik, mikrokontroler bekerja dengan membaca instruksi yang
tersimpan di dalam memori. Mikrokontroler menentukan alamat dari
memori program yang akan dibaca dan melakukan proses baca data di memori.
Data yang dibaca diinterprestasikan sebagai instruksi. Alamat instruksi
disimpan oleh mikrokontroler di register, yang dikenal sebagai program
counter. Instruksi ini misalnya program aritmatika yang melibatkan 2
register (Anonim_A, --).
Mikrokontroler AT89S51 memiliki sekumpulan instruksi yang sangat
lengkap. Instruksi MOV untuk byte dan bit dikelompokkan sesuai dengan mode
pengalamatan (addressing modes). Mode pengalamatan menjelaskan
bagaimana operand dioperasikan. Bentuk program assembly yang umum
ialah sebagai berikut:
Isi memori ialah bilangan heksadesimal yang dikenal oleh mikrokontroler
yang merupakan representasi dari bahasa assembly yang telah dibuat. Mnemonic
atau opcode ialah kode yang akan melakukan aksi terhadap operand.
commit to user
membutuhkan 1, 2 atau lebih operand, kadang juga tidak perlu operand.
Sedangkan komentar dapat menggunakan tanda titik koma (;). Berikut contoh
jumlah operand yang berbeda-beda dalam suatu assembly (Anonim_A, --).
CJNE R5,#22H, aksi ;dibutuhkan 3 buah operand
MOVX @DPTR, A ;dibutuhkan 2 buah operand
RL A ;1 buah operand
NOP ;tidak memerlukan operand
2.8.5 Instruksi Mikrokontroler AT89S51
Instruksi pada mikrokontroler digunakan untuk menjalankan program
sesuai dengan perintah yang diinginkan. Di bawah ini merupakan instruksi yang
dapat digunakan untuk memprogram mikrokontroler AT89S51 (Anonim_A, --).
1. ACALL (Absolute Call)
Instruksi ACALL digunakan untuk memanggil sub rutin program
(Anonim_A,--) diakses tanggal 15 Juni 2010).
Contoh :
START:
ACALL TUNDA ; Panggil Procedure penundaan waktu ….
TUNDA: ; Label Tunda
MOV R7,#0FFH ; Isikan Register 7 dengan data 0FFH(255)
2. ADD (Add Immediate Data)
Instruksi ini akan menambah 8 bit data langsung ke dalam isi akumulator
dan menyimpan hasilnya pada akumulator.
Contoh : Add A, #data
Add A, #@R1 ; Add indirect address
Add A, R6 ; Add register
commit to user
3. CJNE (Compare Indirect Address to Immediate Data)
Instruksi ini akan membandingkan data langsung dengan lokasi
memori
yang dialamati oleh register R atau Akumulator A. Apabila tidak sama
maka
instruksi akan menuju ke alamat kode.
Format : CJNE R,#data,Alamat kode
5. DEC (Decrement Indirect Address)
Instruksi DEC akan mengurangi isi lokasi memori yang ditujukan
oleh
register R dengan 1 dan hasilnya disimpan pada lokasi tersebut.
Contoh: DEC 40H
DEC R7 ; decrement register
6. DJNZ (Decrement Register And Jump If Not Zero)
Instruksi DJNZ akan mengurangi nilai register dengan 1 dan jika hasilnya
sudah 0 maka instruksi selanjutnya akan dieksekusi. Jika belum 0 akan menuju ke
alamat kode.
Format : DJNZ Rr,Alamat Kode
7. INC (Increment Indirect Address)
Instruksi INC akan menambahkan isi memori dengan 1 dan
menyimpannya pada alamat tersebut.
Contoh: INC A
commit to user
ACALL Long_Delay ; Panggil Procedure penundaan waktu
JMP Loop ; Loncat ke Procedure Loop
9. MOV
Instruksi ini untuk memindahkan isi akumulator/register atau data
dari nilai luar atau alamat lain.
Contoh :
MOV A,#40H
MOV @RO,A
MOV C, P1.0
MOV DPTR, #20H
MOVC A, @A+DPTR ; pindahkan kode memori offset dari data pointer ke A
MOVX @DPTR, A ; Pindahkan akumulator ke memori eksternal yang dialamati
; oleh data pointer
10. RET (Return from subroutine)
Instruksi untuk kembali dari suatu subrutin program ke alamat terakhir
subrutin tersebut di panggil.
11. SETB (Set Bit)
Instruksi SETB untuk mengaktikan atau memberikan logika 1 pada sebuah
bit data.
Format :
SETB A.1 (memberikan logika 1 pada accumulator bit ke 1)
SETB P1.1 (memberikan logika 1 pada Port 1 bit ke 1)
commit to user 12. CLRB (Clear Bit)
Instruksi CLRB untuk memberikan logika 0 pada sebuat bit data.
Format :
CLRB A.1 ; memberikan logika 0 pada accumulator bit ke 1
commit to user BAB III
DESAIN DAN PERANCANGAN
3.1 Deskripsi Sistem
Sistem Smart House menyesuaikan dengan pesatnya kemajuan teknologi,
yaitu dengan menggunakan ponsel orang dapat dengan mudah membuka dan
menutup korden pada jendela rumah dan on/off pada terminal listrik. Sistem ini
terdiri atas dua bagian utama, dimana masing-masing bagian tersusun atas
komponen perangkat keras (hardware) dan komponen perangkat lunak (software).
Pada bagian yang pertama sistem ini menggunakan ponsel (telepon
selular) yang selalu kita bawa di saat kita melakukan aktivitas sehari-hari, maka
tidak asing bila alat elektronik tersebut digunakan untuk media komunikasi, pada
bagian ini perangkat tersebut kita gunakan sebagai komponen inti untuk
menjalankan kebutuhan rumah tangga, peran ponsel tersebut untuk menjalankan
korden/tirai secara jarak jauh, misal di luar kota ataupun sedang di luar rumah.
Cukup dengan kita mengetikkan bahasa isyarat dengan fasilitas SMS korden
tersebut dapat membuka dan menutup sesuai yang dikehendaki.
Bagian yang kedua yaitu ponsel yang sifatnya penerima dari isyarat yang
telah dikirim oleh ponsel perintah, alat ini selalu standby bersama perangkat
mikrokontroller yang mengolah data dan membuat suatu output ke mekanik,
deskripsinya suatu ponsel menerima suatu bahasa isyarat dari nomor tertentu
(ponsel pengirim) dengan cepat akan melakukan perintah ke IC Mikrokontroller
tersebut, dari hal-hal yang telah di kemukakan maka IC tersebut akan melakukan
suatu pekerjaan dan pada akhirnya motor DC berputar membuka korden/tirai yang
telah terpasang, disamping hal tersebut port-port output yang masih bebas
digunakan untuk menghidupkan beberapa lampu (terminal listrik).
3.2 Diagram Blok Perancangan
Perancangan dalam pembuatan sistem ini meliputi dua bagian yaitu
perancangan perangkat keras dan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras
commit to user
komunikasi dari ponsel pengirim dan penerima, kemudian dilanjutkan pengolahan
data dari ponsel untuk menggerakan korden. Perancangan perangkat lunak
meliputi semua program penunjang yang digunakan untuk mengoperasikan
pengendali mikrokontroler AT89S51 dan pengendali komputer. Perangkat lunak
ini akan mengatur keseluruhan kerja alat.
Gambar 3.1 Diagram blok sistem keseluruhan
Ponsel mengirimkan data melalui Short Message Service (SMS) dengan isyarat
yang ditetapkan dan diterima oleh ponsel penerima melalui media tersebut
kemudian signal digital tersebut diterima oleh IC Mikrokontroller untuk
melakukan suatu proses, jika perintah dari SMS tersebut sesuai dengan program
yang telah dibuat maka akan melakukan perintah ke relay yang terpasang,
tentunya jika relay tersebut menutup maka akan mengalirkan arus yang terhubung
ke motor DC yang memutarkan mekanik korden, sedangkan triac juga
mendapatkan suatu perintah dari IC mikrokontroller untuk menghidupkan lampu.
3.3 Analisa Kebutuhan
Dalam pembuatan alat sistem ini memerlukan beberapa perangkat
hardware, software dan alat pendukung yang saling menyebabkan keterkaitan,
perangkat-perangkat tersebut antara lain :
commit to user 3.3.1 Hardware
a. Blok Telepon Selular
Ponsel dipergunakan untuk komunikasi suatu data dengan cara mengetik suatu simbol/abjad melalui fasilitas SMS, pada blok ini terdapat dua telapon selular/ponsel sebagai pengirim dan penerima. Pada komunikasi ini ponsel penerima hanyalah menerima satu nomor pengirim yang digunakan.
b. Blok Mikrokontroler
Rangkaian pengendali dari alat yang berugas mengatur kerja rangkaian dengan cara mengendalikan input output yang diberikan ke rangkaian mikrokontroler.
c. Blok Relay dan Mekanik Motor DC
Komponen yang memperoleh tugas untuk membuat medan magnet sekitarnya sehingga dapat merubah posisi saklar yang ada di dalam relay tersebut, sehingga menghasilkan arus listrik yang lebih besar, untuk hal tersebut maka tercapailah rpm maksimal dari tegangan yang di supplykan ke motor DC.
d. Blok Triac sebagai pemerintah lampu
Triac adalah komponen yang tak dapat ditinggalkan untuk keperluan menghantarkan arus bolak- balik besar tanpa disertai rugi, dan dengan sarana tegangan kemudi kecil. Dari pin IC melakukan perintah untuk menutup saklar, sehingga lampu dapat teraliri arus listrik dan dapat menyala. Sistem ini tidak jauh berbeda dari sistem relay.
e. Blok Catu Daya
Trafo digunakan untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang diperlukan alat/rangkaian dari tegangan AC menjadi tegangan DC.
3.3.2 Software a. Visio
Program yang digunakan untuk menggambar flowchart dari alat yang dibuat.
b. Protel
commit to user c. Notepad
Merupakan software untuk menulis program. d. Wordpad
Merupakan software untuk mengecek kesalahan yang terjadi pada program.
e. Asm_51
Digunakan untuk mengubah file dengan ekstensi ASM menjadi ekstensi HEX.
f. Aec_isp
Digunakan untuk mengambil file dengan ekstensi HEX dan memprogram ke dalam mikrokontroler AT89S51.
3.3.3 Alat Pendukung a. Solder
Alat yang digunakan untuk memanaskan timah patri untuk menyambung komponen-komponen elektronika dengan PCB.
b. Multimeter
Merupakan alat untuk mengukur arus, tegangan dan hambatan dari suatu komponen maupun rangkaian.
c. Obeng
Digunakan untuk merapatkan sekrup/mur dengan rangka yang terdiri atas obeng plus dan minus.
d. Bor
Untuk melubangi pcb maupun rangka. e. Cutter
Alat ini digunakan untuk memotong pcb serta rangka. f. Tang
Alat ini digunakan untuk memotong dan mengupas kabel maupun memotong kaki komponen.
g. Minyak Damar (Gondorukem)
Digunakan untuk melapisi jalur pcb agar tembaga tidak mudah terkelupas saat disolder berulang-ulang dan tidak mudah berkarat.
h. Lotfett
commit to user i. Plastic Still
Untuk menutupi soldiran kabel dengan konektor yang banyak agar tidak mudah lepas.
3.4 Alur Tahapan Pembuatan
Dalam perancangan dan pembuatan alat membuka dan menutup korden tahapan yang dilakukan adalah membuat rancangan alat yang akan dibuat, kemudian mencetaknya ke dalam pcb serta melubanginya. Kemudian memasang setiap komponen dengan benar di pcb dan mensoldernya. Rangkaian minimum sistem dibuat dan diuji juga dengan rangkaian tiap bloknya, pengisian program dan dilakukan uji coba keseluruhan alat, jika kesalahan terjadi maka diperbaiki dan diperiksa ulang. Setelah selesai alat dipasang dalam rangka yang telah dibuat.
Gambar 3.2 Tahapan Pembuatan alat
Membuat rangkaian dan mencetak pcb Merangkai minimum
AT89S51
Merangkai blok telepon selular, blok catu daya, blok rangkaian relay, blok motor DC, dan blok lampu.
Pengujian tiap blok rangkaian
Hasil
Menyatukan alat dengan rangka Pengujian keseluruhan alat
commit to user 3.5 Perancangan Bagian Perangkat Keras
Dalam pembuatan sistem alat ini ada beberapa tahap yang harus dilakukan.
Tahap yang dilakukan antara lain merancang rangkaian yang digunakan dan
mencetak layout PCB. Dalam perancangan perangkat keras ada beberapa
rangkaian meliputi :
3.5.1 Telepon Selular
Komunikasi yang dipakai pada bagian ini ialah Telepon Selular/Handphone
Sebagai pengirim dan penerima yang terhubung dengan konektor DB9 pada
rangkaian yang terhubung dengan pin 3.0 rx dan 3.1 tx, dan pada akhirnya
melakukan perintah untuk IC Mikrokontroler AT 89S51 untuk menjalankan
output yang dikehendaki., sehingga jika ponsel penerima mendapatkan SMS dari
nomor tersebut maka akan menjalankan perintah selanjutnya.
Gambar 3.3 Konektor DB9 yang terhubung ke Handphone
3.5.2 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Pada bagian ini perlunya direncanakan untuk tahap perangkaian setiap
komponen yang terpasang ke dalam PCB, pada bagian ini otak dari rangkaian
adalah IC Mikrokontroller AT 89S51 yang melalui port-portnya untuk
mengendalikan beberapa komponen guna menjalankan suatu mekanik ataupun
commit to user
perlunya media selular untuk mengirim dan menerima data, yang dimana data
tersebut untuk perintah rangkaian mikrokontroller yang akan direncanakan.
Gambar 3.4 Rangkaian mikrokontroler AT89S51 yang terhubung ke
komponen lainya AT 89S51
Blok Triac 1
232
commit to user
Secara keseluruhan rangkaian tersebut memiliki kinerja seperti berikut :
Gambar 3.5 Flow Chat Sistem kerja Mikrokontroler
3.5.3 Catu Daya
Catu daya yang digunakan adalah trafo step down yang berfungsi
menurunkan tegangan dari jala-jala PLN sesuai dengan kebutuhan. Arus yang
dihasilkan trafo masih berupa AC (bolak- balik) akan diubah menjadi DC(searah)
oleh rangkaian penyearah yang berupa dioda dan difilter oleh kapasitor. LM7805
merupakan pengatur tegangan keluaran dari sebuah catu daya agar efek dari naik
atau turunnya tegangan jala-jala tidak mempengaruhi tegangan catu daya sehingga
commit to user
Gambar 3.6 Rangkaian Catu Daya
3.5.4 Motor DC
Motor yang digunakan untuk membuka dan menutup korden adalah motor
DC pada mainan anak-anak. Dimana motor dihubungkan dengan relay 12V,
resistor dan transistor juga dihubungkan dengan saklar.
commit to user 3.5.5 Rangkaian Lampu
Gambar 3.8 Rangkaian Lampu
3.5.6 Mencetak PCB
Pola dan jalur yang telah dibuat melalui protel selanjutnya dicetak ke
dalam board, tahapannya sebagai berikut:
1. Mencetak gambar layout PCB yang telah jadi pada kertas.
2. Gambar disablon pada PCB yang akan digunakan.
3. PCB yang telah disablon dilarutkan dalam campuran H2O2, HCl dengan air
dengan perbandingan 1:1:4-5. Tempat yang digunakan harus selain logam.
4. PCB direndam ke dalam larutan, goyang- goyang wadah perendam PCB agar
seluruh lapisan tembaga yang tidak tertutup pola jalur PCB dapat terkikis
habis lebih cepat, sehingga diperoleh pola jalur yang diinginkan.
5. PCB dibersihkan dengan air untuk menghilangkan sisa larutan H2O2 dan HCl
dari papan PCB.
6. PCB dilubangi dengan menggunakan bor.
7. Untuk menghilangkan bekas jalur sablon pada PCB digunakan tiner/ bensin.
8. PCB dilapisi dengan minyak dammar agar tembaga pada PCB tidak mudah
commit to user 3.5.7 Mekanik
Mekanik korden terdiri dari motor DC yang memutar streng, sehingga
dalam proses streng tersebut mengajak kain korden untuk membuka, dan apabila
perintah tegangan listrik tersebut dibalik maka korden akan menutup, pada
rangkaian ini mekanik dilengkapi switch sebagai pembatas gerak korden tersebut.
3.6 Perancangan Bagian Perangkat Lunak 1. Pembuatan flowchart
Untuk menggambar flowchart dari diagram-diagram yang dibuat penulis
menggunakan Microsoft visio.
2. Perancangan skema rangkaian
Pada bagian ini software yang digunakan adalah protel, guna pembuatan
rangkaian elektronika pada PCB secara keseluruhan yang akan di buat,
sehingga setiap komponen akan terpasang dan terhubung dengan sesuai
yang dirancang.
Gambar 3.9 contoh perancangan elektronika pada protel
3. Perancangan assembly
Penulis menggunakan notepad untuk menuliskan rencana program yang
commit to user
kemudian disimpan kedalam bentuk file “.asm”. (Script assembly terlampir).
Gambar 3.10 Penulisan asembly pada notepad
4. Konversi ke dalam “.hex”
Program yang telah di tuliskan menggunakan notepad maka diteruskan untuk konversi dari bentuk file “.asm” ke dalam bentuk file “.hex”
menggunakan ASM 51 sebagai langkah prosedur untuk menjalankan alat
tersebut.
Gambar 3.11 Load program niko.asm
5. Load program ke Mikrokontroler
commit to user
progran ke dalam IC mikrokontroller, program yang diutarakan tersebut
adalah Aec_isp downloader program.
Ketika dibuka program downloader Aec_isp akan menampilkan jendela
sebagai berikut :
Gambar 3.12 Proses load file hex
Kemudian pilih bagian A lalu memasukkan nama program yang akan
didownload. Nama filenya adalah niko.hex, kemudian proses akan
berlanjut dengan inisialisasi memori program seperti berikut :
Gambar 3.13 Proses inisialisasi memori program
commit to user
Gambar 3.14 Download program ke IC AT89S51
3.7 Tahap Penyelesaian
Setelah selesai melakukan pembuatan alat pengering pakaian, langkah
selanjutnya adalah tahap penyelesaian. Tahapan – tahapan penyelesaiannya adalah:
a. Menggabungkan keseluruhan rangkaian menyusunnya dalam tempat yang telah
disiapkan.
b. Memasukkan program yang telah ditulis di notepad kedalam IC AT89S51.
Langkah ini dilakukan setelah alat selesai dirangkai.
c. Melakukan uji coba alat yang telah berisi program untuk melihat hasilnya
apakah alat sudah dapat bekerja dan berjalan dengan baik sesuai dengan yang
commit to user BAB IV
IMPLEMENTASI DAN ANALISA
4.1 Uji Coba Alat
Untuk mengetahui bahwa alat yang telah dirangkai dapat beroperasi
dengan benar dan berjalan sesuai fungsi yang diharapkan, maka perlu dilakukan
pengujian tiap-tiap blok.
Dalam pangujian tersebut, pada bab ini di jelaskan percobaan yang telah
dilakukan untuk mengetahui respon kerja alat yang telah dirancang.
Sebelum pengujian alat terlebih dahulu menyiapkan peralatan yang
dibutuhkan serta menyiapkan peralatan yang akan di uji. Adapun alat yang akan di
uji secara keseluruhan dapat dilihat gambar 4.1, sementara urutan langkah pada
proses pengujian adalah sebagai berikut :
1. Menghubungkan perangkat Telepon Selular dengan alat yang akan di uji
2. Melakukan proses pengujian pada alat
3. Analisa hasil pengujian
Gambar 4.1 Diagram pengujian alat
Untuk mengetahui kemampuan dan sistem kerja alat apakah sudah selesai
dengan perencanaan yang diinginkan maka dalam melakukan pengujian dilakukan
uji coba tiap-tiap blok secara berurutan.
4.1.1 Pengujian Rangkaian
Untuk mengetahui apakah rangkaian yang telah dirancang dapat berfungsi
dan terhubung dengan baik serta sesuai yang kita buat. Lakukan penulisan melalui
pesan singkat ponsel dengan simbol (*1) untuk membuka korden, simbol (*2)
untuk menghidupkan lampu, (#1) untuk menutup korden, dan (#2) untuk
mematikan lampu, dan (*3, #3) untuk control terminal 3.
commit to user 4.1.1.1 Langkah Pengujian
1. Setelah ponsel penerima terpasang dilakukan pengiriman SMS dari ponsel
dengan nomor pengirim yang telah disetting, dan perlu diketahui bahwa
pada ponsel penerima harus steril dari SMS terlebih dahulu.
2. Setelah program yang dibuat dan diisikan ke dalam mikrokontroller dan
semua rangkaian terhubung dengan baik, maka komponen mengolah
bahasa isyarat dari pesan singkat tersebut.
3. Jika kode tepat korden akan bergerak membuka, dan lampu akan hidup
(terminal on).
4. Kode SMS sebaliknya digunakan untuk menutup korden dan lampu mati
(terminal off).
4.1.1.2Hasil Pengujian
Dari pengujian dapat diketahui alat dapat berfungsi sebagaimana
seharusnya, dengan kode pengetikan SMS (*1) maka port mikrokontroller
berlogika 1 kemudian melakukan perintah untuk relay dilanjutkan membuka
korden, dan logika 0 akan otomatis jika korden tersebut menyentuh switch. Kode
SMS (#1) yang diketikkan yaitu untuk melakukan pesintah dari IC guna
membalik arus Motor DC untuk berputar balik, dan saat korden tertutup Motor
DC akan berhenti seperti halnya analogi di atas. Untuk pelengkap penulis
menambahkan lampu, jadi jika handphone pengirim mengirimkan kode (*2) maka
port IC akan melakukan perintah TRIAC, dan pada akhirnya lampu tersebut
hidup, karena aliran listrik pada output rangkaian tersebut menutup. Dan
selanjutnya lampu akan mati jika perintah SMS (#2), maka IC Mikrokontroller
commit to user
Gambar 4.2 Skema Rangkaian Alat
Sebelum perintah-perintah di atas tersebut dijalankan perlunya dilakukan
catu daya untuk mensupply tegangan DC yang diperlukan terhadap
komponen-komponen yang bersangkutan, sebelum semuanya terjadi kesalahan dan akhirnya
alat tersebut tidak berjalan dengan sebagaimana mestinya maka perlu dilakukan
pengecekan catu daya yang diperlukan.
Pengujian rangkaian catu daya dilakukan dengan tahapan sebagai berikut :
1. Panel penunjuk multimeter diarahkan pada Volt DC.
2. Multimeter diatur nilainya sesuai dengan tegangan yang akan diukur.
3. Kabel merah pada multimeter dihubungkan dengan kutub positif trafo dan
kabel hitam dihubungkan dengan kutub negatif trafo.
4. Jika jarum pada multimeter menunjukkan nilai yang tepat maka trafo dalam
keadaan baik.
Pada rangkaian ini menggunakan trafo step down. Tegangan listrik rumah
sebesar 220 Volt diubah menjadi 5 Volt. Besaran tegangan yang dihasilkan trafo Handphone
AT 89S51
Blok Triac 1
232
commit to user
tersebut masih merupakan tegangan AC dan kemudian diubah menjadi tegangan
DC menggunakan rangkaian penyearah. Rangkaian tersebut menggunakan empat
buah dioda, digunakan dioda karena kemampuan dioda yang hanya mengalirkan
arus searah.
Gambar 4.3 Pengujian rangkaian catu daya
Untuk mengetahui kemampuan dan sistem kerja alat apakah sudah selesai
dengan perencanaan yang di inginkan maka dalam melakukan pengujian
dilakukan uji coba tiap blok secara berurutan.
4.2 Pembahasan
Setelah semuanya terhubung dengan benar dan arus catu daya sudah
mengalir dengan sebagaimana mestinya sudah dikatakan bahwa rangkaian
tersebut aktif dan dengan program yang telah di download maka IC tersebut siap
untuk melakukan perintah yang diberikan dari input yang diberikan. Bila pengirim
pertama melakukan perintah melalui pesan singkat maka akan diterima oleh
penerima yang alat tersebut terhubung ke port 3.0 (rx) dan port 3.1 (tx) sebagai
komunikasi melalui socket DB9, jika hal tersebut dilakukan maka IC
mikrokontroller tersebut bekerja, dapat dianalogikan jika pesan tersebut mengirin
symbol (*1) maka port output 2.0 yang terhubung ke blok relay akan membentuk
commit to user
singkat tersebut menunjukan symbol (#1) maka port output 2.1 yang terhubung ke
relay juga seperti halnya port 2.0 membentuk logika 1 sehingga motor DC
tersebut berputar terbalik, dan mengakibatkan koden tersebut menutup. Bila pesan
singkat tersebut menunjukan symbol (*2) maka port output 0.0 melakukan logika
0 yang terhubung ke triac yang akan memproses lempu untuk hidup, karena untuk
memberikan beda tegangan, apabila symbol (*3) maka port output 0.1 akan sama
halnya port 0.0. Bila (#2, #3) maka port 0.0 dan 0.1 tersebut membuatkan logika 1
commit to user BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari keseluruhan proses pembuatan tugas akhir ini, dapat disimpulkan
sebagai berikut :
1. Mikrokontroler AT89S51 berfungsi sebagai pengendali utama pada
pemrosesan Smart House.
2. Mekanik dijalankan menggunakan telepon selular (handphone) melalui
fasilitas SMS sebagai perintah.
3. Untuk mengendalikan rangkaian mekanik, sembarang nomor handphone
dapat digunakan sebagai media pengirim.
4. Rangkaian mekanik tersebut dapat dikontrol dengan jarak jauh tanpa
adanya keterbatasan jangkauan.
5. Dapat di implementasikan untuk fungsi lain, misal menghidupkan lampu,
dan pompa air.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian dalam pembuatan Prototipe Smart House via SMS
yang Berbasis Mikrokontroler AT89S51, maka penulis memberikan saran kepada
pembaca dalam rangka kemajuan alat ini ke depan, diantaranya :
1. Pengembangan model prototype/replika Smart House Membuka dan menutup
korden tersebut dapat diterapkan ke dalam mekanik korden yang
sesungguhnya, misalnya dengan menggunakan motor AC.
2. Menambahkan arus catu daya yang digunakan sebagai charger Handphone
penerima, karena terbatasnya daya tahan baterai pada Hanphone tersebut.
3. Port-port yang tersisa pada kaki mikrokontroller dapat difungsikan sebagai
pengendali kebutuhan rumah tangga yang lainnya.
4. Memberikan laporan (feedback) ke ponsel pengirim tentang status alat yang
commit to user DAFTAR PUSTAKA
Ann. T,dan dewi. S, 2008, Motor DC dan motor stepper, www.shutterstock.com,
diakses pada Agustus 2010
Anonim_A, --, Bahasa Assembly,
http://www.find-docs.com/bahasa-assembly-pada-mikrokontroller-at89s51~.html, dikses tanggal 15 Juni 2010.
Anonim_B, --, Dioda, www. inovativeelectronics.com /artikel/AN73.pdf, diakses
pada 20 Juli 2010.
Anonim_C,--,Komponen-KomponenElektronika,
http://p_musa.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/..../Komponen.pdf diakses pada 11 Juli 2010.
Anonim_D, 2003, PC & Suite T230. China : Sony Company.
Anonim_E, --, BT 139, www.alldatasheet.com, diakses pada 25 Juli 2010.
Gunawan dan Ferry, 2003, Pemrograman Mikrokontroler AT89S51 dengan
Assembler. Yogyakarta : Gava Media.
M.Barawi, 1986, Intergrated Electronics. Jakarta : Erlangga.
Putra. Agfianto Eko, 2004. Belajar Mikrokontroller AT89C51/52/55 Teori dan
Aplikasi. Yogyakarta : Gava Media.
Tokheim. Roger L, 2001, Elektronika Digita, Yogyakarta : Grava Media.
Wasito S. 2001, Vademekum Elektronika, Jakarta : Gramedia.
commit to user
commit to user call clr_ram ;hapus bufer sms
er_con: mov dptr,#p_ate0 ;kirim perintah call command ;AT
commit to user mov dptr,#j_ok
call ceking ;jawaban 'OK' mov a,flag
cjne a,#1,er_con ;salah,--> ulang perintah AT clr connect ;benar,--> led connect on clr f0
mov dptr,#p_mem ;memory me call command ;AT
jnb f0,$ ;tunggu jawaban call delay
mov dptr,#p_font ;memory me call command ;AT
jnb f0,$ ;tunggu jawaban call delay
lagi: mov dptr,#p_read ;perintah call command ;baca sms call clr_ram ;hapus bufer sms call delay
commit to user
inc dptr ;perintah selanjutnya jmp cmd
;======================================== ;Interupsi Serial disimpan pada alamat r1
;---
inc r1 ;alamat berikutnya
commit to user
XTIM0: reti
;=================================================== ;Cek Jawaban HP; dptr=jml,referensi; sama --> flag=1
;--- ceking: mov flag,#1 ;flag benar
mov r1,#dthp u_cek: mov a,#0
movc a,@a+dptr ;jml referensi cjne a,#255,l_cek ljtx: mov flag,#0 ;tidak sama, flag=salah --> selesai
ret
;=============== ;PDU; r1=data hp ;---
commit to user p_mem: db 'AT+CPMS="ME"',13,10,255 p_font: db 'AT+CMGF=1',13,10,255 p_ate0: db 'ATE0',13,10,255
p_read: db 'AT+CMGR=1',13,10,255 no_hp: db '85728756460',255
j_ok: DB 13,10,'OK',255 j_atr: db 13,10,'+CMGR:',255 p_del1: db 'AT+CMGD=1',13,10,255 p_del2: db 'AT+CMGD=2',13,10,255
