Sistem Proteksi Brankas Berpassword Menggunakan Selenoid Door Lock Sebagai Pembuka Brankas Berbasis Mikrokontroller Atmega32 Chapter III V

(1)

BAB 3

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1. Diagram Blok Rangkaian

Mikrokontroller

LCD Photodioda

Power Suplay

infrared

Keypad

Solenoid Door lock

Gambar 3.1. Diagram Blok Rangkaian 3.1.1 Fungsi Tiap Blok

Blok mikrokontroller : Mengkonversi dari data dari sensor dan sebagai

pengontrol

(2)

Blok photodiode : sebagai sensor pendeteksi terbuka atau

tidak berangkas

4. Blok LCD : Sebagai display

5. Blok power supply : Sebagai penyedia tegangan ke system dan

Sensor

6. Block sonenoid door lock : sebagai kunci elektrik yang akan mengunci

brangkas

3.2. Rangkaian Mikrokontroller ATMega32

Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA32 dapat dilihat

pada gambar di bawah ini :

Gambar 3.2 Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA32

Dari gambar 3.2, Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari

seluruh sistem yang ada.Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC

Mikrokontroler Atmega32.Semua program diisikan pada memori dari IC ini

(3)

Pin 12 dan 13 dihubungkan ke XTAL 8.000000 MHz dan dua buah

kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler

Atmega32 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan

masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi ke rendah akan me-reset

mikrokontroler ini.

Untuk men-download file heksadesimal ke mikrokontroler, Mosi, Miso,

Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke Jack 10 Pin

header sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP

Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel.

Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak

pada kaki 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke

ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena

mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

3.3. Rangkaian Regulator (Penstabil tegangan)

Rangkaian ini berfungsi untuk memberikan supply tegangan ke seluruh

rangkaian yang ada. Keluaran rangkaian Regulator ini yaitu 5 volt, keluaran 5

volt.

Gambar 3.3 Rangkaian regulator

Adaptor yang di gunakan yaitu adaptopr 12 Volt, adaptor berfungsi untuk

menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt DC.Regulator tegangan 5

volt (LM7805) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun

terjadi perubahan pada tegangan masukannya.LED hanya sebagai indikator

(4)

3.4. Perancangan Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal

Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena

mikrokontroler dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632

sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi

tampilan karakter. Pemasangan potensio sebesar 5 KΩ untuk mengatur kontras

karakter yang tampil.Gambar 3.4 berikut merupakan gambar rangkaian LCD yang

dihubungkan ke mikrokontroler.

Gambar 3.4. Rangkaian LCD

Dari gambar 3.4, rangkaian ini terhubung ke PB.0... PB.7, yang

merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter,

komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data

secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat

dikendalikan oleh Mikrokontroller ATMega8535.

3.5. Rangkaian infrared dan photodiode

(5)

Rangkaian sensor photodioda merupakan salah satu rangkaian sensor yang

terdapat di dalam perangkat elektronik.Dan biasanya sering digunakan untuk

perangkat yang membutuhkan gerakan dan juga beberapa kinerja untuk

menggerakkan perangkat tersebut.Rangkaian sensor tersebut bisa berupa

rangkaian sensor suhu, cahaya, gerak dan juga infra merah.

Rangkaian sensor sederhana infrared yang biasa digunakan untuk

membuat rangkaian robot line follower. Pastinya dalam membuat rangkaian

sensor Infrared atau biasa disebut rangkaian sensor proximity ini, dibutuhkan

beberapa komponen seperti infrared itu sendiri yang akan berfungsi sebagai

sumber cahaya atau biasa disebut light Source dan juga sebuah photodioda yang

akan bertindak sebagai sensor cahaya Photodetector.

Cara kerja sensor halangan ini adalah komponen Photodioda akan

digunakan sebagai sensor cahaya dimana komponen sensor infrared tersebut yang

akan bertindak sebagai sumber cahaya. Ketika komponen Infrared akan

ditembakkan pada photodiode, maka cahaya akan langsung menuju ke sensor

photodioda yang menerima cahaya tersebut. komponen sensor Photodioda yang

menerima cahaya tersebut, akan memiliki nilai resistansi yang cukup rendah

sehingga menghasilkan tegangan yang besar.

3.6. Rangkaian solenoid door lock

Gambar 3.6. Rangkaian solenoid door lock

Rangkaian solenoid door lock atau kunci elektrik, ini menggunakan

(6)

maka colektor dan emitter dalam keadaan satu rasi. Sehingga solenoid hidup dan

menarik tuas.Diode berfungsi sebagai menghidari arus balik.

3.7. Rangkaian keypad

Gambar 3.7 rangkaian keypad 4x4

Keypad Matriks adalah tombol-tombol yang disusun secara maktriks

(baris x kolom) sehingga dapat mengurangi penggunaan pin input. Sebagai

contoh, Keypad Matriks 4×4 cukup menggunakan 8 pin untuk 16 tombol.Proses

pengecekkan dari tombol yang dirangkai secara maktriks adalah dengan teknik

scanning, yaitu proses pengecekkan yang dilakukan dengan cara memberikan

umpan-data pada satu bagian dan mengecek feedback (umpan-baliknya) pada

bagian yang lain. Dalam hal ini, pemberian umpan-data dilakukan pada bagian

baris dan pengecekkan umpan-balik pada bagian kolom. Pada saat pemberian

(7)

Mulai

Insialising

Selesai

Buka solenoid door lock Tampil LCD Input pasword

Masukan pasword

Input pasword == data?

tidak

ya

3.8. Diagram Alir

(8)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Atmega32

Karena pemrograman menggunakan mode ISP (In System

Programming) mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan

rangkaian dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program

downloader. Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis

mikrokontroler oleh program downloader yaitu Atmega32.

Gambar 4.1. Informasi Signature Mikrokontroler

Atmega32 menggunakan kristal dengan frekuensi 8.000000 MHz,

apabila Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa

dikatakan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.

4.2. Pengujian Regulator (penstabil tegangan)

Pengujian rangkaian regulator ini bertujuan untuk mengetahui tegangan

yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran

(9)

pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt.Dengan

begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak.

4.3. Interfacing LCD 2x16

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang

berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa

keterangan. LCD dihubungkan langsung ke Port D dari mikrokontroler yang

berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk

alfabet dan numerik pada LCD.Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS

dan RW: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk memberitahu

LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan data ke

LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0” dan set ( high ) pada

dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/

Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan

dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan

melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin

RW selalu diberi logika low ( 0 )

Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam

untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke

mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai

(10)

PORTD.7 = 1;

diaktifkan, maka pada LCD akan menampilkan status sensor dan pemberitahuan.

4.4. Pengujian infrared dan photodiode

Pengujian rangkaian sensor potodioda dan infrared dengan cara

menggukur tegangan yang dikirimkan ke mikrokontroler pada saat pancaran led

infrared dihalangi dengan tidak dihalangi.

Pengujian ini bertujuan, baik atau tidaknya sensor untuk di gunakan,

berikut adalah data sensor ketika di halangi dan tidak di halangi

Tabel 4.1 Hasil Pembacaan Sensor Photodoida

Instruksi Tegangan (V)

Saat brangkas di buka 0.0

Saat brangkas di tutup 4.9

4.5. Pengujian rangkaian solenoid door lock

Untuk pengujian solenoid door lock yaitu diberikan tegangan pada kaki

basis di transistor, maka transistor BC547 akan aktif (satu rasi) . Hal ini

menyebabkan kumparan pada solenoid door lock dialiri arus listrik. Dengan

demikian, knop solenoid door lock akan tertarik dan brangkas dapat dibuka.

Dioda berfungsi sebagai komponen pengaman transistor arus balik yang mungkin

timbul akibat dari aktifnya kumparan relay. maka transistor dalam keadaan tidak

aktif, untuk pengujian solenoid door lock dengan program di bwah ini.

(11)

}

void loop(void) {

digitalWrite(A1,HIGH);l1=1;

delay(1000);

digitalWrite(A1,LOW);l1=0;

delay(1000);

}

Setelah program di download ke mikrokontroler, solenoid door lock akan

mengalami kondisi tertarik dan tidak selama 1 detik.

4.6. Pengujian rangkain keypad

Gambar 4.2 skematik keypad

Untuk pengujian keypad ada beberapa tahap. Tentukan terlebih dahulu kolom

sebagai output dari mikrokontroler sedangkan baris sebagai input

kemikrokontroler.

Langkah pertama (Scanning kolom 1 PC0)

keluarkan output ke kolom 1(PC0)

kemudian deteksi penekanan baris1 (PC4)

(12)

Langkah kedua (Scanning kolom 2 PC1)

keluarkan output ke kolom 2 (PC1)

Langkah ketiga (Scanning kolom 3 PC2)

Langkah kempat (Scanning kolom 4 PC3)

Maka dapat dijalankan dengan program sebagai berikut.

#include <mega32a.h>

(13)

if (PINB.5 == 0) {lcd_putsf(“4”); delay_ms(300);} if (PINB.6 == 0) {lcd_putsf(“7”); delay_ms(300);} if (PINB.7 == 0) {lcd_putsf(“F”); delay_ms(300);} PORTB = 0b11111101;

delay_ms(30);

if (PINB.4 == 0) {lcd_putsf(“2”); delay_ms(300);} if (PINB.5 == 0) {lcd_putsf(“5”); delay_ms(300);} if (PINB.6 == 0) {lcd_putsf(“8”); delay_ms(300);} if (PINB.7 == 0) {lcd_putsf(“0”); delay_ms(300);}

PORTB = 0b11111011;

delay_ms(30);

if (PINB.4 == 0) {lcd_putsf(“3”); delay_ms(300);} if (PINB.5 == 0) {lcd_putsf(“6”); delay_ms(300);} if (PINB.6 == 0) {lcd_putsf(“9”); delay_ms(300);} if (PINB.7 == 0) {lcd_putsf(“E”); delay_ms(300);}

PORTB = 0b11110111;

delay_ms(30);

if (PINB.4 == 0) {lcd_putsf(“A”); delay_ms(300);} if (PINB.5 == 0) {lcd_putsf(“B”); delay_ms(300);} if (PINB.6 == 0) {lcd_putsf(“C”); delay_ms(300);} if (PINB.7 == 0) {lcd_putsf(“D”); delay_ms(300);}

(14)

lcd_puts(temp);

}

void main(void)

{

PORTC = 0xff;

DDRC = 0x0f;

while(1)

{

tampil_string();

};

(15)