PEMANFAATAN MODUL SUARA SEBAGAI PENGINGAT KECEPATAN PADA SEPEDA MOTOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8 LAPORAN TUGAS AKHIR CLINTON E SIHITE

(1)

PEMANFAATAN MODUL SUARA SEBAGAI PENGINGAT KECEPATAN PADA SEPEDA MOTOR BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA8

LAPORAN TUGAS AKHIR

CLINTON E SIHITE 152408047

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

(2)

PEMANFAATAN MODUL SUARA SEBAGAI PENGINGAT KECEPATAN PADA SEPEDA MOTOR BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA8

LAPORAN TUGAS AKHIR

DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI TUGAS DAN MEMENUHI SYARAT MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA

CLINTON E SIHITE 152408047

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERNYATAAN ORISINALITAS

PEMANFAATAN MODUL SUARA SEBAGAI PENGINGAT KECEPATAN PADA SEPEDA MOTOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8

LAPORAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwa laporan tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya

Medan, Juni 2018

CLINTON E SIHITE 152408047

(4)

ii

(5)

PEMANFAATAN MODUL SUARA SEBAGAI PENGINGAT KECEPATAN PADA SEPEDA MOTOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8

ABSTRAK

Kecepatan tinggi dalam berkendara merupakan faktor utama penyebab kecelakaan lalu lintas.Oleh karena itu adanya peralatan pembatas kecepatan untuk menekan jumlah kecelakaan adalah sangat penting. Sistem pembatas kecepatan untuk mobil sudah tersedia di pasaran,namun untuk sepeda motor belum tersedia. Dalam perancangan alat pengingat kecepatan pada sepeda motor menggunakan beberapa komponen sepertiPower Supply untuk Mensupply seluruh sistem, Liquid Cristal Display(LCD) sebagai output tampilan, ATMega8 untuk pusat pengendali seluruh sistem, Motor DC sebagai sumber kecepatan, Sensor cahaya(Optocoupler) sebagai pendeteksi kecepatan, Modul Suara berfungsi dalam memproses suara, Speaker berfungsi sebagai output (penghasil suara). Penelitian ini bertujuan untuk membuat alatpembatas kecepatan sepeda motor berbasis mikrokontroler ATMega8 yang aman bagi pengendara sepeda motor.

Pada alat ini, settingkecepatan maksimal tersebut akan diprogram ke dalam mikrokontroler (ATMega8), kemudian kecepatan sepeda motor ditampilkan pada layar Liquid Cristal Display(LCD) dan apabila kecepatan pengendara telah mencapai ataupun melampaui batas kecepatan yang telah di setting maka akan ada pemberitahuan berupa suara sehingga alat ini diharapkan dapat menggurangi tingkat kecelakaan pada sepeda motor.

Kata Kunci : ATMega8, Liquid Cristal Display (LCD), Modul Suara, Power Supply, Sensor Cahaya (Optocoupler).

(6)

iv

UTILIZATION OF AN VOICE RECOGNATION MODUL AS SPEED REMINDER ON MOTORCYCLE USING ATMEGA8 MICROCONTROLLER

ABSTRACT

High speed driving is a major factor in the cause of traffic accidents. therefore the existence of speed limiting equipment to suppress the amount of accident is very important.

speed limiting system for cars already available in the market, but for motorcycles not yet available. In designing a speed reminder tool on a motorcycle uses several components such as Power Supply to supply the entire system, Liquid Cristal Display (LCD) as the display output, ATMega8 for the entire system controlling center, DC motor as a speed source, light sensor (Optocoupler) as speed detector , Voice Module works in processing sound, Speaker serves as output (sound producer). This study aims to create an ATMega8 microcontroller based motorcycle speed bike safe for motorcyclists. in this tool, the maximum speed settings will be programmed into the microcontroller (ATMega8), then motorcycle speed is displayed on the Liquid Cristal Display (LCD) screen and if the speed of the rider has reached or exceeded the speed limit set, so the tool is expected to reduce the accident rate on motorcycles.

Keywords: ATMega8, Liquid Cristal Display (LCD), Sound Module, Power Supply, Cahaya Sensor (Optocoupler).

(7)

PENGHARGAAN

Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-Nya sehingga penulis masih diberi kesehatan dan kesempatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan judul Pemanfaatan Modul Suara Sebagai Pengingat Kecepatan Pada Sepeda Motor Berbasis Mikrokontroler Atmega8.

Dalam melaksanakan penulisan laporan ini, penulis telah banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan dari banyak pihak, baik berupa material, informasi maupun dari segi administrasi baik secara langsung maupun tidak langsung. Penulis mengucapkan terimakasih kepada orangtua penulis yaitu Bapak M.Sihite dan Ibu S.Sitanggang yang senantiasa memberikan dukungan baik semangat, materi dan doa. Penulis juga mengucapkan terimaksih kepada:

1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, M.S selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Drs .Takdir Tamba, M.Eng.Sc. selaku Ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Drs .Takdir Tamba, M.Eng.Sc. selaku Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan kepada Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

4. Seluruh Staf Pengajar/Pegawai Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5. Abang saya Jerry Andreas Sihite SPd dan Kakak saya Ika Devi sihite SST yang telah memberikan dukungan dan motivasi kepada saya mulai dari pertama masuk kuliah di semester pertama hingga sekarang dalam proses pengerjaan laporan Tugas Akhir ini.

6. Seluruh anggota group COCO (Fran Kennedy Siregar, Azhariansyah Siregar, Arif Alriduan Hasibuan, Astri Christine Tobing, Cindy Ria Pangestika, Guswida Harahap dan Esnawati Rajagukguk) yang telah menjadi keluarga penulis selama berada di Medan.

7. Teman saya Inesti Rudangta Brahmana, Yosua Getmi Rajagukguk, Fitriani Purba yang telah menjadi teman kuliah penulis dari semester pertama hingga sekarang dan selalu membantu penulis dalam segala hal.

(8)

vi

Penulis menyadari dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini jauh dari kata sempurna karena keterbatasan ilmu yang dimiliki penulis, maka dengan kerendahan hati, penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan laporan Tugas Akhir ini.Semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca pada umumnya, dan bagi penulis khususnya.

Medan, Juni 2018

Penulis

(9)

DAFTAR ISI

PERNYATAAN ORISINALITAS ... i

PENGESAHAN TUGAS AKHIR ... ii

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... iv

PENGHARGAAN ...v

DAFTAR ISI... vii

DAFTAR TABEL ...x

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

BAB I PENDAHULUAN ...1

1.1 Latar Belakang ...1

1.2 Rumusan masalah ...2

1.3 Tujuan Praktek Proyek ...2

1.4 Batasan Masalah ...2

1.5 Manfaat Praktek Proyek ...2

BAB II LANDASAN TEORI ...3

2.1 Mikrokontroler ATmega8 ...3

2.1.1 Konfigurasi Pin ATMega8 ...3

2.1.2 Status Register ATMega8 ...5

2.1.3 Blok Diagram ATMega8 ...8

2.1.4 Fitur ATMega8 ...9

2.2 Motor DC ...9

2.3 Optocoupler...10

2.4 Power Supply ...11

2.4.1 Fungsi Power Supply ...11

(10)

viii

2.5 Liquid Crystal Display (LCD) ...12

2.5.1 Fungsi Pin Liquid Crystal Display (LCD 2*16M1632) ...13

2.5.2 Penulisan Data Register Data Liquid Crystal Display (LCD 2*16M1632) ...13

2.5.3 Pembacaan Data Register Data Liquid Crystal Display (LCD 2*16M1632) ..14

2.5.4 Susunan Alamat pada Liquid Crystal Display (LCD) ...14

2.6 Modul Audio Player Mp3 TF-16P ...15

2.7 Speaker ...15

BAB III METODE PENELITIAN ...17

3.1 Diagram Blok Sistem ...17

3.1.1 Penjelasan Fungsi Setiap Blok ...17

3.2 Rangkaian Power Supply Adaptor (PSA) ...18

3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8 ...19

3.4 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD) ...20

3.5 Rangkaian Sensor Cahaya (Optocoupler) dan Motor DC...22

3.6 Rangkaian Modul Suara ...23

3.7 Rangkaian Speaker...24

3.8 Flowchart Sistem ...26

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...27

4.1 Pengujian IC Mikrokontroler ATMega8 ...27

4.2 Pengujian Display dan Kaki Liquid Crystal Display (LCD) ...28

4.3 Pengujian Power Supply Adaptor (PSA) ...30

4.4 Pengujian Motor DC ...30

4.5 Pengujian Optocoupler...31

4.6 Pengujian ProgramModul Suara & Speaker ...33

4.7 Hasil dan Keadaan Alat pada Saat Kecepatan 80 km, 90 km, dan 100 km dan Program Keseluruhan ...33

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...37

5.1 Kesimpulan ...37

(11)

5.2 Saran ...37 DAFTAR PUSTAKA ...38 LAMPIRAN

(12)

x

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman Tabel

4.1 Pengujian Pin IC Mikrokontroler ATMega8 ... 27

4.2 Pengujian Pin Liquid Crystal Display (LCD) ... 28

4.3 Hasil Pengujian Power Supply Adaptor (PSA) ... 30

4.4 Hasil Pengujian Motor DC... 31

4.5 Hasil Pengujian Output Tegangan Optocoupler ... 31

4.6 Hasil dan Keadaan Alat pada Saat Kecepatan 80 km, 90 km, dan 100 km ... 34

(13)

DAFTAR GAMBAR

2.1 ATMega8 ... 3

2.2 Konfigurasi Pin ATMega8 ... 5

2.3 Status Register ATMega8 ... 7

2.4 Blok Diagram ATMega8 ... 8

2.5 Motor DC ... 9

2.6 Prinsip Kerja Optocoupler ... 10

2.7 Power Supply ... 11

2.8 Liquid Crystal Display (LCD) Dot Matrix 2*16 M1632 ... 13

2.9 Susunan Alamat Liquid Crystal Display (LCD) ... 14

2.10 Mp3 TF 16-P ... 15

2.11 Prinsip Kerja Speaker ... 16

3.1 Diagram Blok Sistem ... 17

3.2 Rangkaian Power Supply Adaptor (PSA) ... 18

3.3 Rangkain Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega8 ... 19

3.4 Rangkaian LCD ... 21

3.5 Rangkaian Sensor Optocoupler... 22

3.6 Rangkaian Modul Suara ... 24

3.7 Rangkaian Speaker... 25

3.8 Flowchart Sistem ... 26

4.1 Tampilan Kata “Tes LCD” ... 30

(14)

xii

DAFTAR LAMPIRAN

1 Program Keseluruhan... 39 2. Rangkaian Skematik ... 42 3. Foto Tampilan Kecepatan 80 km, 90 km, dan 100 km ... 43 4. Data Sheat Mikrokontroler ATMega8

(15)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kemajuan teknologi yang semakin pesat dan canggih telah membawa dampak yang sangat besar dalam kehidupan. Hal ini disebabkan oleh kebutuhan hidup manusia dari waktu ke waktu yang semakin kompleks, sehingga memicu pola pikir manusia untuk dapat menciptakan inovasi-inovasi baru dalam berbagai bidang, salah satunya yaitu keselamatan dalam berkendaraan. Badan Pusat Statistik (BPS) mencatat pada tahun 2007 telah terjadi 49.553 kecelakaan dan pada tahun 2012 meningkat menjadi 70% dengan jumlah 117.949 kecelakaan pada kendaraan di Indonesia. Semakin tingginya tingkat kecelakaan lalu lintas akibat kelalaian para pengguna kendaraan.

Transportasi merupakan elemen penting dalam kehidupan manusia. Hal ini disebabkan karena alat transportasi adalah sebuah kebutuhan manusia sehari-hari yang berfungsi untuk menunjang segala macam aktifitas manusia tersebut. Dalam mengendarai kendaraan bermotor, keselamatan berlalu-lintas adalah hal yang sangat penting untuk dijaga agar kita dan orang lain dapat terhindar dari kecelakaan berlalu- lintas. Kecelakan kendaran di jalan raya menjadi hal yang sangat sering terjadi terutama saat arus mudik dan arus balik. Faktor-faktor penyebab terjadinya kecelakaan antara lain kendaraan melaju dengan kecepatan tinggi, pengemudi tidak disiplin, pengemudi tidak terampil dalam berkendara, emosional, mengantuk, tidak memelihara jalur dan jarak aman, kendaraan tidak layak jalan. Padahal jika cara mengemudikan kendaraan tersebut sesuai aturan, tingkat kecelakaan yang diakibatkan angkutan umum dan kendaraan pribadi bisa ditekan.

Salah satu alat yang cerdas yang dibutuhkan oleh manusia adalah sebuah alat pengingat batas kecepatan pada sepeda motor berbasis mikrokontroler ATMega8.

Alat ini bekerja dengan cara, jika kecepatan kendaraan melebihi batas dari kecepatan yang sudah ditentukan maka speakerakan berbunyi dan pengemudi harus menurunkan laju kecepatan sepeda motor dibawah nilai laju kecepatan yang telah ditentukan sebelumnya.

(16)

2 1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka penulis mencoba merumuskan masalah tentang tugas akhir ini :

1. Bagaimana cara merancang sebuah alat yang mampu memberitahu batas kecepatan pada sebuah sepeda motor.

2. Bagaimana cara kerja mikrokontroler ATMega8 sebagai pusat pengolahan data.

3. Bagaimana menghubungkan sensor dengan mikrokontroler.

1.3 Tujuan Praktek Proyek

Adapun penulisan tugas akhir ini adalah untuk :

1. Merancang sebuah alat pengingat kecepatan pada sepeda motor.

2. Merancang program dan mengunggahnya ke ic mikrokontroler.

3. Mendeteksi kecepatan sepeda motor dengan menggunakan sensor.

1.4 Batasan Masalah

1. Rangkaian mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokonttroler ATMega8.

2. Sensor yang digunakan adalah sensor cahaya jenis optocoupler sebagai pendeteksi kecepatan.

3. Menggunakan bahasa C.

1.5 Manfaat Praktek Proyek

Adapun manfaat praktek proyek ini adalah :

1. Memberikan kemudahan kepada para pengemudi sepeda motor dalam mengetahui tingkat kecepatan.

2. Sebagai sarana ilmu pengetahuan terhadap kemajuan teknologi dan pendidikan di Indonesia.

(17)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikrokontroler ATMega8

Mikrokontroller merupakan alat pengolahan data digital dan analog (fitur ADC pada seri AVR) dalam level tegangan maksimum 5V. Keunggulan mikrokontroller dibanding mikroprossesor yaitu lebih murah dan didukung dengan software compailer yang sangat beragam seperti software compailer C/C+, basic, pascal, bahkan assembler sehingga pengguna dapat memilih program yang sesuai dengan kemampuannya. Dalam hal ini penggunaan mikrokontroller dibedakan jenis dan tipenya, seperti mikrokontroller atmega8, atmega16, atmega8535 dan lain-lain.

ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC yang memiliki 8K byte in-System Programmable Flash. Mikrokontroler dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan ATmega8 perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan untuk bekerja. Untuk ATmega8 tipe L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan tegangan antara 2,7 - 5,5 V sedangkan untuk ATmega8 hanya dapat bekerja pada tegangan antara 4,5 – 5,5 V.

Gambar 2.1 ATMega8

2.1.1 Konfigurasi Pin ATMega8

ATMega8 memiliki 28 pin yang masing-masing pinnya memiliki fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port ataupun sebagai fungsi yang lain. Berikut akan dijelaskan tentang kegunaan dari masing-masing kaki pada ATMega8.

(18)

4 1. VCC

Merupakan supply tegangan untuk digital.

2. GND

Merupakan ground untuk smua komponen yang membutuhkan grounding.

3. Port B

Adalah 8 buah pin mulai dari pin B.0 sampai dengan pin B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input dan juga output. Port B merupakan sebuah 8-bit bit- directional I/O port dengan inernal pull-up resistor. Sebagai input, pin – pin yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Jika ingin menggunakan tambahan kristal, maka cukup untuk menghubungkan kaki dari kristal ke keki pada pin port B. Namun jika tidak digunakan, maka cukup untuk dibiarkan saja. Pengguna kegunaan dari masing – masing kaki ditentukan dari clock fuse setting-nya.

4. Port C

Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O yang di dalam masing – masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin-nya hanya 7 buah mulai dari C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran / output, port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal kemampuan menyarap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source).

5. Reset / PC6

Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Untuk diperhatikan juga bahwa pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin – pin yang tedapat pada port C, namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock nya tidak berkerja.

6. Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port – port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.

7. AVCC

Pin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog

(19)

saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja disarankan untuk menghubungkannya secara terpisah dengan VCC. Jika ADC digunakan, maka AVCC harus dihubungkan ke VCC melalui low pass filter.

8. AREF

Merupakan pin referensi analog jika menggunakan ADC.

Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega8

2.1.2 Status Register ATMega8

Pada ATMega8 status Register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan hasil eksekusi intruksi aritmatik. Informasi ini dapat digunakan untuk altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian. Perlu diketahui bahwa register ini diupdate setelah semua operasi ALU (Arithmetic Logic Unit). Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang kebutuhan penggunaan instruksi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat juga menghasilkan peningkatan di dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki

(20)

6

sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal ini harus dilakukan melalui software.

1. Bit 7 (1)

Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di set supaya semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan dijelaskan pada bagian yang lain. Jika bit ini di reset, maka semua perintah interupsi baik yang secara individual maupun yang secara umum akan diabaikan. Bit ini akan dibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi dijalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di set dan di reset melalui aplikasi dengan instruksi SEI dan CLI.

2. Bit 6 (T)

Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instruction BLD (Bit Load) dan BST (Bit Store) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dan register file dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan intruksi BST, dan sebuah bit di dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di register pada register file dengan menggunakan perintah BLD.

3. Bit 5 (H)

Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.

4. Bit 4 (S)

Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif di antara Negative Flag (N) dan Two’s Complement Overflow Flag (V).

5. Bit 3 (V)

Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi aritmatika dua komplemen.

6. Bit 2 (N)

Merupakan bit Negative Flag. Bit ini menyediakan sebuah hasil negative di dalam sebuah fugnsi logika atau aritmatika.

7. Bit 1 (Z)

Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “ 0 ” dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.

(21)

8. Bit 0 (C)

Meruapakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah Carry atau sisa dalam sebuah fugnsi aritmatika atau logika.

Gambar 2.3 Status Register ATMega8

(22)

8 2.1.3 Blok Diagram ATMega8

Gambar 2.4 Blok Diagram ATMega8

(23)

2.1.4 Fitur ATMega8

a. Saluran I/O sebanyak 23 buah terbagi menjadi 3 port.

b. ADC sebanyak 6 saluran dengan 4 saluran 10 bit dan 2 saluran 8 bit.

c. Tiga buah timer counter, dua diantaranya memiliki fasilitas pembanding.

d. CPU dengan 32 buah register.

e. Watchdog timer dan oscillator internal.

f. SRAM sebesar 1K byte.

g. Memori flash sebesar 8K Bytes system Self Programable Flash.

h. Unit interupsi internal dan eksternal.

i. Port antarmuka SPI.

j. EEPROM sebesar 512 byte.

k. Port USART (Universal Syncronous and Asycronous Serial Receiver and Transmitter) untuk komunikasi serial.

2.2 Motor DC

Motor DC adalah salah satu alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak berupa putaran. Pada Motor DC energi listrik yang digunakan adalah energi listrik dengan arus searah. Oleh karena itu motor DC juga kerap disebut dengan nama motor arus searah.

DC motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat elektronika dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti vibrator ponsel, kipas DC dan bor listrik DC.

Gambar 2.5 Motor DC

(24)

10 2.3 Optocoupler

Pada prinsipnya, Optocoupler dengan kombinasi LED-Phototransistor adalah Optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen Light Emitting Diode (LED) yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen semikonduktor yang peka terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai bagian yang digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED. Untuk lebih jelas mengenai Prinsip kerja Optocoupler, silakan lihat rangkaian internal komponen Optocoupler dibawah ini :

Gambar 2.6 Prinsip Kerja Optocoupler Keterangan Gambar

Pin 1 adalah Anode Pin 2 adalah Katode

Pin 3 adalah NoConnection Pin 4 adalah Emiter

Pin 5 adalah Collector Pin 6 adalah Base

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra merahnya.

Intensitas cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada IR LED tersebut. Kelebihan cahaya infra merah adalah pada ketahanannya yang lebih baik jika dibandingkan dengan cahaya yang tampak. Cahaya infra merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

Cahaya infra merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi oleh phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada phototransistor. Prinsip kerja phototransistor hampir sama dengan Transistor Bipolar

(25)

biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) phototransistor merupakan penerima yang peka terhadap cahaya.

2.4 Power Supply

Pengertian Power Supply adalah komponen yang menyuplai daya langsung ke komputer lainnya yang membutuhkan daya, misalnya Motherboard, Hard Disk Drive, DVD Drive, Video Card, dan komponen komputer lainnya. Input daya power supply berupa arus bolak-balik (alternating-current, AC) sehingga power supply mengubah AC menjadi arus searah (Direct Current, DC) yang dibutuhkan oleh komputer. Hal ini dilakukan karena hardware komputer hanya dapat beroperasi dengan DC.

2.4.1 Fungsi Power Supply

Fungsi utama power supply pada komputer adalah untuk menyediakan atau menyuplai arus listrik ke komputer. Power Supply akan menarik jumlah arus listrik yang diperlukan dan mengubah arus listrik bolak-balik (alternating-current, AC) menjadi arus listrik searah (Direct Current, DC). Power supply kemudian menyuplai DC ke komponen-komponen komputer seperti Motherboard, Hardisk, Fan, dan komponen komputer lainnya. Power supply juga mengatur overheating (panas yang berlebih) dengan cara mengontrol tegangan (voltage), yang dapat berubah secara otomatis atau manual.

Gambar 2.7 Power Supply

(26)

12 2.5 Liquid Crystal Display (LCD)

Liquid Crystal Display (LCD) yaitu panel penampil yang dibuat dari bahan kristal cair. Kristal dengan sifat-sifat khusus yang menampilkan warna lengkap yang berasal dari efek pantulan/transmisi cahaya dengan panjang gelombang pada sudut lihat tertentu, merupakan salah satu rekayaan penting yang menunjang kebutuhan akan peralatan elektronik serba tipis dan ringan. Pada dasarnya, secara garis besar efek cahaya pada bahan penyususn Liquid Crystal Display (LCD) dapat dideskripsikan sebagai berikut, operasi Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC) pada keadaan transparan (pixel kiri) dan pada keadaan hamburan (pixel kanan). Pada keadaan transparan, tegangan dikenakan pada pixel, oleh karenanya mengarahkan kristal cair dalam droplet/titik kecil dan menciptakan indek sesuai kondisi dimana no

sesuai np. pada keadaan hamburan, sumbu simetris pada droplet secara acak diorientasikan, menciptakan indek tidak sesuai n antara droplet dan matrik pengkapsulan.

Liquid Crystal Display (LCD) berfungsi untuk menampilkan karakter angka, huruf ataupun simbol dengan lebih baik dan dengan konsumsi arus yang rendah.

Liquid Crystal Display(LCD) dot matrik M1632 merupakan modul Liquid Crystal Display buatan hitachi. Modul Liquid Crystal Display (LCD) dot matrik M1632 terdiri dari bagian penampil karakter Liquid Crystal Display (LCD) yang berfungsi menampilkan karakter dan bagian sistem prosesor Liquid Crystal Display (LCD) dalam bentuk modul dengan mikrokontroler yang diletakan dibagian belakang Liquid Crystal Display(LCD) tersebut yang berfungsi untuk mengatur tampilan Liquid Crystal Display (LCD) serta mengatur komunikasi antara Liquid Crystal Display (LCD) dengan mikrokontroler yang menggunakan modul Liquid Crystal Display (LCD) tersebut. Liquid Crystal Display (LCD) M1632 merupakan modul Liquid Crystal Display (LCD) dengan tampilan 2×16 (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah.

(27)

Gambar 2.8 Liquid Crystal Display (LCD) Dot Matrix 2×16 M1632

2.5.1 Fungsi PinLiquid Crystal Display(LCD 2×16 M1632)

1. DB0 – DB7 adalah jalur data (data bus) yang berfungsi sebagai jalur komunikasi untuk mengirimkan dan menerima data atau instruksi dari mikrokontrooler ke modul Liquid Crystal Display (LCD.)

2. RS adalah pin yang berfungsi sebagai selektor register (register sellect) yaitu dengan memberikan logika low (0) sebagai register perintah dan logika high (1) sebagai register data.

3. R/W adalah pin yang berfungsi untuk menentukan mode baca atau tulis dari data yang terdapat pada DB0 – DB7. Yaitu dengan memberikan logika low (0) untuk fungsi read dan logika high (1) untuk mode write.

4. Enable (E), berfungsi sebagai Enable Clock Liquid Cristal Display (LCD), logika 1 setiap kali pengiriman atau pembacaan data.

2.5.2 Penulisan Data Register Data Liquid Crystal Display (LCD 2×16M1632)

Penulisan data pada register data dilakukan untuk mengirimkan data yang akan ditampilkan pada Liquid Crystal Display (LCD). Proses diawali dengan adanya logika 1 pada RS yang menunjukkan akses ke register data, kondisi R/W diatur pada logika 0 yang menunjukkan proses penulisan data. Data 4 bit nibble tinggi (bit 7 hingga bit 4) dikirim dengan diawali pulsa logika 1 pada sinyal E Clock dan kemudian diikuti 4 bit nibble rendah (bit 3 hingga bit 0) yang juga diawali pulsa logika 1 pada sinyal E Clock.

(28)

14

2.5.3 Pembacaan Data Register Data Liquid Crystal Display (LCD 2×16 M1632)

Pembacaan data dari register data dilakukan untuk membaca kembali data yang tampil pada Liquid Crystal Display (LCD). Proses dilakukan dengan mengatur RS pada logika 1 yang menunjukkan adanya akses ke register data. Kondisi R/W diatur pada logika tinggi yang menunjukkan adanya proses pembacaan data. Data 4 bit nibble tinggi (bit 7 hingga bit 4) dibaca dengan diawali adanya pulsa logika 1 pada E Clock dan dilanjutkan dengan data 4 bit nibble rendah (bit 3 hingga bit 0) yang juga diawali dengan pulsa logika 1 pada E Clock.

Liquid Crystal Display (LCD) yang umum, ada yang panjangnya hingga 40 karakter (2×40 dan 4×40), dimana kita menggunakan DDRAM untuk mengatur tempat penyimpanan karakter tersebut.

Gambar 2.9 Susunan Alamat Liquid Crystal Display (LCD)

2.5.4 Susunan Alamat pada Liquid Crystal Display(LCD)

Alamat awal karakter 00H dan alamat akhir 39H. Jadi, alamat awal di baris kedua dimulai dari 40H. Jika Anda ingin meletakkan suatu karakter pada baris ke-2 kolom pertama, maka harus diset pada alamat 40H. Jadi, meskipun Liquid Crystal Display (LCD) yang digunakan 2×16 atau 2×24, atau bahkan 2×40, maka penulisan programnya sama saja. CGRAM merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter, dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan. Namun, memori akan hilang saat power supply tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang.

(29)

2.6 Modul Audio Player DFP Mp3 TF-16P

Mp3 TF-16P audio player adalah sebuah modul suara yang dapat memutar file berformat mp3 dan wmv dengan membaca memory micro SD card. Dan Mp3 TF- 16P merupakan salah satu solusi untuk membaca data dari memory micro SD card untuk memutar musik. Bentuk fisik dari Mp3 TF- 16P diperlihatkan pada gambar 2.10.

Gambar 2.10 Mp3 TF16-P

Dari gambar 2.10 dapat dijelaskan Mp3 TF-16P mempunyai 16 Pin atau kaki dan setiap pin mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Pada Mp3 TF-16P output yang dikeluarkan adalah audio dan dapat langsung dihubungkan ke speaker pasif. Dan berikut adalah fitur-fitur dari Mp3 TF-16P :

1. Dapat membaca memory micro SD hingga kapasitas 2 GB.

2. Secara otomatis dapat mengidentifikasi file audio.

3. Dapat menyimpan hingga 512 file audio.

4. Dapat membaca file audio mp3 dan wmv

5. Mempunyai fungsi data operasi2 jalur serial interface (I2C).

2.7 Speaker

Speaker adalah mesin pengubah terakir atau kebalikan dari mikropon. Speaker mebawah sinyal elektrik dan mengubanya kemabali menjadi vibrasi-vibrasi fisik

(30)

16

untuk menghasilkan gelombang-gelombang suara. Empat bagian speaker beserta fungsinya.

a. Conus (Sekat rongga). Menghasilkan gelombang tekanan akibat gerakan udara di sekitarnya yang disebabkan oleh gerakan kumparan. Gelombang ini lah yang kita dengar sebagai bunyi.

b. Diafragma (Membrane). Sebuah drivers memproduksi gelombang suara dengan menggetarkan cone fleksibel (diafragma) secara cepat. Getaran tersebut adalah hasil induksi magnet yang mengalir melalui lilitan. Cone biasanya terbuat dari kertas yang terhubung pada ujung suspension (surround). Surround sendiri merupakan material fleksibel yang menggerakkan cone yang terletak pada bingkai logam (basket).

c. Magnet. Elektromagnet diposisikan pada bidang magnet yang konstan yang terbuat dari magnet permanen. Kedua magnet tersebut, yaitu elektromagnet dan magnet permanen berinteraksi satu sama lain seperti dua magnet yang berhubungan pada umumnya. Kutub positif pada elektromagnet tertarik oleh kutub negatif pada magnet permanen dan kutub negatif pada elektromagnet ditolak oleh kutub negatif magnet permanen. Ketika orientasi kutub elektromagnet bertukar, bertukar pula arah dan gaya tarik-menariknya. Dengan cara seperti ini, arus bolak-balik secara konstan membalikkan dorongan magnet antara voice coil (lilitan) dan magnet permanen.

Proses inilah yang mendorong coil kembali dan begitu seterusnya dengan cepat.

Sewaktu coil bergerak, ia mendorong dan menarik speaker cone. Hal tersebut menggetarkan udara di depan speaker dan membentuk gelombang suara.

d. Kumparan. Mengalirkan energi gerak kepada conus. Perubahan medan magnet di dalam speaker akan menyebabkan kumparan bergerak sebagai akibat interaksi dengan medan konstan magnet.

Gambar 2.11 Speaker

(31)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Diagram Blok Sistem

Untuk mempermudah dalam mempelajari dan memahami cara kerja alat ini, maka sistem perancangan dibuat berdasarkan diagram blok dimana tiap blok mempunyai fungsi dan cara kerja tertentu. Adapun diagram blok dari system yang dirancang adalah sebagai berikut :

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

3.1.1 Penjelasan Fungsi Setiap Blok 1. Power Supply : Mensupply seluruh sistem.

2. LCD : Sebagai output tampilan.

3. IC Mikrokontroler ATMega8 : Untuk pusat pengendali seluruh sistem.

4. Motor DC : Sumber Kecepatan.

5. Sensor Cahaya (Optocoupler) : Sebagai pendeteksi kecepatan.

6. Modul suara : Berfungsi dalam memproses suara.

7. Speaker : Sebagai output (penghasil suara).

POWER SUPPLY

ATMEGA8

LCD

ATMEGA8

MODUL SUARA

ATMEGA 8 SENSOR

CAHAYA ( OPTOCOUPLER)

SPEAKER

ATMEGA MOTOR DC 8

ATMEGA8

(32)

18 3.2 Rangkaian Power Supply Adaptor (PSA)

Rangkaian ini berfungsi untuk memberikan supply tegangan ke seluruh rangkaian yang di rancang. Rangkaian PSA ini dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt. Keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan keseluruh rangkaian yang menggunakan supply sebesar 5 Volt. Untuk membuat/ mengatur tegangan menjadi 5 volt menggunakan sebuah IC penstabil tegangan dengan type LM7805. Sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensupply heater pada rangkaian, pada output 12 volt ini tidak mengunakan IC regulator karena output dari trafo 12 volt. Ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :

Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply Adaptor (PSA)

Cara kerja power supply adalah saat user menekan tombol power pada komputer, maka power supply komputer akan melakukan tes dan cek sebelum menjalankan sistem komputer. Apabila tes yang dilakukan berjalan dengan baik maka power supply akan mengirimkan sinyal khusus (Power Good) pada motherboard sebagai tanda bahwa sistem komputer siap dijalankan. Setelah itu, power supply akan membagi daya sesuai dengan kapasitas yang dibutukan oleh masing-masing komponen komputer, seperti Motherboard, Hardisk/SSD, DVD Drive dan komponen komputer lainnya. Power Supply akan menyediakan daya dan menjaga agar arus listrik yang masuk pada komponen-komponen komputer tetap stabil.

(33)

3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega8

Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMega8 berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega8. Semua program diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Pin 9 dan10 dihubungkanke XTAL 16MHz dan dua buah kapasitor 22pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler ATMega8 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 1 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi kerendahakan me-reset mikrokontroler ini.

Gambar 3.3 Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler ATMega8

Untuk mendownload file heksa desimal 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 ini lah dihubungkan ke komputermelalui port paralel.Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset,

(34)

20

Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 17, 18, 19, 1, 7 dan 8. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon.

Cara kerja Mikrokontroler ATMega8 berdasarkan nilai yang berada pada register program counter, mikrokontroler mengambil data pada ROM dengan alamat sebagaimana yang tertera pada register program counter. Selanjutnya isi dari register program counter ditambah dengan satu secara otomatis. Data yang diambil pada ROM merupakan urutan instruksi program yang telah dibuat dan diisikan sebelumnya oleh pengguna. Instruksi yang diambil tersebut diolah dan dilanjutkan oleh mikrokontroler dimana proses pengerjaannya bergantung pada jenis instruksi, bisa membaca, mengubah nilai-nilai pada register, RAM, isi port atau melakukan pembacaan dan dilanjutkan dengan penggubahan data. Program counter telah berubah nilainya dan selanjutnya yang dilakukan oleh mikrokontroler adalah mengulangi kembali siklus pada langkah 1, demikian seterusnya sehingga power dimatikan.

3.4 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD)

Liquid Crystal Display (LCD) berfungsi untuk menampilkan karakter angka, huruf ataupun simbol dengan lebih baik dan dengan konsumsi arus yang rendah.

Liquid Crystal Display (LCD) dot matrik M1632 merupakan modul LCD buatan Hitachi. Modul Liquid Cristal Display (LCD) dot matrik M1632 terdiri dari bagian penampil karakter LCD yang berfungsi menampilkan karakter dan bagian sistem prosesor LCD dalam bentuk modul dengan mikrokontroler yang diletakan dibagian belakan LCD tersebut yang berfungsi untuk mengatur tampilan LCD serta mengatur komunikasi antara LCD dengan mikrokontroler. Kaki DB4 – DB7 adalah jalur data (data bus) yang berfungsi sebagai jalur komunikasi untuk mengirimkan dan menerima data atau instruksi dari mikrokontrooler ke modul Liquid Crystal Display (LCD.)

Pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter. Gambar 3.4 merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan kemikrokontroler.

(35)

Gambar 3.4 Rangkaian LCD

Cara kerja Liquid Crystal Display (LCD) terdapat sebuah backlight LCD yang berwarna putih akan memberikan pencahayaan pada Kristal Cair atau Liquid Crystal. Kristal cair tersebut akan menyaring backlight yang diterimanya dan merefleksikannya sesuai dengan sudut yang diinginkan sehingga menghasilkan warna yang dibutuhkan. Sudut kristal cair akan berubah apabila diberikan tegangan dengan nilai tertentu. Karena dengan perubahan sudut dan penyaringan cahaya backlight pada kristal cair tersebut, cahaya backlight yang sebelumnya adalah berwarna putih dapat berubah menjadi berbagai warna. Jika ingin menghasilkan warna putih, maka kristal cair akan dibuka selebar-lebarnya sehingga cahaya backlight yang berwarna putih dapat ditampilkan sepenuhnya. Sebaliknya, apabila ingin menampilkan warna hitam, maka kristal cair harus ditutup serapat-rapatnya sehingga tidak adalah cahaya backlight yang dapat menembus. Dan apabila

(36)

22

menginginkan warna lainnya, maka diperlukan pengaturan sudut refleksi kristal cair yang bersangkutan.

3.5 Rangkaian Sensor Cahaya (Optocoupler) dan Motor DC

Optocoupler adalah suatu piranti yang terdiri dari 2 bagian yaitu transmitter dan receiver, yaitu antara bagian cahaya dengan bagian deteksi sumber cahaya terpisah.

3.5 Rangkaian Sensor Optocoupler dan Motor DC

Sensor optocoupler digunakan sebagai pengukur kecepatan putaran motor DC.

Penempatan sensor ini tepat sejajar dengan motor DC, jadi setiap perubahan kecepatan dari motor DC akan ikut mempengaruhi perubahan jumlah pulsa Sistem perancangan dan pada rangkaian ini output sensor dihubungkan ke PD2.

Cara kerja Optocoupler adalah roda cacah yang diletakan ditengah optocoupler tersebut berfungsi untuk mempengaruhi intensitas cahaya yang diberikan oleh LED pada optocoupler ke photo transistor yang akan memberikan perubahan level logika sesuai dengan putaran roda cacah. Kecepatan perubahan logika photo transistor akan sebanding dengan kecepatan putaran roda cacah.

Cara kerja motor Dc adalah pada motor Dc terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan.

Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting

(37)

yaitu diantaranya adalah kerangka magnet, kutub motor, kumparan medan magnet, Kumparan Jangkar, Komutator dan kuas/sikat arang. Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti. Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

3.6 Rangkaian Modul Suara

Rangkaian modul suara digunakan sebagai penyampai pesan suara ketika kecepatan sepeda motor menunjukkan nila 80, 90 dan 100. Modul suara MP3 TF 16 p memiliki sebuah slot SD card yang berfungsi sebagai sarana tampat penyimpanan hasil rekaman suara. Hasil dari rekaman suara tersebut akan keluar melalui speaker.

Pada kaki 16 mikrokontroler akan memberi instruksi kepada modul suara melalui kaki 3 modul suara dan kaki 5 pada modul suara akan memberi instruksi kembali kepada mikrokontroler apakah modul suara dalam keadaan baik.

(38)

24

3.6 Rangkaian Modul Suara

Cara kerja modul suara adalah sebelum mulai mengakses, terlebih dahulu mempersiapkan SD card yang akan dimasukkan pada modul MP3, kemudian dibuat folder MP3 pada directory root SD card, lalu diisi folder MP3 dengan kode file yang diinginkan dengan nama kode file ribuan dari 0001 sampai 2999. Pada saat Modul dinyalakan maka maka mikrokontroller akan mengirimkan perintah untuk memainkan kode file pada file SD card, seperti pada alat ini kode 0008 untuk memainkan suara dengan kecepatan 80 km/jam, kode 0009 untuk memainkan suara dengan kecepatan 90 km/jam, dan kode 0001 untuk memainkan suara dengan kecepatan 100 km/jam.

3.7 Rangkaian Speaker

Fungsi speaker ini adalah mengubah gelombang listrik menjadi getaran suara.

Proses pengubahan gelombang listrik/elektromagnet menjadi gelombang suara terjadi karena adanya aliran listrik arus AC audio dari penguat audio kedalam kumparan yang menghasilkan gaya magnet sehingga akan menggerakkan membran, kuat lemahnya arus listrik yang diterima, akan mempengaruhi getaran pada membran, bergetarnya membran ini menghasilkan gelombang bunyi yang dapat kita dengar. Pada dasarnya speaker terdiri dari Cone, Suspension, Magnet Permanen,

(39)

Voice Coil dan juga kerangka speaker. Dalam rangka menterjemahkan sinyal listrik menjadi suara yang dapat didengar, speaker memiliki komponen elektromagnetik yang terdiri dari Kumparan yang disebut dengan Voice Coil untuk membangkitkan medan magnet dan berinteraksi dengan Magnet Permanen sehingga menggerakan Cone Speaker maju dan mundur. Voice Coil adalah bagian yang bergerak sedangkan Magnet Permanen adalah bagian Speaker yang tetap pada posisinya. Sinyal listrik yang melewati Voice Coil akan menyebabkan arah medan magnet berubah secara cepat sehingga terjadi gerakan “tarik” dan “tolak” dengan Magnet Permanen. Dengan demikian, terjadilah getaran yang maju dan mundur pada Cone Speaker.

Cone adalah komponen utama speaker yang bergerak. Pada prinsipnya, semakin besarnya Cone semakin besar pula permukaan yang dapat menggerakan udara sehingga suara yang dihasilkan speaker juga akan semakin besar.

Suspension yang terdapat dalam speaker berfungsi untuk menarik Cone ke posisi semulanya setelah bergerak maju dan mundur. Suspension juga berfungsi sebagai pemegang Cone dan Voice Coil. Kekakuan (rigidity), komposisi dan desain Suspension sangat mempengaruhi kualitas suara speaker itu sendiri.

3.7 Rangkaian Speaker

(40)

26 3.8 Flowchart Sistem

Ya

Tidak

Ya

Tidak

Tidak Ya

3.8 Flowchart Sistem Inisialisasi

Start

IFKec

> = 80

IF Kec

> = 90

IF Kec 80

IF Kec

> = 100

Output Suara Output Suara

Output Suara

Selesai

(41)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian IC Mikrokontroler ATMega8

ATMega8 menggunakan kristal dengan frekuensi 8 MHz, apabila Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya. Tabel dibawah ini merupakan hasil pengujian pada IC Mikrokontroler ATMega8, pengujian dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah mikrokontroler bekerja dengan baik atau tidak. Berikut ditampilkan hasil pengujian kaki pada IC Mikrokontroler ATMega8.

Tabel 4.1 Pengujian Pin IC Mikrokontroler ATMega8

NO PIN TEGANGAN (V)

1 4,95

2 5

3 4,5

4 0,06

5 0,10

6 4,99

7 4,97

8 0

9 0,82

10 0,07

11 2,08

12 0,03

13 0,12

14 0,07

15 3,66

16 4,98

17 0,12

(42)

28

18 0,12

19 0,12

20 4,27

21 4,27

22 0

23 0,09

24 0,09

25 0.09

26 0,06

27 0,10

28 0,10

4.2 Pengujian Display dan Kaki pada Liquid Crystal Display(LCD)

Rangkaian LCD dihubungkan ke PB.0 dan PB1, yang merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai timer/counter, komperator analog dan mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh mikrokontroller ATMega8. Pada bagian ini, mikrokontroller dapat memberi data langsung ke LCD.

Pada LCD sudah terdapat driver untuk mengubah ASCII output mikrokontroller menjadi tampilan karakter. Berikut ditampilkan hasil pengujian kaki pada LCD (Liquid Crystal Display)

Tabel 4.2 Pengujian Pin Liquid Crystal Display(LCD)

No Kaki pada LCD (Liquid Crystal Display)

Tegangan (V)

1 0

2 4,99

3 1,12

(43)

4 4,95

5 0,01

6 0,02

7 4,96

8 4,90

9 4,90

10 4,90

11 0,11

12 0,22

13 0,15

14 0,03

15 4,99

16 0

Berikut ini program yang digunakan untuk menguji cara kerja Liquid Crystal Display(LCD)Pdengan hasil tampilan kata “TES LCD”

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(8, 6, 5, 3, 2, 4);

Void setup(){

Lcd.begin(16, 2);

}

void loop(){

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“tes LCD”);

}

(44)

30

Program di atas akan menampilkan kata “Tes LCD” di baris pertama pada display LCD 2x16 seperti yang terlihat di

Gambar 4.1 Tampilan Kata “Tes LCD”

4.3 Pengujian Power Supply Adaptor (PSA)

Pengujian rangkaian power supply ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak. Jika diukur, hasil dari keluaran tegangan tidak murni sebesar 5 Volt hasil tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakan nilainya tidak murni.Berikut ini tabel hasil pengujian Power Supply Adaptor (PSA).

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Power Supply Adaptor (PSA)

Pin 1 (Input) V Pin 3 (Output) V

11,87 4,97

4.4 Pengujian Motor DC

Pengujian motor DC ini dilakukan untuk mengetahui apakah motor DC dalam keadaan baik atau tidak. Pada saat keadaan baik akan tampil nilai hambatan yang di tampilkan dimultimeter.

(45)

4.4 Hasil Pengujian Motor DC Nilai Hambatan yang Ditampilkan pada

Multimeter (Ω)

Keadaan Motor Dc

08,3 Baik

4.5 Pengujian Optocoupler

Pengujian dilakukan dengan cara mengukur tegangan pada rangkaian sensor cahaya (optocoupler) dalam kondisi high dan low menggunakan multimeter dengan sumber catu daya sebesar 5V DC. Tujuan dari pengujian ini adalah sama untuk memastikan kondisi high dan low. Pada pengujian optocoupler sudah bisa terlihat begitu optocoupler terhalang warna hitam maka kondisinya akan high dan saat terhalang warna putih maka kondisinya akan low. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.1 di bawah ini.

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Output Tegangan Optocoupler

Kondisi Tegangan

(V)

High 0,17

Low 4,93

Berikut ini pengujian program SensorCahaya(Optocoupler)

LiquidCrystallcd(8, 6, 5, 4, 3, 2);

volatile byte REV;

unsigned long int rpm, maxRPM;

unsigned long time;

intledPin = 13;

int led = 0,RPMlen , prevRPM;

int flag = 0;

longprevtime = 0;

(46)

32 void setup()

{

Serial.begin(9600);

delay(1);

lcd.begin(16, 2);

attachInterrupt(0, RPMCount, RISING);

REV = 0;

rpm = 0;

time = 0;

lcd.clear();

}

void loop() {

longcurrtime = millis();

longidletime = currtime - prevtime;

rpm = (millis() - time)*REV)/100;

time = millis();

REV = 0;

int x= rpm;

while(x!=0){x = x/10;RPMlen++;}

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(rpm,DEC);

lcd.setCursor(6,1);

lcd.print("RPM");

delay(500);

prevtime = currtime;

}

(47)

4.6 Pengujian Program Modul Suara & Speaker

Pengujian modul suara DFP MP3 TF16-p dilakukan bertujuan untuk menguji apakah modul suara tersebut berfungsi sesuai dengan perintah yang diprogram dan untuk mengetahui kondisi dari micro sd dan speaker. Pengujian ini dilakukan dengan program sebagai berikut

#include <SoftwareSerial.h>

#include <DFPlayer_Mini_Mp3.h>

SoftwareSerial mySerial(9,10);

void setup () {

Serial.begin (9600);

mp3_set_serial (Serial);

delay(1);

mp3_set_volume (30);

}

void loop () { mp3_play (1);

delay (6000);

}

Pada memori sd dimasukkan file rekaman suara yang dimasukkan dalam sebuah folder MP3 dan nama file tersebut 0001.MP3. Jika modul MP3 memutar suara file 0001.MP3 maka modul dalam keadaan baik dan benar.

4.7 Hasil dan Keadaan Alat pada Saat Kecepatan 80 km, 90 km, dan 100 km dan Program Keseluruhan

Pengujian secara keseluruhan ini dimaksudkan agar dapat mengetahui kinerja dari alat dalam memerintah dan menjalankan alat secara otomatis sehingga dapat berfungsi sesuai tujuan dalam pembuatan alat.Berikut ini hasil dan keadaan alat pada

(48)

34

saat kecepatan 80 km, 90 km, dan 100 km dan program keseluruhan dapat dilihat di bawah ini :

Tabel 4.6 Hasil dan Keadaan Alat pada saat Kecepatan 80 km, 90 km, dan 100 km

NOMOR KECEPATAN STATUS KEADAAN

1 80 Play sound 008.mp3 Suara Berbunyi

#define en 11

volatile byte REV;

unsigned long time;

int ledPin = 13;

int flag = 0;

long prevtime = 0;

int kec1=0,kec2=0,kec3=0,kec4=0,kec5=0;

void setup() {

Serial.begin(9600);

mySerial.begin(9600);

delay(2000);

mp3_set_serial (mySerial);

delay(1);

(49)

lcd.begin(16, 2);

REV = 0;

rpm = 0;

time = 0;

mp3_play (10);

lcd.print(" Welcome ");

delay(10000);

lcd.clear();

pinMode(en,INPUT);

}

void loop() {

long currtime = millis();

long idletime = currtime - prevtime;

rpm =(millis() - time)*REV)/100;

int enable = digitalRead(en); //membaca pin busy pada modul seuara

if (rpm>=80 && rpm < 90 && enable == 1){mp3_play (8);

delay(200);}

else if (rpm>=90 && rpm < 100 && enable == 1){mp3_play (9);delay(200);}

else if (rpm>=100 && enable == 1){mp3_play (1);

delay(200);}

// else if (rpm<50) {kec1=0;kec2=0;kec3=0;kec4=0;kec5=0;}

time = millis();

REV = 0;

(50)

36 int x = rpm;

lcd.clear();

lcd.print(" kecepatan anda ");

lcd.print(rpm,DEC);

lcd.print(" K/H");

delay(500);

}

void RPMCount(){REV++;} //counter interap optocopler

(51)

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan

Dari uraian penjelasan dan pembahasan keseluruhan materi di bab-bab sebelumnya, dapat diambil kesimpulan pokok dalam perancangan alat pengingat dan pembatas kecepatan pada kendaraan bermotor ini sebagai berikut:

1.Telah berhasil dirancang sebuah alat yang dapat mendeteksi kecepatan pada sepeda motor.

2. Program yang dirancang menggunakan bahasa pemrograman bahasa C dan kemudian dikirim ke mikrkontroler ATMega8. Mikrokontroler yang sudah di program kemudian akanmenampilkan hasil kecepatan di LCD dan mikrokontroler juga akan memberikan perintah kepada modul suara untuk memberi informasi berupa suara yang dikeluarkan melalui speaker pada saat kecepatan mencapai 80 km, 90 km dan 100 km.

3. Sensor yang digunakan untuk pendeteksian laju kecepatan adalah sensor cahaya jenis optocoupler, dengan unit pegolah data mikrokontroler ATMega8. Dalam alat ini, optocoupler digunakan untuk mendeteksi kecepatan pada motor DC dan hasil kecepatan nya akan ditampilkan di Liquid Crystal Display (LCD).

5.2 Saran

Setelah melakukan penulisan ini diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk dapat dilakukan perancangan lebih lanjut, yaitu

1. Agar dilakukan peningkatan kemampuan pada alat ini, sehingga semakin cerdas dengan mengkombinasikan dengan komponen- komponen lain, sehingga sistem kerjanya akan lebih baik lagi.

2. Diperlukan rancangan yang lebih teliti lagi pada alat agar rangkaian ini dapat bekerja lebih sempurna.

(52)

38

DAFTAR PUSTAKA

Winoto, Ardi, 2008. Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535 dan Penerapannya dengan Bahasa C pada Win AVR. Bandung. Informatika Bandung.

Jogiyanto. H. M,1999. Konsep dasar pemrograman bahasa C.YogyakartaAndi.

Muis, Saludin, Dr, Ir, M.Kom, 2013. Prinsip kerja LCD dan Pempuatannya (LIQUID CHRYSTAL DISPLAY). Yogyakarta, Graha Ilmu.

https://teknikelektronika.com › Komponen Elektronika

(53)

LAMPIRAN

(54)

39 1. Program Keseluruhan.

#define en 11

volatile byte REV;

unsigned long time;

int ledPin = 13;

int flag = 0;

long prevtime = 0;

int kec1=0,kec2=0,kec3=0,kec4=0,kec5=0;

void setup() {

Serial.begin(9600);

mySerial.begin(9600);

delay(2000);

mp3_set_serial (mySerial);

delay(1);

lcd.begin(16, 2);

REV = 0;

rpm = 0;

time = 0;

mp3_play (10);

lcd.print(" Welcome ");

(55)

delay(10000);

lcd.clear();

pinMode(en,INPUT);

}

void loop() {

long currtime = millis();

long idletime = currtime - prevtime;

rpm =(millis() - time)*REV)/100;

int enable = digitalRead(en); //membaca pin busy pada modul seuara

if (rpm>=80 && rpm < 90 && enable == 1){mp3_play (8);

delay(200);}

else if (rpm>=90 && rpm < 100 && enable == 1){mp3_play (9);delay(200);}

else if (rpm>=100 && enable == 1){mp3_play (1);

delay(200);}

// else if (rpm<50) {kec1=0;kec2=0;kec3=0;kec4=0;kec5=0;}

time = millis();

REV = 0;

int x = rpm;

lcd.clear();

lcd.print(" kecepatan anda ");

lcd.print(rpm,DEC);

(56)

41 lcd.print(" K/H");

delay(500);

}

void RPMCount(){REV++;} //counter interap optocopler

(57)

2. Rangkaian Skematik.

(58)

43

3. Foto Tampilan kecepatan 80 km, 90 km, dan 100 km.

(59)