APLIKASI SOFTWARE LD-MICRO PADA PEMROGRAMAN MIKROKONTROLLER PIC16F877 SEBAGAI PENGGANTI PLC – APLIKASI PADA PERANCANGAN SISTEM KONTROL TEMPAT PARKIR MOBIL Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Dep

(1)

APLIKASI

SOFTWARE

_{LD-MICRO PADA PEMROGRAMAN}

MIKROKONTROLLER PIC16F877 SEBAGAI PENGGANTI PLC –

APLIKASI PADA PERANCANGAN SISTEM KONTROL TEMPAT

PARKIR MOBIL

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik

Komputer

Oleh

INDRA BUDIMAN

090422019

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

LEMBARAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR

APLIKASI

SOFTWARE

_{LD-MICRO PADA PEMROGRAMAN}

MIKROKONTROLLER PIC16F877 SEBAGAI PENGGANTI PLC –

APLIKASI PADA PERANCANGAN SISTEM KONTROL TEMPAT

PARKIR MOBIL

Oleh

INDRA BUDIMAN

090422019

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PPSE

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

Sidang pada Tanggal 20 Agustus Tahun 2014 di depan penguji :

(3)

ABSTRAK

Tulisan ini membahas tentang perancangan sebuah alat sebagai kontroler tempat

parkir mobil. Pengendali utama pada alat ini menggunakan mikrokontroler PIC16F877

yang diprogram dengan menggunakan bahasa pemrograman berbentuk atau berdasarkan

ladder diagram, dan program ini merupakan aplikasi dari software LD-Micro. Sistem yang

dikontrol oleh alat ini antara lain adalah, pengaturan buka tutup palang pintu masuk dan

pintu keluar areal parkir, display penunjukan jumlah tempat parkir yang tersedia, display

penunjukan tidak ada tempat parkir yang tersedia dan sistem pelumasan pada bagian

mekanikal palang pintu masuk ataupun palang pintu keluar.

Kata Kunci : Mikrokontroler PIC16F877, Software LD-Micro, Sistem Kontrol

(4)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat ALLAH SWT atas rahmat dan karunia

yang dilimpahkan sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. AdapunTugas Akhir ini

dibuat untuk memenuhi syarat kesarjanaan di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara, yang penulis beri judul “ Aplikasi software LD-Micro pada

pemrograman mikrokontroler PIC16F877 sebagai pengganti PLC – Aplikasi pada

perancangan sistem kontrol tempat parkir mobil ”.

Penulis menyadari dengan sepenuh hati, bahwa penulisan dan pembahasan laporan

Tugas Akhir ini masih banyak dijumpai berbagai kekurangan disana sini. Baik dari segi

penguasaan materi, perancangan dan pengujian maupun dalam segi penguasaan susunan

tata bahasa. Oleh sebab itu penulis dengan segala kerendahan hati sangat mengharapkan

adanya kritikan, dan saran-saran yang dapat mendukung demi terwujudnya suatu

kesempurnaan laporan Tugas Akhir ini.

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis banyak menerima bimbingan dan

dorongan berupa pemikiran tenaga dan waktu dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini

penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Ibunda Siti Radiah Ritonga tercinta selaku orang tua penulis, dan seluruh keluarga.

2. Bapak Ir. T. Ahri Bahriun, M.Sc, selaku pembimbing Tugas Akhir yang telah

memberikan bimbingan, arahan, kritik, semangat dan pengetahuan kepada penulis

selama masa kuliah sampai menyelesaikan Tugas Akhir

3. Bapak, Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku dosen wali penulis.

4. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro,

(5)

5. Bapak Ir. Rahmat Fauzi, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro,

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

6. Seluruh Bapak / Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara yang telah mengajar dan mendidik penulis selama

masa perkuliahan.

7. Seluruh staff karyawan Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas

Sumatera Utara.

8. Teman-teman seperjuangan penulis stambuk 09 , yang telah memberikan masukan

dan semangat kepada penulis.

Akhir kata penulis mengharapkan laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi

para pembaca dan bagi yang memerlukannya, dan khususnya bagi diri penulis sendiri

didalam menambah wawasan.

Medan, September 2014

Hormat Penulis

Indra Budiman

(6)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penulisan ... 2

1.3 Rumusan Masalah ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metode Penelitian ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II MIKROKONTROLLER PIC16F877 DAN KOMPONEN PENDUKUNGNYA ... 5

2.1 Mikrokontroller PIC16F877 ... 5

2.1.1 Fitur Mikrokontroler PIC16F877 ... 5

2.1.2 Pin Mikrokontroler PIC16F877 ... 7

2.1.3 Memori ... 13

2.1.3.1 Memori Program ... 13

2.1.3.2 Memori Data ... 14

(7)

2.3 Seven Segment ... 16

2.4 Komunikasi serial RS232 ... 17

2.5 IC MAX232 ... 19

BAB III SOFTWARE_{LD-MICRO DAN}SOFTWARE_PEMROGRAMAN LAINNYA ... 21

3.1 Software LD-Micro ... 21

3.1.1 Instruksi Software LD-Micro ... 22

3.1.2 Menggambar Program dengan Software LD-Micro ... 30

3.1.3 Simulasi Program ... 33

3.2 Software WinPICpgm ... 35

3.3 Software TinyBld ... 35

BAB IV PEMBUATAN SISTEM KONTROL TEMPAT PARKIR MOBIL ... 37

4.1 Spesifikasi Sistem ... 37

4.2 Perancangan Sistem ... 37

4.3 Perangkat Keras ... 40

4.3.1 Blok Rangkaian Input ... 42

4.3.2 Blok Rangkaian Output ... 44

4.3.3 Blok Rangkaian Mikrokontroler PIC16F877 ... 47

4.3.4 Blok Rangkaian Komunikasi ... 48

4.3.5 Blok Rangkaian Power Supply / catu daya ... 50

4.4 Perangkat Lunak ... 56

(8)

4.4.2 Perancangan Kontrol Pintu Masuk dan Pintu Keluar ... 57

4.4.3 Perancangan Display Seven Segment Digit Satuan ... 60

4.4.4 Perancangan Display Seven Segment Digit Puluhan ... 66

4.4.5 Perancangan Kontrol Sistem Lubrication ... 70

BAB V PENGUJIAN SISTEM KONTROL TEMPAT PARKIR MOBIL ... 73

5.1 Implementasi ... 73

5.2 Pengujian Perangkat ... 78

5.2.1 Pengujian Catu Daya ... 78

5.2.2 Pengujian Input Output ... 79

5.2.3 Pengujian Keseluruhan ... 80

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 88

6.1 Kesimpulan ... 88

6.2 Saran ... 88

DAFTAR PUSTAKA ... 89

LAMPIRAN A GAMBAR RANGKAIAN KESELURUHAN ... 91

LAMPIRAN B DAFTAR KOMPONEN ... 92

LAMPIRAN C GAMBAR PROGRAM DAN STATUS INPUT OUTPUT ... 93

LAMPIRAN D DATA SHEET MIKROKONTROLER PIC16F877 ... 100

LAMPIRAN E DATA SHEET IC MAX 232 ... 103

LAMPIRAN F DATA SHEET IC REGULATOR 7805 ... 106

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konfigurasi Pin Mikrokontroler PIC16F877 ... 8

Gambar 2.2 Kurva Karakteristik LED ... 15

Gambar 2.3 Simbol LED ... 16

Gambar 2.4 Konfigurasi Seven Segment ... 17

Gambar 2.5 Rangkaian dasar Seven Segment Common Anoda ... 17

Gambar 2.6 Rangkaian dasar Seven SegmentCommon Katoda ... 17

Gambar 2.7 a). Konektor BD9 Jantan b). Konektor DB9 Betina c). Konfigurasi Pin Konektor DB9 ... 18

Gambar 2.8 IC Max 232 ... 20

Gambar 2.9 Konfigurasi Pin IC MAX 232 ... 20

Gambar 3.1 Tampilan Software LD-Micro ... 21

Gambar 3.2 Menu Instruction ... 22

Gambar 3.3 Simbol Instruksi Contacts ... 24

Gambar 3.4 Jendela Instruksi Contacts ... 25

Gambar 3.5 Simbol Instruksi OSR dan OSF ... 25

Gambar 3.6 a). Simbol Instruksi TON b). Jendela Instruksi TON ... 25

Gambar 3.7 a). Simbol Instruksi CTU b). Jendela Instruksi CTU ... 26

Gambar 3.8 a). Simbol Instruksi CTD b). Jendela Instruksi CTD ... 26

Gambar 3.9 a). Simbol Instruksi CTC b). Jendela Instruksi CTC ... 27

Gambar 3.10 a). Simbol Instruksi EQU b). Jendela Instruksi EQU ... 27

Gambar 3.11 a). Simbol Instruksi GEQ b). Jendela Instruksi GEQ ... 28

(10)

Gambar 3.13 Simbol Instruksi Coil ... 28

Gambar 3.26 Simulasi Rancangan Program sebelum dieksekusi ... 34

Gambar 3.27 Simulasi Rancangan Program setelah dieksekusi ... 34

Gambar 3.28 Jendela Software PICPgm ... 35

Gambar 4.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler PIC16F877 ... 47

(11)

Gambar 4.7 Rangkaian Komunikasi dengan Fitur ICSP ... 50

Gambar 4.8 Penyearah Gelombang Penuh type Jembatan (Bridge Rectifier) ... 52

Gambar 4.9 Penyearah Gelombang Penuh dengan Transformator CT ... 52

Gambar 4.10 Skema Rangkaian Catu Daya ... 55

Gambar 4.11 Rancangan Program penggunaan Sensor sebagai Input ... 57

Gambar 4.12 Rancangan Program Kontrol Pintu Masuk ... 58

Gambar 4.13 Rancangan Program Kontrol Pintu Keluar ... 59

Gambar 4.14 Rancangan Program Display Seven Segment Digit Satuan ... 62

Gambar 4.15 Rancangan Program Display Seven Segment Digit Puluhan ... 67

Gambar 4.16 Rancangan Kontrol Sistem Lubrication Palang Pintu Masuk ... 71

Gambar 4.17 Rancangan Kontrol Sistem Lubrication Palang Pintu Keluar ... 71

Gambar 5.1 Memilih Jenis Mikrokontroler ... 74

Gambar 5.2 Penugasan I/O pada Pin Mikrokontroler ... 75

Gambar 5.3 Penugasan I/O pada Pin Mikrokontroler telah selesai ... 75

Gambar 5.4 Pengaturan Parameter Mikrokontroler ... 76

Gambar 5.5 Kotak Pesan Kompilasi Berhasil ... 77

Gambar 5.6 Program Pengujian I/O ... 80

Gambar 5.7 Penempatan Output pada Seven Segment ... 84

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Alternatif PORT A ... 8

Tabel 2.2 Fungsi Alternatif PORT B ... 9

Tabel 2.3 Fungsi Alternatif PORT C ... 10

Tabel 2.4 Fungsi Alternatif PORT D ... 11

Tabel 2.5 Fungsi Alternatif PORT E ... 12

Tabel 2.6 Fungsi Pin Konektor DB9 ... 18

Tabel 3.1 Instruksi-instruksi Software LD-Micro ... 23

Tabel 4.1 Karakteristik Komponen Sistem Kontrol Tempat Parkir Mobil ... 51

Tabel 4.2 Keterangan Gambar Rancangan Program Kontrol Pintu Masuk ... 58

Tabel 4.3 Keterangan Gambar Rancangan Program Kontrol Pintu Keluar ... 60

Tabel 4.4 Keterangan Gambar Rancangan Program Display Seven Segment Digit Satuan ... 62

Tabel 4.5 Keterangan Gambar Rancangan Program Display Seven Segment Digit Puluhan ... 67

Tabel 4.6 Keterangan Gambar Rancangan Program Sistem Lubrication Palang pintu Masuk dan Palang Pintu keluar ... 71

Tabel 5.1 Perbandingan Nilai Frekwensi Kristal dengan Cycle Time dan Baud Rate ... 77

Tabel 5.2 Posisi Pin VDD dan GND ... 79

Tabel 5.3 Kondisi Instruksi atau Variabel saat Standby ... 81