i Universitas Kristen Maranatha ABSTRAK
Dalam Tugas Akhir, ini dibuat sebuah miniatur lahan parkir yang menggunakan mikrokontroler ATMega 32. Miniatur lahan parkir terdiri dari enam baris parkir yang masing-masing parkir dipasang sensor inframerah dan LED pada bagian atap. Sensor inframerah berfungsi mendeteksi ada atau tidak ada mobil pada baris parkir, LED menjadi tanda ada atau tidak ada mobil pada baris parkir. Jika ada mobil LED mati, tetapi jika tidak ada mobil LED nyala. Miniatur lahan parkir memiliki sebuah counter penghitung berapa jumlah baris parkir yang kosong. Antar muka counter ditampilkan melalui monitor komputer. Tombol masuk dan tombol keluar sebagai acuan counter. Jika tombol 1 ditekan maka data serial akan dikirim ke komputer dan counter berkurang. Jika tombol 2 ditekan maka data serial juga akan dikirim ke komputer dan counter bertambah.
Percobaan dilakukan terhadap tombol, sensor, LED, dan counter. Data serial yang dikirim tombol 1 ke komputer adalah ‘1’ dan data serial yang dikirim oleh tombol 2 ke
komputer adalah ‘0’. Data tersebut dikirim ke komputer menggunakan komunikasi serial
ii Universitas Kristen Maranatha
ABSTRACT
In this final project, a prototype of parking lot system using ATMega 32 microcontroller has been made. This prototype consists of six rows of parking, infra red sensors, and LED that mounted on the top. The function of sensors is to detect a car below, LED becomes a signs for there or not there a car in parking rows. If there’s a car LED off, but if there’s no car LED on.
This miniature has a timer counter to compute how many empty parking rows. The interface displayed on the monitor. Push button 1 and push button 2 as a reference counter. If button 1 is pressed, then serial data sent to computer and counter is decremented. If button 2 is pressed, then serial data sent to computer and counter is incremented.
Experiments conducted on buttons, sensors, LEDs, and counters. If push button 1 pressed, microcontroler sent data ‘1’ to computer using serial data communication RS232. If push button 2 pressed, microcontroler sent data ‘0’ to computer using serial data communication RS232.
v Universitas Kristen Maranatha DAFTAR ISI
ABSTRAK ...i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Tujuan... 2
1.4. Batasan Masalah ... 2
1.5. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1. Mikrokontroler ATMega 32 ... 5
2.1.1. Konfigurasi PIN Mikrokontroler ATMega 32 ... 5
2.1.2. BlokDiagram Mikrokontroler ATMega 32 ... 10
2.1.3. ADC (Analog to Digital ConVerter)... 10
2.2. IC 7805 ... 12
2.3. Resistor ... 13
2.4. Kapasitor ... 15
2.5. LED (Light Emitting Diode) ... 16
2.6. Motor servo ... 18
2.7. Micro switch dan Push button ... 20
2.8. Sensor Infamerah... 22
2.8.1. LED Inframerah ... 23
2.8.2. Photodioda ... 23
2.9. Kristal Osilator (Crystal Oscillator) ... 24
vi Universitas Kristen Maranatha
2.10.1. IC MAX232 ... 27
2.10.2. Konektor DB9 ... 28
2.10.3. Bit Rate dan Baud Rate ... 29
2.11. CodeVision AVR ... 31
2.12. Bahasa C ... 32
2.12.1. Penulisan Program Dalam Bahasa C ... 32
2.13. Downloader USBasp ... 33
2.14. Borland Delphi 7 ... 35
2.14.1. Bahasa Pemrograman Pascal ... 35
2.14.2. IDE (Integrated Development Environment) Delphi ... 36
BAB III PERANCANGAN ... 38
3.1. Perangkat Keras... 39
3.1.1. Blok diagram Perangkat Keras ... 39
3.1.2. Rangkaian Skematik Perangkat Keras ... 40
3.1.3. Pemasangan Sensor dan LED indikator ... 41
3.1.4. Pemasangan Komunikasi Serial RS232... 43
3.1.5. Perancangan Maket ... 45
3.1.6. Program Mikrokontroler ATMega 32 ... 49
3.2. Perangkat Lunak ... 52
3.2.1. Penerimaan Data ... 54
3.2.2. Perancangan Antar Muka (Interface) Perangkat Lunak ... 55
BAB IV DATA PENGAMATAN ... 59
4.1. Pengamatan Terhadap Sensor Inframerah dan LED Indikator... 59
4.2. Pengamatan Push Button dan Micro Switch Pada CodeVision AVR ... 62
4.3. Pengamatan Push Button dan Micro Switch Pada Borland Delphi ... 65
4.4. Analisa Data ... 73
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 74
vii Universitas Kristen Maranatha 5.2. Saran ... 74
viii Universitas Kristen Maranatha DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi PIN Mikrokontroler ATMega 32 ... 5
Gambar 2.2 Blok diagram ATMega 32 ... 10
Gambar 2.3 Blok diagram ADC ... 11
Gambar 2.4 Proses ADC ... 12
Gambar 2.5 IC 7805 ... 13
Gambar 2.6 Resistor... 14
Gambar 2.7 Nilai warna gelang resistor ... 15
Gambar 2.8 Kapasitor polar ... 16
Gambar 2.9 Kapasitor non-polar... 16
Gambar 2.10 Simbol dan Komponen LED ... 17
Gambar 2.11 Forward Bias ... 17
Gambar 2.12 Closed Loop System Control ... 18
Gambar 2.13 Motor servo ... 19
Gambar 2.14 Pulsa kendali motor servo ... 19
Gambar 2.15 Push Button ... 20
Gambar 2.16 Micro Switch ... 21
Gambar 2.17a Saklar pada saat Normally Open ... 21
Gambar 2.17b Saklar pada saat Normally Closed ... 22
Gambar 2.18 Sensor Inframerah ... 22
Gambar 2.19 Simbol Photodiode ... 23
Gambar 2.20 Rangkaian Elektronik Kristal Osilator ... 24
Gambar 2.21 Kristal Osilator ... 25
Gambar 2.23 Blok Pengiriman Data Asinkron ... 27
Gambar 2.22 Komunikasi Data Sinkron dan Asinkron ... 27
Gambar 2.24 Konfigurasi Pin MAX232 ... 28
Gambar 2.25 Konektor Serial RS232 DB9... 28
Gambar 2.26(a) Pengaturan Baud Rate Terhadap Kristal ... 30
Gambar 2.26(b) Pengaturan Baud Rate Terhadap Kristal ... 30
Gambar 2.26(c) Pengaturan Baud Rate Terhadap Kristal ... 31
Gambar 2.26(d) Pengaturan Baud Rate Terhadap Kristal ... 31
Gambar 2.27 Blok diagram Alur Pemrograman CodeVision ... 32
Gambar 2.28 Contoh Program Bahasa C ... 33
Gambar 2.29 Rangkaian Skematik Downloader USBasp... 34
Gambar 2.30 Rangkaian Elektronik Downloader USBasp ... 34
ix Universitas Kristen Maranatha
Gambar 2.31 Borland Delphi 7 ... 36
Gambar 3.1 Blok diagram Sistem ... 38
Gambar 3.2 Blok diagram Perangkat Keras ... 39
Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Sistem Minimum ATMega 32 ... 40
Gambar 3.4 Rangkaian Elektronik Sistem Minimum ATMega 32 ... 41
Gambar 3.5 Rangkaian Skematik Sensor Inframerah dan LED Indikator Warna Hijau 42 Gambar 3.6 Rangkaian Elektronik Sensor Inframerah dan LED Indikator ... 43
Gambar 3.7 Rangkaian Skematik Komunikasi Serial RS232 ... 44
Gambar 3.8 Rangkaian Elektronik Komunikasi Serial RS232 ... 45
Gambar 3.9 Perancangan miniatur Lahan Parkir ... 46
Gambar 3.10 Peletakan Sensor dan LED ... 46
Gambar 3.11 Portal Pintu Masuk ... 47
Gambar 3.12 Portal Pintu Keluar ... 47
Gambar 3.13a Peletakan Micro Switch (a) ... 48
Gambar 3.13(b) Peletakan Micro Switch (b) ... 48
Gambar 3.14a Diagram Alir Program Mikrokontroler ... 50
Gambar 3.14b Diagram Alir Sensor Inframerah... 51
Gambar 3.15a Blok diagram Perangkat Lunak ... 52
Gambar 3.15b Blok diagram Perangkat Lunak (2) ... 52
Gambar 3.16 Diagram Alir Perangkat Lunak ... 53
Gambar 3.17 Komponen COMPort ... 54
Gambar 3.18 Tampilan Tombol Pengaturan COMPort ... 55
Gambar 3.19 Port Komunikasi Serial ... 55
Gambar 3.20 Jendela Tampilan Mengubah Logo ... 57
Gambar 3.21a Icon Borland Delphi 7 ... 57
Gambar 3.21b Icon Setelah Diganti ... 57
Gambar 3.22 Tampilan Antar Muka Perangkat Lunak ... 58
Gambar 4.1 Data Serial Dari Push Button 1 ... 63
Gambar 4.2 Data Serial Dari Push Button 2 ... 65
x Universitas Kristen Maranatha DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel fungsi PORT A ... 6
Tabel 2.2 Tabel fungsi PORT B ... 7
Tabel 2.3 Tabel fungsi PORT C ... 8
Tabel 2.4 Tabel fungsi PORT D ... 9
Tabel 2.5 Fungsi Pin Konektor RS232 DB9 ... 29
Tabel 3.1 Komponen Antar Muka Borland Delphi ... 56
Tabel 4.1 Percobaan Pertama (Sensor dan LED) ... 60
Tabel 4.2 Percobaan Kedua (Sensor dan LED) ... 61
Tabel 4.3 Percobaan Ketiga (Sensor dan LED) ... 62
Tabel 4.4 Percobaan Push Button 1 dan Micro Switch 1 ... 63
Tabel 4.5 Percobaan Push Button 2 dan Micro Switch 2 ... 64
Tabel 4.6 Percobaan Push Button 1 dan Micro Switch 1 ... 66
1 Universitas Kristen Maranatha BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Mobil merupakan alat transportasi yang sangat penting dan sangat pesat jumlah pertumbuhannya kedua setelah kendaraan bermotor jenis sepeda motor. Hasil penelitian Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2012 menyatakan bahwa trafik pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor jenis mobil sekitar 10.400.000 (selain truk dan bis) dan terus bertambah hingga tahun 2014. Bahkan menurut salah satu sumber yang merupakan anggota dari Gaikindo (Gabungan Industri Kendaraan Bermotor Indonesia), pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor di Indonesia menduduki posisi pertama se - Asia Tenggara (Agustus, 2011).
Pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor terus bertambah dari tahun ke tahun dan akan memberikan dampak buruk jika tidak didukung oleh kondisi jalan dan lahan parkir yang memadai. Dewasa ini banyak tempat-tempat umum seperti mall, apartment, hingga gedung perkantoran tidak menyediakan lahan parkir yang memadai. Karena kondisi parkir yang tidak memadai tersebut (tidak beraturan) membuat beberapa pemilik kendaraan lebih memilih parkir yang sembarangan atau parkir menyilang, bahkan ada juga yang memilih untuk parkir liar di jalanan daripada di tempat yang sudah disediakan. Padahal akan lebih baik dan lebih mudah bagi pengunjung tempat umum jika pengelolaan lahan parkir di kelola dengan baik dan efisien.
Universitas Kristen Maranatha | 2 1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang sudah dijabarkan sebelumnya, rumusan masalah Tugas Akhir ini adalah:
1. Bagaimana merancang miniatur Lahan Parkir menggunakan mikrokontroler ATMega 32?
2. Bagaimana cara kerja miniatur lahan parkir menggunakan mikrokontroler ATMega 32?
1.3. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai adalah:
1. Merancang miniatur lahan parkir menggunakan mikrokontroler ATMega 32.
2. Mengetahui cara kerja miniatur lahan parkir menggunakan mikrokontroler ATMega 32.
1.4. Batasan Masalah
Diberikan tujuh batasan masalah padaTugas Akhir ini, diantaranya adalah:
1. Miniatur lahan parkir yang dirancang ditujukan kepada kendaraan bermotor roda empat (mobil pribadi).
2. Mikrokontroler yang menjadi pengendali pusat sistem adalah mikrokontroler ATMega 32 dan menggunakan sensor inframerah sebagai pendeteksi mobil.
3. Media untuk menampilkan denah lahan parkir yang kosong menggunakan monitor komputer.
4. Masing-masing baris parkir diberi satu sensor inframerah dan satu LED berwarna hijau.
Universitas Kristen Maranatha | 3 6. Miniatur dikhususkan pada lahan parkir gedung perbelanjaan (mall). 7. Diasumsikan pihak pengelola gedung perbelanjaan tidak
mengkehendaki adanya praktik parkir menyilang.
1.5. Sistematika Penulisan
Sistematika Penulisan laporan Tugas Akhir ini disusun menjadi lima bab, yaitu sebagai berikut:
Bab 1 Pendahuluan
Bab ini membahas tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
Bab 2 Landasan Teori
Bab ini membahas tentang Mikrontroler ATMega 32, resistor, kapasitor, LED indikator, motor servo, micro switch, sensor inframerah, LED inframerah, photodioda, komunikasi serial antara komputer dengan mikrokontroler, IC MAX232, dan perangkat lunak yang digunakan yaitu CodeVision AVR untuk pemrograman mikrokontroler dan Borland Delphi 7 untuk pemrograman tampilan (user interface).
Bab 3 Perancangan
Universitas Kristen Maranatha | 4 Bab 4 Data Pengamatan
Bab ini membahas tentang hasil percobaan dari alat yang dibuat. Percobaan yang dilakukan meliputi keadaan sensor dan LED indikator pada saat ada dan tidak ada mobil dibawahnya, transmisi data serial yang dikirim menggunakan RS232 dan diterima oleh komputer, serta kerja counter penunjuk jumlah lahan parkir yang kosong.
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
74 Universitas Kristen Maranatha BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan dan pengamatan yang sudah dilakukan terhadap Tugas Akhir ini, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Perancangan dan realisasi Miniatur Lahan Parkir Menggunakan Mikrokontroler ATMega 32 berhasil dilakukan.
2. Sensor berhasil mendeteksi ada atau tidak ada mobil pada baris parkir dan ditandai dengan nyala mati LED indikator warna hijau
3. Penerapan counter berhasil dilakukan. Perangkat lunak dapat menerima data serial yang dikirim oleh mikrokontroler.
5.2. Saran
1. Penggunaan sensor inframerah harus berhati-hati karena sifatnya mudah rusak. Atau supaya lebih aman, untuk sensor dapat diganti dengan sensor lain yang lebih baik.
2. Supaya lebih menarik, pada antar muka dapat ditampilkan denah lahan parkir termasuk baris parkir mana yang kosong dan baris parkir mana yang terisi mobil.
3. Menambahkan program basis data pada antar muka Borland Delphi. Basis data tersebut sangat berfungsi, karena jika suatu waktu power
75 Universitas Kristen Maranatha DAFTAR PUSTAKA
1. Abdul, Thamir (Penterjemah). 2001. “Komunikasi Data dan Komputer:
Dasar-dasar Komunikasi Data”. Jakarta: Salemba Teknika.
2. Analog to Digital Converter.
http://zonaelektro.net/adc-analog-to-digital-conVerter/. Diakses tanggal 24 Juni 2014.
3. Andi. 2003. “Tip dan Trik Pemrograman Delphi 7.0”. Yogyakarta: Andi 4. Andrianto, Heri. 2008. “Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMega 16
Menggunakan Bahasa C”. Bandung: Informatika.
5. Barmawi, M., dan M.O. Tjia (Penterjemah). 1986. “Elektronika Terpadu:
Rangkaian dan Sistem Analog dan Digital. Jilid 1”. Jakarta: Erlangga. 6. Barmawi, M., dan M.O. Tjia (Penterjemah). 1991. “Elektronika Terpadu:
Rangkaian dan Sistem Analog dan Digital. Jilid 2”. Jakarta: Erlangga. 7. Giancoli, Douglas C. 2011. “Fisika”. Jakarta: Erlangga.
8. Gunawan, Hanapi (Penterjemah). 1984. “Prinsip-prinsip Elektronik”.
Jakarta: Erlangga.
9. Nalwan, Paulus Andi. 2003. “Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan
Pemrograman Mikrokontroler AT89C51”. Jakarta: Elex Media
Komputindo
10.Nur, Drs. Moh., dan Drs. B. J. Wibisono. 1978. ‘Ilmu Elektronika 2”. Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan.
11.Sears, Francis W., Mark W. Zemansky, Hugh D. Young. 1898. “University Physics Part II”. USA.
12.Traister, Robert J. 1983. “Beginner’s Guide to Reading Schematics”. USA: TAB BOOKS Inc.
13.Wahid, Fathul. 2004. “Dasar-dasar Algoritma dan Pemrograman”.
Yogyakarta: ANDI.
14.Zanger, Henry. 1984. “Semiconductor Devices and Circuits”. Singapore. 15.ATMEL ATMega 32. http://www.atmel.com/images/doc2503.pdf. Diakses
Universitas Kristen Maranatha | 76 16.Komunikasi Serial.
http://anggac.blogspot.com/2009/10/transmisi-synchronous-dan-asynchronous.html. Diakses tanggal 25 Agustus 2014. 17.Motor servo.
http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/motor-servo/. Diakses tanggal 6 Juli 2014.
18.Sistem Minimum Mikrokontroler. http://www.immersa-lab.com/sistem-minimum-mikrokontroler.htm. Diakses tanggal 24 Juni 2014.
19.USBasp.
https://cooltech86.wordpress.com/2013/06/13/usbasp-pembuatan-downloader-usbasp/. Diakses tanggal 13 Januari 2015.
