TUGAS AKHIR

(1)

SISTEM IDENTIFIKASI TIKET PENUMPANG

OTOMATIS : PENAMPIL NOMOR TEMPAT DUDUK

PADA BUS BERBASIS MIKROKONTROLER

AT89S8252

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh:

OEI HUI LIONG

NIM: 015114066

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

THE AUTOMATIC PASSENGER TICKET

IDENTIFICATION SYSTEM : SEAT NUMBER DISPLAY

IN THE BUS BASED ON MICROCONTROLLER

AT89S8252

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain The Technical Engineering Degree In Electrical Engineering

By:

OEI HUI LIONG

Student Number: 015114066

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

ENGINEERING FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

(3)

LEMBAR PERSETUJUAN

TUGAS AKHIR

AT89S8252

Disusun oleh:

OEI HUI LIONG

NIM: 015114066

Telah setuju oleh:

Pembimbing I

Ir. Iswanjono, M.T Tanggal:

Pembimbing II

(4)

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

AT89S8252

Disusun oleh:

OEI HUI LIONG NIM: 015114066

Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji pada tanggal 1 Februari 2007 dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji

Nama Lengkap Tanda Tangan

Ketua : B. Wuri Harini, S.T, M.T

Sekretaris : Ir. Iswanjono, M.T

Anggota : Damar Widjaja, S.T, M.T

Anggota : Petrus Setyo Prabowo, S.T

(5)

Pernyataan Keaslian Karya

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

(6)

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

“Hidup ini selalu diliputi dengan berbagai masalah, bila masalah

itu datang maka hadapilah, carilah solusi dengan berdoa karena

jika tidak dihadapi maka masalah tersebut akan selalu

menghantui anda.”

Kupersembahkan tugas akhir ini :

Kepada Tuhan Yesus Kristus, JuruSelamatku yang selalu menyertai dan memberkatiku setiap saat.

Untuk Bapakku dan Ibuku yang tercinta atas dukungan, doa, kasih sayang dan bimbingan yang tiada henti.

Untuk Kakak, Adik-adikku dan semua Keluarga Besarku atas saran dan kritik yang memacu saya untuk menyelesaikan tugas akademikku.

(7)

KATA PENGANTAR

Salam Sejahtera

Puji syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas rahmat dan petunjuk-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat Penulis selesaikan dengan baik.

Penulis menyadari atas keterbatasan Penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, sehingga tanpa adanya bantuan dari pihak lain, maka tidak mungkin Tugas Akhir dapat diselesaikan dengan baik. Maka pada kesempatan ini Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Kedua orang tua Penulis atas dukungan, doa, kasih sayang dan bimbingan yang tiada henti.

2. Bapak Iswanjono sebagai Pembimbing I yang dengan sabar membimbing Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Ibu Wuri Harini sebagai Pembimbing II yang telah membantu dan memberikan masukan sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Petrus Setyo Prabowo selaku PA 2001 yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk memonitor Penulis.

5. Para Dosen Teknik Elektro : Bapak Djoko Untoro, Bapak Bayu Primawan, Bapak Damar Widjaja, Ibu Prima Ari, Ibu Wiwien Widyastuti, Bapak Linggo, Bapak, Martanto, Bapak Tjendro, Bapak Pius yang telah membagikan ilmunya selama masa perkuliahan

6. Para Bapak dan Ibu yang bertugas di Sekretariat Fakultas Teknik ( Pak Djito dan rekan) yang telah membantu Penulis dalam menyelesaikan semua persyaratan administrasi selama masa kuliah Penulis.

7. Kakak, Adik-adikku dan semua Keluarga Besarku atas bantuan, saran dan dukungan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

(8)

9. Teman-teman Elektro angkatan 2001, Eko, Pinto, Indra Bagus, ParToni, Rikhard, Septa, Ulis, Nugroho, Diaz, Ardi, Big & Little Anto, Tomo,Yudhi dan seluruh rekan yang lain yang tetap kompak untuk saling bahu membahu membantu sesamanya untuk cepat menyelesaikan kuliah.

Penulis sangat menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini merupakan awal dan masih memerlukan pengembangan dan penyempurnaan lebih lanjut supaya laporan ini dapat memberikan informasi yang cukup tentang subjek bahasan yang dibahas. Penulis

harapkan kiranya laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan perkembangan ilmu pengetahuan.

Yogyakarta, Februari 2007

(9)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

TITLE PAGE ………... ii

HALAMAN PERSETUJUAN …... iii

HALAMAN PENGESAHAN …... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA …... v

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

INTISARI ... xv

ABSTRACT ... xvi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1 Judul ……... 1

I.2 Latar Belakang Masalah ……... 1

I.3 Tujuan dan Manfaat …... 1

I.4 Batasan Masalah ... 2

I.5 Sistematika Penulisan ... 2

BAB II DASAR TEORI ………... 4

2.1. Mikrokontroler AT89S8252 …... 4

2.1.1. Organisasi Memori AT89S8252 ... 4

2.1.2. Memori Program ... 6

2.1.3. Memori Data ... 6

2.1.4. Register Fungsi Khusus ………... 7

2.1.5. Mode Pengalamatan dan Instruksi Mikrokontroler ……….... 14

(10)

2.2.1. Penggerak Matrik LED ……….. 17

2.3. Limit Switch ……….. 19

BAB III PERANCANGAN ……….………... 20

3.1 Perancangan perangkat keras (Hardware) ………... 20

3.1.1 Matrik LED ……….. 21

3.1.2 Limit Switch ……….. 22

3.1 3 Penggerak Matrik LED ………... 24

3.2 Perancangan perangkat lunak (Software) ……….... 28

3.2.1 Flow Chart ……….. 29

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ……… 30

4.1 Driver matrik LED ………. 30

4.2 Penampil nomor tempat duduk ……… 32

4.3 Penampil pada tempat duduk ……….... 34

4.4 Alur Kerja Hasil Perancangan………... 35

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 36

5.1 Kesimpulan ... 36

5.2 Saran ... 36

(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Mikrokontroler ATMEL AT89S8252 ………. 4

Gambar 2.2 Memori data dan memori program pada mikrokontroler AT89S8252 ……….. 5

Gambar 2.3 Peta memori dan metode untuk mengakses isinya ………. 6

Gambar 2.4 Akumulator ……… 7

Gambar 2.5 Register B ……….. 7

Gambar 2.6 Program Status Word ……….. 7

Gambar 2.7. Register AUXR1 ……….... 9

Gambar 2.8. Register TCON ………. 11

Gambar 2.9 Rgister TMOD ………... 12

Gambar 2.10 Lambang Skematik LED ………. 15

Gambar 2.11 Koneksi anoda dan katoda matrik LED ………... 16

Gambar 2.12 Transistor sebagai saklar ……….. 19

Gambar 2.13 Simbol Limit Switch ……… 19

Gambar 3.1. Diagram Blok penampil nomor dan letak tempat duduk pada bus berbasis mikrokontroler AT89S252 ………... 20

Gambar 3.2 Bentuk fisik penampil nomor tempat duduk ……….. 22

Gambar 3.3 LED yang dihubung seri dengan limit switch ……… 23

Gambar 3.4 Penempatan letak LED dan limit switch ……… 23

Gambar 3.5 Bentuk fisik pemutus arus pada limit switch ………. 23

Gambar 3.6 Penggerak Matrik LED ……….. 24

Gambar 3.7 Rangkaian penampil nomor tempat duduk penumpang dihubung paralel dengan rangkaian penunjuk letak tempat duduk penumpang ………... 25

Gambar 3.8 Rangkaian driver matrik LED dengan anggapan VCE transistor diport 1 adalah 0,5V ……….………... 26

Gambar 3.9 Rangkaian driver matrik LED dilihat dari port 1 ……….……. 27

(12)

Gambar 3.11 Flow chart penampil nomor tempat duduk pada Bus

berbasis mikrokontrolerAT89S8252 ………. 29

Gambar 4.1. Driver matrik LED ……… 31

Gambar 4.2 Penampil nomor tempat duduk ……….. 32

(13)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Register Bank Select ………... 8

Tabel 2.2 Fungsi khusus Port 1 ………... 10

Tabel 2.3 Fungsi alternatif Port 3 ………... 10

Tabel 2.4 Fungsi-fungsi Register TMOD ………... 12

Tabel 2.5 Fungsi Pin Matrik LED 4 x 8 ……….... 17

Tabel 4.1 Besar Tegangan dengan kondisi 2 buah LED menyala ………... 30

Tabel 4.2 Besar Arus dengan kondisi 2 buah LED menyala ……….. 30

Tabel 4.3 Penampil Nomor Tempat Duduk ……….... 33

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Rangkaian Penampil Nomor Tempat Duduk pada Bus Berbasis

(15)

SISTEM IDENTIFIKASI TIKET PENUMPANG OTOMATIS :

PENAMPIL NOMOR TEMPAT DUDUK PADA BUS BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89S8252

Intisari

Kemudahan mengetahui nomor dan letak tempat duduk penumpang didalam bus, saat ini belum mendapat perhatian penuh dari penyedia jasa angkutan bus, sehingga menyebabkan ketidakteraturan/kekeliruan tempat duduk. Oleh karena itu akan dirancang dan dibuat perangkat untuk menampilkan nomor dan letak tempat duduk secara otomatis sehingga penumpang dapat mengetahui tempat duduk dengan lebih mudah.

Untuk menampilkan nomor tempat duduk penumpang digunakan matrik LED sedangkan untuk menunjukkan letak tempat duduk penumpang dipasang LED pada tempat duduk dengan berbasis mikrokontroler AT89S8252.

Hasil dari tugas akhir ini yaitu sebuah matrik LED yang dapat berfungsi dengan baik untuk menampilkan nomor tempat duduk jika penumpang telah masuk dalam bus lewat pintu depan dan LED pada tempat duduk penumpang tersebut akan menyala secara otomatis.

(16)

THE AUTOMATIC PASSENGER TICKET IDENTIFICATION

SYSTEM : SEAT NUMBER DISPLAY IN THE BUS BASED ON

MICROCONTROLLER AT89S8252

Abstract

The simplicity to knowing the number and seat position of passengers in the bus, today have not been a concern from bus transportation service provider, so that causing irregularity / mistake of seat. Therefore will be designed and made the application to showing the number and position of seat by automatically so that the passengers can know their seat by easily.

To showing the passengers seat number by using LED matrix while to showing the passengers seat position is by installing LED in the seat with based on microcontroller AT89S8252.

The result from this final project is a LED matrix that can functionalizing better to showing the number seat passenger if the passenger has been enter in the bus through front door and LED on these seat passenger will be flaming automatically.

(17)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Judul

Penampil Nomor Tempat Duduk pada Bus Berbasis Mikrokontroler

AT89S8252

1.2. Latar Belakang Masalah

Kemudahan untuk mengetahui nomor dan letak tempat duduk penumpang

pada bus, saat ini belum mendapat perhatian penuh dari penyedia jasa angkutan bus,

sehingga menyebabkan ketidakteraturan/kekeliruan tempat duduk. Hal ini

disebabkan, karena di dalam bus tersebut belum tersedia alat untuk menampilkan

nomor dan letak tempat duduk. Oleh karena itu untuk mengatasi masalah tersebut,

maka perlu dibuat alat untuk menampilkan nomor dan letak tempat duduk agar

penumpang dapat mengetahui tempat duduknya dengan lebih mudah.

Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu perangkat yang dapat

digunakan untuk menampilkan nomor dan letak tempat duduk penumpang secara

otomatis. Alat yang dipakai untuk menampilkan nomor tempat duduk penumpang

yaitu matrik LED dan untuk menunjukkan letak tempat duduk menggunakan LED

yang diletakkan di tempat duduk sedangkan mikrokontroler AT89S8252 digunakan

sebagai pemroses data. Hasil akhir penelitian yang akan dicapai yaitu perangkat

untuk menampilkan nomor dan letak tempat duduk penumpang secara otomatis.

1.3. Tujuan dan Manfaat

Tujuan yang akan dicapai yaitu membuat perangkat untuk menampilkan

nomor dan letak tempat duduk penumpang secara otomatis yang menggunakan

matrik LED sebagai tampilan nomor dengan berbasis Mikrokontroler AT89S8252.

Manfaat yang akan dicapai yaitu tersedianya peralatan yang dapat

diaplikasikan dalam industri transportasi untuk menampilkan nomor dan letak

(18)

1.4. Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian yang dilakukan yaitu :

a. Untuk menampilkan nomor dan letak tempat duduk penumpang secara

otomatis yang telah masuk di dalam bus lewat satu pintu depan.

b. Tampilan output berupa matrik LED sebagai penampil nomor tempat

duduk dan LED yang diletakkan pada tempat duduk sebagai penunjuk

letak tempat duduk penumpang. Matrik LED diberi nomor-nomor yang

mewakili nomor tempat duduk penumpang. Hal ini dibuat untuk

mempermudah penumpang untuk mengetahui tempat duduknya.

c. Untuk pemroses data menggunakan mikrokontroler AT89S8252.

1.5. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan Tugas akhir ini terdiri dari :

BAB I : PENDAHULUAN

Pendahuluan berisi judul, latar belakang masalah, tujuan, manfaat,

batasan masalah dan sistematika penulisan laporan.

BAB II : DASAR TEORI

Bab ini menguraikan teori singkat dalam merancang perangkat

untuk menampilkan nomor tempat duduk penumpang yang

menggunakan matrik LED sebagai tampilan dan penunjuk letak

tempat duduk penumpang dengan berbasis mikrokontroler

AT89S8252.

BAB III : PERANCANGAN

Pada bab ini, akan dirancang perangkat berbasis mikrokontroler

AT89S8252 untuk menampilkan nomor tempat duduk yang

menggunakan matrik LED sebagai tampilan dan penunjuk letak

(19)

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini berisi hasil dan pembahasan perangkat yang telah

dibuat.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab yang terakhir ini merupakan kesimpulan dari perangkat yang

telah dibuat dan berisikan saran-saran untuk pengembangan

menuju yang lebih baik.

(20)

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Mikrokontroler AT89S8252

Mikrokontroler AT89S8252 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit yang

berkemampuan tinggi dengan 8K bytes in-sistem programmable Flash Memory.

AT89S8252 ini dibuat dengan teknologi Atmel memori non-volatile. AT89S8252

yang dipakai memiliki fitur: 8K byte Downloadable Flash Memori, 2K byte

EEPROM, 256 byte RAM internal, 32 jalur I/O, 3 buah Timer/Counter 16 bit,3

level program memori lock, Programmable Watchdog Timer, dual data pointer,

Programmable UART (serial port), dan SPI Serial Interface..

AT89S8252 9 18 19 29 30 31 40 1 2 3 4 5 6 7 8 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 39 38 37 36 35 34 33 32 RST XTAL2 XTAL1 PSEN ALE/PROG EA/VPP VCC P1.0/T2 P1.1/T2-EX P1.2 P1.3 P1.4/SS P1.5/MOSI P1.6/MISO P1.7/SCK P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INTO P3.3/INT1 P3.4/TO P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7

(21)

2.1.1. Organisasi Memori AT89S8252

Memori merupakan rangkaian elektronis yang digunakan untuk menyimpan

informasi secara temporer atau permanen. Memori biasanya digunakan untuk

menyimpan data yang diperoleh dari saluran masukan-keluaran atau untuk

menyimpan program dari sebuah sistem.

Mikrokontroler AT89S8252 memiliki ruang alamat untuk memori program

dan memori data yang terpisah, seperti terlihat pada (Gambar 2.2.) di bawah. Setiap

memori program dan memori data eksternal dapat dialamati hingga 64Kbytes.

Gambar 2.2 Memori data dan memori program pada mikrokontroler AT89S8252

Pemisahan program dan data memori ini memungkinkan pengaksesan data

memori dengan pengalamatan 8 bit, sehingga dapat langsung disimpan dan

dimanipulasi oleh mikrokontroler dengan kapasitas akses 8 bit. Namun demikian,

untuk pengaksesan data memori dengan alamat 16 bit, harus dilakukan dengan

menggunakan register DPTR (Data Pointer). Program memori hanya dapat dibaca

saja (diletakkan pada ROM/ EPROM). Untuk membaca program memori eksternal,

mikrokontroler akan mengirim sinyal PSEN (Program Store Enable). Sebagai data

(22)

operasi pembacaan data) dan WR (Write, melakukan operasi penulisan data). Bila

diperlukan, program memori dan eksternal data dapat dikombinasikan dengan

menyatukan sinyal RD dan PSEN ke dalam input gerbang AND dan menggunakan

output dari gerbang tersebut sebagai sinyal read (baca) untuk program memori atau

eksternal data.

2.1.2. Memori Program

Memori program atau sering disebut dengan flash memory pada

mikrokontroler AT89S8252 memiliki kapasitas sebesar 8KByang hanya bisa dibaca

saja. Bila pin dihubungkan pada ground program memori dapat diakses secara

eksternal, bila pin EAdihubungkan pada VCC program memori 4KB dapat diakses

langsung pada alamat 0000H-FFFH secara internal dan pada alamat 1000H-FFFFH

secara eksternal.

2.1.3. Memori Data

Memori data menggunakan memori jenis RAM. RAM merupakan memori

yang dapat dibaca dan ditulis. RAM dipakai sebagai penyimpan data pada saat

program bekerja. Isi RAM akan hilang bila catu daya mati (Volatile Memory).

Mikrokontroler AT89S8252 memiliki memori data 256 bytes dan dapat

diakses secara pengalamatan langsung dan pengalamatan tidak langsung.

Pengoperasian stack adalah contoh dari pengalamatan tidak langsung, jadi 128 bytes

RAM data tersedia sebagai ruang stack. Peta memori data dapat dilihat pada

(Gambar 2.3.).

(23)

Mikrokontroler AT89S8252 memiliki tambahan fitur yang tidak dimiliki

jenis MCS-51. Salah satunya adalah EEPROM yang terpasang pada chip (on-Chip).

EEPROM yang ditanamkan pada MCS8252 memiliki kapasitas sebesar 2 kiloByte

yang terletak pada alamat 000h sampai 7FFh. Untuk mengakses EEPROM on-chip

ini dilakukan pengaturan dengan mengeset bit EEMEN pada register WMCON.

2.1.4. Register Fungsi Khusus (Special Function Register)

Peta dari memori on-chip disebut dengan ruang register fungsi khusus

(Special Function Register).

1. Akumulator

ACC atau akumulator yang menempati lokasi E0H digunakan sebagai

register untuk penyimpanan data sementara dan dapat dialamati secara bit

addressable.

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name ACC.7 ACC.6 ACC.5 ACC.4 ACC.3 ACC.2 ACC.1 ACC.0

Gambar 2.4 Akumulator

2. Register B

Register B menempati lokasi F0H digunakan selama operasi perkalian dan

pembagian, untuk intruksi lain dapat diperlakukan sebagai register scratch pad

(papan coret-coret) dan register B juga dapat dialamati secara bit addressable.

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name _B.7 _B.6 _B.5 _B.4 _B.3 _B.2 _B.1 _B0

Gambar 2.5 Register B

3. Program Status Word (PSW)

Register PSW (lokasi D0H) mengandung informasi status program seperti

terlihat pada (Gambar 2.6.).

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

(24)

Fungsi bit pada PSW sebagai berikut:

a. CY (carry flag): bit ini akan diset oleh sejumlah instruksi matematika seperti

ADD, ADDC, SUBB, MUL, DIV dan juga termasuk instruksi untuk rotasi.

b. AC (auxillary carry): bit ini akan diset pada penjumlahan dua buah bilangan BCD

(Binary Code Desimal) yang menghasilkan carry dari bit ketiga ke bit keempat

atau jika nibble bawah berada pada range 0AH sampai 0FH.

c. F0 (flag 0): flag untuk fungsi umum.

d. RS0, RS1 (register bank select): dua bit RS1 Dan RS0 digunakan untuk memilih

bank register yang penggunaannya ditunjukkan pada tabel berikut:

Tabel 2.1 Register Bank Select

e. OV (overflow flag): bit ini akan diset oleh sejumlah intruksi aritmetika, tetapi

biasanya instruksi yang sering membuat bit ini menjadi 1 adalah instruksi ADD

dan SUBB.

f. P (parity flag): bit ini akan diset menjadi satu jika bit-bit 1 pada akumulator

berjumlah ganjil. Sebagai contoh jika isi akumulator adalah 15H (00010101) maka

bit P akan diset menjadi 1 karena jumlah bit satu pada akumulator adalah 3 buah.

4. Stack Pointer

Register Stack Pointer (lokasi 81H) merupakan register dengan panjang

8-bit, digunakan dalam proses simpan dan ambil dari/ ke stack. Dan operasi yang

sering melibatkan stack pointer adalah PUSH, POP, LCALL, ACALL, RET, dan

RETI.

(25)

Register Data Pointer terdiri dari DPTR untuk byte tinggi (DPH) dan byte

rendah (DPL). Pada AT89S8252 memiliki 2 buah DPTR untuk memudahkan

pengaksesan baik internal maupun eksternal, yaitu DP0 di lokasi 82H-83H dan DP1

di lokasi 84H-85H. Untuk menggunakannya harus menginisialisasi bit DPS pada

register AUXR1 (lokasi A2H). Bila DPS = 0, maka memilih register DPTR

DP0L-DP0H dan bila DPS = 1, maka memilih register DPTR DP1L-DP1H. Register

AUXR1 dapat dilihat pada (Gambar 2. 7.).

Gambar 2.7. Register AUXR1

6. Control Register

Register-register IP, IE, TMOD, dan TCON berisi bit-bit kontrol dan status

untuk sistem interupsi, pencacah/ pewaktu dan serial port

7. Port masukan/keluaran (I/O port)

Sama seperti keluarga MCS-51 lainnya mikrokontroler AT89S8252

memiliki 4 port masukan/keluaran (I/O port) yang diberi nama port 0, port 1, port 2

dan port 3. Setiap port selain sebagai jalur masuk atau keluar data, juga memiliki

karakteristik masing-masing.

Port 0 merupakan port keluaran/masukan (I/O) bertipe open drain

bidirectional. Port 0 juga dapat dikonfigurasikan sebagai bus alamat data bagian

rendah selama proses pengaksesan memori data dan program eksternal. Port ini

berada di alamat 80H pada SFR.

Port 1 merupakan port I/O dwiarah yang dilengkapi dengan pull-up internal.

Jika ‘1’ dituliskan ke kaki-kaki port 1, masing-masing kaki akan di pull high

dengan pull up internal sehingga dapat digunakan sebagai masukan. Port 1 berada di

(26)

verifikasi flash. Port 1 mikrokontroler Atmel AT89S8252 terdapat beberapa fungsi

khusus. Fungsi khusus tersebut dijelaskan pada tabel berikut.

Tabel 2.2 Fungsi khusus Port 1

Port Pin Fungsi Khusus

P1.0 T2 (masukan luar untuk Timer/Counter 2)

P1.1 T2 EX (Timer/Counter 2 capture/reload trigger dan control arah) P1.2 -

P1.3 -

P1.4 SS (Slave port select input)

P1.5 MOSI (Master data output, Slave data input untuk kanal SPI) P1.6 MISO (Master data input, Slave dataoutput untuk kanal SPI) P1.7 SCK (Master clock output, Slave clockinput untuk kanal SPI)

Port 2 berada di alamat A0H dan memiliki karakteristik yang mirip dengan

port 1. Port 2 akan memberikan byte alamat bagian tinggi selama pengambilan

instruksi dari memori program eksternal dan selama pengaksesan memori data

eksternal yang menggunakan perintah dengan alamat 16-bit (misalnya: MOVX

@DPTR). Port ini juga menerima alamat begian tinggi selama pemrograman dan

verifikasi flash.

Port 3 terletak di alamat B0H. Selain berfungsi untuk menerima

sinyal-sinyal kontrol untuk pemrograman dan verifikasi flash, dapat juga digunakan untuk

fungsi-fungsi yang lain seperti terlihat pada tabel berikut :.

Tabel 2.3 Fungsi alternatif Port 3

Pin Port Fungsi Alternatif

P3.0 RXD (masukan port serial) P3.1 TXD (keluaran port serial) P3.2 _INT₀ _{(interupsi 0 eksternal)}

(27)

8. Timer / Counter

Mikrokontroler AT89S8252 mempunyai tiga buah register timer/counter 16

bit , Timer 0,Timer 1 serta Timer 2. Pada saat sebagai Timer, register naik satu

(increment) setiap satu cycle. Jika digunakan osilator 12 Mhz, maka satu cycle sama

dengan 1/12 frekuensi osilator = 1µs. Pada saat sebagai counter, register naik satu

(increment) pada saat transisi 1 ke 0 dari input eksternal, T0 atau T1.

Apabila periode tertentu telah dilampaui, timer/counter segera

menginterupsi mikrokontroler untuk memberitahukan bahwa perhitungan periode

waktu telah selesai dilaksanakan. Periode waktu timer/counter secara umum

ditentukan oleh persamaan berikut:

* Sebagai T/C 8 bit

T =

(

255−TLx

)

*1µs dimana TLx adalah isi register TL0 atau TL1.

* Sebagai T/C 16 bit

T =

(

65535−THxTLx

)

*1µs

THx = isi register TH0 atau TH1, TLx = isi register TL0 atau TL1

9. Register TCON

Pengontrol kerja timer/counter ada pada register timer control (TCON).

Adapun definisi dari bit-bit pada timer control adalah sebagai berikut:

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name _TF1 _TR1 _TF0 _TR0 _IE1 _IT0 _IE0 _IT0

Gambar 2.8. Register TCON

a.TF1 (Timer 1 Overflow)

Bit ini akan otomatis diset menjadi 1 jika timer 1 telah terjadi overflow, dan

akan dinolkan pada saat menjalankan rutin interupsi.

b. TR1 (Timer 1 Run control bit)

Bit ini digunakan untuk megaktifkan atau menonaktifkan kerja dari

(28)

c. TF0 (Timer 0 overflow)

Bit ini akan otomatis diset menjadi 1 jika timer 0 telah terjadi overflow, dan

akan dinolkan pada saat menjalankan rutin interupsi.

d. IE1 (Interrupt 1 Edge flag)

Di set oleh hardware ketika interupsi eksternal mendeteksi adanya edge. Di

clear ketika proses interupsi.

e. IT1 (Interrupt 1 Type control bit)

Di set / clear oleh software untuk menentukan pen-triger-an interrupsi

eksternal pada transisi turun / low level.

f. IE0 (Interrupt 0 Edge flag)

Di set oleh hardware ketika interupsi eksternal mendeteksi adanya edge. Di

clear ketika ada interupsi.

g. IR0 (Interrupt 0 Type control bit)

Di set/clear oleh perangkat lunak untuk menentukan pen-triger-an interrupsi

eksternal pada transisi turun / low level.

10.Register TMOD

Pengontrol pemilihan mode operasi timer/counter ada pada register timer mode

(TMOD) . Definisi bit-bitnya adalah sebagai berikut:

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name _GATE(1) _C/T(1) _M1(1) _M0(1) _GATE(0) _C/T(0) _M1(0) _M0(0)

Gambar 2.9 Register TMOD

Keterangan:

Tabel 2.4 Fungsi-fungsi Register TMOD

Simbol Fungsi

GATE

Gate control set. Timer/counter ‘x’ akan aktif jika pin “INT” high dan kondisi pin “TRx” sedang set.

Gate control clear. Timer”x” akan aktif jika “TRx” set

C / T Selector timer/counter. Clear untuk mode timer ( input dari internal clock ) dan set untuk mode counter (input dari pin “Tx” )

M1 Bit untuk memilih mode timer/counter

(29)

11.Mode Timer/Counter

a. Mode 0

Pada mode ini timer bekerja sebagai timer 13 bit yang terdiri dari counter

8-bit dengan pembagi 32 (pembagi 5 8-bit). Setelah perhitungan selesai, mikrokontroler

akan mengeset Timer Interrupt Flag (TF1). Dengan membuat GATE = 1, timer

dapat dikontrol oleh input dari luar (INT1), untuk fasilitas pengukuran lebar pulsa.

Register 13 bit yang digunakan terdiri dari 8 bit dari TH1 dan 5 bit bawah dari TL1

( bit 6,7,8 tidak digunakan ). Mengeset TR1 tidak akan menghapus isi register.

Operasi pada mode 0 untuk Timer 0 dan Timer 1 adalah sama.

b. Mode 1

Mode 1 sama dengan mode 0 kecuali register timer akan bekerja dalam

mode 16 bit.

c. Mode 2

Mode 2 menyusun register timer sebagai 8 bit counter (TL1) dengan

kemampuan pengisian otomatis. Overflow dari TL1 tidak hanya men-set TF1 tetapi

juga mengisi TL1 dengan isi TH1 yang diisi sebelumnya oleh software. Pengisian

ulang ini tidak mengubah nilai TH1.

d. Mode 3

Dalam operasi mode 3 timer 1 akan berhenti, hitungan yang sedang berjalan

dipegang. Efeknya sama seperti mengatur TR1 = 0. Timer 0 dalam mode 3

membuat TL0 dan TH0 sebagai dua counter terpisah. TL0 menggunakan kontrol bit

timer 0 yaitu C/T, GATE, TR0, INT0 dan TF0.. TH0 berfungsi hanya sebagai timer

dan mengambil alih penggunaan TR1 dan TF1 dari timer 1 dan sekarang TH0

mengontrol interupsi timer 1. Mode 3 diperlukan untuk aplikasi yang membutuhkan

ekstra timer/counter 8 bit. Dengan timer 0 dalam mode 3, mikrokontroler

AT89S8252 seperti memiliki 3 timer/counter. Saat timer 0 dalam mode 3, timer 1

dapat dihidupkan atau dimatikan, atau dapat digunakan oleh port serial sebagai

(30)

12.Register WMCON

Nilai SFR ini saat reset adalah 0000 0000b. Adapun bit-bit adalah sebagai

berikut :

PS2 PS1 PS0 EEMWE EEMEN DPS WDTTRST WDTEN

Keterangan :

a. PS2, PS1, PS0 adalah bit prescaler untuk wacthdog timer.

b. EEMWE adalah pengaktif penulisan EEPROM data memori, harus diset sebelum

penulisan dan bit tersebut harus direset setelah penulisan.

c. EEMEN adalah bit pengaktif pengaksesan data internal EEPROM, harus bernilai 1

saat akan mengakses internal EEPROM dan bernilai 0 saat mengakses memori

eksternal.

d. DPS adalah Data Pointer Select.

e. WDTRST adalah Wacthdog Timer Reset dan bendera EEPROM Ready / busy.

f. WDTEN adalah bit pengaktif Wacthdog Timer.

2.1.5. Mode Pengalamatan dan Instruksi Mikrokontroler

Untuk mengakes data di dalam memori mikrokontroler dapat dilakukan

dengan beberapa mode, yaitu:

1. Direct Addressing Mode (Mode Pengalamatan Langsung)

Pada direct addressing instruksi yang dikeluarkan secara spesifik akan

menyebutkan alamat dari operan yang diproses. Hanya internal Data RAM dan SFR

yang dapat diproses dengan menggunakan direct addressing ini.

Contoh: MOV A,55h.

2. Indirect Addressing Mode (Mode Pengalamatan Tak langsung)

Pada indirect addressing instruksi yang dikeluarkan akan menyebutkan

sebuah register yang berisi alamat dari operan yang akan diproses. Baik internal

maupun eksternal RAM dapat diakses menggunakan indirect addressing ini.

Register alamat untuk 8 bit yang dapat dipakai adalah R0 dan R1 dari bank register,

atau Stack Pointer. Pada pengalamatan 16 bit dapat menggunakan register DPTR

(31)

3. Register Addressing Mode (Mode Pengalamatan Register)

Bank register berisi register R0 sampai R7 yang dapat diakses dengan

instruksi-instruksi tertentu dimana hanya akan melibatkan 3 bit register spesifik

yang berisi opcode dari instruksi. Instruksi yang mengakses register dengan cara ini

akan lebih efisien, karena mode ini akan menghilangkan bagian byte alamat. Saat

instruksi ini dieksekusi, satu dari delapan register dari bank register akan diakses.

Contoh : MOV A,R2.

4. Immediate Addressing Mode (Mode Pengalamatan Segera)

Proses pengalamatan ini terjadi pada sebuah instruksi ketika nilai operan

merupakan data yang akan diproses. Biasanya operan tersebut selalu diawali dengan

tanda ‘#’. Contoh : MOV A,# 50H.

2.2. Matrik LED

LED (Light Emitting Diode) merupakan sebuah dioda yang jika diberi

tegangan maju akan memancarkan cahaya. Jika diberi tegangan balik maka piranti

ini akan berfungsi sebagai dioda biasa yakni sebagai saklar dalam kondisi off

(terbuka). LED memiliki tegangan maju (forward voltage) minimum (biasa disebut

VLED) agar dapat menyala. Tegangan maju ini bervariasi untuk masing-masing

LED. Variasi VLED berkisar antara 1,7 V sampai dengan 4,2 V. Namun kebanyakan

LED mempunyai VLED sekitar 2,2V. Ada 3 (tiga) jenis LED yaitu : dengan panjang

1,4 inch, 2,3 inch, 4,6 inch.

Gambar skematik dari LED ditunjukan pada (gambar 2.10).

VCC

R

LED

(32)

Berdasarkan jumlah warnanya, ada dua jenis matrik LED yaitu matrik LED

dengan 1 warna dan 2 warna. Matrik LED adalah kumpulan dari sejumlah tertentu

LED yang disusun secara teratur dalam baris dan kolom. Untuk perancangan ini

digunakan matrik LED dengan ukuran (kolom x baris): 4 x 8. Berdasarkan koneksi

anoda dan katoda pada kolom atau baris matrik LED maka matrik LED dibedakan

atas 2 yaitu anoda kolom dan katoda kolom. Dalam perancangan ini koneksi anoda

dan katoda matrik LED seperti terlihat pada (gambar 2.11).

(33)

Hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan sebuah penampil

menggunakan matrik LED adalah bagaimana membentuk sebuah karakter dengan

menggunakan matrik LED . Untuk membuat semua matrik LED pada baris pertama

menyala semua maka pin 5 (tabel 2.6) diberi logika 1 (12 V) dan pin pada kolom

1,2,3,4 diberi logika 0 (0V) pin baris yang lain yaitu : 2,3,4,5,6,7,8 di beri logika 0.

Demikian seterusnya dengan kombinasi masukan yang tepat LED pada posisi

kolom dan baris tertentu dapat menyala.

Tabel 2.5 Fungsi Pin Matrik LED 4 x 8

Pin No Keterangan

1 Katoda kolom 1

2 Katoda kolom 2

3 Katoda kolom 3

4 Katoda kolom 4

5 Anoda baris 1

6 Anoda baris 2

7 Anoda baris 3

8 Anoda baris 4

9 Anoda baris 5

10 Anoda baris 6

11 Anoda baris 7

12 Anoda baris 8

2.2.1. Penggerak Matrik LED

Transistor merupakan piranti elektronika yang dapat berfungsi sebagai

saklar elektronis. Dari konfigurasi dasarnya transistor mempunyai 3 daerah kerja

yang berbeda yaitu : daerah aktif, daerah terpancung (cut-off) dan daerah saturasi.

Pada saat transistor berfungsi sebagai saklar, transistor bekerja pada dua daerah

(34)

Pada daerah aktif, besarnya arus basis (IB) menetukan besarnya arus

kolektor (Ic). Besarnya arus kolektor sebanding dengan besarnya β (Beta) atau

dapat dikatakan harga β adalah perbandingan antara arus kolektor dan arus basis.

Pada daerah ini kolektor diberi prasikap tegangan balik (Reverse) dan emitor diberi

prasikap tegangan maju (forward).

Β =

Ib Ic

………..(2.1)

atau Ic = β x Ib ………...(2.2)

Besar Ib adalah

Ib =

Rb Vbe

Vb−

………...(2.3)

Vce = Vcc- Ic x Rc .……….(2.4)

Pada daerah cut-off, basis tidak diberi tegangan atau dengan anggapan arus

basis adalah nol. Dengan tidak adanya arus basis berarti baik kolektor dan emitor

bias balik sehingga,

Ib = 0 ...………(2.5)

Vce(cut-off) = Vcc ………...(2.6)

Karena tegangan VB basis lebih kecil dari pada tegangan VF (untuk

transistor silikon = 0,7V) maka transistor berfungsi sebagai saklar dalam keadaan

terbuka (off) seperti gambar 2.12.a.

Keadaan yang terakhir dari bias transistor adalah saturasi. Pada keadaan ini

arus kolektor cenderung selalu tetap. Pertambahan besarnya arus basis akan

menyebabkan kenaikan arus kolektor dan penurunan tegangan antara kolektor dan

emitor.

Vce= Vce(Sat) ………..(2.7)

Dengan mengabaikan tegangan antara kolektor dan emitor (karena cukup

kecil saat transistor saturasi atau = 0), maka besarnya arus kolektor adalah

Ic(Sat) ≈

Rc Vcc

………...(2.8)

Pada keadaan ini transistor akan berfungsi sebagai saklar dalam keadaan

(35)

VCC VB 1 2 3 Rc Ic Rb Ib VCC C E Rc Ic VCC VB 1 2 3 Rc Ic Rb Ib VCC C E Rc Ic

(a) (b)

Gambar 2.12 Transistor sebagai saklar

2.3. Limit Switch

Limit Switch adalah sebuah alat yang berfungsi untuk memutuskan atau

mengalirkan arus listrik. Jika limit switch dalam keadaan terhubung maka arus

listrik dapat mengalir (kondisi ON) sedangkan bila limit switch dalam keadaan

terbuka maka tidak dapat mengalirkan arus listrik (kondisi OFF). Pada penelitian

ini limit switch digunakan untuk menyambung dan memutuskan arus listrik pada

LED yang diletakkan di tempat duduk penumpang. Simbol limit switch ditunjukkan

pada (Gambar 2.13).

1 2

(36)

BAB III

PERANCANGAN

3.1 Perancangan perangkat keras (Hardware)

Secara keseluruhan, perancangan perangkat keras dapat dilihat pada diagram blok (Gambar 3.1).

Port 1 Mikrokontroler AT89S8252

Port 3 DRIVER

DRIVER

LIMIT SWITCH PENUNJUK _TEMPAT

DUDUK PENAMPIL NOMOR TEMPAT DUDUK (matrik LED 4x8) BARCODE READER

Gambar 3.1. Diagram Blok penampil nomor dan letak tempat duduk pada

bus berbasis mikrokontroler AT89S252

Prinsip kerja penampil nomor dan letak tempat duduk pada bus berbasis

(37)

diproses dengan mikrokontroler AT89S8252, maka matrik LED 4 x 8 akan

menampilkan nomor sekaligus letak tempat duduk penumpang. Pada awal LED

akan menyala berkedip selama 10 detik setelah itu LED menyala. Jika penumpang

telah duduk maka LED di tempat duduk penumpang akan padam dan jika

penumpang berdiri maka LED tersebut akan menyala kembali karena dipasang limit

switch di tempat duduk penumpang sebagai pemutus arus. Namun jika ada

penumpang berikut telah masuk dalam bus maka LED pada penampil dan tempat

duduk yang semula menyala akan padam secara otomatis. Hal ini dibuat agar LED

yang menandakan nomor tempat duduk dan letak tempat duduk penumpang yang

baru memasuki bus dapat menyala berkedip-kedip selama 10 detik, karena jika LED

yang menandakan nomor tempat duduk dan letak tempat duduk tetap menyala dan

tidak dipadamkan maka LED tersebut akan ikut berkedip. Hal tersebut juga dibuat

supaya dapat menghemat daya pada bus.

Dari Gambar 3.1 dapat diketahui bahwa penampil nomor dan letak tempat

duduk pada bus berbasis mikrokontroler AT89S8252 ini akan menampilkan nomor

tempat duduk penumpang pada matrik LED 4 x 8 yang diparalelkan dengan LED

(32 buah) yang akan menunjukkan letak tempat duduk penumpang dan limit switch

(32 buah) sebagai pemutus arus. Transistor BD 139 sebagai driver (12 buah).

Mikrokontroler AT89S8252 merupakan otak dari penampil nomor tempat duduk

pada matrik LED ini, karena semua output yang akan dikeluarkan harus diproses

dan dikontrol melalui IC AT89S8252.

3.1.1 Matrik LED

Matrik LED adalah kumpulan dari sejumlah tertentu LED yang disusun

secara teratur dalam baris dan kolom. Dalam perancangan ini digunakan matrik

LED dengan ukuran (kolom x baris): 4 x 8 sebagai penampil nomor tempat duduk

penumpang. Berdasarkan koneksi anoda dan katoda pada kolom atau baris matrik

LED maka matrik LED dibedakan atas 2 yaitu anoda kolom dan katoda kolom.

(38)

K O L O M 2 K O L O M 3 K O L O M 4 K O L O M 1 5

1 2 3

6 7

9 10 11

18 19 20 16 15

14

27 28

21 22 24

26

29 30 31 32 25 23 17 13 12 8 4 BARIS 2 BARIS 1 BARIS 3 BARIS 4 BARIS 5 BARIS 6 BARIS 7 BARIS 8

Gambar 3.2 Bentuk fisik penampil nomor tempat duduk

Pada awalnya LED akan menyala berkedip sesuai dengan nomor tempat

duduk penumpang selama 10 detik setelah itu LED menyala. Jika LED telah

menyala menandakan penumpang telah masuk bus dan bila ada penumpang

berikutnya masuk dalam bus maka LED tersebut akan padam secara otomatis.

Namun bila penumpang telah penuh, maka LED yang masih menyala dimatikan

secara manual dengan mematikan catu daya yang berada di dalam bus.

3.1.2 Limit Switch

Pada perancangan ini limit switch digunakan untuk menyambung dan

(39)

Pada perancangan penunjuk letak tempat duduk penumpang digunakan LED yang

dihubung seri dengan limit switch seperti yang ditunjukkan pada (Gambar 3.3).

LED 2

1

2

Gambar 3.3 LED yang dihubung seri dengan limit switch

Pada perancangan ini LED dan limit switch di letakkan seperti yang

ditunjukkan pada gambar 3.4.a (tampak dari samping) dan gambar 3.4.b (tampak

dari depan)

LED LED

SW

(a) (b)

Gambar 3.4 Penempatan letak LED dan limit switch

Untuk membuat limit switch dalam kondisi OFF saat penumpang duduk yaitu

dengan meletakkan sepotong alumunium yang dihimpitkan pada pegas seperti yang

ditunjukkan pada (Gambar 3.5).

Bahan Alumunium

(40)

Limit switch diatur pada kondisi awal yaitu terhubung (kondisi ON). Jika

penumpang telah duduk maka LED akan padam, karena bahan alumunium akan

menyentuh limit switch (kondisi OFF) dan jika penumpang berdiri maka bahan

alumunium akan terdorong ke atas oleh pegas sehingga limit switch kembali pada

kondisi terhubung (LED menyala kembali).

3.1 3 Penggerak Matrik LED

Dalam perancangan ini, sebagai penggerak (driver) matrik LED menggunakan

transistor BD 139 karena transistor tipe ini dapat bekerja dengan arus kolektor

maksimal 3A dalam bentuk arus pulsa. Menurut data sheet (lembar data), matrik

LED dapat diberi arus sebesar 100mA untuk duty cycle 10 persen. Dalam

perancangan ini digunakan matrik LED yang memiliki satu warna dengan common

cathode. 12V 47 ohm 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 100 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 P1.7

(41)

Rangkaian penampil nomor tempat duduk penumpang dihubung paralel

dengan rangkaian penunjuk letak tempat duduk penumpang seperti ditunjukkan

pada (Gambar 3.7).

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

L E D 1

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

L E D 2

1 2 1 2 1 2 1 2 Port 1 Port 3

Gambar 3.7 Rangkaian penampil nomor tempat duduk penumpang dihubung paralel

dengan rangkaian penunjuk letak tempat duduk penumpang

Pada Gambar 3.7 LED 1 digunakan untuk menandakan nomor tempat duduk

penumpang diparalelkan dengan LED 2 yang digunakan untuk menandakan letak

tempat duduk penumpang. LED 1 menyala maka LED 2 juga menyala jika limit

switch diatur pada kondisi awal yaitu terhubung (kondisi ON). Apabila penumpang

duduk di tempat duduknya maka limit switch pada kondisi terbuka sehingga LED

padam (kondisi OFF) dan bila penumpang berdiri maka limit switch kembali pada

(42)

Pada saat masukan dari port 1 adalah 5 V, maka transistor berfungsi sebagai

saklar dalam keadaan tertutup, maka penggerak matrik LED dapat digambarkan

seperti pada (Gambar 3.8).

VCC 47 ohm D1 100 ohm 47 ohm D2 Q1 BD139 1 2 3 Q2 BD139 1 2 3 Port 1 Port 3

Gambar 3.8 Rangkaian driver matrik LED dengan anggapan VCE transistor diport 1

adalah 0,5V

Besarnya hambatan kolektor dan basis adalah :

VRC = VCC –VCE – VLED ……….…………..(3.1)

VRC = 12 V – 0,5 V – 2,1 V

= 9,4 V

Dengan VCE = 0,5 V pada saat transistor saturasi dan besarnya arus yang mengalir

melalui matrik LED maksimal 100 mA (dari data sheet), maka nilai RC dapat dicari

ILED≈ IRC = 100 mA

Rc = VRC / IRC ………..(3.2)

= 9,4 V / 100 mA = 94 Ohm

Besarnya hambatan kolektor (Rc) adalah 94 Ohm. Pada perancangan penggerak

matrik LED, hambatan pada kolektor yang digunakan adalah 100 Ω karena untuk

mencari hambatan tersebut di pasaran lebih mudah, maka besarnya nilai IRC adalah :

IRC = VRC / RC ………...3.3)

IRC = 9,4 V / 100 Ω

(43)

VCC 100 ohm D1 47 ohm Q1 BD139 1 2 3 D2 Port 1

Gambar 3.9 Rangkaian driver matrik LED dilihat dari port 1

Untuk perancangan ini tegangan VB sebesar 5 V maka besar nilai RB dapat dicari :

VB = VRB +VBE +VLED ……….……...(3.4)

VRB = VB–VBE–VLED = 5 V – 0,7 V – 2,1 V = 2,2 V

VRB = 2,2 V (tegangan yang melewati port 1 atau baris)

Besarnya nilai RB:

RB = VRB / IB ……….(3.5)

RB = 2,2 V / 50 mA = 44 Ohm

Besarnya hambatan basis (RB) yang digunakan dalam perancangan penggerak

matrik LED adalah 47 Ω karena untuk mencari hambatan tersebut di pasaran lebih

mudah dan untuk menjamin agar transistor tetap dalam keadaan saturasi saat

tegangan keluaran port 1 dan port 3 pada keadaan minimum.

Besarnya nilai IRB pada baris :

IRB pada baris = VRB pada baris / RB ………...……(3.6)

= 2,2 V / 47 Ω

= 46 mA

(44)

Pada Gambar 3.10, tegangan yang melewati RB yaitu sebesar :

VB = VRB pada kolom + VBE ...(3.7)

VRB pada kolom = VB – VBE

= 5 V – 0,7 V

= 4,3 V

IRB pada kolom = VRB pada kolom / RB

= 4,3 V / 47 Ω

= 91,5 mA

3.2 Perancangan perangkat lunak (Software)

Sistem mikrokontroler AT89S8252 dapat bekerja setelah program di

download. Program ini berisi intruksi-instruksi yang akan dijalankan oleh

mikrokontroler.

Dalam perancangan perangkat lunak ada beberapa hal yang perlu

diperhatikan yaitu proses pengolahan data input didalam sistem mikrokontroler

AT89S8252, dan proses pengendalian yang diinginkan.

1. Proses pengolahan data

Proses pengolahan data input terdiri dari: pengolahan data nomor tempat

duduk penumpang.

2. Proses pegendalian

Mengaktifkan matrik LED.

3. Menampilkan nomor dan letak tempat duduk penumpang pada matrik LED

(LED menyala berkedip selama 10 detik, setelah itu LED menyala). Jika ada

penumpang berikutnya yang masuk ke bus lewat pintu maka LED tersebut

yang semula menyala akan padam.

Dari hal-hal diatas dapat dibuat Flow chart dari penampil nomor tempat

(45)

3.2.1 Flow Chart

Flow chart digunakan untuk mempermudah dalam perancangan perangkat

lunak dan dijadikan pedoman langkah-langkah kerja pada perancangan penampil

nomor tempat duduk pada bus berbasis mikrokontroler AT89S8252. Flow chart

penampil nomor tempat duduk pada bus berbasis mikrokontroler AT89S8252

START

Inisialisasi data dan port

Baca nomor tempat duduk

LED menyala berkedip sesuai nomor tempat duduk

Set waktu Tunda

LED padam LED menyala

ya Ada Masukan

Tiket Barcode ?

Tidak

SELESAI

(46)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Driver matrik LED

Driver matrik LED diberi tegangan catu daya sebesar 12 Volt dengan

tegangan masukan 5 Volt pada mikrokontroler AT89S8252 didapatkan data-data

tegangan dan arus sebagai berikut:

Tabel 4.1 Besar Tegangan dengan kondisi 2 buah LED menyala

Bagian-bagian yang diukur Tegangan

LED pada penampil 1,64 V LED pada tempat duduk 1,64 V RB pada baris 1,3 V

RB pada kolom 1,3 V

RC 0,29 V

Catu daya 11,6 V VB 4,82 V

VCE pada baris 7,07 V

VCE pada kolom 2,63 V

VBE 0,61 V

Tabel 4.2 Besar Arus dengan kondisi 2 buah LED menyala

Bagian-bagian yang diukur Arus

LED pada penampil 1,49 mA LED pada tempat duduk 1,49 mA RB pada baris 26,8 mA

RB pada kolom 27,6 mA

(47)

Jika dilihat dari tabel 4.1 dan tabel 4.2 didapatkan tegangan maupun arus

yang melewati hambatan basis kecil sehingga dapat disimpulkan bila semua LED

menyala pada saat bersamaan maka LED menyala redup (tidak terang).

Gambar 4.1. Driver matrik LED

Hasil VRB pada baris dan VRB pada kolom yang didapat dari pengukuran dengan

perhitungan secara teori mempunyai besar tegangan yang tidak sama. Hal ini

disebabkan karena arus yang keluar dari mikrokontroler AT89S8252 kecil yaitu

sebesar 26,8 mA pada baris dan 27,6 mA pada kolom. Sehingga LED menyala

tidak terlalu terang.

Berdasarkan data dari tabel 4.1, maka dapat di hitung VRB pada baris,VRB pada

kolom, VRC, VLED :

a. VRB pada baris = IRBpada baris x RB ...(4.1)

= 26,8 mA x 47 Ω

= 1,26 V

b. VRB pada kolom = IRB pada kolom x RB ...(4.2)

(48)

c. VRC = IRC pada kolom x RC ...(4.3)

= 2,9 mA x 100 Ω

= 0,29 V

d. VLED = Vcc – VRC – VCE pada baris – VCE pada kolom ...(4.4)

= 11,6 V – 0,29 V – 7,07 V – 2,6 V = 1,64 V

Hasil yang didapatkan dengan pengukuran dan perhitungan mempunyai

besaran yang sama, sehingga dapat disimpulkan bahwa data-data yang diperoleh

dari pengukuran adalah benar.

4.2 Penampil nomor tempat duduk

Jenis matrik LED adalah common cathode. Penampil nomor tempat duduk

Gambar 4.2 Penampil nomor tempat duduk

Pada penampil nomor tempat duduk penumpang akan menyala jika diberi

logika 1 (5 Volt) pada baris (port 1.0 sampai port 1.7) dan kolom (port 3.4 sampai

(49)

Tabel 4.3 Penampil Nomor Tempat Duduk

Nomor Tempat Duduk Kondisi LED Diberi Logika 1 (5 V)

1 Menyala Port 1.0 dan Port 3.4

(50)

Tiap LED pada penampil nomor tempat duduk mempunyai tegangan (VLED)

sebesar 1,64 V dan arus yang melewati LED ( ILED) sebesar 1,49 mA.

4.3 Penampil pada tempat duduk

Penampil pada tempat duduk penumpang menggunakan LED, dimana tiap

LED diparalelkan dengan LED pada penampil nomor tempat duduk sehingga

mempunyai besar tegangan yang sama yaitu sebesar 1,64 V. Penampil pada tempat

duduk ditunjukkan pada (Gambar 4.3.a) tampak dari samping dan (Gambar 4.3.b)

tampak dari depan.

(a). Tampak dari samping (b). Tampak dari depan

Gambar 4.3 Penampil pada tempat duduk

Pada tempat duduk penumpang juga terdapat limit switch yang digunakan

sebagai saklar (kondisi awal yaitu ON).

Dari tabel 4.1, diketahui nilai RC =100 Ω, VRC = 0,29 V maka arus LED (ILED) dapat

dicari dengan rumus :

ILED≈ IRC

ILED = VRC / RC ...(4.5)

(51)

LED pada tempat duduk diparalelkan dengan LED pada penampil nomor

tempat duduk maka arus LED pada tempat duduk:

ILED pada tempat duduk = ILED / 2 ...(4.6)

= 2,9 mA / 2

= 1,45 mA

Hasil yang didapat dari perhitungan secara teori mendekati hasil dengan

pengukuran yaitu 1,45 mA ≈ 1,49 mA.

4.4 Alur Kerja Hasil Perancangan

Dari hasil perancangan alat, ketika pertama kali LED pada penampil nomor

tempat duduk menyala berkedip maka LED pada tempat duduk juga akan menyala

berkedip selama 10 detik. Setelah menyala selama 10 detik, LED akan terus

menyala kecuali pada tempat duduk (jika ada penumpang yang duduk pada tempat

duduk tersebut maka LED akan padam karena limit Switch kondisi Off dan

sebaliknya) atau jika penumpang berikutnya memasuki bus maka LED pada

penampil dan tempat duduk yang semula menyala akan padam secara otomatis. Hal

ini dibuat agar LED yang menandakan nomor tempat duduk dan letak tempat duduk

penumpang yang baru memasuki bus dapat menyala berkedip-kedip selama 10

detik, karena jika LED yang menandakan nomor tempat duduk dan letak tempat

duduk yang sebelumnya tidak dipadamkan maka LED tersebut akan ikut berkedip.

Ketika diukur dengan stopwatch, waktu LED yang menyala berkedip yaitu sekitar

10,6 detik. Hal ini disebabkan karena ada delay pada saat program membaca

(52)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil perancangan alat dan analisis data yang diperoleh dari

Alat Penampil Nomor dan Letak Tempat Duduk Pada Bus Berbasis Mikrokontroler

AT89S8252 ini maka didapat beberapa kesimpulan :

1. Alat Penampil Nomor dan Letak Tempat Duduk Penumpang Pada Bus

Berbasis Mikrokontroler AT89S8252 yang telah dibuat dapat bekerja

dengan baik, namun juga mempunyai beberapa kelemahan yaitu:

a. Dua buah LED menyala (satu LED pada penampil dan satu LED pada

tempat duduk) tidak terlalu terang karena arus yang melewati tiap LED

sebesar 1,49 mA.

b. Bila semua LED menyala pada saat bersamaan maka akan redup. Hal

ini disebabkan karena arus yang melewati hambatan kolektor sebesar

2,9 mA, sehingga arus yang melewati semua LED menjadi sangat

kecil.

2. Bentuk alat untuk menampilkan nomor tempat duduk penumpang masih

sangat sederhana karena tiap nomor yang mewakili tempat duduk

penumpang dibuat secara manual.

5.2 Saran untuk Pengembangan Alat

Dari hasil pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak yang sudah

dibuat, penulis dapat memberikan saran bahwa masih terdapat beberapa

kekurangan. Untuk menghindari hal yang sama dan pengembangan alat ini maka

disarankan untuk memperhatikan hal-hal berikut dalam pembuatan Penampil

Nomor dan Letak Tempat Duduk pada Bus Berbasis Mikrokontroler AT89S8252 :

1. Pada pembuatan Penampil Nomor dan Letak Tempat Duduk pada Bus

Berbasis Mikrokontroler AT89S8252 dapat juga ditambahkan sensor dan

buzzer. Sensor berupa limit switch yang diletakan pada tempat duduk

(53)

kesalahan tempat duduk bila ada penumpang yang sengaja tidak mengikuti

nomor tempat duduknya.

2. Untuk menampilkan nomor tempat duduk penumpang selain

menggunakan matrik LED dapat juga digunakan LCD, sehingga tidak

hanya nomor tapi juga menampilkan huruf sebagai pesan untuk

penumpang. Hal ini dimaksudkan agar tampilannya lebih menarik.

(54)

DAFTAR PUSTAKA

1. Malik, Moh. Ibnu. 2003. Belajar Mikrokontroler ATMEL AT89S8252.

Yogyakarta. Gava Media.

2. Putra, Agfianto Eko. 2004. Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 (Teori

dan Aplikasi). Penerbit Gava Media. Yogyakarta.

3. http://www.fairchildsemi.com, 2001,” Data Sheet”, Fairchild Semiconductor

(55)

(56)

(57)

;program untuk menyalakan matrik LED ;nama program : Liong.asm

;--- LIONG_Mulai:

p1 equ 90h ;port 1 dengan alamat 90H p3 equ 0b0h ;port 3 dengan alamat B0H ratusan equ 100 ;100 X 10000 UD = 1 DETIK cacah EQU -10000

;org 0h ;mulai dari alamat 0h

mov p0,#0

mov p1,#0

mov p2,#0

mov p3,#0

MOV TMOD,#01h

mov r0,#5

; ;

LED_1:

CJNE A,#00110001B,LED_2

lagi_1: setb p1.0

setb p3.4

CALL DELAY ;lakukan penundaan sesaat

clr p1.0

clr p3.4

CALL DELAY

djnz r0,lagi_1

setb p1.0

setb p3.4

jmp menunggu

LED_2:

CJNE A,#00110010B,LED_3

lagi_2: setb p1.0

setb p3.5

clr p1.0

clr p3.5

CALL DELAY

djnz r0, lagi_2

setb p1.0

setb p3.5

jmp menunggu

LED_3:

(58)

setb p3.6

clr p1.0

clr p3.6

CALL DELAY

djnz r0, lagi3

setb p1.0

setb p3.6

jmp menunggu

LED_4:

CJNE A,#00110100B,LED_5

lagi4: setb p1.0

setb p3.7

clr p1.0

clr p3.7

CALL DELAY

djnz r0, lagi4

setb p1.0

setb p3.7

jmp menunggu

LED_5:

CJNE A,#00110101B,LED_6

lagi5: setb p1.1

setb p3.4

clr p1.1

clr p3.4

CALL DELAY

djnz r0, lagi5

setb p1.1

setb p3.4

jmp menunggu

LED_6:

CJNE A,#00110110B,LED_7

lagi6: setb p1.1

setb p3.5

clr p1.1

clr p3.5

(59)

djnz r0, lagi6

setb p1.1

setb p3.5

jmp menunggu

LED_7:

CJNE A,#00110111B,LED_8

lagi7: setb p1.1

setb p3.6

clr p1.1

clr p3.6

CALL DELAY

djnz r0, lagi7

setb p1.1

setb p3.6

jmp menunggu

LED_8:

CJNE A,#00111000B,LED_9

lagi8: setb p1.1

setb p3.7

clr p1.1

clr p3.7

CALL DELAY

djnz r0, lagi8

setb p1.1

setb p3.7

jmp menunggu

LED_9:

CJNE A,#00111001B,LED_10

lagi9: setb p1.2

setb p3.4

clr p1.2

clr p3.4

CALL DELAY

djnz r0,lagi9

setb p1.2

setb p3.4

jmp menunggu

LED_10:

(60)

lagi10: setb p1.2

setb p3.5

clr p1.2

clr p3.5

CALL DELAY

djnz r0, lagi10

setb p1.2

setb p3.5

jmp menunggu

LED_11:

CJNE A,#01000010B,LED_12

lagi11: setb p1.2

setb p3.6

clr p1.2

clr p3.6

CALL DELAY

djnz r0, lagi11

setb p1.2

setb p3.6

jmp menunggu

LED_12:

CJNE A,#01000011B,LED_13 lagi12: setb p1.2

setb p3.7

clr p1.2

clr p3.7

CALL DELAY

djnz r0, lagi9

setb p1.2

setb p3.7

jmp menunggu

LED_13:

CJNE A,#01000100B,LED_14

lagi13: setb p1.3

setb p3.4

clr p1.3

clr p3.4

CALL DELAY

(61)

setb p1.3

setb p3.4

jmp menunggu

LED_14:

CJNE A,#01000101B,LED_15

lagi14: setb p1.3

setb p3.5

clr p1.3

clr p3.5

CALL DELAY

djnz r0, lagi14

setb p1.3

setb p3.5

jmp menunggu

LED_15:

CJNE A,#01000110B,LED_16

lagi15: setb p1.3

setb p3.6

clr p1.3

clr p3.6

CALL DELAY

djnz r0, lagi15

setb p1.3

setb p3.6

jmp menunggu

LED_16:

CJNE A,#01000111B,LED_17

lagi16: setb p1.3

setb p3.7

clr p1.3

clr p3.7

CALL DELAY

djnz r0, lagi16

setb p1.3

setb p3.7

jmp menunggu

LED_17:

CJNE A,#01001000B,LED_18

(62)

setb p3.4

clr p1.4

clr p3.4

CALL DELAY

djnz r0, lagi17

setb p1.4

setb p3.4

jmp menunggu

LED_18:

CJNE A,#01001001B,LED_19

lagi18: setb p1.4

setb p3.5

clr p1.4

clr p3.5

CALL DELAY

djnz r0, lagi18

setb p1.4

setb p3.5

jmp menunggu

LED_19:

CJNE A,#01001010B,LED_20

lagi19: setb p1.4

setb p3.6

clr p1.4

clr p3.6

CALL DELAY

djnz r0, lagi19

setb p1.4

setb p3.6

jmp menunggu

LED_20:

CJNE A,#01001011B,LED_21

lagi20: setb p1.4

setb p3.7

clr p1.4

clr p3.7

CALL DELAY

djnz r0, lagi20

(63)

setb p3.7

jmp menunggu

LED_21:

CJNE A,#01001100B,LED_22

lagi21: setb p1.5

setb p3.4

clr p1.5

clr p3.4

CALL DELAY

djnz r0, lagi21

setb p1.5

setb p3.4

jmp menunggu

LED_22:

CJNE A,#01001101B,LED_23

lagi22: setb p1.5

setb p3.5

clr p1.5

clr p3.5

CALL DELAY

djnz r0, lagi22

setb p1.5

setb p3.5

jmp menunggu

LED_23:

CJNE A,#01001110B,LED_24

lagi23: setb p1.5

setb p3.6

clr p1.5

clr p3.6

CALL DELAY

djnz r0, lagi23

setb p1.5

setb p3.6

jmp menunggu

LED_24:

CJNE A,#01001111B,LED_25

lagi24: setb p1.5

(64)

clr p1.5

clr p3.7

CALL DELAY

djnz r0, lagi24

setb p1.5

setb p3.7

jmp menunggu

LED_25:

CJNE A,#01010000B,LED_26

lagi25: setb p1.6

setb p3.4

clr p1.6

clr p3.4

CALL DELAY

djnz r0, lagi25

setb p1.6

setb p3.4

jmp menunggu

LED_26:

CJNE A,#01010001B,LED_27

lagi26: setb p1.6

setb p3.5

clr p1.6

clr p3.5

CALL DELAY

djnz r0, lagi26

setb p1.6

setb p3.5

jmp menunggu

LED_27:

CJNE A,#01010010B,LED_28

lagi27: setb p1.6

setb p3.6

clr p1.6

clr p3.6

CALL DELAY

djnz r0, lagi27

setb p1.6

(65)

jmp menunggu

LED_28:

CJNE A,#01010011B,LED_29

lagi28: setb p1.6

setb p3.7

clr p1.6

clr p3.7

CALL DELAY

djnz r0, lagi28

setb p1.6

setb p3.7

jmp menunggu

; TUMP_LED_1:

JMP LED_1

LED_29:

CJNE A,#01010100B,LED_30

lagi29: setb p1.7

setb p3.4

clr p1.7

clr p3.4

CALL DELAY

djnz r0, lagi29

setb p1.7

setb p3.4

jmp menunggu

LED_30:

CJNE A,#01010101B,LED_31

lagi30: setb p1.7

setb p3.5

clr p1.7

clr p3.5

CALL DELAY

djnz r0, lagi30

setb p1.7

setb p3.5

jmp menunggu

LED_31:

CJNE A,#01010110B,LED_32

(66)

setb p3.6

clr p1.7

clr p3.6

CALL DELAY

djnz r0, lagi31

setb p1.7

setb p3.6

jmp menunggu

LED_32:

CJNE A,#01010111B,menunggu

lagi32: setb p1.7

setb p3.7

clr p1.7

clr p3.7

CALL DELAY

djnz r0, lagi32

setb p1.7

setb p3.7

jmp menunggu

menunggu:

CALL DELAY

JMP PC_8252B

DELAY:

mov r1,#ratusan

LAGIb:

mov TH0,#high cacah

mov TL0,#low cacah

SETB TR0

TUNGGU:

jnb TF0,TUNGGU

clr TF0 clr TR0

DJNZ r1,LAGIb

(67)