IR OTOMATISASI SISTEM PEN ER ANGAN PADA MODEL R UMAH

TUGAS AKHIR

OTOMATISASI SISTEM PENERANGAN

PADA MODEL RUMAH

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Derajat Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh:

VICTORIA SURYANI NIM: 025114010

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

FINAL PROJECT

AUTOMATIC LIGHTING SYSTEM ON A HOUSE

MODEL

Submitted as Partial Fulfillment Of The Requirement for Sarjana Teknik Degree In Electrical Engineering

By:

VICTORIA SURYANI NIM: 025114010

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF ENGINEERING

SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA



_{Bersyukurlah untuk setiap detik hidup yang boleh kau}

alami



_{Tuhan tidak akan membiarkan kita berusaha tanpa}

menikmati hasilnya

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 daftar pustaka sebagaimana layaknya sebuah karya tulis.

Yogyakarta, _________________2007 Penulis

Victoria Suryani

Syukur kepada Tuhan yang telah melimpahkan rahmat serta kasih-Nya kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi yang berjudul “Otomatisasi Sistem Penerangan Pada Model Rumah”.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak mungkin dapat terselesaikan dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Bapak A. Bayu Primawan, S.T.,M.Eng. selaku Kaprodi Teknik Elektro.

2. Bapak Ir. Tjendro dan Martanto, S.T., M.T. yang telah dengan sabar membimbing dan menyemangati serta memberikan ilmunya kepada penulis, sehingga penulis semakin terpacu untuk menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik-baiknya.

3. Pak Djoko Untoro, S.Si, M.T selaku pembimbing akademik

4. Segenap dosen dan karyawan Teknik atas bimbingan, ilmu dan pelayanan yang diberikan selama ini.

5. Laboran TE (mas Mardi, mas Sur, mas Broto serta mas Yusuf) yang sering tak repotin ‘matur nuwun’.

6. Ibu, Bapak, kakak-kakakku yang telah memberikan kasih sayang, dorongan moril dan materiil kepada penulis.

8. Tetangga belakang (Indarti, Dewoo, Yanto, Vinda, Linul) atas segala kebahagiaan dan kerelaannya memberi tumpangan dan berkeluh kesah bersama dan atas persahabatan yang indah hope it will be forever.

9. Teman-teman TE ‘02 dan ‘03 atas segala pengalaman hidup bersama selama ini. 10.Spadic’monyot’, Pinto, Suryo , Merry makasih banget atas bantuaannya.

11.Teman-teman Kantil 9 (Iyenk, Ragil’mrechenk’, Uut, m’ Erlin, Rindil, Ines, bu kost) atas pengertiannya.

12.Anak–anak P3W (Lenta, Dani, Via, Dora, Rere, Elen, Ari, Supri) yang begitu pengertian kalo aku gak masuk “sorry ya sering bolos...” .

Semoga Tuhan melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua dan semoga tulisan ini dapat berguna dan bermanfaat bagi semua, Amin.

Yogjakarta, Januari 2007 Penulis,

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN JUDUL (INGGRIS)... ii

HALAMAN PERSETUJUAN... iii

HALAMAN PENGESAHAN... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN... v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI... viii

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL... xiv

DAFTAR LAMPIRAN... xv

INTISARI... xvii

ABSTRACT ... xvii

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

I.1 Judul... 1

I.2 Latar Belakang ... 1

I.3 Tujuan dan Manfaat... 2

I.4 Rumusan Masalah... 3

I.6 Metodologi Penulisan ... 3

BAB II. DASAR TEORI... 5

2.1 Dioda Infra Merah ... 5

2.1.1 Spektrum Emisi... 6

2.2 Phototransistor ... 7

2.3 Detektor Cahaya Menggunakan LDR ... 9

2.4 Komparator………... 11

2.5 Mikrokontroler AT89S51……… 11

2.5.1 Deskripsi Mikrokontroler AT89S51... 12

2.5.2 Struktur Memori... 15

2.5.3 Specialial Function Register (SFR)……….... 16

2.5.4 Program Status Word ( PSW)………. 19

2.6 Antar Muka Serial.. ……… 20

2.7 Register Kontrol Port Serial... 22

2.8 Pengaturan Baud Rate Port Serial... 25

2.9 Rangkaian Pengubah Level Tegangan... 26

BAB III. PERANCANGAN... 28

3.1 Perancangan Perangkat Keras ... 30

3.1.1 Sensor Pendeteksi Cahaya ... 30

3.1.2 Sumber Infra Merah ... 31

3.1.4 Komparator... 34

3.1.5 Perencanaan Dan Pembuatan Pengubah Level Tegangan... 35

3.2 Perancangan Perangkat Lunak Pada Mikrokontroler... 37

3.2.1 Perancangan Proses Cek Sensor... 38

3.2.2 Perancangan Proses Cek Tombol... 41

3.2.3 Penginisialisasian Port Serial Pada Mikrokontroler... 43

3.2.4 Pengaturan Baud Rate pada Mikrokontroler... 45

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 46

4.1 Pengukuran terhadap Sensor Cahaya LDR... 46

4.2 Pengukuran terhadap Sumber Infra Merah... 47

4.3 Pengukuran terhadap Detektor Infra Merah (Phototransistor) .... 48

4.4 Pengamatan terhadap Cara Kerja Alat... 49

4.5 Pengamatan Tentang Data yang Dikirim... 52

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 52

V.1 Kesimpulan ... 54

V.2 Saran... 54

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pola Radiasi LED Infra Merah... 5

Gambar 2.2 Spektrum Emisi LED Infra Merah... 6

Gambar 2.3 Rangkaian dengan LED Infra Merah... 7

Gambar 2.4 Rangkaian Dasar Phototransistor ...... 9

Gambar 2.5 Rangkaian menggunakan LDR... 10

Gambar 2.6 Rangkaian Komparator... 11

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51... 12

Gambar 2.8 Struktur Memori AT89S51... 16

Gambar 2.9. Susunan Bit Register PSW... 19

Gambar 2.10 Register SCON... 22

Gambar 2.11 IC MAX232 sebagai Pengubah Level Tegangan... 27

Gambar 2.12 Karakteristik Elektrik RS232... 27

Gambar 3.1 Blok Perancangan Alat Secara Umum... 28

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Cahaya... 31

Gambar 3.3 Rangkaian Sumber Infra Merah... 32

Gambar 3.4 Rangkaian Penerima Infra Merah... 33

Gambar 3.5. Rangkaian Komparator... 35

Gambar 3.6 Rangkaian Pengubah Level Tegangan... 36

Gambar3.6 Flowchart Program Secara Umum... 37

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi RegisterProgram Status Word... 19

Tabel 2.2 Register Kontrol Port Serial... 25

Tabel 2.3 Rumus Penghitungan Baud Rate Pada Komunikasi Serial... 26

Tabel 3.1 Konfigurasi Pin IC MAX232... 36

Tabel 3.2 Data yang Dikirim dan Diterima... 44

Tabel 4.1 Pengukuran pada LDR... 47

Tabel 4.2 Pengukuran pada Sumber Infra Merah... 48

Tabel 4.3 Pengukuran pada Detektor Infra Merah... 49

Tabel 4.4 Keadaan Lampu untuk Ruang 1... 50

Tabel 4.5 Keadaan Lampu 4 Ruang Untuk Satu Orang Didalam Rumah... 51

DAFTAR LAMPIRAN

INTISARI

Perkembangan teknologi yang semakin pesat mengubah gaya hidup kita untuk semakin mudah. Otomatisasi sistem penerangan pada rumah akan sangat dibutuhkan. Pada tugas akhir ini akan dibuat sistem penerangan pada model rumah yang secara otomatis hidup saat orang masuk ruangan dan keadaan gelap, mati saat tidak ada lagi orang di dalam ruangan atau keadaan terang.

Pada sistem otomatisasi digunakan infra merah bersama dengan phototransistor sebagai pendeteksi adanya orang yang melewatinya, LDR sebagai sensor cahaya dan tombol untuk menghidupmatikan lampu secara manual. Mikrokontroler AT89S51 merupakan pengendali utama yang mengendalikan seluruh kerja sistem. Keadaan lampu yang terjadi diinformasikan ke komputer melalui komunikasi secara serial.

Intensitas cahaya yang terukur saat lampu mulai hidup sebesar 18 lux dan saat mati sebesar 20 lux. Banyak orang masuk ke dalam ruangan yang dapat dideteksi maksimal 255 orang.

ABSTRACT

The rapid growth of technology changes our life style to be easier. The automatic of the lighting system are needed. This project make a lighting system on a home model that can be automatic ‘on’ when person walk in to the room and the condition is dark, will be ‘off’ when person walk out from the room or the condition is bright.

On the automation of lighting system infra red and phototransistor used to detect person who cross between them, LDR as a light sensor and push button to ‘on-off’ the lamp manually. Mikrokontroller AT89S51 is main controller that control all work of the system. Condition of the lamp will be informed to PC through serial port of computer.

The illumination that measure when the lamp starting ‘on’ is 18 lux and starting ‘off’ is 20 lux. The maximum people enter the room that can be detected are 255.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 JUDUL

OTOMATISASI SISTEM PENERANGAN PADA MODEL RUMAH

1.2 LATAR BELAKANG MASALAH

Pengoperasian penerangan di sebuah rumah biasanya dilakukan secara manual menggunakan saklar mekanik sabagai pemutus dan penyambung arus baik pada saat menyalakan lampu maupun saat mematikan lampu. Saat pulang kerumah biasanya harus menyalakan lampu satu persatu hal ini akan menimbulkan suatu permasalahan lain, misalnya harus berjalan dalam gelap dan meraba-raba saklar untuk menghidupkan lampu. Masalah ini juga timbul saat ingin menggunakan sebuah ruangan yang semula gelap, bukan hanya harus meraba-raba dalam gelap tetapi hal ini memungkinkan terjadinya kecelakaan seperti tersandung ataupun perabot pecah karena tertabrak.

dengan sendirinya dan saat meninggalkan ruangan lampu secara otomatis padam. Dengan menggunakan infra merah dan phototransistor sebagai detektor yang dipasang pada ruangan yang nantinya akan dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S51. Kontroler ini akan mengirimkan informasi kepada CPU kemudian CPU mengirimkan perintah kepada kontroler kembali untuk menghidupkan lampu. Pengiriman informasi ini dilakukan secara serial menggunakan IC MAX232. Penggunaan sistem seperti ini juga akan menghemat energi karna energi digunakan hanya saat dibutuhkan saja.

1.3 TUJUAN DAN MANFAAT

Tujuan yang akan dicapai yaitu membuat suatu sistem penerangan yang mampu secara otomatis menyala saat ada orang yang memasuki suatu ruangan dan akan mati saat tak ada lagi orang yang berada di dalam ruangan.

Manfaat yang akan dicapai dalam penelitian ini yaitu penghematan energi yang dibutuhkan serta memudahkan penghuni rumah untuk menghidup matikan lampu penerangan.

1.4 RUMUSAN MASALAH

Lampu bisa dimatikan secara manual jika diinginkan dengan menggunakan tombol. Sistem ini dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S51.

1.5 BATASAN MASALAH

1. Diasumsikan keadaan awal penerangan di luar rumah hampir sama dengan keadaan di dalam rumah.

2. Pendeteksian digunakan untuk orang berjalan normal.

3. Proses pendeteksian sensor hanya bisa dilakukan satu persatu . 4. Pengguna tidak boleh berdiri di depan sensor terlalu lama.

1.6 METODOLOGI PENULISAN

1. BAB I : Pendahuluan, menguraikan secara singkat latar belakang masalah, tujuan, manfaat, batasan masalah, rumusan masalah, dan metode penulisan.

2. BAB II : Dasar Teori, berisi pembahasan secara umum tentang dioda infra merah, phototransistor, mikrokontroler AT89S51 dan komunikasi serial.

3. BAB III : Perancangan, menerangkan tentang perancangan alat yang akan dibuat meliputi pembuatan perangkat lunak sebagai control perangkat keras dan pembuatan perangkat keras secara keseluruhan. 4. BAB IV : Hasil dan Pembahasan, berisi tentang hasil pembuatan alat dan

BAB II

DASAR TEORI

2.1. DIODA INFRA MERAH

Dioda infra merah dapat dibuat dengan menggunakan bahan campuran seperti: AlGaAs (Aluminium Gallium Arsenide), GaAsP (Galium Arsenideda Phospat) atau GaP (Galium Fosfida) [1]. Pemakaian jenis dan kadar bahan dasar inilah yang menentukan LED akan memancarkan cahaya yang tampak (visible) maupun tidak tampak (invisible).

Gambar 2.1 Pola Radiasi LED Infra Merah

photon. Beberapa photon membentuk berkas sinar. Pancarannya yang acak menyebabkan radiasi cahaya yang dihasilkan menyebar (incoherent) dengan sudut kurang lebih 8º. Pola radiasi ini dapat digambarkan seperti gambar 2.1.

2.1.1 SPEKTRUM EMISI

Spektrum emisi menunjukkan kekuatan intensitas pada rentang panjang gelombang. Spektrum emisi ini biasa disertakan dalam datasheet pabrik pembuat LED. Agar kerja LED Infra Merah tersebut optimal, maka rentang daerah serapan phototransistor disesuaikan dengan spektrum emisi LED infra merah. Spektrum emisi untuk LED infra merah ditunjukkan pada gambar 2.2.

Gambar 2.2 Spektrum Emisi LED Infra Merah

VCC

R

LED If

Vd

Gambar 2.3 Rangkaian dengan LED Infra Merah

Arus If besarnya diperoleh dengan persamaan :

R Vd Vcc

If   ………...(2.1)

Dengan, If = arus

Vcc = sumber tegangan

Vd = tegangan diode infra merah R = hambatan

2.2. PHOTOTRANSISTOR

emitor, sedangkan sisi yang peka terhadap cahaya adalah kaki basis, dimana tegangan basis akan berubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya.

Cahaya yang masuk ke daerah basis akan memacu terjadinya arus basis (Ib). Saat ada cahaya yang masuk maka elektron-elektron pada hole didaerah basis akan terdorong keluar sehingga menjadi elektron bebas. Elektron bebas tersebut akan mengalir dari basis menuju emitor sehingga phototransistor menjadi aktif. Saat phototransistor cut-off maka tidak terjadi aliran arus kolektor menuju emitor sehingga kolektor akan berkondisi high. Apabila phototransistor saturasi yaitu saat menerima cahaya maka arus mengalir dari kolektor ke emitor sahingga tegangan pada kaki kolektor akan low. Phototransistor mengubah energi cahaya menjadi sinyal-sinyal listrik, oleh karena itu komponen ini harus mampu mengumpulkan cahaya sebanyak mungkin. Sering kali sebuah lensa cembung ditambahkan pada permukaan penerimanya. Untuk phototransistor yang hanya peka terhadap cahaya infra merah maka lensa didesain agar hanya cahaya infra merah yang dilewatkan. Untuk aplikasi jarak jauh (biasanya komunikasi dengan infra merah) sering ditambahkan lensa lain agar cahaya terkumpul menjadi kuat. Lensa ini dinamakan lensa fressnel yang terbuat dari plastik dan kemudian diumpankan ke phototransistor dengan jarak tertentu pada fokus lensa ini.

menjadi menurun, sehingga arus yang mengalir dari kolektor ke emitor menjadi semakin besar. Rangkaian dasar dari phototransistor diperlihatkan pada gambar 2.4.

VCC

Q1

PHOTO NPN Out

R1

Gambar 2.4 Rangkaian Dasar Phototransistor

Besar tegangan keluaran (Vout) saat phototransistor aktif adalah Vout = Vcc –IcRc ………..(2.2) Sedangkan pada saat tidak aktif besar tegangan keluarannya adalah

Vout ≈ Vcc ………(2.3)

2.3 DETEKTOR CAHAYA MENGGUNAKAN LDR

LDR (Light Depending Resistor) disebut juga photoconductive cell atau photoresistor yaitu sebuah komponen elektronik yang mempunyai dua terminal yang hambatannya akan bertambah jika mendapat cahaya (disinari cahaya) [5]. LDR terbuat dari lapisan semikonduktor yang tipis terbuat dari CdS (Cadmium Sulfate) dan dilapisi kaca kedap udara.

lipat dari hambatan awal jika disinari cahaya dengan intensitas yang cukup tinggi. Dan ketika cahaya hilang (gelap) lagi hambatannya akan naik ke hambatan awal. Aplikasi LDR sangat penting terutama sebagai sensor cahaya karena sifatnya yang dipengaruhi cahaya. Gambar 2.5 merupakan rangkaian sederhana sensor cahaya menggunakan LDR.

VCC

R

RLDR

VO

Gambar 2.5 Rangkaian menggunakan LDR

Tegangan output (Vo) merupakan hasil dari pembagi tegangan dengan persamaan sebagai berikut:

Vcc R RLDR

RLDR

Vo 



 ……….(2.4)

2.4 KOMPARATOR

Merupakan rangkaian pembanding yang akan membandingkan tegangan dari output rangkaian yang ingin dibandingkan dengan tegangan referensi sehingga dihasilkan tegangan sebesar Vcc atau –Vcc dengan tegangan masukan kurang atau melebihi tegangan referensi. Gambar dari rangkaian komparator ini ditunjukkan oleh gambar 2.6.

-vcc vcc

Vin Vref

+

-LM324

3

2 1

4

11

Vout

Gambar 2.6 Rangkaian Komparator

2.5 MIKROKONTROLER AT89S51

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51

Memori ini biasa digunakan untuk menyimpan instruksi (perintah) berstandar MCS-51 code sehingga memungkinkan mikrokontroler ini untuk bekerja dalam mode single chip operation (mode operasi keeping tunggal) yang tidak memerlukan external memory (memori luar) untuk menyimpan source code tersebut.

2.5.1 DESKRIPSI MIKROKONTROLER AT89S51 1. VCC (power supply)

2. GND (ground)

3. Port 0, yaitu pin p0.7..p0.0

ataupun menerima kode byte pada saat Flash Programming. Pada saat sebagai I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah Transistor Transistor Logic (TTL) input atau dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut.

4. Port 1, yaitu pin p1.0...p1.7

Port 1 berfungsi sebagai I/O biasa atau menerima low order address bytes selama pada saat Flash Programming. Port ini mempunyai internal pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output port ini dapat memberikan output sink ke empat buah input TTL. Fasilitas khusus dari port 1 ini adalah adanya In-System Programming, yaitu port 1.5 sebagai MOSI, port 1.6 sebagai MISO, port 1.7 sebagai SCK.

5. Port 2, yaitu mulai pin p2.0...p2.

Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat meng- akses memori secara 16 bit (Movx @DPTR). Pada saat mengakses memori secara 8 bit (Mov @Rn), port ini akan mengeluarkan isi dari Special Function Register. Port ini mempunyai pull up dan berfungsi sebagai input dengan

memberikan logika 1. Sebagai output, port ini dapat memberikan output sink ke empat buah input TTL.

6. Pin 3.0, sebagai RXD (Port Serial Input).

7. Pin 3.1, sebagai TXD (Port Seial Output).

9. Pin 3.3, sebagai INT1 (Port External Interupt 1).

10.Pin 3.4, sebagai T0 (Port External Timer 0).

11.Pin 3.5, sebagai T1 (Port External Timer 1).

12.Pin 3.6, sebagai WR (External Data Memory Write Strobe).

13.Pin 3.7, sebagai RD (External Data Memory Read Strobe).

14.Pin 9, sebagai RST

Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle. 15.Pin 30, sebagai ALE/PROG

Pin ini dapat berfungsi sebagai Address Latch Enable (ALE) yang me-latch low byte address pada saat mengakses memori external. Sedangkan pada saat Flash Programming (PROG) berfungsi sebagai pulse input. Pada operasi normal ALE akan mengeluarkan sinyal clock sebesar 1/16 frekuensi oscillator, kecuali pada saat mengakses memori external. Sinyal clock pada saat ini dapat pula di disable dengan men-set bit 0 Special Function Register.

16.Pin 29, sebagai PSEN

Pin ini berfungsi pada saat mengeksekusi program yang terletak pada memori eksternal. PSEN akan aktif dua kali setiap cycle.

17.Pin 31, sebagai EA/VPP

direset. Jika berkondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada

pada memori internal. Pada saat Flash Programming pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt (VPP).

18.Pin 19, sebagai XTALL1 (Input Oscillator). 19.Pin 18, sebagai XTALL2 (Output Oscillator).

2.5.2 STRUKTUR MEMORI

AT89S51 mempunyai stuktur memori yang terdiri atas :

1. RAM Internal, memori sebesar 128 byte yang biasanya digunakan untuk menyimpan variabel atau data yang bersifat sementara.

2. Special Function Register (Register Fungsi Khusus), memori yang berisi register-register yang mempunyai fungsi-fungsi khusus yang disediakan oleh mikrokontroler tersebut, seperti timer, serial dan lain-lain.

3. Flash PEROM, memori yang digunakan untuk menyimpan instruksi-instruksi MCS51.

walaupun RAM Internal dan Flash PEROM mempunyai alamat yang sama, yaitu alamat 00h, namun secara fisik kedua memori tidak saling berhubungan.

Gambar 2.8 Struktur Memori AT89S51

2.5.3. SPECIAL FUNCTION REGISTER (SFR)

Special Function Register adalah register-register yang mempunyai fungsi khusus, diantaranya ada yang digunakan untuk mengatur input output data dari mikrokontroler. Sebagai contoh register P0, P1, P2, dan P3 digunakan sebagai register untuk menampung data input/output. Selain itu SFR juga digunakan untuk mengatur dan memantau kondisi UART, yaitu register SCON. Register yang digunakan untuk mengatur kerja timer adalah register TCON. Special Function Register terdapat pada ruang memori

88H, 90H, 98H dan F8H. Berikut merupakan penjelasan tentang SFR-SFR beserta fungsinya:

1. ACCUMULATOR

Merupakan register yang berfungsi untuk menyimpan data sementara. Register accumulator sering digunakan dalam proses operasi aritmatika, logika, pengambilan data dan pengiriman data. Register ini dapat dialamati secara bit dan mempunyai alamat E0H.

2. REGISTER B

Digunakan untuk proses aritmetik dan dapat juga difungsikan sebagai register biasa.

3. REGISTER PORT

Terdapat 4 buah register, yaitu register port 0, port 1, port 2 dan port 3. Register port ini digunakan sebagai port input output untuk menyimpan data dari atau ke port untuk masing-masing P0, P1, P2 dan P3.

4. REGISTER TIMER

Mikrokontroler AT89S51 ini mempunyai dua buah 16 bit timer, yaitu timer 0 dan timer 1. Timer 0 dibentuk oleh register TH0 dan TL0. Timer 1 dibentuk oleh register TH1 dan TL1. Perilaku TH0, TH1, TL0, dan TL1 diatur oleh register TMOD dan register TCON.

5. REGISTER CONTROL

pencacah atau pewaktu dan port serial, yaitu register IP (interrupt priority), IE (interrupt enable), TMOD (Timer Mode), TCON (timer Control), SCON (Serial Control) dan PCON (Power Control).

a. Register IP digunakan untuk mengatur prioritas dari masing-masing interupsi.

b. Register IE gigunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sarana interupsi. IE.0 sampai IE.6 mengatur masing-masing sumber interupsi, sedangkan IE.7 mengatur interupsi secara keseluruhan. Jika IE.7 bernilai 0. maka sistem interupsi akan menjadi nonaktif atau keadaan IE.0 sampai IE.6 tidak diperhatikan.

c. Register TMOD digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sarana interupsi. Dengan mengatur mode kerja timer maka register ini dapat mengatur masing-masing timer untuk diatur menjadi timer 16 bit, timer 13 bit, atau timer 8 bit yang dapat diisi ulang secara otomatis. Selain itu, register ini dapat juga mengatur agar proses pencacah timer dapat dikendalikan melalui sinyal dari luar mikrokontroler.

e. Register SCON digunakan untuk mengatur perilaku dari UART yang diantaranya adalah memantau proses pengiriman dan penerimaan data seri.

f. Register PCON digunakan untuk mengatur pemakaian daya pada IC.

2.5.4 PROGRAM STATUS WORD ( PSW )

Register PSW berisi informasi status program yang mana masing-masing bit

menunjukkan kondisi CPU setelah operasi dijalankan. Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2.9.

Gambar 2.9. Susunan Bit Register PSW

Tabel 2.2 Fungsi Register Program Status Word

Simbol Posisi Fungsi

CY PSW.7 Bendera bawaan (Carry flag) di set pada operasi aritmetika yang menghasilkan bawaan

AC PSW6 Bendera bawaan Bantu (auxiliary carry flag) digunakan pada operasi BCD

F0 PSW5 Bendera status serba guna RS1 PSW4 Bit 1 pemilih bank register RS0 PSW3 Bit 0 pemilih bank register

0V PSW2 Flag overflow l (limpahan) diset melalui operasi aritmetika

- PSW1 Flag yang dapat di definisikan pengguna (cadangan)

CY

Simbol Posisi Fungsi

P PSW0

Paritas genap akumulator di set melalui perangkat keras (menjaga agar logika ‘1’ di akumulator selalu genap)

2.6 ANTAR MUKA SERIAL

Port serial pada AT89S51 bersifat dupleks-penuh atau fullduplex, artinya port serial bisa menerima dan mengirim secara bersamaan. Selain itu juga memiliki penyangga penerima, artinya port serial mulai bisa menerima byte yang kedua sebelum byte pertama dibaca oleh register penerima (jika sampai byte yang kedua selesai diterima sedangkan byte pertama belum juga dibaca, maka salah satu byte akan hilang). Penerimaan dan pengiriman data port serial melalui register SBUF. Penulisan ke SBUF berarti mengisi register pengiriman SBUF sedangkan pembacaan dari SBUF berarti membaca register penerimaan SBUF yang memang terpisah secara fisik (secara perangkat lunak namanya menjadi satu yaitu SBUF). Port serial pada AT89S51 bisa digunakan dalam 4 mode kerja yang berbeda. Dari 4 mode tersebut, 1 mode diantaranya bekerja secara sinkron dan 3 lainnya bekerja secara asinkron. Keempat mode kerja tersebut adalah :

atau LSB (bit 0) dan diakhiri dengan bit yang bobotnya paling besar atau MSB (bit 7). Kecepatan pengiriman data (baud rate) adalah 1/12 frekuensi kristal yang digunakan.

2. Mode 1 : Pada mode ini tetap yaitu, data dikirim dan diterima melalui kaki P3.0 (RxD), secara asinkron (juga mode 2 dan 3). Pada Mode 1 data dikirim/diterima 10 bit sekaligus, diawali dengan 1 bit start, disusul dengan 8 bit data yang dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil (bit 0), diakhiri dengan 1 bit stop. Pada AT89S51 yang berfungsi sebagai penerima bit stop adalah RB8 dalam register SCON. Kecepatan pengiriman data (baud rate) bisa diatur sesuai dengan keperluan. Mode inilah (mode 2 dan 3) yang umum dikenal sebagai UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmiter ).

3. Mode 2 : Data dikirim/diterima 11 bit sekaligus, diawali dengan 1 bit start, disusul 8 bit data yang dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil (bit 0), kemudian bit ke 9 yang bisa diatur lebih lanjut, diakhiri dengan 1 bit stop. Pada AT89S51 yang berfungsi sebagai penerima, bit 9 ditampung pada bit RB8 dalam register SCON, sedangkan bit stop diabaikan tidak ditampung. Kecepatan pengiriman data (baud rate) bisa dipilih antara 1/32 atau 1/64 frekuensi kristal yang digunakan.

Pada mode asinkron (mode 1, mode 2, mode 3), port AT89S51 bekerja secara fullduplex.

2.7 REGISTER KONTROL PORT SERIAL

Register kontrol dan status untuk port serial berada dalam SCON (gambar 2.10). Register ini mengandung bit-bit pemilihan mode kerja port serial, bit data ke-9 pengiriman data (TB8 dan RB8) serta bit-bit interupsi port serial (TI dan R1).

Gambar 2.10 Register SCON

Keterangan:

1. SM0

Serial port mode bit 0, bit pengubah mode serial.

2. SM1

Serial port mode bit 1, bit pengatur mode serial.

3. SM2

Serial port mode bit 2, bit untuk mengaktifkan komunikasi multiprosessor pada kondisi set.

4. REN

Receive Enable, bit untuk mengaktifkan penerimaan data dari port serial pada

5. TB8

Transmit bit 8, bit ke-9 yang akan dikirim pada mode 2 atau mode 3.

6. RB8

Receive bit 8, bit ke-9 yang diterima pada mode 2 atau mode 3. Pada mode 1

bit ini berfungsi sebagai stop bit.

7. TI

Transmit Interupt Flag, bit yang akan di set pada akhir pengiriman karakter.

8. RI

Receive Interupt Flag, bit yang akan diset pada akhir penerimaan karakter. a. Bit SM0 dan SM1 (bit7 dan 6 pada register SCON) dipakai untuk menentukan

mode kerja port serial. Setelah reset kedua bit ini bernilai ‘0’ dan penentuan mode kerja port serial mengikuti tabel 2.3.

b.Bit REN (bit4) dipakai untuk mengaktifkan kemampuan port serial untuk

menerima data. Pada mode 0 kaki RxD (P3.0) dipakai untuk mengirim data serial. Dan juga untuk menerima data serial. Sifat ini terbawa pula pada saat port serial bekerja pada mode 1,2 dan 3, meskipun pada mode–mode tersebut kaki RxD hanya dipakai untuk mengirim data, agar kaki RxD bisa dipakai untuk menerima data terlebih dulu harus dibuat REN = ‘1’. Setelah reset bit REN bernilai ‘0’.

cukup untuk keperluan ini. Bit kesembilan yang akan dikirim terlebih dulu diletakkan di TB8 (bit 3), sedangkan bit RB8 (bit2) merupakan bit yang dipakai untuk menampung bit ke-sembilan yang diterima port serial.

d. Pada mode 1, RB8 dipakai untuk menampung bit stop yang diterima, dengan demikian apabila RB8 bernilai ‘1’ maka data diterima dengan benar, sebaliknya apabila RB8 = ‘0’ berarti terjadi kesalahan frame (framing error). Kalau bit SM2 (bit 5) bernilai ‘1’ pada mode 1, jika terjadi kesalahan frame, RI tidak akan menjadi ‘1’(aktif ) meskipun SBUF sudah berisi data dari port serial (bit stop diterima dengan benar). Bit ke 9 ini bisa dipakai sebagai bit paritas, hanya saja bit paritas yang dikirim harus ditentukan sendiri dengan program dan diletakkan pada TB8 dan bit paritas yang diterima pada RB8 dipakai untuk menentukan integritas data secara program pula. Tidak seperti dalam UART standart. Semuanya dikerjakan oleh perangakat keras dalam IC UART.

f. Bit RI (bit0) merupakan sinyal yang setara dengan sinyal RDA (Receiver Data Available) yang umum dijumpai pada UART standart. Setelah SBUF

menerima data dari port serial, bit RI akan bernilai ‘1’ dengan sendirinya, bit ini harus di-nol-kan dengan program agar bisa dipakai untuk memantau keadaan SBUF dalam penerimaan data berikutnya.

Tabel 2.3 Register Kontrol Port Serial

SM0 SM1 MODE Keterangan Baud rate 0 0 0 Register geser Tetap (fosc/12)

0 1 1 UART 8-bit Bisa diubah-ubah (dengan timer)

1 0 2 UART 9-bit Tetap (fosc/64 atau fosc/32 1 1 3 UART 9-bit Bisa diubah-ubah (dengan timer)

2.8 PENGATURAN BAUD RATE PORT SERIAL

Tabel 2.4 Rumus penghitungan Baud rate pada komunikasi serial

2.9 RANGKAIAN PENGUBAH LEVEL TEGANGAN

RS232 digunakan untuk mengubah level/karakteristik elektrik yang berbeda dengan level TTL dengan menggunakan IC driver MAX232. RS232 bekerja pada level tegangan +3 s/d +15 Volt untuk space (logic 0) dan -3 s/d -15 Volt untuk mark (logic 1). Sedangkan TTL bekerja pada level tegangan -5 s/d +5 Volt. Piranti

tambahan yang kita butuhkan adalah IC MAX232. Pada dasarnya IC ini hanya digunakan sebagai pengubah level tegangan ke level Transistor Transistor Logic (TTL), tidak berfungsi sebagai pengkodean sinyal yang melewati RS232, dan juga tidak mengonversikan data serial ke paralel. RS232 sebagai komunikasi serial mempunyai 9 pin yang memiliki fungsi masing-masing. Pin yang biasa digunakan adalah pin 2 sebagai received data, pin 3 sebagai transmited data, dan pin 5 sebagai ground. Konfigurasi kaka-kaki dari ICnya ditunjukkan oleh gambar 2.11.

Gambar 2.11 IC MAX232 sebagai Pengubah Level Tegangan

Karakteristik elektrik dari RS232 adalah sebagai berikut :

1.Space (logic 0) mempunyai level tegangan sebesar +3 s/d +25 Volt. 2. Mark (logic 1) mempunyai level tegangan sebesar -3 s/d -25 Volt. 3. Level tegangan antara +3 s/d -3 Volt tidak terdefinisikan.

4. Arus yang melalui rangkaian tidak boleh melebihi dari 500 mA, ini dibutuhlan agar sistem yang dibangun bekerja dengan akurat.

BAB III

Gambar 3.1 Blok Perancangan Alat Secara Umum

Komponen-komponen pendukung mikrokontroler sebagai pembentuk sistem penerangan adalah sebagai berikut:

2. Empat (4) pasang infra merah dan phototransistor sebagai saklar otomatis (pendeteksi ada tidaknya orang dalam ruangan).

3. Empat (4) buah tombol untuk mematikan atau menghidupkan lampu secara manual jika diinginkan.

4. Empat (4) buah LED sebagai penampil output (lampu).

5. Dua (2) buah buffer 8 input dan 8 output sebagai penstabil tegangan agar tegangan high (5V) dan low (0V) jelas. IC buffer yang digunakan adalah IC 74LS244.

6. Komparator sebagai pembanding

Cara kerja dari diagram blok di atas adalah sebagai berikut:

Mikrokontroler menerima perintah dari CPU lampu akan dihidupkan secara otomatis. Saat alat diperintahkan bekerja secara otomatis maka alat ini akan bekerja menggunakan sensor-sensor sebagai saklarnya.

mengurangi jumlah orang di dalam ruangan. Lampu bisa dimatikan ketika diinginkan meskipun ada orang di dalam ruangan dengan menggunakan tombol. Ketika keadaan sensor cahaya mendeteksi cahaya terang maka lampu yang berada pada keadaan menyala akan mati selama tombol tidak difungsikan. Setelah selesai mengecek sensor-sensor maka akan dikirimkan informasi ke CPU mengenai keadaan lampu mana saja yang dihidupkan atau dimatikan serta keterangan banyak orang di dalam masing-masing ruangan. Rangkaian sensor sebelum masuk ke mikrokontroler dihubungkan ke komparator kemudian distabilkan dengan menggunakan buffer 74LS244 begitu juga dengan keluaran yang akan disambungkan ke LED.

Penempatan sensor dan lampu pada rumah ditunjukkan pada gambar denah rumah yang terdapat di lampiran 1.

3.1 PERANCANGAN PERANGKAT KERAS 3.1.1 SENSOR PENDETEKSI CAHAYA

VCC

R1=4k7

RLDR VO

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Cahaya

Ketika LDR menerima cahaya nilai resistansinya 400Ω dan saat tak menerima cahaya (kondisi ruang gelap) maka resistansinya 1MΩ. Saat kondisi terang maka tegangan keluaran dari rangkaian ini akan memberikan logika low (0) ke mikrokontroler. Level tegangan low dari mikrokontroler besarnya dipilih 0,4V karena maksimalnya 0,7V. Pada saat kondisi sangat terang besar hambatan pada LDR adalah 400Ω, maka R2(RLDR) bersama R1 membentuk rangkaian pembagi tegangan yang memberi masukan ke masukan buffer, yang besarnya :

Vcc

3.1.2 SUMBER INFRA MERAH

jadi hanya dibutuhkan rangkaian sederhana yang terdiri dari LED infra merah dengan resistor. Rangkaian dari LED ini digambarkan pada gambar 3.3.

Vcc

R=330

LED

If

Vd

Gambar 3.3 Rangkaian Sumber Infra Merah

Dengan Vcc sebesar 5V maka, besarnya hambatan minimum yang diperbolehkan adalah.

Vcc - Vd = Ifmax(data sheet) ×R 5 – 1,7 = 10×10-3_×R

R = 330Ω

Rangkaian sumber infra merah ini ada 8 buah rangkaian dengan perancangan yang sama untuk 4 ruangan dan setiap ruangannya terdapat 2 rangkaian.

3.1.3 DETEKTOR INFRA MERAH (PHOTOTRANSISTOR)

VCC

Q1

PHOTO NPN LED

R=330

ke buffer Rc=10k

Gambar 3.4 Rangkaian Penerima Infra Merah

Pancaran cahaya dari LED infra merah akan mempengaruhi besar arus yang diterima phototransistor pada kaki kolektor. Rangkaian penerima infra merah ini merupakan rangkaian terhalang on, yaitu pada saat sinar infra merah terhalangi oleh benda maka rangkaian akan bekerja.

Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah membuat keadaan port. pada mikrokontroler menjadi ‘1’ pada saat ada orang mengenai (menghalangi pancaran cahaya dari infra merah). Apabila pancaran sinar infra merah yang diterima oleh phototransistor tidak terhalang oleh suatu benda maka arus Ib akan mengalir dan menyebabkan phototransistor akan on. Arus Ib yang mengalir akan digroundkan, sehingga tegangan Vc pada phototransistor akan rendah (0).

dibutuhkan oleh phototransistor saat on adalah Ic = 0,5mA, Vce= 0,4V (dari data sheet), maka besar hambatan Rc adalah:

Ic

Resistor yang digunakan adalah 10k.

Saat phototransistor terhalang oleh benda, maka sinar infra merah tidak akan diterima oleh phototransistor sehingga tidak ada arus basis (Ib) yang mengalir, phototransistor akan off dan tegangan Vc pada phototransistor akan high (1) besarnya tegangan hampir sama dengan Vcc. Keluaran dari phototransistor kemudian masuk ke buffer agar tegangan yang dikeluarkan stabil, kemudian baru masuk ke port mikrokontroler yaitu port 1.

3.1.4 KOMPARATOR

+

-LM324 3

2 1

4

11 dari sensor

Vref

ke buffer

Gambar 3.5. Rangkaian Komparator Besarnya tegangan referensi dipilih sebesar Vref = 2V.

3.1.5 PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PENGUBAH LEVEL TEGANGAN Untuk mengubah level tegangan digunakan IC MAX232, IC ini mempunyai 2 receivers yang berfungsi sebagai pengubah level tegangan dari level RS232 ke level Transistor Transistor Logic (TTL) ke level RS232. Pasangan driver/tranceiver ini digunakan untuk TX dan RX , sedangkan pasangan yang lainnya digunakan untuk CTS dan RTS.

Gambar 3.6 Rangkaian Pengubah Level Tegangan Tabel 3.1 Konfigurasi Pin IC MAX232

3.2 PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK PADA MIKROKONTROLER. Perancangan dari flowchart pembuatan perangkat lunaknya terdiri dari sebuah program utama yang sebelumnya diawali dengan proses inisialisasi. Flowchart dari program utama pengendalian lampu secara umum tampak pada

gambar 3.6. Setelah penginisialisasian selesai, dilakukan proses pengecekan sensor-sensor dan mengeksekusi lampu. Kemudian mengecek apakah tombol difungsikan, setelah itu mengirim informasi lampu mana saja yang hidup atau mati beserta jumlah orang yang berada dalam ruangan secara serial.

3.2.1 PERANCANGAN PROSES CEK_SENSOR

Perancangan flowchart untuk proses cek_sensor ruangan dapat dilihat pada gambar 3.7. Flowchart ini digunakan untuk masuk dan keluar ruang 1 dengan pintu keluar masuk yang sama. Pertama kali program akan mengecek orang masuk atau keluar ruangan. Pada saat orang memasuki ruangan maka sensor akan berada pada keadaan 10, 11, 01, 00 kemudian jumlah orang masuk akan bertambah, setelah itu akan di cek keadaan ruangan terang atau gelap. Saat ruangan gelap maka lampu akan hidup dan saat ruangan terang maka lampu akan berada pada kondisi yang sama seperti sebelumnya.

Ketika orang tidak jadi masuk dengan kondisi dari 10 ke 00, 11 ke 10, 01 ke 11 yang akhirnya akan kembali ke keadaan 00 maka mikrokontroler akan melayani cek uangan selanjutnya begitu juga saat tidak jadi keluar. Pada saat ada orang yang keluar ruangan maka kondisi sensor secara berurutan adalah 01, 11, 10, 00 kemudian jumlah orang akan berkurang, jika jumlah sama dengan 0 berarti sudah tidak ada orang lagi didalam ruangan tersebut, maka lampu akan dimatikan.

Gambar 3.7 Flowchart Cek_Sensor Masuk Ruangan 1

ruangan gelap maka lampu akan dihidupkan dan ketika ruangan terang maka keadaan lampu akan tetap seperti keadaan semula.

Pada proses pengecekan sensor selanjutnya yaitu proses keluar dan masuk dari ruang 2 menuju ruang 3 atau sebaliknya serta proses keluar dan masuk dari ruang 2 ke ruang 4 atau sebaliknya menggunakan flowchart dengan alur yang sama namun dengan sensor yang berbeda.

Jarak dari sensor pertama dan kedua untuk setiap ruang adalah 1cm. Penentuan jarak ini didasarkan pada informasi bahwa kecepatan orang berjalan normal adalah 1,2 km/jam [http://www.pikiranrakyat.com], 25 agustus 2002]. Sehingga untuk jarak 1cm dibutuhkan waktu 0,0303 detik. Untuk mikrokontroler yang berorde satu mikro detik untuk setiap instruksinya maka dibutuhkan delay waktu sebesar 0,03 detik untuk setiap pengecekan keadaan sensornya.

3.2.2 PERANCANGAN PROSES CEK _TOMBOL

Tombol digunakan untuk menghidupkan lampu saat dibutuhkan dan mematikan lampu saat tidak dibutuhkan untuk hidup di ruangan yang bersangkutan, seperti saat ingin membaca ataupun saat ingin tidur. Ketika tombol di tekan maka keadaan lampu akan dikomplemenkan sehingga kondisinya akan berbalik dari kondisi semula.

3.2.3 PENGINISIALISASIAN PORT SERIAL PADA MIKROKONTROLER

Pada mikrokontroler inisialisasi port serial juga harus dilakukan. Register yang digunakan adalah SCON (Serial Control). Dengan 10 bit data asinkron yang terdiri atas 1 bit start, 8 bit data, dan 1 bit stop. Dan pada mode serial ini kecepatan pengiriman data (baudrate ) dapat diatur. P3.0 berfungsi sebagai RxD yaitu pin untuk penerimaan data serial dan P3.1 berfungsi sebagai TxD pin untuk pengiriman data serial. Pengiriman data dilakukan dengan menuliskan data yang akan dikirim ke

register SBUF. Data serial akan digeser keluar diawali dengan bit start, kemudian data dari bit yang berbobot tertinggi (MSB) hingga bit berbobot terendah (LSB) dan diakhiri dengan bit stop.

Gambar 3.10 Flowchart Proses Pengiriman dan Penerimaan Info Tabel 3.3 Data yang Dikirim dan Diterima

NO Data diterima Data dikirim Keterangan

3.2.4 PENGATURAN BAUD RATE PADA KOMUNIKASI SERIAL

Dalam komunikasi serial ini mode serial yang digunakan adalah mode 1, dengan mode serial ini kita bisa mengatur baud ratenya. Baud rate yang digunakan adalah 2400 bps.Penentuan baud rate sangat bergantung pada crystal yang digunakan, crystal ini adalah sebagai oscillator. Crystal yang digunakan adalah 11.0529 MHz. Penghitungannya adalah sebagai berikut :

32

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sistem otomatisasi penerangan pada model rumah ini digunakan untuk pengotomatiskan sistem penerangan pada rumah dengan menggunakan sensor infra merah dan penerimanya yaitu phototransistor serta LDR sebagai sensor cahaya. Setiap ruangan terdapat 2 buah sensor infra merah dan penerimanya yang dipasang berurutan. Setiap ada orang yang memasuki ruangan maka sensor pertama akan terhalang selanjutnya kedua sensor terhalang semua, kemudian hanya sensor yang kedua dan terakhir kedua sensor tidak terhalang. Untuk mengecek orang keluar berlaku sebaliknya. Sebelum menghidupkan lampu maka sensor cahaya akan mengecek apakah lampu perlu dihidupkan atau tidak.

Proses pengendalian dari sistem ini dilakukan oleh mikrokontroler AT89S51. Mikrokontroler akan mendapatkan input dari detektor infra merah (phototransistor), LDR, dan tombol. Sedangkan output yang dikeluarkan akan menghidupkan LED (L) dan akan dikomunikasikan secara serial ke komputer untuk memberitahukan keadaan lampu.

4.1 PENGUKURAN TERHADAP SENSOR CAHAYA LDR

disambungkan ke mikrokontroler berlogika rendah karena buffer akan mengeluarkan tegangan berlogika rendah saat mendapatkan tegangan masukan kurang dari 0,8V (dari data sheet), sehingga lampu (L) tetap mati. Dalam perancangan tegangan keluaran yang dihasilkan pada kondisi ini adalah 0.4V seperti ditunjukkan oleh tabel 4.1. Perbedaan antara tegangan keluaran dari hasil perancangan dan pengujian disebabkan karena resistor yang digunakan mempunyai toleransi kesalahan sebesar 5%, namun perbedaan ini tidak mempengaruhi unjuk kerja alat. Ketika sensor cahaya mendeteksi keadaan gelap maka keluaran dari sensor ini adalah 3,2V. Keadaan ini akan memberikan keluaran berlogika tinggi ke buffer karena selama tegangan masukan ke buffer lebih dari 2V memberikan tegangan keluaran berlogika tinggi (dari data sheet). Secara otomatis mikrokontroler juga mendapatkan tegangan masukan berlogika tinggi sehingga mampu menghidupkan lampu (L) saat ada orang. Intensitas cahaya sangat mempengaruhi kondisi tegangan keluaran dari sensor. Besar intensitas cahaya yang diukur saat lampu mulai hidup adalah 18 lux, keadaan ini terjadi kira-kira pukul 17.30 WIB (keadaan cuaca normal). Untuk keadaan lampu mulai mati besarnya intensitas cahaya adalah 20 lux, keadaan ini terjadi kira-kira pada pukul 06.00 WIB (keadaan cuaca normal). Pada kondisi intensitas cahaya sebesar 19 lux keadaan lampu berkedip-kedip antara hidup dan mati.

Tabel 4.1 Pengukuran pada LDR

Perancangan Hasil Pengujian Intensitas cahaya

Vo(terang) 0,4V 0,5V 18 lux

Vo(mulai gelap) - 1,5V 19lux

4. 2 PENGUKURAN PADA SUMBER INFRA MERAH

Berdasarkan hasil perancangan data yang diperoleh dari pengujian alat di- tunjukkan oleh tabel 4.2.

Tabel 4.2 Pengukuran pada LED Infra Merah

Perancangan Hasil Pengujian

Vd 1,7V 1,3V

Id 10mA 11,2mA

Pada perancangan besar tegangan Vd sesuai data sheet adalah 1,7V dan besar arus Id adalah 10mA. Pada saat diuji dengan menggunakan alat ukur besar tegangannya adalah 1,3V dan besar arus Id adalah 11,2mA perbedaan besar arus pada LED infra merah terjadi karena adanya toleransi kesalahan pada konponen resistor sebesar 5%. Besar arus pada LED infra merah akan mempengaruhi kuat pancarannya sehingga arus yang dihasilkan dari pengujian lebih baik dari perancangan karena memberikan intensitas pancaran yang lebih tinggi.

4.3 PENGUKURAN TERHADAP DETEKTOR INFRA MERAH

(PHOTOTRANSISTOR)

orang yang masuk ataupun keluar ruangan maka tegangan keluaran pada phototransistor sebesar 3,2V. Tegangan sebesar itu akan memberikan keluaran berlogika tinggi pada komparator dan buffer (selama tegangan masukan pada buffer lebih dari 2V). Keluaran dari buffer ini dimasukkan ke mikrokontroler pada port 1. Pada saat sinar infra merah tidak terhalangi maka tegangan keluaran dari phototransistor adalah 1V. Keadaan ini akan membuat keluaran komparator dan buffer berlogika rendah (selama tegangan masukan ke buffer kurang dari 0,8V),

sehingga memberikan logika rendah ke mikrokontroler. Perbedaan tegangan dari hasil perancangan dan pengujian alat tidak mempengaruhi kerja alat karena tegangan keluarannya dihubungkan ke komparator yang akan memberikan logika rendah atau tinggi selama tegangan keluarannya lebih besar atau lebih kecil dari tegangan referensi (2V).

Tabel 4.3 Pengukuran pada Detektor Infra Merah

Perancangan Hasil Pengujian

Vce 0,4V 0,5V

Vo (off) 0V 1V

Vo (on) 4,6V 3,2V

4.4 PENGAMATAN TERHADAP CARA KERJA ALAT

orang yang masuk tidak terdeteksi karna jumlah orang tidak bisa dinaikkan lagi. Setelah cek masuk kemudian cek keadaan sens_cahaya apakah memberikan logika tinggi jika ya maka LED L1 akan dihidupkan dan jika tidak maka keadaan lampu tetap seperti keadaan sebelumnya. Saat tombol_R1 ditekan maka keadaan lampu akan berkebalikan dari keadaan semula. Ketika ada orang yang memasuki ruangan dan di dalam ruangan tersebut ada orang, sensor cahaya mendeteksi keadaan gelap serta lampu dalam keadaan mati maka lampu akan hidup. Saat ada orang meninggalkan ruangan dan di dalam ruangan masih ada orang maka keadaan lampu akan sama seperti keadaan sebelumnya. Urutan keadaan sensor saat keluar ruangan adakah 01, 11, 10, 00. Lampu akan hidup dan mati secara otomatis saat mendeteksi cahaya gelap dan terang. Untuk keadaan lampu pada 4 ruangan ditunjukkan oleh tabel 4.5.

Tabel 4.4 Keadaan Lampu untuk Ruang 1

Input Output

Sens_R1 Sens_Cahaya Tombol_R1 Ada orang L1sebelumnya L1sekarang

Masuk 0 0 Ya 0 0

0 0 Ya 1 1

0 1 Ya 1 0

0 1 Ya 0 1

1 0 Ya 0 1

1 0 Ya 1 1

1 1 Ya 0 1

1 1 Ya 1 0

Keluar 0 0 Tidak 0 0

0 0 Tidak 1 0

0 1 Ya 0 1

0 1 Ya 1 0

1 0 Tidak 0 0

1 0 Tidak 1 0

1 0 Ya 0 1

Input Output

Sens_R1 Sens_Cahaya Tombol_R1 Ada orang L1sebelumnya L1sekarang

1 1 Ya 1 0

1 1 Ya 0 1

Tabel 4.5 Keadaan Lampu 4 Ruang Untuk Satu Orang di dalam Rumah

Ruangan _keluar/masuk Keterangan _{Sens_Cahaya} Input _{L1 L2 L3 L4} Output

1 mendeteksi cahaya gelap Tombol_R1 0 tidak aktif

1 aktif

lampu (L1, L2, l3, L4) 0 mati 1 hidup

4.5 PENGAMATAN TENTANG DATA YANG DIKIRIM

Untuk mengirim informasi ke PC maka alat ini harus menerima data 4Eh (dalam ASCII 4Eh = N), yaitu perintah untuk mengirim informasi lampu yang hidup. Saat PC menerima data ‘a’ berarti dikirimkan informasi dari hardware bahwa semua lampu mati. Untuk data ‘b’ maka informasi lampu yang dikirim adalah lampu L1 di ruang1 hidup begitu seterusnya sampai data ‘p’ yaitu semua lampu hidup seperti ditunjukkan oleh tabel 4.6.

Tabel 4.6 Data informasi yang dikirim ke PC Keadaan lampu

L4 L3 L2 L1 Data yang dikirim dalam heksa Dalam ASCII

0 0 0 0 61h a

0 0 0 1 62h b

0 0 1 0 63h c

0 0 1 1 64h d

0 1 0 0 65h e

0 1 0 1 66h f

0 1 1 0 67h g

0 1 1 1 68h h

1 0 0 0 69h i

1 0 0 1 6Ah j

1 0 1 0 6Bh k

1 0 1 1 6Ch l

Keadaan lampu

L4 L3 L2 L1 Data yang dikirim dalam heksa Dalam ASCII

1 1 0 1 6Eh n

1 1 1 0 6Fh o

1 1 1 1 70h p

Keterangan tabel :

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pembuatan alat dan pengujian yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan:

1. Telah dibuat alat untuk mengotomatiskan sistem penerangan pada model rumah yang sesuai dengan hasil perancangan yaitu lampu otomatis menyala saat ada orang yang memasuki ruangan dalam keadaan gelap dan akan mati saat tak ada lagi orang yang berada di dalam ruangan tersebut.

2. Jumlah orang yang bisa dideteksi masuk kedalam ruangan maksimal sebanyak 255 orang.

3. Intensitas cahaya yang terukur saat lampu mulai hidup sebesar 18 lux dan mulai mati sebesar 20 lux.

5.2 SARAN

1. Alat yang telah dibuat ini masih bisa dikembangkan yaitu dengan

menambahkan penampil untuk mengetahui banyak orang yang memasuki ruangan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Malvino, 1984, Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi ketiga, Jakarta: Penerbit Erlangga.

2. Eko, Agfianto, 2002, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55, Yogyakarta: Gaya Media.

3. Setiawan, Rachmad, 2006, Mikrokontroler MCS-51, Yogyakarta: Penerbit Graha Ilmu.

4. http://alldatasheet.com: Data sheet MAX232 5. http://en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor

6. http://en.wikipedia.org/wiki/Phototransistor

LAMPIRAN A

RANGKAIAN LENGKAP SISTEM OTOMATISASI PENERANGAN

LAMPIRAN C LISTING PROGRAM

1 0000 ;--- 2 0000 ; Program untuk otomatisasi lampu penerNGn rumah

103 0073 masuk1_1: 104 0073 acall satu 105 0075 mov a,p1

106 0077 cjne a,#01h,keluar1_1 107 007A acall delay

108 007C masuk1_2: 109 007C mov a,p1

110 007E cjne a, #03h,masuk1_1 111 0081 acall delay

112 0083 masuk1_3: 113 0083 mov a,p1

114 0085 cjne a, #02h,masuk1_2 115 0088 acall delay

116 008A masuk1_4: 117 008A mov a,p1 129 00A2 keluar1_1:

130 00A2 mov a,p1

131 00A4 cjne a,#02h,masuk2_1 132 00A7 acall delay

133 00A9 keluar1_2: 134 00A9 mov a,p1

135 00AB cjne a,#03h,keluar1_1 136 00AE acall delay

137 00B0 keluar1_3: 138 00B0 mov a,p1

139 00B2 cjne a,#01h,keluar1_2 140 00B5 acall delay

141 00B7 keluar1_4: 142 00B7 mov a,p1

143 00B9 cjne a,#00h,keluar1_3 144 00BC mov a,r0

145 00BD cjne a,#00h,tetap1 146 00C0 clr LED1

147 00C2 sjmp masuk2_1 148 00C4 tetap1:djnz r0,lampu1

149 00C6 clr LED1 ; lampu ruang 1 mati

150 00C8 masuk2_1: 151 00C8 mov a,p1

154 00CF masuk2_2: 155 00CF mov a,p1

156 00D1 cjne a, #0Ch,masuk2_1 157 00D4 acall delay

158 00D6 masuk2_3: 159 00D6 mov a,p1

160 00D8 cjne a, #08h,masuk2_2 161 00DB acall delay

162 00DD masuk2_4: 163 00DD mov a,p1 176 00F6 tetap3_1:

177 00F6 djnz r0,lampu2

178 00F8 clr LED1 ;lampu ruang 1 mati

179 00FA lampu2:

180 00FA jnb LDR,keluar2_1

181 00FD setb LED2 ;lampu ruang 2 hidup

182 00FF keluar2_1: 183 00FF mov a,p1

184 0101 cjne a,#08h,masuk3_1 185 0104 acall delay

186 0106 keluar2_2: 187 0106 mov a,p1

188 0108 cjne a,#0Ch,keluar2_1 189 010B acall delay

190 010D keluar2_3: 191 010D mov a,p1

192 010F cjne a,#04h,keluar2_2 193 0112 acall delay

194 0114 keluar2_4: 195 0114 mov a,p1

196 0116 cjne a,#00h,keluar2_3 197 0119 mov a,r0

198 011A cjne a,#0FFh,tetap4 199 011D sjmp orkan

205 0126 mov a,r1

206 0127 cjne a,#00h,tetap4_1 207 012A clr LED2

208 012C sjmp masuk3_1 ;lampu ruang 1 hidup 209 012E tetap4_1:

210 012E djnz r1,lampu2

211 0130 clr LED2 ;lampu ruang 2 mati

212 0132 masuk3_1: 213 0132 mov a,p1

214 0134 cjne a,#10h,keluar3_1 215 0137 acall delay

216 0139 masuk3_2: 217 0139 mov a,p1

218 013B cjne a, #30h,masuk3_1 219 013E acall delay

220 0140 masuk3_3: 221 0140 mov a,p1

222 0142 cjne a, #20h,masuk3_2 223 0145 acall delay

224 0147 masuk3_4: 225 0147 mov a,p1 238 0160 tetap5_1:

239 0160 djnz r1,lampu3 240 0162 clr LED2 241 0164 lampu3:

242 0164 jnb LDR,keluar3_1

243 0167 setb LED3 ;lampu ruang 3 hidup

244 0169 keluar3_1: 245 0169 mov a,p1

246 016B cjne a,#20h,masuk4_1 247 016E acall delay

248 0170 keluar3_2: 249 0170 mov a,p1

250 0172 cjne a,#30h,keluar3_1 251 0175 acall delay

252 0177 keluar3_3: 253 0177 mov a,p1

256 017E keluar3_4: 257 017E mov a,p1

258 0180 cjne a,#00h,keluar3_3 259 0183 mov a,r1

269 0191 cjne r2,#00h,tetap6_1 270 0194 clr LED3

271 0196 sjmp masuk4_1 272 0198 tetap6_1:

273 0198 djnz r2,lampu3

274 019A clr LED3 ;lampu ruang 3 mati

275 019C masuk4_1: 276 019C mov a,p1

277 019E cjne a,#40h,keluar4_1 278 01A1 acall delay

279 01A3 masuk4_2: 280 01A3 mov a,p1

281 01A5 cjne a, #0C0h,masuk4_1 282 01A8 acall delay

283 01AA masuk4_3: 284 01AA mov a,p1

285 01AC cjne a, #80h,masuk4_2 286 01AF acall delay

287 01B1 masuk4_4: 288 01B1 mov a,p1 301 01CA tetap7_1:

302 01CA djnz r1,lampu4

303 01CC clr LED2 ;lampu ruang 2 mati

304 01CE lampu4:

305 01CE jnb LDR,keluar4_1

307 01D3 keluar4_1: 308 01D3 mov a,p1 309 01D5 cjne a,#80h,tbl1 310 01D8 acall delay 311 01DA keluar4_2: 312 01DA mov a,p1

313 01DC cjne a,#0C0h,keluar4_1 314 01DF acall delay

315 01E1 keluar4_3: 316 01E1 mov a,p1

317 01E3 cjne a,#40h,keluar4_2 318 01E6 acall delay

319 01E8 keluar4_4: 320 01E8 mov a,p1

321 01EA cjne a,#00h,keluar4_3 322 01ED mov a,r1 335 0202 tetap8_1:

336 0202 djnz r3,lampu4

337 0204 clr LED4 ;lampu ruang 4 mati

338 0206 tbl1:

339 0206 jnb PENCET1,cek1 ;jika tombol tidak diaktifkan lompat ke cek1

340 0209 acall tunda ;panggil subroutin tunda

408 028B cek4: 426 02AD clearkan:

427 02AD clr TANDA1

435 02BA cjne a,#00000001b,dua 436 02BD mov 29h,#62h

437 02C0 ret 438 02C1 dua:

439 02C1 mov a,p0

440 02C3 cjne a,#00000010b,tiga 441 02C6 mov 29h,#63h

442 02C9 ret 443 02CA tiga:

444 02CA mov a,p0

445 02CC cjne a,#00000011b,empat 446 02CF mov 29h,#64h

447 02D2 ret 448 02D3 empat:

449 02D3 mov a,p0

450 02D5 cjne a,#00000100b,lima 451 02D8 mov 29h,#65h

452 02DB ret 453 02DC lima:

454 02DC mov a,p0

455 02DE cjne a,#00000101b,enam 456 02E1 mov 29h,#66h

457 02E4 ret 458 02E5 enam:

460 02E7 cjne a,#00000110b,tujuh 461 02EA mov 29h,#67h

462 02ED ret 463 02EE tujuh:

464 02EE mov a,p0

465 02F0 cjne a,#00000111b,lapan 466 02F3 mov 29h,#68h

467 02F6 ret 468 02F7 lapan:

469 02F7 mov a,p0

470 02F9 cjne a,#00001000b,bilan 471 02FC mov 29h,#69h

472 02FF ret 473 0300 bilan:

474 0300 mov a,p0

475 0302 cjne a,#00001001b,puluh 476 0305 mov 29h,#6Ah

477 0308 ret 478 0309 puluh:

479 0309 mov a,p0

480 030B cjne a,#00001010b,sbelas 481 030E mov 29h,#6Bh

495 0326 cjne a,#00001101b,ebelas 496 0329 mov 29h,#6Eh

497 032C ret 498 032D ebelas:

499 032D mov a,p0

500 032F cjne a,#00001110b,lbelas 501 0332 mov 29h,#6Fh

502 0335 ret 503 0336 lbelas:

504 0336 mov a,p0

505 0338 cjne a,#00001111b,enbelas 506 033B mov 29h,#70h

507 033E ret 508 033F enbelas: 509 033F mov a,p0

511 0344 mov 29h,#61h 512 0347 tjbelas:ret

515 0348 ;tunda selama 30 mili detik 516 0348 delay: mov r5,#20

517 034A lagi: mov th0,#high(-1500) 518 034D mov tl0,#low 1500 519 0350 setb tr0

520 0352 tunggu: jnb tr0,tunggu 521 0355 clr tr0 522 0357 clr tf0 523 0359 djnz r5,lagi 524 035B ret

526 035C tunda: mov r5,#20

527 035E lagi1: mov th0,#high(-50000) 528 0361 mov tl0,#low 50000 529 0364 setb tr0