Simulator penghitung jumlah orang pada pintu masuk dan keluar gedung

7,952 views

Published on

0 Comments
3 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
7,952
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
448
Comments
0
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Simulator penghitung jumlah orang pada pintu masuk dan keluar gedung

  1. 1. SIMULATOR PENGHITUNG JUMLAH ORANG PADA PINTU MASUK DAN KELUAR GEDUNG Tugas Akhir Diajukan untuk memenuhi tugas dan syarat guna memperoleh Gelar Ahli Madya Jurusan Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang Disusun Oleh : Nama : Achmad Miftachudin NIM : 5351303010 Prodi : Teknik Elektro D3 Jurusan : Teknik Elektro FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2007
  2. 2. HALAMAN PENGESAHAN Laporan Tugas Akhir ini telah dipertahankan dihadapan dosen penguji TugasAkhir Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Pada Hari : Kamis Tanggal : 16 Agustus 2007 Pembimbing,Penguji II Penguji ISubiyanto, S.T, M.T Drs.Sutarno, M.TNIP.132 309 137 NIP.131 404 308Ketua Jurusan Ketua Program StudiDrs. Djoko Adi Widodo, M.T Drs. Agus Murnomo,M.TNIP. 131 570 064 NIP. 131 616 610 Mengetahui Dekan Fakultas Teknik Prof. Dr. Soesanto NIP. 130875753 ii
  3. 3. ABSTRAKAchmad Miftachudin, 2007. ”Simulator Penghitug Jumlah Orang Pada Pintu Masukdan Keluar Gedung”. Tugas Akhir, Teknik Elektro D3. Fakultas Teknik . UniversitasNegeri Semarang. Latar Belakang dari pembuatan simulator ini adalah memudahkanpengitungan orang dalam gedung. Simulator ini dapat digunakan dalam pabrikataupun dalam tempat – tempat hiburan. Karena alat ini menghitung setiap orangyang masuk / melewati sensor LDR. Oleh karena itu dibuatlah suatu alat dalam bentuk miniatur atau dalam skalapercobaan dengan panjang 42 cm, lebar 40 cm, tinggi 23cm dan tinggi pintu 10 cm,lebar 6,5 cm. Alat ini dikendalikan otomatis dengan menggunakan mikrokontrolerAT89S51. Dari hasil percobaan pertama malam hari pada kondisi hujan dapatmendeteksi dan menghitung orang masuk dan keluar dengan persentase kesalahan0%. Kedua malam hari pada kondisi normal atau tidak hujan dapat mendeteksi danmenghitung orang masuk dengan persentase kesalahan 0%. Ketiga pada siang haripada kondisi normal dapat mendeteksi dan mengitung orang dengan persentasekesalahan 0%. Keempat pada siang hari pada kondisi hujanl dapat mendeteksi danmengitung orang dengan persentase kesalahan 0%. Hasil dari percobaan maka dapat disimpulkan bahwa simulator ini persentasekesalahannya adalah 0%. Dan dipastikan akan mengurangi dari pekerjaan manusia.Kesimpulan dari hasil pengujian mesin simulator ini adalah simulator ini sangatakurat mendeteksi dan menghitung setiap pengunjung yang masuk dan keluargedung. Simulator ini juga berfungsi sebagai penghitung obyek atau batang pada jalurconveyer pada suatu industri. Saran dari hasil percobaan adalah apabila ada orangyang masuk secara bersamaan hanya dapat mendeteksi satu. Dan sensor harusdipasang pada pertengahan pintu karena bisa mendeteksi orang kedua orang pendekdan tinggi. iii
  4. 4. MOTTO “Wahai orang-orang yang beriman, bertaqwalah kamu kepada Alloh dan hendaklah setiap hari memperhatikan apa yang sudah dipersiapkannya untuk hari esok. Dan bertaqwalah kepada Allah sesungguhnya maha mengetahui apa yang kamu kerjakan.” ( AL Hasyr : 18)“ Maka tetaplah kamu dijalan yang benar sebagaimana diperintahkan kepadamu danorang yang telah tobat beserta kamu. Dan juga kamu melampaui batas. Sesungguhnya dia maha melihat apa yang kamu kerjakan”. ( QS. Hud : 112 ) Taqwa akan membawa seseorang pada nuansa hidup tentram. “ Barang siapa bertaqwa kepada Allah, dijadikan perkaranya menjadi mudah ” (Ath- Thalaq :4).Sesuatu itu tidaklah sulit, sebelum kita mencobanya dan jadikan permasalahan yang kita hadapi sebagai peluang untuk “ mendewasakan diri” Ide yang berani itu seperti pemain catur yang bergerak maju, mungkin mereka akan kalah, tetapi mereka juga sedang memulai kemenangan. “Johann Wolfgang Von Goethe” iv
  5. 5. PERSEMBAHANSebuah karya yang sederhana ini kan kupersembahkan kepada mereka yang memiliki diriku & telah menjadi bagian dari hidupku yang selama ini tak henti-hentinya dan tak bosan-bosannya dengan tulus ikhlas memberikan doa, nasehat, bimbingan, dorongan, serta kasih dan sayang yang tulus suci.Sebagai wujud dan tanpa mengurangi rasa syukur, rasa hormat, rasa terima kasih dan sayang yang tiada terkira karya tulis ini saya persembahkan kepada : 1. Allah SWT 2. Nabi Junjungan kita Muhammad SAW 3. Ayahanda dan Ibunda, berserta kakaku dan adikku tercinta di rumah 4. Teman-Teman ku yang telah membantu aku (Dedi Notol, Edi K@mpung Kali, Dika Bomber, Sigit, Arief, Emha Robben, Batitsta, Amir, Asrof Gundul, Jepri, Ridho-Penky, Sigesit-irit dan tman2 yang lainnya) 5. Almamater yang kubanggakan v
  6. 6. KATA PENGANTAR Puji dan puja syukur atas segala limpahan dan karunia-Nya patut dan wajibkita tujukan kepada Allah SWT, Sang Maha Bijak lagi Bijaksana, selanjutnya salamserta shalawat untuk sang penginterupsi sejarah yakni Nabi dan Rosul AllahMuhammad SAW karena beliau telah membuka zaman kegelapan menuju zamanyang terang benderang dibawah panji-panji islam dan semoga kita semua masihkonsisten dalam menjalankan amanah sekaligus cita-cita beliau, amien. Denganmengucap Alhamdulillah penyusun dapat menyelesaikan tugas Akhir (TA) denganjudul " Simulator Penghitung Jumlah Orang Pada Pintu Masuk dan KeluarGedung ". Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, tentunya tidak terlepas dari bantuan,bimbingan serta dukungan yang penulis terima dari berbagai pihak. Oleh karena itupada kesempatan ini perkenankan penulis sampaikan ucapan terima kasih, berkatbantuan dari beberapa pihak yang dengan ikhlas telah banyak membantu dalampenyusunan Tugas Akhir ini. Meskipun ucapan terima kasih saja tidaklah cukupuntuk membalas, namun hanya dengan kata-kata itulah dan penghargaan setulus hatiyang dapat penulis persembahkan. vi
  7. 7. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang tulus penulis sampaikan kepada :1. Bapak Prof. DR. Soesanto, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang2. Bapak Drs. Djoko Adi Widodo, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro3. Drs. Sutarno, MT, selaku dosen Pembimbing yang telah memberi masukan- masukan dan fikirannya kepada penulis.4. Subiyanto, S.T, M.T selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dan arahan pada laporan ini.5. Keluarga tercinta yang senantiasa memberikan dorongan dan do’a nya.6. Temen-temenku anak Teknik Elektro D3’2003………kompak slalu and smangat truzzz……!!!!!7. Temen-temenku kost Just Tice ayo maju bae……!!!!!!8. Kepada tuan mudaku yang selalu menemani aku pergi” AA 5740 LE”9. Temen-temenku yang tidak dapat aku sebutkan satu persatu. Semarang, Agustus 2007 Penyusun Achmad Miftachudin vii
  8. 8. DAFTAR ISI HalamanHALAMAN JUDUL........................................................................................ iHALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... iiABSTRAK ....................................................................................................... iiiHALAMAN MOTTO ...................................................................................... ivHALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... vKATA PENGANTAR .................................................................................... viDAFTAR ISI ................................................................................................... viiiDAFTAR TABEL ........................................................................................... xiDAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiiDAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xivBAB I PENDAHULUAN ……………………………………………… ....... 1 A. Latar Belakang ..................................................................................... 1 B. Perumusan Masalah…………………………………………………. . 2 C. Tujuan .................................................................................................. 2 D. Manfaat ................................................................................................ 2 E. Batasan Masalah ................................................................................... 3 F. Sistematika Penulisan…………………………………………………. 3 viii
  9. 9. BAB II TEORI PENUNJANG……………………………………………… . 5 A. Sistem Mikrokontroller ..................................................................... 5 B. Perbedaan antara MCS-51 versi C dan S……................................... 6 C. Bahasa Pemrograman Mikrokontroler.............................................. 6 D. Mikrokontroller….............................................................................. 7 E. Komfigurasi Pin AT89S51.. .............................................................. 7 F. Pengorganisasian Memori.................................................................. 10 G. Memori Program................................................................................ 12 H. Memori Data ...................................................................................... 14 I. SFR (Special Function Register) ....................................................... 19 J. Mode – Mode Pengalamatan ............................................................. 20 K. Port Parallel........................................................................................ 21 L. Port Serial........................................................................................... 23 M. LDR (Light Dependent Resistor) ....................................................... 26 N. Dekoder dan Seven Segment ............................................................. 28BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUTAN.............................................. 31 A. Umum .............................................................................................. 31 B. Langkah – langkah Pembuatan Alat ................................................ 32 C. Pembuatan Miniatur Gedung .......................................................... 34 D. Pembuatan Catu Daya. .................................................................... 34 E. Rangkaian Sensor LDR .. ................................................................ 36 ix
  10. 10. F. Rangkain Seven Segment.. .............................................................. 37 G. Rangkaian Mikrokontrller AT89S51............................................... 38 H. Prinsip Kerja Alat ............................................................................. 41BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA. ............................................. 44 A. PengujiAlat ....................................................................................... 44 B. Pengujian Rangkain Mikrokontroller ............................................... 45 C. Pengujian Rangkain LDR................................................................. 47 D. Pengujian Rangkain Catu Daya........................................................ 48 E. Pembahasan ...................................................................................... 50 F. Sensor LDR ...................................................................................... 50 G. Unit Pusat Kontrol ............................................................................ 51 H. Display.............................................................................................. 52 I. Hasil Pengujian dan Pembahasan ALat............................................ 53BAB V PENUTUP........................................................................................... 58 A. Kesimpulan....................................................................................... 58 B. Saran ................................................................................................. 58DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN x
  11. 11. DAFTAR TABEL HalamanTabel 1 Special Function Regist................................................................. 19Tabel 2 T2 CON Timer / Counter 2 Control Register................................ 24Tabel 3 Pemilihan Mode Timer2 ............................................................... 26Tabel 4 Pengukuran LDR........................................................................... 82Tabel 5 Hasil pengukuran Tegangan Output Catu Daya............................ 49 xi
  12. 12. DAFTAR GAMBAR HalamanGambar 1 Konfigurasi Pin AT89S5............................................................... 8Gambar 2 Struktur Memori MCS-5 ............................................................... 11Gambar 3 Memori Program ........................................................................... 12Gambar 4 Eksekusi Memori Program Eksternal............................................ 14Gambar 5 Pengaksesan Memori Data Eksternal............................................ 15Gambar 6 Data Memori Internal .................................................................... 16Gambar 7 Blok Lower 128............................................................................. 17Gambar 8 Blok Upper 128 ............................................................................. 18Gambar 9 Simbol LDR .................................................................................. 18Gambar 10 Kontruksi LDR.............................................................................. 28Gambar 11 Light Emitting Dioda .................................................................... 29Gambar 12 Decoder BCD to Seven Segmen ................................................... 30Gambar 13 Diagram Blok Alat ........................................................................ 32Gambar 14 Diagram Alur Perancangan Alat ................................................... 33Gambar 15 Miniatur Gedung ........................................................................... 34Gambar 16 Rangkaian Catu Daya.................................................................... 35Gambar 17 Gambar Driver LDR. .................................................................... 36Gambar 18 Ruangan yang di pasang sensor .................................................... 37Gambar 19 Gedung tampak dari depan............................................................ 38 xii
  13. 13. HalamanGambar 20 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 .......................................... 39Gambar 21.Rangkaian Lengkap Simulator Penghitung orang......................... 41Gambar 22 Pengujian bentuk gelombang Reset .............................................. 46Gambar 23 Pengujian Osilator ......................................................................... 47Gambar 24 Diagram blok pengukuran catudaya.............................................. 48 xiii
  14. 14. DAFTAR LAMPIRAN HalamanLampiran 1. Penetapan Dosen Pembimbing Tugas Akhir Mahasiswa ............ 60Lampiran 2.Surat Keterangan Selesai Bimbingan .......................................... 61Lampiran 3. Surat Keterangan Selesai Revisi.................................................. 62Lampiran 4. Skema Rangkaian Penghitung ..................................................... 63Lampiran 5.Spesifikasi AT89S51 .................................................................... 64Lampiran 6.Spesifikasi BCD TO 7-Seven Segment Dekoder/Driver.............. 67Lampiran 7. Spesifikasi CA3140, CA3140A................................................... 71 xiv
  15. 15. BAB I PENDAHULUANA. Latar Belakang Beberapa dekade terakhir perkembangan dari ilmu pengetahuan dan teknologikhususunya teknologi dan pengetahuan dibidang elektronika telah begitu pesatperkembangannya. Untuk itu kita perlu mengikuti perkembangan ilmupengetahuan dengan seksama, kalau tidak kita akan ketinggalan. Dalam tugasakhir ini penulis akan membahas tentang peralatan elektronika yaitu alatpenghitung orang masuk dalam gedung, fungsi alat ini adalah menghitung setiaporang yang masuk dalam gedung ataupun yang keluar gedung. Alat ini dapatdigunakan didalam kapal, gedung pertunjukan, atau stadion dan lain – lain. Alatini dapat memperkecil atau mengantisipasi manakala terjadi keributan dalammemilih tempat duduk. Karena alat ini membatasi jumlah orang yang masuk. Penggunaan komponen mikrokontroller itu saat ini dapat dipastikan telahdapat diaplikasikan hampir pada semua peralatan-peralatan yang menggunakansistem kontrol. Aplikasi kontrol dapat berguna bagi kehidupan manusia maupundalam bidang industri, dan memungkinkan untuk menciptakan perangkat yangmendukung kinerja manusia lebih praktis atau sebagai alat bantu kerja yangefisien. Salah satunya adalah istem pendeteksi pengunjung yang keluar masukgedung secara otomatis yang dikontrol oleh mikrokontroller. Mikrokontroller ini merupakan bagian dari suatu system mikroprosesor yangberorientasi kontrol dengan rangkaian pendetak (clock generator) yang dipaket 1
  16. 16. menjadi satu chip tunggal yang dapat di program dan didalamnya sudah memilikirangkaian - rangkaian pendukung sebagai mikrokomputer.(Didin Wahyudin; 2006) Berdasarkan pemikiran diatas pada kesempatan ini penulis mencobamerancang sistem kerja sebuah alat yang dapat mendeteksi jumlah orang yangkeluar masuk gedung dengan menggunakan Mikrokontroller AT89S51.Mikrokontroller ini mudah didapat dipasaran dan juga dari segi kapasitaskarakteristik komponen mendukung untuk aplikasi kerja sistem yang dirancang.B. Perumusan masalah Berdasarkan latar belakang perumusan yang dikemukakan adalah:1. Bagaimana cara membuat simulator alat yang dapat menghitung jumlah orang yang keluar masuk gedung dan perangkat lunak sebagai pengendalinya.2. Bagaimana prinsip kerja dari simulator penghitung pintu otomatis menggunakan rangkaian sensor LDR.C. Tujuan Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :1. Merancang-bangun suatu simulator yang dapat menghitung jumlah orang dalam suatu gedung atau ruangan apabila ia melintas dan melewati LDR yang dipasang di pintu masuk dan pintu keluar gedung.2. Mengetahui bagaimana caranya prinsip kerja dari sistem simulator penghitung tersebut. 2
  17. 17. D. Manfaat Adapun manfaat yang ingin diberikan dari pembuatan Tugas Akhir iniadalah :1. Memberikan manfaat teknologi dalam bidang mikrokontroller.2. Sebagai sumber pembelajaran bagi mahasiswa teknik elektro Universitas Negeri Semarang.3. Manfaat dari pembuatan alat tersebut adalah bisa menentukan jumlah/kapasitas orang yang masuk dalam suatu gedung atau ruangan.4. Memberikan kemudahan bagi penglola gedung untuk menghitung jumlah orang.E. Batasan Masalah Untuk memfokuskan permasalahan dan menghindari salah pengertiantentang perancangan alat, permasalah dibatasi sebagai berikut:1. Fungsi alat yang dirancang sebagai penghitung jumlah orang dalam gedung dengan menggunakan sistem kontrol mikrokontroller AT89S51, maksimal jumlah yang dihitung 50.2. Sistem pengujian menggunakan simulasi dengan miniature gedung dua pintu, keluar atau masuk gedung. 3
  18. 18. F. Sistematika Penulisan1. Bagian awal Bagian ini terdiri dari halaman judul, halaman pengesahan, motto, persembahan abstrak, kata pengantar, daftar isi, daftar tabel, gambar, dan daftar lampiran.2. Bagian isi terdiri dari: BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini berisikan latar belakang, tujuan, manfaat, batasan masalah, perumusan masalah, sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Pada bab ini membahas tentang teori – teori yang berhubungan dengan alat yang dirancang, diantaranya teori tentang mikrokontroller, LDR, Decoder seven segment. BAB III PERANCANGAN ALAT Bab ini berisi tahap – tahap perancangan alat mulai dari tujuan, perancangan, percobaan, sampai ketahap perakitan alat. BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN Pada bab ini membahas tentang hasil dari perancangan dan pengujian alat serta menganalisa prinsip kerja alat tersebut.3. Bagian akhir terdiri dari: BAB V PENUTUP Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran. 4
  19. 19. BAB II LANDASAN TEORIA. Sistem Mikrokontroler Mikrokontoller merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atausebagian besar elemenya dikemas dalam suatu chip IC, sehingga sering disebutsingle chip mikrokomputer. Lebih lanjut, mikrokontroler merupakan sistemkomputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbedadengan PC yang memiliki beragam fungsi. Perbedaan lainnya adalahperbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antar komputer denganmikrokontroler. Dalam mikrokontroler, ROM jauh lebih besar dibanding RAM,sedangkan dalam komputer PC RAM jauh lebih besar dibanding ROM. Mikrokontroler umunnya dikelompokkan dalam suatu keluarga. Berikutadalah contoh-contoh keluarga mikrokontroler:1. Kelurga MCS-512. Keluarga MC68HC053. Keluarga MC68H114. Keluarga AVR5. Keluarga PIC 8Sedangkan keluarga MCS-51 dikelompokkan menjadi:1. AT89C51/52/532. AT89C1051/2051/40513. AT89S51/52/53 5
  20. 20. B. Perbedaan antara MCS-51 versi C dan S Generasi awal MCS-51 adalah mikrokontroler generasi C, yaitu AT89C51dan AT89C52. Mikrokontroler hanya dapat diprogram secara parallel, sehinggauntuk memprogramnya kita membutuhkan pemrogram khusus. Sistem sepertidemikian memiliki kelemahan yaitu:1. IC mudah rusak karena sering dicabut-pasang dan kerusakan yang paling sering adalah patah kaki IC.2. Kemungkinan terjadinya salah posisi dalam pemasangan IC sangat besar, sehingga IC mudah rusak.3. Tidak praktis karena harus selalu mercabut pasang IC.4. Downloader-nya agak sulit untuk dibuat sendiri, terutama didaerah yang fasilitasnya kurang, tetapi jika membeli harganya relative mahal.C. Bahasa Pemrograman Mikrokontroler Secara umum, bahasa yang digunakan untuk pemrogramannya adalah bahasatingkat rendah, yaitu bahasa assembly. Setiap mikrokontroler memiliki bahasa-bahasa pemrograman yang berbeda. Karena banyak hambatan dalam penggunaanbahasa assembly, banyak berkembang komputer atau penerjemah untuk bahasatingkat tinggi. Untuk MCS-51, bahasa tingkat tinggi yang banyak dikembangkanantara lain BASIC, Pascal, dan bahasa C.D. Mikrokontroler AT89S51 Mikrokontroler AT89S51 memiliki fitur, diantaranya:1. Kompatibel dengan produk MCS-512. 8 kbyte in system programmable flash memory 6
  21. 21. 3. Dapat deprogram sampai 1000 kali pemrograman4. Tegangan kerja 4.0 – 5.5 v5. Beroperasi antara 0.33 Mhz6. Tiga tingkatan program memori lock7. 256 x 8 bit RAM internal8. 32 saluran I/O9. Tiga buah timer / counter 16 bit10. Delapan buah sumber interupsi11. Saluran UART serial Full Duplex12. Mode low-power Idle dan power-down13. Interupt recovery dari mode power-dow14. Wtchdog timerE. Konfigurasi Pin AT89S51 AT89S51 mempunyai 40 kaki digunakan untuk keperluan port parallel.Setiap port terdiri atas 8 pin, sehingga terdapat 4 port, yaitu port 0, port 1, port 2,dan port 3. Konfigurasi pin akan ditunjukan pada gambar dibawah ini. 7
  22. 22. Gambar 1. Konfigurasi Pin AT89S51Fungsi bebrapa pin AT89S511. VCCDihubungkan ke sumber tegangan +5V.2. GNDDihubungkan ke Ground3. RSTMengembalikan kondisi kerja mikrokontroler pada posisi awal. Pin ini harusdiberi logika 1 selama 2 siklus mesin untuk mengaktifkannya. 8
  23. 23. 4. ALE /PROGPulsa output ALE akan low byt eselama mikrokontroler melakukan pengaksesanke memori eksternal. Pin ini berfungsi pula sebagai input pulsa program selamaFlash Programing. Pada operasi normal, ALE megelurkan nilai konstan 1/16frekuensi osilator. Satu pulsa ALE dilewati setiap akses ke memori data eksternal.Jika mengoperasikan ALE, mikrokontroler dapat di-sable oleh setting bit 0 dariSFR dengan lokasi BEH.5. EA/ VppExternal Access Enable atau EA harus dihubungkan ke Vcc untuk mengeksekusiprogram internal. Untuk mengakses memori eksternal, EA harus dihubungkan keground.6. PSENProgram Store Enable adalah membaca strobe ke memori program eksternal.Ketika AT89S51 mengeksekusi kode dari program memori eksternal. PSENdiaktifkan dua kali setiap mesin bekerja.7. XTAL1Input kepenguat inverting ocilator dan masukan ke rangkain clock ineternal.8. XTAL 2Out put dari penguat inverting osilator. 9
  24. 24. F. Pengorganisasian Memori Semua perangkat MCS-51 memiliki ruang alamat tersendiri untukmemrogram memori dan data memori. Pemisahan program dan data memorimemungkinkan pengaksesan data memori dan pengalamtan 8 bit, sehingga dapatlangsung disimpan dan dimanipulasi oleh mikrokontroler dengan kapasitas akses8 bit. Namun, untuk pengaksesan data memori dengan alamat 16 bit, kita harusterlebih dahulu register DPTR(Data Pointer).Program memori hanya dapat dibaca (diletakan pada ROM / EPROM). Untuk membaca program memori eksternal, mikrokontroler akanmengirimkan sinyal PSEN (Program Stoer Enable). Sebagai data memorieksternal, kita dapat mnenggunakan RAM eksternal (maksimun 64 Kbyte). Dalam pengaksesan, mikrokontroller akan mengirimkan sinyal RD (Readyaitu melakukan pembacaan penulisan data ) WR (Write yaitu opoerasi penulisandata ). Bila memerlukan, program memori dan eksternal data dapatdikombinasikan dengan menyatukan sinyal RD dan PSEN ke dalam input gerbangAND dan menggunakan output dari gerbang sebagai sinyal read (baca) untukprogram memori atau eksternal data. 10
  25. 25. MEMORI PROGRAM MEMORI (HANYA DI BACA) DATA (BACA / EKSTERNAL TULIS)FFFFH INTERNAL FFH 0000H EA = CEKSTERNAL EKSTERNAL 00H FFFFH PSEN EKSTERNAL 0000H WR RD Gambar 2. Struktur Memori MCS-5 (Didin Wahyudin, 2006 : 11) 11
  26. 26. G. Memori Program CPU akan memulia eksekusi program dari lokasi alamat 0000H setelah reset.Seperti terlihat pada gambar ini , setiap instruksi mnendapatkan lokasi sendiripada memori program (aturan dikenal sebagai interrupt vektor). Sebuah interupsiakan menyebabkan CPU melompat ke lokasi interupsi yang bersangkutan, yaituletak subrutin layanan interupsi, kemudian mengeksekusinya. (0033H) Timer 2 0028H Port Serial 0023H Timer 1 LOKASI 0018H Interupsi INTERUPSI 0013H 8 BITS Eksternal 0006H Timer 0 0003H Interupsi 0 reset 0000H Gambar 3. Memori Program (Didin Wahyudin, 2006: 12) Lokasi layanan interupsi menempati lokasi-lokasi dengan jarak 8 byte: 0003Huntuk interupsi eksterenal, 000BH untuk timer 0, 0013H untuk inbterupsieksternal 1, 001BH untuk timer 1, dan seterusnya. Jika suatu rutin layamaninterupsi sangat pendek (kurang datri 8 byte ), maka seluruh rutin akan bisadisimpan pada lokasi interupsi, tetapi jiuka lebih dari 8 byte, maka harusdigunakan suatu perintah lompat kelokasi rutin interupsi yang terletak pada lokasiyang telah ditentukan. 12
  27. 27. Alamat-alamat yang paling bawah dari memori program dapat berada dalamflash on chip maupun memori eksternal, tergantung pada pengkabelan pada pinEA atau eksternal akses ke Vcc (akses internal) atau Gnd (akses eksternal). PadaMikrokontroler AT89S51 (dengan flash sebesar 8 K byte ), jika EA = Vcc, makalokasi 000H hingga 1FFFH menempati memori internal, sedangkan lokasi 200Hhingga FFFH menempati memori eksternal. Jika EA = Gnd, maka semua pengambilan instruksi langsung dilakukan padamemori eksternal. Untuk pengambilan program eksternal, kita dapatmenggunakan tanda baca PSEN , sedangkan pengaksesan instruksi pada memoriinternal tidak menggunakan PSEN. Gambar di bawah ini memperlihatkan suatu konfigurasi perangkat keras yangmenggunakan EPROM eksternal. Port 0 dan port 2 dihubungkan dengan EPROMsebagai bus data dan bus alamat. Port 0 menjadi multipleks untuk alamat dan data.Port 0 mengirimkan byte bawah program COUNTER sebagai suatu alamat,kemudian, port akan berada pada keadaan mengambang (floating) karenamenunggu kode byte dari memori program. Selama waktu byte bawah programCOUNTER valid (benar) pada port 0, sinyal ALE dikirimkan , sehingga bytebawah program COUNTER akan dikunci (latch). Sementara itu, port 2mengirimkan byte atas program counter. Kemudian, PSEN mengirimkan sinyal keEPROM dan mikrokontroler unruk membaca byte kode. Panjang alamat memoriprogram selalu 16 bit, tetapi jum;ah memori yang digunakan bisa kurang dari 64K byte. 13
  28. 28. MEMORI MCS-51 PROGRAM EKSTERNAL P1 P0 INSTR EA ALE LATCH ADDR PSEN OE Gambar 4. Eksekusi Memori Program Eksternal (Didin Wahyudin, 2006: 13)H. Memori Data Gambar ini menunjukkan konfigurasi perangkat keras pada saat mengakses RAM eksternal bila kapasitas memori yang dibutuhkan lebih dari 2 K byte.Dalam hal ini, CPU mengeksekusi program dari ROM internal. Port 0 berfungsisebagai bus alamat atau data (bersifat multiplexer) terhadap RAM. Kemudian, 3buah jalur dari port 2 digunakan untuk pemilihan halaman RAM (RAM page).CPU mengaktifkan sinyal RD dan WR berdasarkan kebutuhannya selamapengaksesan RAM eksternal. 14
  29. 29. MEMORI MCS-51 PROGRAM EKSTERNAL P1 P0 DATA VCC EA ADDR ALE LATCH PAGE BITS RD P3 WR P2 I/O WE OE Gambar 5. Pengaksesan Memori Data Eksternal (Didin Wahyudin, 2006: 14) Data memori eksternal dapat mencapai 64 KB. Pengalamatan data memorieksternal ada yang memerlukan lebar cukup 1 byte atau dengan 2 byte.Pengalamatan dengan 1 byte sering digunakan asalkan satu atau lebih jalur I / Odigunakan untuk memilih RAM page, seperti yang terlihat pada gambar.Sebaliknya, pengalamatan 2 byte digunakan dengan catatan port 2 digunakanuntuk mengirim high address byte (byte alamat atas). 15
  30. 30. FFH FFH DIAKSES HANYA PENGAKSESAN UPPER DENGAN INDIRECT DENGAN DIRECT 128 ADDRESSING ADDRESSING 80H 80H 7FH DIAKSES DENGAN DIRECT MAUPUN SPECIAL INDIREST LOWER FUCTION ADDRESSING 128 REGISTER 0 Gambar 6. Data Memori Internal (Agfianto Eko Putra;2002: 6) Data memori internal dibagi menjadi beberapa bagian seperti pada gambar.Memori internal dibagi menjadi 3 blok yang secara umum dibedakan menjadilower 128, upper 128 dan ruang Special Fucntion Register (SFR). Lebar alamat data memori internal selalu sebesar 1 byte, sehingga kapasitasmaksimum sebuah alamat data adalah 256 byte. Namun demikian, modepengalaman untuk internal RAM dapat diakomodasikan menjadi 384 byte dengansedikit trik. Pengalamatan langsung yang lebih tinggi dari 7 FH akan mengaksesblok memori berbeda. Gambar 6 menunjukkan bagaimana upper 128 dan ruangSFR menggunakan blok yang sama pada pengalamatan 80H sampai FFH,walaupun secara fisik keduanya terpisah 16
  31. 31. 7FH 2FH RUANG PENGALAMATAN 8 REGISTER (R0-R7) 20H BIT PEMILIH 1FH 4 BANK DARI BANK REGISTER 11 18H PADA PSW 17H 10 10H 0FH 01 08H 07H 00 0 STACK POINTER SAAT RESET Gambar 7. Blok Lower 128 (Didin Wahyudin, 2006: 16) Blok lower 128 selalu tersedia pada semua piranti MCS-51 seperti terlihatpada gambar diatas. Lokasi di bawah 32 byte dikelompokkan menjadi 4 buahbank dari 8 register. Program instruksi mengenalnya sebagai R0 sampai R7. duabit dalam PSW (Program Status Word) dipakai untuk memilih bank-bank yangakan digunakan. Akibatnya, penggunaan pengkodean akan lebih efisien sebabdengan menggunakan cara demikian, kita akan mendapatkan instruksi yang lebihpendek daripada dengan menggunakan Direct Addresing (pengalamatan langsung)(Didin Wahyudin; 2006;16 ). 17
  32. 32. FFH BIT NOT ADDRESSABLE Dapat digunakan sebagai ruang STACK pada piranti dengan RAM 256 byte 80H Gambar 8. Blok Upper 128 (Didin Wahyudin, 2006: 17) 16 byte berikutnya di atas bank register adalah ruang memori yang bersifatbit-addressable (dapat dialamati per bit). Pada instruktion Set MCS-51 terdapatinstruksi-instruksi yang dapat mengolah bit tunggal dan sebanyak 128 bit padaarea dapat diakses secara langsung dengan menggunakan instruction set. Bit yangdapat diakses langsung adalah daerah dari 00H sampai 7FH. Semua daerah dalamlower 128 dapat diakses secara direct maupun indirect addressing (pengalamatanlangsung maupun tidak langsung). Sebaliknya, upper 128 dari RAM tidakdigunakan pada 8051, tetapi menggunakan RAM lain dengan kapasitas 256 byte. Tabel di bawah ini menunjukkan ruang SFR (Spesial Function Register).Dalam ruang SFR, ada port latch, timer, kontrol peripheral dan lain-lain. Kitadapat mengakses register-register hanya dengan menggunakan dirrect addressing.Secara umum, seluruh keluarga MCS-51 memiliki ruang SFR sama dengan 8051.kemudian SFR diletakkan pada alamat yang sama. Kita dapat melakukanpengalamatan sebanyak 16 alamat pada ruang SFR, baik pengalamatan bit 18
  33. 33. maupun byte. SFR yang bersifat bit addressable adalah alamat-alamat yangberakhir dengan 000B. Bit yang dialamatkan pada daerah ini mulai 80H sampaiFFH.I. SFR (Special Function Register) SFR pada mikrokontoler dapat dibagi menjadi beberapa bagian. Setiap FSRpada mikrokontoler AT89S51mempunyai alamat masing-masing sebagai berikut : Tabel 1. Special Function Register Macam SFR Alamat Fungsi Accumulator E0H Menyimpan data sementara Register B F0H Operasi perkalian dan pembagian Program Status D0H Informasi statuus program Word (PSW) Stack Pointer 81H Menyimpan dan mengambil data dari atau ke stack Data Pointer 83 H dan 82H Menampung data 16 bit Port 0, 1, 2 dan 3 80H, 90H, A0H Menyimpan data yang akan dibaca atau ditulis dari atau ke port Serial Data Buffer 99H Sebagai register penyangga penerima atau pengirim Timer Register 8CH dan 8AH Merupakan register-register pencacah 16 bit untuk masing- masing timer 0, 1 dan 2 19
  34. 34. Capture Register CBH dan CAH Menyimpan nilai isi ulangJ. Mode-mode Pengalamatan1. Pengalamatan Langsung (Direct Addressing) Dalam pengalamatan langsung pemindahan-pemindahan data ditentukanberdasarkan alamat 8 bit (1 byte) dalam suatu intruksi. Hanya RAM data SFRyang dapat diakses secara langsung.2. Pengalamatan Langsung (Indirect Addressing) Dalam pengalamatan tidak langsung, instruijsi menentukan suatu registeryanag digunakan untuk menyimpan alamat operan. RAM internal maupuneksternaal dapat diakses secrara tidak langsung. Register alamt untuk alamat-alamat 8 bit bisa menggunakan Stackm Pointer atau R 0 atau R1 dari bank registeryang dipilih. Sebaliknyan alamat 16 bit hanya bisa menggunakan register pointerdata 16 bit atau DPTR.K. Port Parallel1. Port 0 Port 0 adalah port I/O 8 bit jalur bidirectional terbuka. Sebagai sebuah portout put, masing-masing pin dapatr memasukan 8 bit input TTL. ‘1’ ditulis ke pinport 0, maka pin dapat digunakan sebagai input impendansi tinggi. Port 0 bisa pula dikonfigurasikan pada multiplexed low oeder adrress/databus sealama akses ke program eksternal dan memori data. Pada mode demikian, P0 mempunyai Pull up internal. 20
  35. 35. Port 0 menerima kode byte selama Flash Programing dan memerlukan Pullup eksternal selama program Vertification.2. Port 1 P 1 adalah port I/O 8 bit bidirectional dengan pull up ineternal. Port 1 outputbuffer dapat menjadi sumber 4 TTL input. Ketika ‘1’ ditulis ke port 1, pin di-pullhigh oleh pull up internal dan dapat digunakan sebagai input. Sebagai input, pinport 1 yang secara eksternal di-pull low akan menjadi sumber arus (Iµ) karenaberasal dari pull up internal. Port 1 pun menerima low order addres byte selamaFlash Programing dan Verification. Port 1 memiliki pula fungsi lain yaitu:a. P1.0 : external input counter/timer 2b. P1.1 : T2EX (Timer/conter 2 capture/reload tringger/direction control)c. P1.5 : MOSI (digunakan untuk in system programing )d. P1.6 : MISO (digunakan untuk in system programing)e. P1.7 : SCLK (digunakan untuk in system programing)3. Port 2 Port 2 adalah port I/O 8 bit bidirectional dengan pull up internal. Out putbuffer port 2 dapat menjadi 4 sumber TTL input. Ketika ‘1’ ditulis ke port 2, pindapat di-pull high oleh pull up internaldan dapat digunakan sebagai input. Sebagaiin put, pin port 2 yang secara eksternal di-pull low akan menjadi sumbver (Iµ)karena berasal dari pullup internal. Keluaran port 2 high order addres byte selama pengambilan memori programeksternal dan selama akses ke memori data eksternal menggunakan 16 bit addres 21
  36. 36. (MOVX@DPTR). Pada aplikasi ini, port menggunakan pull up internal yang kuatketika mengeluarkan ’1’. Selama akses ke memori data eksternal yangmenggunakan 8 bit addres (MOVX@R1), port 2 mengeluarkan isi port 2 SpecialFinction Register. Port 2 pun selama Flash Programming dan Verification.4. Port 3 Port 3 adalah port I/O 8 bit bidirectional dengan internal pull up. Out putbuffer port 3 dapat menjadi sumber 4 TTL input. Ketika ’1’ ditulis ke port 3, pindi-pull high oleh internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. Sebagaiinput, pin port 3 yang di-pull low sumber arus (Iµ) karena adanya pull up internal. Port 3 menyediakan keistimewaan berbagai fungsi spesial yaitu:a. P3.0 : RXD (Serial Input Port)b. P3.1 : TXD (Serial Output Port)c. P3.2 : 1NT0(Eksternal Interupt 0)d. P3.3 : 1NT1(Eksternal Interupt 1)e. P3.4 : T0 (Timer 0 Eksternal Input)f. P3.5 : T1 (Temer 1 Eksternal Input)g. P3.6 : WR(Eksternal Data Memori Write Strobe)h. P3.7 : RD(Eksternal Data Memori Read Strobe) Port 3 menerima pula beberapa sinyal control untuk Flash Programming danVerification. 22
  37. 37. L. Port Serial Mikrocontroler AT89X51 telah dilengkapi perangkat komunikasi serial.Untuk mengaktifkan dan mengkofigurasikannya, pemrogram harus mengaksesregister SCON dan bit SMOD (bit ke 7 pada register PCON).1. Mode 0Bekerja sebagai sarana komunikasi data seri sinkron, data seri dikirim danditerima melalui kaki RxD, sedangkan kaki TxD dapat dipakai untuk menyalurkanclock yang diperlukan komunikasi data sinkron. Data ditransmisikan per 8 bitdengan kecepatan transmisi data(baud rate) tetap sebesar ½ frekuensi kerja AT89X51.2. Mode 1Mode 1 dan 2 mode berikutnya merupakan sarana komunikasi seri asinkron. Dataseri dikirim melalui kaki TxD dan diterima kaki RxD. Data ditransmisikan per 10bit yang terdiri atas 1 bit start (’0’), 8 bit data, dan 1 bit stop (’1’). Kecepatantransmisi data (baud rate) ditentukan lewat timmer 1 yang bisa diatur untukberbagai kaecepatan.3. Mode 2Data seri dikirim melalui kaki TxD dan diterima dari kaki RxD. Dataditransmisikan per 11 bit, terdiri atas 1 bit start (’0’), 8 bit data, 1 bit datatambahan (bit ke-9), dan 1 bit stop (’1’). Kecepatan transmisikan data (baud rate)hanya dapat dipilih 1/32 atau 1/64 frekuensi AT89X51.4. Mode 3 23
  38. 38. Data seri dikirim melalui kaki TxD dan diterima dari kaki RxD. Dataditransmisikan per 11 bit pula. Sesungguhnya, mode 2 dan mode 3 sama persis.Perbedaannya adalah kecepatan transmisi data (baud rate) mode 3 ditentukanlewat timmer 1, yang bisa diatur untuk berbagai kecepatan, persis sama denganmode 1.Fasilitas Timer / CounterAlamat T2CON = 0C8H nilai reset = 0000 000BBit addressable TF2 EXF2 RCL:K TCLK EXEN TR2 C/T2 CP/RC2 7 6 5 4 3 2 1 0 Tabel 2. T2 CON Timer / Counter 2 Control Register Simbol Fungsi TF2 Timer2 overflow flag: aktif jika timer 2 overflow dan harus di-reset melalui softwere. TF 2 tidak akan set jika RCLK atau TCLK = 1 EXF2 Timer2 external flag akan set jika ada transisi negative pada T2EX dan EXEN = 1. Jika interupsi timer2 diaktifkan, maka EXF2 =1 akan menyebabkan CPU menjalankan rutin interupsi. EXF2 harus di-clear secara software. RCLK Receive clock enable. Jika set, maka akan menyebabkan serial port menggunakan pulsa overflow timer2 sebagai sumberclock 24
  39. 39. penerimannya pada mode 1dan 3. Jika tidak, maka serial port menggunakan timer 1. TCLK Transmit clock enable. Jika set, maka akan menyebabkan port serial menggunakan pulsa overflow timer2 sebagai sumber clock pengirimannya pada mode 1 dan 3. Jika tidak, maka port serial menggunakan timer 1. EXEN2 Timer2 external enable. Jika set, maka memperbolehkan capture atau reload sebagai hasil transsi negatif pada pin T2EX jika timer2 tidak di gunakan sebagai sumber clock di port serial. TR2 Start / stop kontrol untuk timer2, TR2=1 start timer C/T2 Pilihan Timer/Counter pada timer2. C/T2=0 sebagai fungsi timer, sedangkan C/T2=1 sebagai external counter (aktif sis rendah). CP/ RC2 Pilihan Capture / Reload. CP / RC2 =1 menyebabkan capture terjadi jika ada transisi negatif di T2EX jika EXEN 2=1.Timer2 adalah Timer / Counter 16 bit yang dapat beroperasi sebagai timermaupun counter. Pemilihan mode Counter / Timer dengan mengatur bit C / T2pada register T2CON. Timer 2 mempunyai tiga mode operasi, yaitu : Capture,Reload (up/ down counting), dan baud rate generator. Peilihan modenya denganmengatur Register T2 CON pada table dibawah ini. 25
  40. 40. Tabel 3. Pemilihan Mode Timer2 RCLK+TCLK CP/ RL2 TR2 Mode 0 0 1 16 bit auto-reload 0 1 1 16 bit capture 1 X 1 Baud rate generator X X 0 OffM. Light Dependent Resistor (LDR) Light Dependent Resistor atau Photoconductive adalah suatu elemen yangkonduktivitasnya berubah-ubah tergantung dari intensitas berkas cahaya yangditerima permukaan elemen tersebut merupakan sejenis yang peka cahaya.Apabila LDR mendapat sorotan sinar, maka akan terlepas sejumlah elektron darilintasan-lintasan atomnya elektron bebas. Penambahan jumlah elektron bebasdalam resistor meningkatkan konduktivitasnya, maka harga tahanannya akanmenurun. Semakin kuat sorotan sinar terhadap LDR semakin kecil pula hargatahanannya. Dalam rangkaian pintu otomatis, LDR ini dipakai sebagai sensorcahaya. LDR merupakan sel fotoresistif. Sel-sel fotoresistif adalah elemen-elemen yang daya hantarnya merupakanfungsi dari radiasi elektromagnetik (cahaya) yang masuk. Beberapa bahan jikadisinari atau dikenakan cahaya akan mengalami perubahan tahanan. Biasanyabahan itu adalah semikonduktor, karena sebagian besar tahanan semikoduktorsensitive terhadap radiasi elektromagnetik. Pada umumnya jika ada rangkaiancahaya atau iluminasi akan menyebabkan penurunan harga tahanannya sebaliknya 26
  41. 41. penurunan iluminasi akan menyebabkan kenaikan harga tahanan. Banyak bahanbersifat fotoresistif sampai tingkat tertentu, akan tetapi yang terpenting secarakomersial adalah cadmium sulfide, germanium dan silicon. Respon spectral darisel ini sering digunakan dalam pemakaian dimana penglihatan manusiamerupakan suatu faktor, seperti selaput pelangi otomatis pada alat potret kamera. Gambar 9. Simbol LDR. Gambar 10. Kontruksi LDR. (Dedi Rusmadi, 1995: 71) 27
  42. 42. Elemen-elemen dasar dari sebuah sel fotoresistif adalah subtract keramik,lapisan bahan fotoresistif, electrodametalik untuk menghubungkan alat kesebuahrangkaian dan sebuah penutup tahan uap atau pembungkus yang melindungi LDRdari kelembaban.N. Dekoder Dan Seven Segment Dalam perancangan alat ini penulis menggunakan Dekoder dan sevensegment untuk menampilkan hasil dari penghitungan. Decoder adalah suaturangkaian logika yang dapat dipergunakan untuk merubah bilangan Biner menjadibilangan Desimal. Berdasarkan kegunaannya Dekoder dapat digolongkan atas:1. BCD to Decimal Dekoder2. BCD to Seven Segment Dekoder Yang akan dijelaskan pada pembahasan disini yaitu tentang BCD to SevenSegment Dekoder. Dekoder jenis ini dapat dipergunakan untuk mengubahbilangan Biner dalam Sandi BCD 8421 ke dalam bilangan Desimal yang akanditampilkan oleh sebuah penampil Seven Segment (Seven Segment Display).Penampil Seven Segment ini terdiri dari 7 buah segment yang disusun sedemikianrupa membentuk angka 8. Tiap- tiap segment tersebut diberi tanda dengan hurupa, b, c, d, e, f, dan g. Segmen-segmen yang banyak dipakai adalah yangmenggunakan prinsip lampu LED seperti pada gambar dibawah ini. 28
  43. 43. Gambar 11. Light Emitting DiodaGambar 12. Decoder BCD to Seven Segment 29
  44. 44. Seperti terlihat pada gambar diatas, Decoder BCD to Seven Segmentmempunyai empat buah input DCBA dan 7 buah output yang diberikan tanda a, b,c, d, e, f dan g. keempat input DCBA mendapatkam signal yang berasal dariCounter, sedangkan ketujuh output dihubungkan dengan display Seven Segmentmelalui tahanan sebesar 150 Ohm. 30
  45. 45. BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATANA. Umum Didalam merancang alat penulis menginginkan ketika ada orang yangmelintas melewati pintu yang dipasangi sensor LDR maka sensor akanmengirimkan sinyal ke rangkaian mikrokontroller. Sinyal yang berupa pulsa-pulsaini kemudian dicacah oleh mikrokontroller AT89S51 dan dikonversikan menjadiBCD, sehingga dapat diproses oleh decoder BCD to seven segment. Bit-bit yangtelah dikonversikan kemudian ditampilkan pada seven segment Sebelum melakukan pembuatan alat maka langkah awal adalah membuatsuatu rancangan dimana pada perancangan dilakukan pembuatan diagram blokdan sketsa rangkaian untuk setiap blok dengan fungsi tertentu sesuai denganspesifikasi alat yang diharapkan. Kemudian setiap blok dihubungkan sehinggamembentuk sistem dari alat yang diharapkan. Pada perancangan dilakukan jugapemilihan komponen dan perhitungan nilai komponen agar alat dapat bekerjadengan baik. . 31
  46. 46. B. Langkah - langkah Pembuatan Alat Dalam merancang/membuat alat, terlebih dahulu membuat diagram blok alattersebut. Dibawah ini adalah gambar diagram blok MOTOR 1 MOTOR 2 SENSOR MASUK SENSOR CONTROLLER KELUAR MCS - 51 SEVEN SEGM EN CATU DAYA Gambar 14. Diagram Blok Alat Keterangan Diagram:1. Board controller MCS-51 memakai IC AT89S51, berfungsi sebagai pengendali logika dan pengolah data.2. Sensor 1 (Pintu masuk) untuk mendeteksi gerakan sebagai tanda ada yang lewat pada Pintu masuk3. Sensor 2 (Pintu keluar) untuk mendeteksi gerakan sebagai tanda ada yang lewat pada pintu keluar.4. Motor 1 untuk menggerakkan pada pintu masuk.5. Motor 2 untuk menggerakkan pada pintu keluar.6. Peraga 3 x 7 Segment berfungsi untuk melihat berapa jumlah orang yang lewat atau terdeteksi. Batas maximum yang lewat 50. 32
  47. 47. 7. Catu Daya.Setelah merancang alat tersebut selanjutnya membuat alur proses pembuatanalat/alur pembuatan alat. Untuk lebih mudah megetahui proses pembautan,perhatikan alur gambar dibawah ini.Alur Manufakturing Mulai Studi Pustaka Persiapan Perancangan Hardware Pembuatan Pembuatan Pembuatan Pembuatan Rangkaian Rangkaian Rangkaian Rangkaian Catu Daya LDR Seven Microcontrol Pengujian Pengujian Pengujian Pengujian Rangkaian Rangkaian Rangkaian Rangkaian Catu Daya LDR Seven Mikrokontroll Koneksi Rangkaian Ke Port Mi ll Persiapan Perancangan Software Pembuatan Software dengan menggunakan Program Bahasa C Download Program ke dalam Rangkaian Pengujian alat k l h Y Penyusunan Laporan Selesai Gambar 15. Diagram alur perancangan alat 33
  48. 48. C. Pembuatan Miniatur Gedung Miniatur gedung terbuat dari triplek, yang dibentuk persegi panjang dengandiatas terbuka. Replikasi gedung itu terdiri dari dua pintu, pintu masuk dan keluar.Pintu yang digunakan adalah pintu geser. Sensor 1 dipasang pada pintu masuk,dan sensor 2 dipasang pada pintu keluar dan diatas kanan dipasang tampilan sevensegment untuk mengatahui berapa yang jumlah orang. Ukuran gedung panjang: 42cm, lebar: 40cm, tinggi: 23cm. Sedangkan ukuran pintu masuk dan keluar samaadalah yaitu panjang lebar: 6,5 cm, tinggi: 10 cm 6,5 cm 23 cm 10 cm 42 cm 40 cm Gambar. 16 Miniatur GedungD. Pembuatan Catu Daya Proses pembuatan catu daya dilakukan awal biar labih mudah merangkaianya.Kebutuhan catu daya untuk keseluruhan rangkaian adalah sekitar 5 VDC karenarangkaian bekerja pada format TTL sehingga catu daya yang dibuat harusmempunyai tegangan output 5 VDC. Adapun rangkaian catu daya ditunjukkanseperti pada gambar berikut 34
  49. 49. 12VDC UNREG IC1 LM7805C VCC D1 /TO220 5VDC 1 3 AC IN OUT IN 1N4001 3 R1 GND 2 C1 1 D2 J2 D3 2 1N4001 LED Gambar 17. Rangkaian Catu Daya Karena mikrokontroler AT89S51 dan komponen lainnya terutama ICmembutuhkan catu daya yang stabil pada 5 VDC maka digunakan IC regulatoryang akan menstabilkan tegangan keluaran pada 5 VDC yaitu IC 7805 yangbanyak tersedia dipasaran dengan harga yang cukup murah. D1 dan D2 berfungsisebagai penyearah sementara C1 sebagai filter untuk menekan ripple yang terjadi.Sementara sebagai indikator catu daya sedang aktif maka dipasang LED D3dengan pembatas arus LED oleh R1 yang akan menyala jika catu daya aktif. 35
  50. 50. E. Rangkaian Sensor LDR Sensor LDR ini dipasang pada pintu masuk dan pintu keluar gedung.Rangkaian ini berfungsi untuk mendeteksi orang yang lewat dimana cara kerjarangkaian ini adalah dengan memancarkan cahaya kemudian diterima olehpenerima dan jika ada yang melewati antara pemancar dan penerima maka cahayaLDR akan terhalang sehingga tidak sampai di penerima. 5VDC 12VDC 470 1K 10K 1K 7 5 CA3140 3 + 6 LED 2 - BD 139 OUT1 20K 4 8 1 4K7 LED LDR 5VDC 12VDC 470 1K 10K 1K 7 5 CA3140 3 + 6 LED 2 - BD 139 OUT2 20K 4 8 1 4K7LED LDR Gambar 18. Gambar Driver LDR 36
  51. 51. Didalam rangkaian LDR dari sensor cahaya diubah menjadi logic, logicterbagi menjadi 2 yauitu logic 0 dan logic 1, setelah itu disalurkan kemicrocontroller diolah dan di tampilkan diseven segment. Pada alat penghitungorang masuk diatas sensor LDRnya ada dua, yaitu di pintu masuk dan pintukeluar. Untuk lebih jelas nya gambar dibawah ini. SENSOR SENSOR PINTU RUANGAN PINTU MASUK KELUAR Gambar 19. Ruangan yang di pasang sensorF. Seven Segment Seven segmen yang digunakan disini adalah seven segment 3 digit. Tapi yangdi tampilkan hanya 2 digit. Karena maksimal orang yang masuk hanya 50 orang.Dalam perancangan alat ini penulis menggunakan Dekoder dan seven segmentuntuk menampilkan hasil dari penghitungan. Tampilan seven segment terpasangpada kanan atas. Terlihat pada gambar dibawah ini. 37
  52. 52. Seven Segment 3 digit 6,5 cm Sensor LDR 10 cm Gambar.20 Gedung tampak dari depan.G. Rangkaian Mikrokontroler AT 89S51 Rangkaian ini merupakan jantung rangkaian keseluruhan yang akanmengolah data dari 10 sinyal yang masuk secara bergantian kemudian datatersebut dikirimkan ke PC. Sebagai pengendali digunakan IC mikrokontrollerAT89C51 yang mempunyai banyak kemudahan antara lain bahasa pemrogramanyang mudah dipelajari, sudah mengandung 4 Kbyte flash memori, RAM 128 byte,32 jalur I/O, dua timer 16 bit, 5 vektor interupsi 2 level, port serial 2 arah,rangkaian detak (clock).Disamping itu harga IC tersebut cukup murah dan banyaktersedia dipasaran. Rangkaian lengkap mikrokontroller AT89S51 ditunjukkanpada gambar. 38
  53. 53. 5V 1 C R array 10K SEVEN SEGMENT AT89S51 SEVEN SEGMENT 9 8 7 6 5 4 3 2 39 21 1 38 P0.0/AD0 P2.0/A8 22 1 2 37 P0.1/AD1 P2.1/A9 23 2 3 36 P0.2/AD2 P2.2/A10 24 3 4 35 P0.3/AD3 P2.3/A11 25 4 5 34 P0.4/AD4 P2.4/A12 26 6 33 P0.5/AD5 P2.5/A13 27 7 32 P0.6/AD6 P2.6/A14 28 BUZZER 8 P0.7/AD7 P2.7/A15 1 10 1 2 P1.0 P3.0/RXD 11 1 2 3 P1.1 P3.1/TXD 12 2 LIMIT SWITCH 3 P1.2 P3.2/INTO 3 DRIVER MOTOR 4 13 4 5 P1.3 P3.3/INT1 14 4 6 P1.4 P3.4/TO 15 LDR 1 7 P1.5 P3.5/T1 16 2 8 P1.6 P3.6/WR 17 P1.7 P3.7/RD 12MHz 19 29 18 XTAL1 PSEN 9 XTAL2 30 5V RST ALE/PROG 2x 33pF 31 5V EA/VPP 40 RESET VCC 10uF 10K Gambar 21. Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 Data dari port 0 akan diolah lebih lanjut dengan mengelompokannya untukjalur tertentu ( 10 jalur ), kemudian data terswbut dikirimkan secara serial melaluipin TXD dan akan menerima sinyal dari PC bahwa data telah sampai melalui pinRXD. Agar mikrokontroller dapat mengekskusi program dari awal program (alamat 00H ) maka mikrokontroller akan direset secara otomatis saat catu dayapertama kali dihidupkan dimana untuk resat otomatis ini dilakukan oleh C8 dan 39
  54. 54. C9 ( Power On Reset ). Dengan cara ini maka reset akan berlangsung secaraotomatis, namun demikian reset manual tetap diperlukan untuk keadaan tertentumisalnya untuk memulai kembali program dari awal tanpa harus mematikan catudaya. Prinsip kerja dari reset otomatis ini adalah proses pengisian danpengosongan C8 dimana pin reset membutuhkan logika high. Pada saat catu dayadihidupkan maka C8 mulai diisi sementara pada pin reset belum ada tegangan.Setelah C8 penuh maka tegangan dari C8 akan menyulut pin reset high sehinggaterjadi reset. Pada saat catu dimatikan maka akan berlangsung pengosongan C8melalui R9 sehingga saat catu dihidupkan kembali maka akan terjadi lagi prosespengisian sehingga terjadi reset kembali Agar mikrokontroller dapat bekerja maka dibutuhkan suatu rangkaian osilatorsebagai sumber clock dan dalam hal ini digunakan osilator internal yang sudahada dalam mikrokontroller AT89S51, tinggal dihubungkan dengan sebuah kristalDalam hal ini kristal yang digunakan adalah 11.0592MHz agar mikrokontrollerbekerja dengan kecepatan maksimum. C9 dan C10 merupakan penstabil clock danmerupakan saran atau rekomendasi dari pabrik pembuat ATMEL Prinsip kerjadari mikrokontroller ini sesuai dengan program yang dibuat sehingga penjelasanmenyeluruh dijelaskan bersama dengan diagram alir atau flowchart program yangdibuat pada sub pembahasan perancangan software. 40
  55. 55. 5VDC 12VDC 470 1K 10K 1K 7 5 CA3140 5VDC 5VDC 5VDC 3 + 6 LED 2 - BD 139 10K 4 8 1 4K7 LED LDR 5VDC 5VDC 16 7 X 180 13 VCC OUTA 12VDC 4 12 470 BI/RBO OUTB 1K 5 RBI OUTC 11 3 10 1K 10K 1K 1K LT OUTD CA3140 7 5 7 9 3 1 INA OUTE + LED 1K INB 6 2 15 2 6 INC OUTF - IND 1K 14 GND OUTG BD 139 10K 4 8 1 74LS47 8 4K7 LED LDR 5VDC 7 X 180 16 13 VCC OUTA 4 12 BI/RBO OUTB 1K 5 RBI OUTC 11 3 10 1K LT OUTD 7 9 1 INA OUTE 5VDC 1K INB 2 15 6 INC OUTF IND 1K 14 GND OUTG 1 C R array 10K 74LS47 8 9 8 7 6 5 4 3 2 5VDC AT89S51 5VDC 7 X 180 16 39 21 38 P0.0/AD0 P2.0/A8 22 P0.1/AD1 P2.1/A9 13 VCC 37 23 OUTA 36 P0.2/AD2 P2.2/A10 24 35 P0.3/AD3 P2.3/A11 25 4 12 P0.4/AD4 P2.4/A12 BI/RBO OUTB 34 26 33 P0.5/AD5 P2.5/A13 27 1K 5 RBI OUTC 1110K 10K 10K 10k 32 P0.6/AD6 P2.6/A14 28 P0.7/AD7 P2.7/A15 3 10 1K LT OUTD 1 10 2 P1.0 P3.0/RXD 11 7 9 P1.1 P3.1/TXD 1 INA OUTE 3 12 1K INB 4 P1.2 P3.2/INTO 13 2 15 P1.3 P3.3/INT1 6 INC OUTF 5 14 IND P1.4 P3.4/TO 1K 14 GND 6 15 OUTG S2 P1.5 P3.5/T1S4 S3 S1 7 P1.6 P3.6/WR 16 8 17 P1.7 P3.7/RD 12MHz 74LS47 8 19 29 18 XTAL1 PSEN XTAL2 5VDC 9 RST ALE/PROG 30 12V 2x 33pF 31 EA/VPP 5VDC 40 VCC 1K RESET 10uF 12V V MOTOR 12V V MOTOR BUZZER 10k 4K7 1N4002 100uF 100uF BC 517 1N4002 RELAY 1 RELAY1 4K7 4K7 BC517 BC517 12V 12V 1N4002 100uF 100uF 1N4002 RELAY 2 RELAY 2 4K7 4K7 BC517 BC517 1 2 1 2 MOTOR DC2 MOTOR DC1 Gambar 22. Rangkaian Lengkap Simulator Penghitung Orang H. Prinsip Kerja Pada dasarnya alat yang dibuat merupakan sebuah alat penghitung jumlah orang yang memasuki suatu gedung. Pada saat catu daya dihidupkan maka sensor LDR akan mendeteksi orang yang masuk gedung, kemudian sensor akan mengirimkan sinyal ke mikro untuk diproses dan menjumlahkan setiap pendeteksian orang yang masuk. Sebaliknya jika sensor yang ditempatkan pada pintu keluar, maka akan mengirimkan sinyal ke mikro untuk diproses dan 41
  56. 56. mengurangi hasil penjumlahan orang yang masuk. Apabila ruangan sudah penuhatau seven segmen menunjukan angka 50 maka tanda alarm akan berbunyi. Alarmtersebut berupa buzeer yang terpasang pada sebelah kanan atas. Hasilpendeteksian orang yang ada digedung akan ditampilkan pada seven segmen.Untuk lebih lanjut perhatikan diagram bolck dibawah ini. LDR (+1) Seven Segment Ada Sinyal Pembalik Putaran Motor 1 2 MCS- 51 3 4 7 8 Motor 6 5 9 Limit I Limit II Open Close 10 Gambar. 22 Diagram Proses Kerja Sistem Alat pada Pintu 1 42

×