Sensor LDR.pdf

download Sensor LDR.pdf

of 56

Transcript of Sensor LDR.pdf

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    1/56

     

    SISTEM KEAMANAN RUANGAN

    DENGAN SENSOR LDR DAN HANDPHONE

    TUGAS AKHIR

    Diajukan untuk melengkapi tugas dan

    memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

    SYARIF ABDILLAH SITORUS

    052408080

    PROGRAM STUDI D-3 FISIKA INSTRUMENTASI

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS SUMATERA UTARAMEDAN

    2008

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    2/56

      ii

    PERSETUJUAN

    Judul : SISTEM KEAMANAN RUANGAN DENGAN

    SENSOR LDR DAN HANDPHONE

    Kategori : TUGAS AKHIR

     Nama : SYARIF ABDILLAH SITORUS

     Nomor Induk Mahasiswa : 052408080

    Program Studi : DIPLOMA TIGA (D3) FISIKA INSTRUMENTASI

    Departemen : FISIKA

    Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

    ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA

    UTARA

    Diluluskan di

    Medan, September 2008

    DiketahuiDepartemen Fisika FMIPA USU

    Ketua Program Studi D3 FIN Pembimbing

    Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc. Dra. Justinon, M. Si

     NIP : 132 050 870 NIP : 130 877 995

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    3/56

      iii

    PERNYATAAN

    SISTEM KEAMANAN RUANGANDENGAN SENSOR LDR DAN HANDPHONE

    TUGAS AKHIR

    Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa

    kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

    Medan, September 2008

    SYARIF ABDILLAH S.

    052408080

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    4/56

      iv

    PENGHARGAAN

    Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Subhanahuwata’ala, sang penguasalangit dan bumi dan apa yang ada diantara keduanya. Yang senantiasa melimpahkan

    karunia-Nya dan selalu memberikan kemudahan dan kelancaran sehingga penulis

    dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.

    Sholawat   dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah

    Sallallahu’alaihiwassalam  sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan

    teladan bagi penulis.

    Pada kesempatan kali ini penulis ingin mengucapkan ucapan terima kasih

    kepada Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, Ketua Jurusan DIII FisikaInstrumentasi Bapak Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc. Sekretaris Jurusan Departemen

    Fisika Ibu Dra. Justinon,M.Si. sekaligus sebagai Dosen Pembimbing penulis dalam penulisan dan penyusunan tugas akhir ini yang telah banyak membantu dan

    memberikan kepercayaan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

    Serta kepada seluruh staf dan Dosen pengajar di Departemen Fisika FMIPA USU

    yang telah banyak membantu penulis selama menempuh pendidikan di bangku

     perkuliahan.

    Tak lupa penulis berikan penghargaan dan penghormatan kepada keluarga

    tercinta, Ayahanda Juhari Sitorus dan Ibunda Sumisah, serta Abang Surya Alamsyah

    S,SE. dan kakak Safrida Mayasari S,SE. yang telah banyak memberikan bantuan moril

    maupun materil selama ini. Spesial buat Sri Hariati Anggraini (Ankgrie) yang telah

    memberikan semangat dan motivasi kepada penulis selama ini. Bang Bryan Habsyah

    terima kasih atas segala bantuan dan kerja samanya semoga Allah membalasnya

    dengan pahala terbaik. Buat sahabat-sahabat seperjuanganku : Agunk, Choir, Citra,

    Poetra, Wahyu, dan anak-anak kos M38 2008, terima kasih untuk semua kebaikan

    yang kalian berikan, serta untuk seluruh keluarga besar FIN-05. Semoga Allah

    Subhanahuwata’ala melimpahkan kesejahtraan dan keselamatan kepada kita semua.

    Penulis menyadari bahwa dalam Laporan Tugas Akhir ini masih banyak

    terdapat kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang

     bersifat membangun untuk perbaikan dan kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini

    dimasa yang akan datang. Semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat kepada para pembaca dan memberikan suatu inspirasi bagi penerapan teknologi dalam

    kehidupan sehari-hari.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    5/56

      v

    ABSTRAK

    Kajian ini bertujuan untuk merancang alat keamanan pada gedung, rumah, ataupunsebuah ruangan, dengan menggunakan sistem pengendalian dari jarak jauh. Alarm

    akan aktif dan handphone akan menghubungi pemiliknya jika ada orang yang masuk.

    Menggunakan sensor cahaya yang berguna untuk pengamanan sebuah tempat

     penyimpanan barang-barang berbahaya, atau untuk menjaga keamanan suatu tempat

     penyimpanan barang berharga dari orang-orang yang tidak berwenang terhadap barang-barang berharga tersebut. Konsep kerja dari alat ini menerima cahaya sebagai

    input LDR yang kemudian diinverter oleh LDR juga, sehingga pada saat ada cahayayang diterima oleh LDR1, panggilan ini tidak akan bekerja namun akan bekerja pada

    saat tidak ada cahaya yang diterima oleh LDR1. LDR2 digunakan sebagai pemicu

     pada rangkaian monostabil timer 555. Untuk melakukan pengendalian ini digunakan

    handphone sebagai media komunikasinya. Sinyal dari handphone akan diperkuat olehOp Amp dan masuk ke DTMF, kalau ternyata sinyal yang diterima merupakan

    kombinasi nada yang sesuai dengan ketentuan, DTMF akan mengeluarkan kode biner

    sesuai dengan kombinasi nada tersebut. Keluaran dari DTMF ini akan diproses oleh

    mikrokontroller AT89S51. Pada mikrokontroler telah dimasukkan program yang akanmengeksekusi perintah dari DTMF untuk menjalankan saklar yang terhubung pada

     pintu.Dengan cara demikian rumah dapat dipantau dari jarak jauh sehingga keamanan

    rumah dapat terjaga.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    6/56

      vi

    DAFTAR ISI

    Persetujuan ............................................................................................................ ii

    Pernyataan............................................................................................................... iii

    Penghargaan ........................................................................................................... iv

    Abstrak ................................................................................................................... v

    Daftar isi ................................................................................................................. vi

    Daftar Tabel ......................................................................................................... viii

    Daftar Gambar ........................................................................................................ ix

    Bab I Pendahuluan .......................................................................................... 1

    1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1

    1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 1

    1.3 

    Tujuan Penulisan .................................................................................. 2

    1.4 Batasan Masalah .................................................................................. 2

    1.5 Metode Pengumpulan Data .................................................................. 3

    1.6 

    Sistematika Penulisan .......................................................................... 4

    Bab II Landasan Teori ........................................................................................... 6

    2.1 LDR Sebagai Sensor Cahaya ............................................................... 6

    2.1.1 Gambaran Umum ............................................................... 6

    2.1.2 Karakteristik Bahan LDR .................................................. 6

    2.1.3 Prinsip Kerja LDR ............................................................. 7

    2.2 

    IC Flip Flop (FF) Atau Timer (CLK) .................................................. 8

    2.2.1  Fungsi dari Masing-masing Pin ......................................... 10

    2.2.2  Operasi Monostabil ............................................................ 12

    2.3 Saklar Relay ......................................................................................... 15

    2.4 Mikrokontroler AT89S51 ..................................................................... 17

    2.4.1 Kontruksi AT89S51 .......................................................... 19

    2.4.2 Pin-pin pada Mikrokontroler AT89S51 ............................ 20

    2.4.3 Bahasa Assembly MCS-51 ............................................... 23

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    7/56

      vii

    Bab III Rancangan Sistem .................................................................................. 27

    3.1 Diagram Blok Rangkaian ................................................................. 27

    3.2 Rangkaian Power Supply .................................................................. 28

    3.3 

    Rangkaian Mikrokontroler AT89S51................................................. 29

    3.4 Rangkaian DTMF Dekoder .............................................................. 30

    3.5 Rangkaian Pengendali Motor Stepper ................................ ............... 31

    3.6 

    Rangkaian Monostabil Timer 555 ................................ ..................... 33

    3.7 Rancangan Sebuah Saklar Pemicu .................................................... 35

    Bab IV Pengujian Rangkaian ............................................................................. 37

    4.1 

    Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 ................................ 37

    4.2 

    Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper ...................................... 39

    4.3 Pengujian Rangkaian Penguat............................................................ 42

    4.4 Pengujian Rangkaian DTMF Dekoder ............................................... 43

    4.5 Pengujian Rangkaian Monostabil Timer 555 ................................ .... 43

    4.6 Pengujian Sensor LDR ..................................................................... 44

    Bab V Kesimpulan dan Saran ............................................................................ 45

    5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 45

    5.2 Saran ................................................................................................ 46

    Daftar Pustaka ................................................................................................... 47

    Lampiran

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    8/56

      viii

    DAFTAR TABEL

    Tabel 2.1 Fungsi Pin pada Port 3 AT89S51 ................................ ........................ 21

    Tabel 4.1 Perhitungan Waktu Tunda .................................................................. 38

    Tabel 4.2 Logika Memutar Motor Stepper ......................................................... 41

    Tabel 4.3 Logika Untuk Membuka Motor Stepper .............................................. 42

    Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Rangkaian Penguat ................................ ................ 42

    Tabel 4.5 Hasil Pengujian DTMF Pada Tombol Hand Phone ............................. 43

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    9/56

      ix

    DAFTAR GAMBAR

    Gambar 2.1 Sensor Cahaya LDR ...................................................................... 6

    Gambar 2.2 Bentuk Fisik Relay .......................................................................... 15

    Gambar 2.3 IC Mikrokontroler AT 89S51 .......................................................... 20

    Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Sistem Pengamanan ................................ 27

    Gambar 3.2 Rangkaian Power Supply ................................ ................................ 28

    Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 ................................ .............. 29

    Gambar 3.4 Rangkaian DTMF Dekoder ............................................................. 30

    Gambar 3.5 Rangkaian Pengendali Motor Stepper ............................................. 32

    Gambar 3.6 Rangkaian Monostabil Timer 555 ................................................... 34

    Gambar 3.7 Rangkaian Sensor LDR .................................................................. 35

    Gambar 4.1 Rangkaian Driver Motor Stepper ..................................................... 39

    Gambar 4.2 Perputaran Nilai Pada Accumulator ................................................ 41

    Gambar 4.3 Perputaran Perintah Rr .................................................................... 42

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    10/56

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Dimasa sekarang ini peradapan manusia tentang moral dan pola pikir sudah banyak

    yang menyimpang, sehingga satu sama lain tidak lagi memperdulikan nilai-nilai hak

    masing-masing, yang berakibat banyak terjadinya pemindahan hak milik tanpa

    sepengetahuan pemilik, atau dalam bahasa kriminalnya “pencurian” .

    Keamanan merupakan suatu hal yang sangat diperlukan oleh seseorang.

    Diantaranya adalah keamanan rumah, gedung atau ruangan yang memiliki nilai

     penting bagi pemilik. Setiap orang juga menginginkan rasa nyaman jika meninggalkan

    tempat yang dianggap penting tersebut dan tetap bisa mengontrolnya tanpa

    keterbatasan jarak.

    Untuk memberikan rasa aman, pemilik biasanya memberikan alarm pada

    tempat-tempat yang diinginkan tersebut, namun itu belum cukup untuk memberikan

    rasa aman jika kita berada di luar atau keterbatasan jarak dari tempat kejadian

     peristiwa karena pemilik tidak akan mengetahuinya.

    1.2. Rumusan Masalah

    Dalam masalah tersebut diatas penulis tertarik untuk membuat alat yang dapat

    melindungi harta milik dengan penjagaan secara elektronik dan dapat dikendalikan

    dari jarak jauh Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk membuat sistem

     pengaman yang lebih baik dari sistem pengamanan seperti tersebut di atas dan

    mengangkat permasalahan tersebut kedalam bentuk Tugas Akhir dengan judul

    “Sistem Keamanan Ruangan dengan Sensor LDR dan Handphone”  

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    11/56

      2

    Sensor cahaya yang berguna untuk pengamanan sebuah tempat penyimpanan

     barang-barang berbahaya, atau untuk menjaga keamanan suatu tempat penyimpanan

     barang berharga dari orang-orang yang tidak berwenang terhadap barang-barang

     berharga tersebut. Sehingga kita dapat beristirahat tanpa was-was.

    Pada alat ini akan digunakan sebuah rangkaiam monostabil dengan IC timer

    555 dan dengan mikrokontroler AT89S51, sebuah rangkaian DTMF decoder dan

     beberapa rangkaian pendukung lainnya.

    Mikrokontroler AT89S51 sebagai otak dari system, yang berfungsi

    mengendalikan seluruh sistem yang akan dikehendaki. Sensor optik digunakan untuk

    mendeteksi adanya bayangan yang melewati areal tertentu, dan DTMF decoder

     berfungsi untuk menterjemahkan data tone dari handphone sebagai input password

    yang benar.

    1.3. Tujuan Penulisan

    Penulisan laporan proyek ini bertujuan untuk:

    a.  Sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan program Diploma Tiga

    (D-III) Fisika Instrumentasi FMIPA Universitas Sumatera Utara.

     b.  Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang ilmu instrumentasi

     pengontrolan dan elektronika sebagai bidang yang telah diketahui.

    c. 

    Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari perkuliahan

    terhadap realita.

    d.  Membuat dan mengetahui cara kerja rangkaian sistem keamanan

    memanfaatkan LDR dan IC timer 555.

    1.4. Batasan Masalah

    Pembahasan masalah dalam laporan proyek ini hanya mencakup masalah-masalah

    sebagai berikut:

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    12/56

      3

    a.  Cara kerja rangkaian yang meliputi analisis rangkaian pada tiap blok, serta

    menguraikan secara umum fungsi masing-masing blok.

     b. 

    Pemanfaatan sensor optik (LDR) dan IC Timer sebagai suatu komponen pada

    rangkaian system keamanan.

    c.  Pengendalian keamanan dari jarak jauh menggunakan handphone berbasis

     basis AT 89S51.

    1.5. Metode Pengumpulan Data

    Data-data yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini diperoleh melalui beberapa

    metode. Adapun metode yang digunakan penulis dalam pengumpulan data adalah

    sebagai berikut : 

    1.  Studi kepustakaan.

    Penulis mengumpulkan data dan teori yang dibutuhkan dalam penulisan tugas

    akhir melalui buku-buku dan referensi lainnya yang berkaitan dengan tugas

    akhir ini.

    2.  Lembar data ( Datasheet ) komponen yang dipakai pada alat

    Lembar data ( Datasheet ) merupakan data-data yang dikeluarkan oleh produsen

    komponen elektronika mengenai fungsi, karakteristik dan data-data penting

    lainnya tentang komponen hasil produksi dari produsen komponen elektronika

    yang bersangkutan

    3.  Pengujian Alat.

    Data diperoleh setelah alat yang dibuat diuji dan diambil kesimpulan kemudian

    dilakukan pengujian tersebut.

    4.  Berkonsultasi dengan Dosen pembimbing.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    13/56

      4

    Penulis melakukan konsultasi dengan berdiskusi dan bertanya secara langsung

     pada Dosen pembimbing penulis mengenai segala sesuatu yang berhubungan

    dengan penulisan tugas akhir ini.

    1.6. Sistematika Penulisan

    Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat

    sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari sebuah sistem

    keamanan ruangan.

    BAB I PENDAHULUAN

    Dalam hal ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan,

     batasan masalah, metode pengumpulan data untuk penulisan tugas

    akhir, serta sistematika penulisan.

    BAB II LANDASAN TEORI

    Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan

    untuk pembahasan meliputi gambaran umum, prinsip kerja, spesifikasi

    dan keunggulan sensor yang digunakan, teori pendukung itu antara lain

    tentang power supply, rangkaian monostabil, IC Timer 555, LDR, relay

    dan komponen pendukung lainnya.

    BAB III RANCANGAN SISTEM

    Pada bab ini dipaparkan mengenai rangkaian-rangkaian yang

    digunakan pada sistem keamanan dan pengendaliannya dari jarak jauh

    yang meliputi prinsip kerja dan fungsi rangkaian.

    BAB IV PENGUJIAN RANGKAIAN

    Pembahasan rangkaian yang dijalankan serta pengujian rangkaian.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    14/56

      5

    BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

    Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari

     pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah

    rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitnnya

     pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    15/56

      6

    BAB II

    LANDASAN TEORI

    2.1 LDR Sebagai Sensor Cahaya

    2.1.1 Gambaran umum

    Sensor cahaya berfungsi untuk mendeteksi cahaya yang ada di sekitar kita. Sensor

    yang terkenal untuk mendeteksi cahaya ialah LDR. LDR adalah singkatan dari light

    dependent resistor yaitu resistor yang tergantung pada cahaya.

    Gambar 2.1 Sensor Cahaya LDR

    LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar

    cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan

    LDR. Akan tetapi karena responsnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak

    digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah secara drastis.

    2.1.2 Karakteristik bahan LDR

    LDR merupakan sebuah sensor jenis semikonduktor yang dibuat dari cadmium

    selenoide dan timah sulfida. Sebuah light dependent resistor  (LDR) terdiri dari sebuah

     piringan bahan semilkonduktor dengan dua buah elektroda pada permukaannya. LDR

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    16/56

      7

    tergantung pada cahaya, artinya nilai tahanannya akan berubah-ubah apabila terkena

    cahaya yang diterima.

    Dalam gelap atau dibawah cahaya yang redup, bahan piringan hanya

    mengandung elektron bebas dalam jumlah yang relatif sangat kecil. Hanya tersedia

    sedikit elektron bebas untuk mengalirkan muatan listrik. Hal ini berarti bahwa, bahan

     bersifat sebagai konduktor yang buruk untuk arus listrik. Dengan kata lain, nilai

    tahanan bahan sangat tinggi.

    Di bawah cahaya yang cukup terang, lebih banyak elektron yang melepaskan

    diri dari atom-atom bahan semikonduktor ini. Terdapat lebih banyak elektron bebas

    yang dapat mengalirkan muatan listrik. Dalam keadaan ini, bahan bersifat sebagai

    konduktor yang baik. Semakin terang cahaya yang mengenai bahan, semakin banyak

    elektron bebas yang tersedia, dan semakin rendah pula tahanan listrik bahan.

    2.1.3 Prinsip Kerja LDR

    Prinsip kerjanya bila sinar atau cahaya mengenai permukaan yang kondusif

    dari LDR, maka tahanannya menjadi lebih kecil dan arusnya menjadi lebih besar

    sedangkan bila tidak ada sinar yang mengenai permukaan maka nilai tahanannya akan

    menjadi besar tergantung dari intensitas cahaya yang masuk pada permukaan kondusif

    dari LDR.

    Sebuah LDR dirangkai seri dengan satu resistor yang nilainya dapat diubah

    dan satu resistor yang nilainya tetap. Rangkaian seri ini berfungsi sebagai pembagi

    tegangan.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    17/56

      8

    Saat LDR terkena cahaya tegangan yang ada pada resistor R1 menjadi besar

    karena tahanan pada R1 lebih besar dari tahanan LDR akibatnya transistor dalam

    keadaan saturasi (jenuh), dan tegangan kolektor TR (Vc) sebesar 0 VOLT. Tegangan

    0 Volt ini tidak menggerakan SCR sehingga SCR dalam keadaan off dan relay tidak

     bekerja sehingga lampu padam.

    Pada saat LDR tidak terkena cahaya maka tegangan yang ada pada R1 menjadi

    kecil. Karena nilai tahanan pada LDR menjadi lebih besar daripada tahanan R1.

    akibatnya transistor berubah menjadi cut off (terputus) dan tegangan kolektor R1 (Vp)

    menjadi sama dengan Vcc. Tegangan ini dapat menggerakkan SCR, sehingga SCR

    dalam keadaan ON ( bekerja ) dan dapat mengaktifkan relay.

    Cahaya yang masuk menimbulkan tahanan keluaran dan tegangan keluaran

    yang besarnya sebanding dengan jumlah cahaya yang masuk. Orde khas pertambahan

     penerangan sebesar 0,7 ampere untuk setiap pertambahan setiap 1 fc (foot candle),

    cahaya adalah eksponsitas terhadap pertambahan penerangan.

    2.2 IC Flip-Flop (FF) atau Timer (CLK)

    IC timer 555 adalah salah satu komponen yang sangat luas pengunaannya. Komponen

    ini pertama kali diperkenalkan di Inggris oleh Sugnetic, tetapi saat ini sudah

    diproduksi hampir setiap pabrik-pabrik semikonduktor.

    Disamping penggunaan IC yang serba guna, ia juga memiliki kestabilan yang

    sangat baik terhadap perubahan suhu atau temperatur. Pada umumnya IC ini

    mempunyai 8 pin ( kaki ) yang terpasang sejajar.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    18/56

      9

    IC ini banyak digunakan pada rangkaian pembangkit (multivibrator) untuk

    memberi umpan atau sumber detak (oscilator) pada IC digital atau untuk keperluan

    lain. Misalnya NE 555 untuk alarm multiguna, signal injektor, penguji hubungan,

    saklar sentuh, timer lampu FF, frekuensi meter, pengacau frekuensi, otak rangkaian

     power amplifier, regulator pada power adaptor (dapat berfungsi seperti IC Power

    Amplifier dan Power Adaptor), pengusir serangga, organ elektronik dan lain-lain.

    Contoh tipe IC -nya NE 555, NE 556 (dua NE 555), M7555 dan sebagainya.

    IC logika biasanya dikendalikan oleh suatu detak (Clock) dari sumber detak

    (Oscilator). Periksa bagian-bagian pembangkit detak, misalnya IC NE 555. Untuk

    memeriksa keluaran detak dari NE 555, periksa pin 3 dari IC NE 555, sudah

    menghasailkan detak berupa pulsa atau belum.

    Timer 555 merupakan sebuah IC timer yang bekerja berdasar rangkaian RC

    dan komparator yang dirangkai dengan komponen digital (R-Sflip-flop). 555 yang

     pertama diproduksi oleh Signetics yaitu tipe SE-555 yang bekerja pada -55°C s.d.

    125°C dan NE-555 yang bekerja pada 0°C-70°C. Kemudian 555 diproduksi dengan

    desain yang berbeda meliputi LM555, 556(versi dual), dan LMC-555(versi CMOS).

    Timer 555 beroperasi pada power supply dc +5v s.d. +18V dengan stabilitas

    temperatur 50ppm/°C(0,005%/°C). Output 555 dapat berupa arus sink/source hingga

    200mA. IC 555 kompatibel dengan komponen-komponen TTL, CMOS, op-amp,

    transistor dan jenis IC linear lain.

    Timer 555 dapat beroperasi baik sebagai monostabil maupun astabil. Keluaran

    gelombang kotak yang dihasilkan dapat memiliki variasi duty cycle mulai dari 50 –

    99.9% dan frekuensi kurang dari 0,1Hz sampai dengan lebih dari 100KHz.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    19/56

      10

    Operasi monostabil (gambar) membutuhkan masukan pulsa trigger pada pin2 dari IC

    555. Masukan trigger berupa drop level tegangan lebih dari+2/3Vcc menuju tegangan

    kurang dari +Vcc/ 3.

    Rangkaian 555 terdiri atas dua buah komparator tegangan (COMP1 dan

    COMP2), sebuah flip-flop kontrol R-S(reset/set) yang dapat direset dari luar melalui

     pin 4, sebuah penguat pembalik output (A1), dan sebuah transistor discharge  (Q1).

    Level bias kedua kompartor ditentukan oleh resistor-resistor pembagi tegangan (Ra,

    Rb, dan Rc) yang terdapat antara Vcc dan ground. Input inverting komparator1 diberi

    masukan 2/3Vcc dan input noninverting dari komparator2 diberi masukan 1/3Vcc.

    2.2.1 Fungsi dari masing-masing pin

    Berikut adalah fungsi dari masing-masing pin :

    Ground (pin1) 

    Pin ini merupakan titik referensi untuk seluruh sinyal dan tegangan pada

    rangkaian 555, baik rangkaian intenal maupun rangkaian eksternalnya.

    Trigger (pin2) 

    Masukan trigger biasanya dijaga pada tegangan lebih dari 1/3Vcc agar output

     pin3 dari IC555 ’low’. Jika masukan trigger menjadi ’low’ (

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    20/56

      11

    Output pada 555 dapat mengalir arus baik sinking(masuk) maupun

    sourcing(keluar) hingga 200mA. Tidak seperti IC lain yang biasanya hanya dapat

    mengalirkan arus source (keluar) yang sangat kecil.

     berikut menjelaskan arus sinking maupun source.

    a) Arus masuk (”sinking current”)

    Sebuah beban luar (Rl) dihubungkan antara output 555 dan Vcc.Maka, arus hanya

    akan mengalir melalui beban tersebut jika output 555 dalam keadaan ‘low’. Pada

    saat tersebut Rl dgroundkan melalui pin1 sehingga mengalir arus Rs1 dari pin3 ke

     pin1(ground).

     b) Arus keluar (”source current”)

    RL dihubungkan antara pin3 dan ground, maka ketika output pin3 ’high’ maka Rl

    terhubung dengan Vcc melalui Rs2 dan pin8.

     Reset (pin4) 

    Pin reset ini terhubung dengan input preset dari R-S flip-flop kontrol. Jika pin4

    diberi masukan ’low’ output dari 555 akan serta merta menjadi ’low’. Biasanya, jika

    tidak digunakan pin4 dihubungkan ke Vcc untuk menjaga agar tidak terjadi keadaan

    ’low’.

    Control Voltage (pin5) 

    Biasanya diberi 2/3Vcc (hasil dari pembagi tegangan). Dengan memberi

    sumber tegangan eksternal atau dengan menghubungkan sebuah resistor ke ground

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    21/56

      12

    akan mengubah duty cycle outputnya. Jika pin5 tidak digunakan harus dihubungkan

    dengan decoupling kapasitor 0,01-0,1mikroFarad.

    TreshHold (pin6) 

    Pin ini terhubung pada input noninverting komparator1 untuk memonitor

    tegangan kapasitor pada rangkaian RC eksternal. Apabila tegangan pin6 2/3Vcc output komparator1 akan ‘high’, output Flip-flopnya ‘high’,

    dan pin3 ‘low’.

     Discharge (pin7) 

    Pin ini terhubung ke kaki kolektor transistor NPN Q1 dan kaki emiter Q1

    terhubung ke groud, basis Q1 terhubung dengan Qnot R-S flip-flop. Ketika output 555

    ‘high’ maka Qnot ‘low’ menyebabkan resistansi CE sangat besar sehingga Q1 ‘off’.

    Ketika Qnot’high’ CE resistensinya sangat kecil menyebabkan CE grounded sehingga

    Q1 ‘on’. Dengan kata lain, pin7 grounded (arus mengalir dari pin7 lewat CE ke pin1)

    Vcc(pin8) 

    Vcc (sumber tegangan dc) dihubungkan antara pin8 dengan pin1 (ground).

    2.2.2 Operasi Monostabil

    Monostable Multivibrator (MMV) juga disebut one shot, menghasilkan output

    sebuah pulsa dengan periode tertentu ketika dipicu dengan sebuah pulsa masukan.

    Output dari oneshot akan seketika menuju ‘high’ mengikuti pulsa pemicunya (trigger)

    dan akan tetap ‘high’ sesuai dengan periodenya. Ketika periodenya telah habis maka

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    22/56

      13

    outputnya akan kembali ‘low’. Outpt oneshot akan tetap ‘low’ sampai ada trigger

    lainnya. IC 555 dapat dioperasikan sebagai MMV dengan menambahkan rangkaian

    eksternal yang sesuai.

    Kedua komparator internal diberi tegangan prasikap dengan level tegangan

    tertentu oleh pembagi tegangan yang dirangkai seri (Ra,Rb,Rc). Input inverting

    komparator1 diberi tegangan hingga 2/3Vcc, dan input noninverting komparator2

    diberi tegangan Vcc/3. Tegangan tersebutlah yang mengakibatkan beroperasinya 555

     baik sebagai monostabil maupun astabil.

    Rangkaian timing eksternal (R1C1) dihubungkan antara Vcc dan input

    noninverting komparator1 melalui pin6. Pin7 juga dihubungkan dengan pin6 yang

    mengakibatkan terhubungnya transistor ke kapasitor C1. Ketika transistor ’on’,

    resistansi kapasitor sangat rendah sehingga terhubung (short) melalui hubungan CE

    transistor.

    Ketika 555 dihubungkan dengan sumber tegangan, input inverting

    komparator1 akan mendapat tegangan sebesar 2/3Vcc dan input noninverting

    komparator2 akan mendapat tegangan sebesar Vcc/3. Hal tersebut menyebabkan R-S

    flip-flop dalam kondisi reset, sehingga output Qnot-nya ’high’. Oleh karena flip-flop

    terhubung pada output pin3 melalui sebuah penguat pembalik (A1) maka keluaran 555

    ’low’. Pada kondisi tersebut kapasitor mengisi (charging).Qnot dalam kondisi ’high’

    menyebabkan transistor Q1 jenuh yang berarti terhubung ke ground melalui kapasitor

    C1. Maka pada kondisi ini kapasitor melepas muatan (discharge) sehingga Vc=0.

    Apabila pin2 dieri masukan trigger, pada saat pulsatrigger bergerak menuju

    tegangan kurang dari 1/3Vcc seperti yang terlihat pada gambar, maka input

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    23/56

      14

    noninverting komparator2 lebih positif dari input invertingnya, sehingga output

    komparator2 akan ’high’. Pada saat itu, fip-flop dalam kondisi set, sehingga keluaran

    Qnot-nya ‘low’ dan keuaran 555 ‘high’. Karena output Qnot-nya low, berarti

    transistor dalam kondisi ’off’. Arus mengalir dari Vcc ke ground melalui kapasitor C1.

    Dengan kata lain, kapasitor kembali mengisi.(gambar). Tegangan kapasitor akan terus

    naik hingga mencapai 2/3Vcc, di mana pada saat Vc=2/3Vcc keluaran komparator1

    menjadi ’high’ dan menyebabkan flip-flop reset dan keluaran 555 kembali ’low’.

    Keluaran 555 tersebut akan tetap bertahan sampai ada masukan trigger lainnya.

    Semua IC timer bergantung pada kapasitor eksternal untuk menentukan

    interval waktu off-on pulsa outputnya. Kapasitor akan memerlukan waktu tertentu

    untuk pengisian atau pelepasan muatan melalui resistor. Waktu tersebut dapat

    dijelaskan dan dihitung dari nilai resistan dan kapasitas yang diberikan. Persamaan

     periode pulsa untuk 555 tergantung pada waktu yang diperlukan oleh kapasitor pada

    saat mengisi hingga mencapai tegangan 2/3Vcc yang diberikan oleh konstanta waktu

    RC. Dengan demikian, jika tegangan kapasitor besarnya e = E(1 - (-t/RC)), dapat

    dihitung waktu yang akan mengaktifkan ambang komparatornya sebagai berikut :

    2/3 = 1 - (-t/RC)

    -1/3 = -(-t/RC)

    1/3 = (-t/RC)

    ln(1/3) = -t/RC

    -1.0986123 = -t/RC

    t = 1.0986123RC

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    24/56

      15

    t = 1.1RC

    2.3 Saklar Relay

    Relay adalah sebuah saklar yang dikendalikan oleh arus, terdiri dari suatu rangkaian

    switch magnetik yang bekerja bila mendapat catu dan suatu rangkaian trigger. Relay

    memiliki tegangan dan arus nominal yang harus dipenuhi output rangkaian pendriver

    atau pengemudinya. Arus yang digunakan pada rangkaian adalah arus DC.

    Konstruksi dalam suatu relay terdiri dari lilitan kawat (coil) yang dililitkan

     pada inti besi lunak. Jika lilitan kawat mendapatkan aliran arus, inti besi lunak kontak

    menghasilkan medan magnet dan menarik switch kontak. Switch kontak mengalami

    gaya listrik magnet sehingga berpidah posisi ke kutub lain atau terlepas dari kutub

    asalnya. Keadaan ini akan bertahan selama arus mengalir pada kumparan relay. Dan

    relay akan kembali keposisi semula yaitu normaly ON atau Normaly OFF, bila tidak

    ada lagi arus yang mengalir padanya, posisi normal relay tergantung pada jenis relay

    yang digunakan. Dan pemakaian jenis relay tergantung pada kadaan yang diinginkan

    dalam suatu rangkaian.

    Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi :

    a.   Normaly Open (NO), saklar akan tertutup bila dialiri arus

     b. 

     Normaly Close (OFF), saklar akan tertutup bila dialiri arus

    c.  Change Over (CO), relay ini mempunyai saklar tunggal yang nomalnya

    tertutup yang lama, bila kumparan 1 dialiri arus maka saklar akan terhubung ke

    terminal A, sebaliknya bula kumparan 2 dialiri arus maka saklar akan terhubung

    ke terminal B.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    25/56

      16

    Gambar 2.2. Bentuk Fisik Relay

    Sebuah relay yang tipikal dari jenis ini dapat diaktifkan dalam waktu sekitar 10

    ms. Sebagian besar relay modern ditempatkan di dalam sebuah kemasan yang

    sepenuhnya tertutup rapat. Relay-relay yang berukuran lebih besar dapat

    menyambungkan arus hingga 10 A pada tegangan 250 V AC. Tegangan maksimum

    untuk pensaklaran DC selalu jauh lebih rendah, seringkali bahkan hanya setengah,

    dari tegangan maksimum untuk AC.

    Transistor tidak dapat berfungsi sebagai sebagai switch (saklar) tegangan DC

    atau tegangan tinggi .Selain itu, umumnya tidak digunakan sebagai switching untuk

    arus besar (>5 A). Dalam hal ini, penggunakan relay sangatlah tepat. Relay berfungsi

    sebagai saklar yang bekerja berdasarkan input yang dimilikinya.

    Keuntungan relay :

      dapat switch AC dan DC, transistor hanya switch DC

      Relay dapat switch tegangan tinggi, transistor tidak dapat

      Relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang besar

      Relay dapat switch banyak kontak dalam 1 waktu

    Kekurangan relay :

      Relay ukurannya jauh lebih besar daripada transistor

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    26/56

      17

      Relay tidak dapat switch dengan cepat

      Relay butuh daya lebih besar disbanding transistor

      Relay membutuhkan arus input yang besar

    2.4 Mikrokontroler AT89S51

    Mikrokontroller, sebagai suatu terobosan teknologi mikrokontroler dan

    microkomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru.

    Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semi konduktor dengan kandungan transistor

    yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi

    secara massal (dalam jumlah banyak) sehingga harga menjadi lebih murah

    (dibandingkan microprocessor). Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk

    memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat

     bantu dan mainan yang lebih canggi serta dalam bidang pendidikan.

    Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam

     program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka, dan lain sebagainya),

    Microcontroller hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan

    lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer

     perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna

    disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antar muka

     perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan Pada

    mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program

    control disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM

    digunakan sebagai tempat penyimpanan sederhana sementara, termasuk register-

    register yang digunakan pada Microcontroller yang bersangkutan.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    27/56

      18

    Microcontroller AT89S8253 merupakan salah satu keluarga dari MCS-51

    keluaran Atmel. Jenis Microcontroller ini pada prinsipnya dapat digunakan untuk

    mengolah data per bit ataupun data 8 bit secara bersamaan.

    Pada prinsipnya program pada Microcontroller dijalankan bertahap, jadi pada

     program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi dan tiap instruksi itu dijalankan

    secara bertahap atau berurutan.

    Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroller AT89S8253 adalah

    sebagai berikut :

    Sebuah Central Processing Unit 8 bit

    o  Osilatc : internal dan rangkaian pewaktu

    o  RAM internal 128 byte

    o  Flash memori 4 Kbyte + 2Kbyte EEprom

    o  Daya tahan 1000 kali baca/tulis 

    Tiga level kunci memori progam 

    o  Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi

    internal)

    o  Empat buah programable port I/O yang masing-masing terdiri dari delapan

     buah jalur I/O

    o Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART

    o  Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika

    o  Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada

    frekuensi 12 MHz.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    28/56

      19

    2.4.1 Kontruksi AT89S51

    Microcontroller AT89S51 hanya memerlukan tambahan 3 kapasitor, 1 resistor

    dan 1 kristal serta catu daya 5 volt. Kapasitor 10 micro-fard dan resistor 10 kilo Ohm

    dipakai untuk membentuk rangkaian riset. Dengan adanya rangkaian riset ini

    AT89S51 otomatis diriset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan

    frekuensi maksimum 24MHz dan kapasitor 30 mikro-farad dipakai untuk melengkapi

    rangkaian oscilator pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja

    Microcontroller.

    Memori merupakan bagian yang sangat penting pada Microcontroller.

    Microkontroller memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda.

    Read Only Memory (ROM) yang isinya tidak berubah meskipun IC

    kehilangan catu daya. Sesuai dengan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori

     penyimpanan program ini dinamakan sebagai memori program.

    Random Access Memory (RAM) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu

    daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai

    untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data.

    Ada berbagai jenis ROM. Untuk Microcontroller dengan program yang sudah

     baku dan diproduksi secara massal, program diisikan kedalam ROM pada saat IC

    Microcontroller dicetak dipabrik IC. Untuk keperluan tertentu Microcontroller

    menggunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programble-Eraseable ROM yang

    disingkat menjadi PROM (PEROM). Dulu banyak UV-EPROM (Ultra Violet

    Eraseable Programble ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah

    ada flash PEROM yang harganya jauh lebih murah.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    29/56

      20

    Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S51 adalah flash

    PEROM, program untuk mengendalikan Microcontroller diisikan ke memori itu lewat

     bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89C4051 flash PEROM Programmer.

    Memori data yang disediakan dalam chip AT*(S51 sebesar 128 kilo byte

    meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan memori kapasitas itu sudah

    cukup.

    AT89S51 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver/Transmiter)

    yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara seri. Jalur untuk komunikasi data

    seri (RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P1.0 dan P1.1. pada kaki nomor

    2 dan 3, sehingga kalau sarana input/output bekerja menurut fungsi waktu. Clock

     penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari oscillator kristal atau clock yang

    diumpan dari luar lewat T0 dan T1/T0 dan T1 berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5,

    sehingga P3.4 dan P3.5 tidak bisa dipakai untuk jalur input/output paralel kalau T0

    dan T1 dipakai.

    AT89S51 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya

    adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini

     berhimpitan dangan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai sebagai jalur

    input/output paralel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi.

    Port1 dan 2, UART, Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan yang

    secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Function Register

    (SFR).

    2.4.2 Pin-Pin pada Mikrokontroler AT89S51

    Deskripsi pin-pin pada Microcontroller AT89S51 :

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    30/56

      21 AT89S8252

    P0.3 (AD3)

    P0.0 (AD0)

    P0.1 (AD1)

    P0.2 (AD2)

    VccP1.0

    P1.1

    P1.2

    P1.3

    P1.4

    P1.5

    P1.6

    P1.7

    P0.4 (AD4)

    P0.5 (AD5)

    P0.6 (AD6)

    P0.7 (AD7)RST

    EA/VPPP3.0 (RXD)

    P3.1 (TXD)

    P3.2 (INT0)

    P3.3 (INT1)

    P3.4 (T0)

     ALE/PROG

    PSEN

    P2.7 (A15)

    P2.6 (A14)

    P2.5 (A13)

    P2.4 (A12)

    P2.3 (A11)

    P2.2 (A10)

    P2.1 (A9)

    P3.6 (WR)

    P3.5 (T1)

    P3.7 (RD)

    XTAL2

    XTAL1

    GND P2.0 (A8)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    40

    39

    38

    37

    36

    35

    34

    33

    9

    10

    11

    12

    13

    14

    15

    32

    31

    30

    29

    28

    27

    26

    16

    17

    18

    19

    20

    25

    24

    23

    22

    21

     

    Gambar 2.3. IC Mikrokontroler AT89S51

    VCC (Pin 40)

    Suplai tegangan

    GND (Pin 20)

    Ground

    Port 0 (Pin 39-Pin 32)

    Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data  ataupun

     penerima kode byte pada saat flash progamming Pada fungsi sebagai I/O biasa port ini

    dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah sebagai

    input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut. 

    Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data, port ini akan mempunyai

    internal pull up.terutama pada saat verifikasi program.

    Port 2 (Pin 21 – pin 28)

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    31/56

      22

    Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat

    mengaksememori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan

    mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull

    up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output, port ini

    dapat memberikan output sink keempat buah input TTL.

    Port 3 (Pin 10 – pin 17)

    Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pullup. Port 3 juga

    mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :

     Nama pin Fungsi

    P3.0 (pin 10) RXD (Port input serial)

    P3.1 (pin 11) TXD (Port output serial)

    P3.2 (pin 12) INTO (interrupt 0 eksternal)

    P3.3 (pin 13) INT1 (interrupt 1 eksternal)

    P3.4 (pin 14) T0 (input eksternal timer 0)

    P3.5 (pin 15) T1 (input eksternal timer 1)

    P3.6 (pin 16) WR (menulis untuk eksternal data memori)

    P3.7 (pin 17) RD (untuk membaca eksternal data memori)

    Tabel 2.1. Fungsi Pin pada Port 3 AT89S51

    RST (pin 9)

    Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.

    ALE/PROG (pin 30)

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    32/56

      23

    Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat

    selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input progam (PROG)

    selama memprogam Flash.

    PSEN (pin 29)

    Progam store enable digunakan untuk mengakses memori progam eksternal.

    EA (pin 31)

    Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan

    menjalankan progam yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika

    kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan progam yang ada pada

    memori internal. Pada saat flash progamming, pin ini akan mendapat tegangan 12

    Volt.

    XTAL1 (pin 19)

    Input untuk clock internal.

    XTAL2 (pin 18)

    Output dari osilator.

    2.4.3 Bahasa Assembly MCS-51

    Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89S51

    adalah bahasa assembly untuk MCS-51. angka 51 merupakan jumlah instruksi pada

     bahasa ini hanya ada 51 instruksi. Instruksi –instruksi tersebut antara lain :

    1.  Instruksi  MOV  

    Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register

    tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung.

    Contoh pengisian nilai secara langsung

     MOV R0,#20h

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    33/56

      24

    Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0).

    Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai.

    Contoh pengisian nilai secara tidak langsung

     MOV 20h,#80h

    ...........

    ............

     MOV R0,20h

    Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20

    Heksadesimal ke register 0 (R0).

    Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah

    alamat.

    2.  Instruksi  DJNZ  

    Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk

    mengurangi nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil

     pengurangannya belum nol. Contoh ,

     MOV R0,#80h 

     Loop: ...........

    ............

     DJNZ R0,Loop

    ............

    R0 -1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan

    meneruskan ke perintah pada baris berikutnya. 

    3.  Instruksi  ACALL 

    Instruksi ini berfungsi untuk memanggil suatu rutin tertentu. Contoh :

    ............. ACALL TUNDA

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    34/56

      25

    .............

    TUNDA:

    .................

    4.  Instruksi  RET  

    Instruksi  RETURN (RET)  ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin

     pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan. Contoh,

     ACALL TUNDA

    .............

    TUNDA:

    .................

     RET

    5.  Instruksi JMP (Jump)

    Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh,

     Loop:

    .................

    ..............

     JMP Loop

    6.  Instruksi JB  (Jump if bit)

    Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang

    dimaksud berlogika high (1). Contoh,

     Loop:

     JB P1.0,Loop

    .................

    7.  Instruksi JNB  (Jump if Not bit)

    Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang

    dimaksud berlogika Low (0). Contoh,

     Loop: JNB P1.0,Loop

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    35/56

      26

    .................

    8.  Instruksi CJNZ   (Compare Jump If Not Equal)

    Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register

    dengan suatu nilai tertentu. Contoh,

     Loop:

    ................

    CJNE R0,#20h,Loop

    ................ 

    Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin

    Loop. Jika nilai R0 sama dengan 20h,maka program akan melanjutkan

    instruksi selanjutnya..

    9. 

    Instruksi DEC (Decreament)

    Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang

    dimaksud dengan 1. Contoh,

     MOV R0,#20h  R0 = 20h

    ................

     DEC R0 R0 = R0 – 1

    .............

    10. Instruksi INC (Increament)

    Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang

    dimaksud dengan 1. Contoh,

     MOV R0,#20h  R0 = 20h

    ................

     INC R0 R0 = R0 + 1

    .............

    11. Dan lain sebagainya

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    36/56

      27

    BAB III

    RANCANGAN SISTEM

    3.1 Diagram Blok Rangkaian

    Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Sistem Pengamanan

    Secara garis besar perancangan system pengaman dengan menggunakan

    metode calling cellular terdiri dari tujuh ( 7 ) blok rangkaian utama.ponsel server

    digunakan untuk menginputkan password ke system. Data password tersebut akan

    diterima oleh ponsel penerima dan mengirimkan datanya ke rangkaian DTMF decoder

    untuk diterjemahkan. Data digital yang di hasilkan oleh DTMF decoder merupakan

    hasil terjemahan data multi frekuensi yang dihasilkan oleh ponsel. Data data digital

    inilah yang nantinya akan diproses dan selalu dibandingkan nilainya apakah sesuai

    dengan yang ditetapkan atau tidak. Input dari sensor memicu rangkaian monostabil

    untuk melakukan panggilan cepat pada seluler phone reciever .

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    37/56

      28

    3.2 Rangkaian Power Supplay (PSA)

    Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari tiga keluaran, yaitu (+) 5 volt, (+) 12

    volt dan (–) 12 volt. Keluaran (+) 5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh

    rangkaian, keluaran (+) 12 volt digunakan untuk menghidupkan relay dan keluaran (-)

    12 volt untuk mensupplay tegangan negatip Op-Amp. Rangkaian tampak seperti

    gambar di bawah ini,

    Gambar 3.2. Rangkaian PSA

    Trafo yang digunakan adalah trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan

    tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan

    disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan

    diratakan oleh kapasitor 2200 µF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan

    agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan

    masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP

    TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada

    rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM7805CT) tidak akan panas ketika

    rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan (+) 12 volt DC langsung dihasilkan

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    38/56

      29

    oleh regulator tegangan LM7812. Dan tegangan (-) 12 volt dihasilkan oleh regulator

    tegangan LM7912

    3.3.Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

    Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang ada.

    Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:

    Gbr.3.3.Rangkaian mikrokontroller AT89S51

    Pin 31 External Access Enable (EA) diset high (H). Ini dilakukan karena

    mikrokontroller AT89S51tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19

    dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 33 pF. XTAL ini akan mempengaruhi

    kecepatan mikrokontroller AT89S51 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam

     program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke

    tinggi akan me-reset mikrokontroller ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang

    merupakan saluran/bus I/O 8 bit open collector dapat juga digunakan sebagai

    multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program

    eksternal. Pada port 0 ini masing masing pin dihubungkan dengan resistor 4k7 ohm.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    39/56

      30

    Resistor 4k7 ohm yan dihubungkan ke port 0 befungsi sebagai  pull up( penaik

    tegangan ) agar output dari mikrokontroller dapat mntrigger transistor. Pin 1 sampai 8

    adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3.

    Pin 39 yang merupakan P0.0 dihubungkan dengan sebuah resistor 330 ohm dan

    sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakah rangkaian minimum

    mikrokontroller AT89S51 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program

    sederhana pada mikrokontroller tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum

    tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 39

    sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum

    tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground

     pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan

    + 5 volt dari power supplay.

    3.4 Rangkaian DTMF Dekoder.

    Rangkaian ini berfungsi untuk mengubah nada tone yang diterima menjadi 4

     bit data biner. Rangkaian DTMF decoder datunjukkan oleh gambar berikut ini :

    Gambar 3.4. Rangkaian DTMF Dekoder.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    40/56

      31

    Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC MT8870. IC ini

    merupakan IC DTMF decoder. IC ini akan merubah tone yang ada pada inputnya

    menjadi 4 bit data biner. Jika tone yang diterimanya tone 1, maka output dari

    rangkaian ini adalah 0001, tone yang diterimanya tone 2, maka output dari rangkaian

    ini adalah 0010, demikian seterusnya. Output dari rangkaian ini akan dihubungkan ke

    mikrokontroler sehingga mikrokontroler dapat mengenali data yang dikirimkan oleh

    rangkaian ini untuk kemudian diolah oleh mikrokontroler untuk melaksanakan

    instruksi selanjutnya

    Input rangkaian ini dihubungkan dengan penguat sehingga sinyal (tone) yang

     berasal dari HP akan diinputkan ke pin 2 dari IC ini. Rangkaian penguat ini berfungsi

    untuk menguatkan sinyal yang diterima oleh HP (kabel speaker pada hansfree).

    Karena sinyal yang diterima oleh HP sangat kecil, sehingga dibutuhkan penguat.

    Komponen utama dari rangkaian penguat ini adalah Op Amp 741, yang merupakan IC

     penguat. Pada rangkaian ini terjadi penguatan sebesar :

    2 220.000tan 733

    1 300

     RPengua A kali

     R  

    3.5 Rangkaian Pengendali Motor Stepper

    Agar dapat membuka pintu secara otomatis pada alat ini digunakan sebuah

    motor stepper.dan untuk dapat mengendalikan arah perputaran dan kecepatan motor

    stepper diperlukan suatu rangkaian pengendali motor stepper. rangkaian pengendali

    motor stepper dapat dilihat pada gambar berikut:

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    41/56

      32

    Gambar 3.5. Rangkaian Driver Motor Stepper

    Driver ini berfungsi untuk memutar motor stepper searah dengan jarum jam atau

     berlawanan arah dengan jarum jam. Rangkaian ini akan dikendalikan oleh

    mikrokontroler AT89S51. Jadi dengan memberikan sinyal high secara bergantian ke

    input dari rangkaian driver motor stepper tersebut, maka pergerakan motor stepper

    sudah dapat dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S51. 

    Rangkaian driver motor stepper ini terdiri dari empat masukan dan empat

    keluaran, dimana masing-masing masukan dihubungkan dengan mikrokontroler

    AT89S51 dan keluarannya dihubungkan ke motor stepper. Rangkaian ini akan bekerja

    memutar motor stepper jika diberi sinyal high (1) secara bergantian pada ke-4

    masukannya.

    Rangkaian ini terdairi dari 4 buah transistor NPN TIP 122. Masing-masing

    transistor dihubungkan ke P0.0, P0.1, P0.2 dan P0.3 pada mikrokontroler AT89S51.

    Basis dari masing-masing transistor diberi tahanan 10 Kohm untuk membatasi arus

    yang masuk ke transistor. Kolektor dihubungkan dengan kumparan yang terdapat pada

    motor stepper, kemudian kumparan dihubungkan dengan sumber tegangan 12 volt.dan

    emitor dihubungkan ke ground.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    42/56

      33

    Jika P0.0 diberi logika high (1), yang berarti basis pada transistor TIP 122

    mendapat tegangan 5 volt, maka transistor akan aktip. Hal ini akan menyebabkan

    terhubungnya kolektor dengan emitor, sehingga kolektor mendapatkan tegangan 0 volt

    dari ground. Hal ini menyebabkan arus akan mengalir dari sumber tegangan 12 volt ke

    kumparan, sehingga kumparan akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini

    akan menarik logam yang ada pada motor, sehingga motor mengarah pada kumparan

    yang memiliki medan magnet tesebut.

    Jika kemudian P0.0 di beri logika low (0), yang berarti transistor tidak aktip

    dan tidak ada arus yang mengair pada kumparan, sehingga tidak ada medan magnet

     pada kumparan. Dan disisi lain P0.1 diberi logika high (1), sehingga kumparan yang

    terhubung ke P0.1 akan menghasilkan medan magnet. Maka motor akan beralih

    kearah kumparan yang terhubung ke P0.1 tersebut. Seterusnya jika logika high

    diberikan secara bergantian pada input dari driver motor stepper, maka motor stepper

    akan berputar sesuai dengan arah logika high (1) yang diberikan pada inputnya.

    Untuk memutar dengan arah yang berlawanan dengan arah yang sebelumnya,

    maka logika high (1) pada input driver motor stepper harus diberikan secara

     bergantian dengan arah yang berlawanan dengan sebelumnya

    3.6 Rangkaian Monostabil Timer 555

    IC 555 digunakan sebagai basis dari sebuah rangkaian monostabil. Berikut ini adalah

    diagram rangkaian untuk rangkaian monostabil yang memanfaatkan IC NE555.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    43/56

      34

    Gambar 3.6 Rangkaian Monostabil Timer 555

    IC 555 ini beroperasi dengan tegangan catu 4,5 V hingga 16 V. IC ini

    membutuhkan kapasitor C1 yang disambungkan diantara pin 5 dan jalur catu 0 V.

    Panjang pulsa yang dihasilkan ditentukan oleh resistor pewaktu (timing) R dan

    kapasitor pewaktu C. Untuk mengaktifkan panggilan cepat dibutuhkan panjang pulsa

    minimal 1,5 detik.

    Input pemicu pada pin 2, dalam keadaan normal, berada pada level tegangan

    catu positif. Dalam gambar diperlihatkan sebuah resistor  pull-up  R1 yang

    memungkinkan hal ini. Rangkaian timer   (pewaktu) dipicu menjadi aktif oleh sebuah

    oleh sebuah pulsa ‘rendah’ yang sangat singkat yang berasal dari saklar pemicu.

    Saklar ini berasal dari LDR.

    Output dari rangkaian ini akan mengaktifkan relay selama lebih kurang dua

    detik, bertujuan untuk memicu tombol panggilan cepat pada hadphone.

    Hand

    Phone

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    44/56

      35

    Output rangkaian (pin 3) biasanya berada pada level 0 V. Output ini akan naik

    dalam sekejap hingga mencapai level tegangan catu positif, ketika timer dipicu

    menjadi aktif . Output akan jatuh, juga dalam sekejap, ke titik 0 V di akhir pulsa.

    3.7. Rancangan Sebuah Saklar Pemicu

    Untuk merancang sebuah saklar dibutuhkan rangkaian yang dapat mengaktifkan

    sebuah relay ketika cahaya dari lingkungan sekitar mulai meredup. Rangkaian ini

    merupakan satu bagian dari sebuah sistem keamanan, yang berfungsi untuk

    mendeteksi datangnya tamu tak diundang.

    Bagian sensor cahaya dapat berupa sebuah rangkaian pembagi tegangan, yang

    terdiri dari sebuah LDR dan sebuah resistor. Arus output dari sensor mengalir ke

     bagian saklar, yang terdiri dari sebuah LED dan sebuah LDR yang tersambung ke

    sebuah rangkaian pemicu monostabil. Bagian ini berfungsi untuk menyambungkan

    arus ke sebuah relay dan ke sebuah resistor lainnya yang terhubung seri ke relay.

    Gambar 3.7 Rangkaian Sensor LDR

    Akibat cahaya dari LED yang mengenai permukaan kondusif dari LDR, maka

    tahanannya menjadi lebih kecil dan arusnya menjadi lebih besar sehingga rangkaian

    ini dapat dimanfaatkan sebagai input pemicu rangkaian monostabil timer 555,

    sedangkan bila tidak ada sinar yang mengenai permukaan maka nilai tahanannya akan

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    45/56

      36

    menjadi besar tergantung dari intensitas cahaya yang masuk pada permukaan kondusif

    dari LDR2.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    46/56

      37

    BAB IV

    PENGUJIAN ALAT DAN PROGRAM

    4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S51

    Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller AT89S51 telah bekerja dengan

     baik, maka dilakukan pengujian.Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan

     program sederhana pada mikrokontroller AT89S51. Programnya adalah sebagai

     berikut:

    Loop:

    Setb P0.0

    Acall tunda

    Clr P0.0

    Acall tunda

    Sjmp Loop

    Tunda:

    Mov r7,#255Tnd: Mov r6,#255

    Djnz r6,$

    Djnz r7,tnd

    Ret

    Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P0.0

    selama ± 0,13 detik kemudian mematikannya selama ± 0,13 detik secara terus

    menerus. Perintah Setb P0.0 akan menjadikan P0.0 berlogika high yang menyebabkan

    transistor aktif, sehingga LED menyala. Acall tunda akan menyebabkan LED ini

    hidup selama beberapa saat. Perintah Clr P0.0 akan menjadikan P0.0 berlogika low

    yang menyebabkan transistor tidak aktif sehingga LED akan mati. Perintah Acall

    tunda akan menyebabkan LED ini mati selama beberapa saat. Perintah Sjmp Loop

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    47/56

      38

    akan menjadikan program tersebut berulang, sehingga akan tampak LED tersebut

    tampak berkedip.

    Lamanya waktu tunda dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut :

    Kristal yang digunakan adalah kristal 12 MHz, sehingga 1 siklus mesin

    membutuhkan waktu =12

    112 MHz

     mikrodetik.

    Mnemonic Siklus Waktu Eksekusi

    MOV

    Rn,#data

    2 2 x 1 µd = 2 µd

    DJNZ 2 2 x 1 µd = 2 µd

    RET 1 1 x 1 µd = 1 µd

    Tabel 4.1. Perhitungan Waktu Tunda

    Tunda:

    mov r7,#255

    Tnd:

    mov r6,#255

    djnz r6,$  255 x 2 = 510 x 255 = 130.054

    djnz r7,loop3

    djnz r2,loop8

    ret 

    Jadi waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan program di atas adalah 130.054 µdetik

    atau 0,130054 detik dan dapat dibulatkan menjadi 0,13 detik.

    Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroller AT89S51, kemudian

    mikrokontroller dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian

    minimum mikrokontroller AT89S51 telah bekerja dengan baik.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    48/56

      39

    4.2 Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper

    Rangkaian driver motor stepper ini terdiri dari empat masukan dan empat keluaran,

    dimana masing-masing masukan dihubungkan dengan mikrokontroler AT89S51 dan

    keluarannya dihubungkan ke motor stepper. Rangkaian ini akan bekerja memutar

    motor stepper jika diberi sinyal high (1) secara bergantian pada ke-4 masukannya.

    Rangkaiannya seperti gambar di bawah :

    Gambar 4.1. Rangkaian Driver Motor Stepper

    Rangkaian ini terdiri dari 4 buah transistor NPN TIP 122. Masing-masing transistor

    dihubungkan ke P0.0, P0.1, P0.2 dan P0.3 pada mikrokontroler AT89S51. Basis dari

    masing-masing transistor diberi tahanan 10 Kohm untuk membatasi arus yang masuk

    ke transistor. Kolektor dihubungkan dengan kumparan yang terdapat pada motor

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    49/56

      40

    stepper, kemudian kumparan dihubungkan dengan sumber tegangan 12 volt.dan

    emitor dihubungkan ke ground.

    Jika P0.0 diberi logika high (1), yang berarti basis pada transistor TIP 122

    mendapat tegangan 5 volt, maka transistor akan aktip. Hal ini akan menyebabkan

    terhubungnya kolektor dengan emitor, sehingga kolektor mendapatkan tegangan 0 volt

    dari ground. Hal ini menyebabkan arus akan mengalir dari sumber tegangan 12 volt ke

    kumparan, sehingga kumparan akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini

    akan menarik logam yang ada pada motor, sehingga motor mengarah pada kumparan

    yang memiliki medan magnet tesebut.

    Jika kemudian P0.0 di beri logika low (0), yang berarti transistor tidak aktip

    dan tidak ada arus yang mengair pada kumparan, sehingga tidak ada medan magnet

     pada kumparan. Dan disisi lain P0.1 diberi logika high (1), sehingga kumparan yang

    terhubung ke P0.1 akan menghasilkan medan magnet. Maka motor akan beralih

    kearah kumparan yang terhubung ke P0.1 tersebut. Seterusnya jika logika high

    diberikan secara bergantian pada input dari driver motor stepper, maka motor stepper

    akan berputar sesuai dengan arah logika high (1) yang diberikan pada inputnya.

    Untuk memutar dengan arah yang berlawanan dengan arah yang sebelumnya,

    maka logika high (1) pada input driver motor stepper harus diberikan secara

     bergantian dengan arah yang berlawanan dengan sebelumnya.

    Program yang diberikan pada driver motor stepper untuk memutar motor

    stepper adalah sebagai berikut :

    mov a,#11h

     putar:

    mov P0,a

    acall tunda

    Rl a

    jmp putar

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    50/56

      41

    Program diawali dengan memberikan nilai 11h pada pada accumulator (a),

    kemudian program akan memasuki rutin buka pintu. Nilai a diisikan ke port 0,

    sehingga sekarang nilai port 0 adalah 11h. Ini berarti P0.0 dan P0.4 mendapatkan

    logika high sedangkan yang lainnya mendapatkan logika low, seperti table di bawah

    ini,

    P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0

    P0 0 0 0 1 0 0 0 1

    Tabel 4.2. Logika Memutar Motor Stepper

    Program dilanjutkan dengan memanggil rutin tunda. Lamanya tunda akan

    mempengaruhi kecepatan perputaran motor. Semakin lama waktu tunda, maka

     perputaran motor akan semakin lambat. Perintah berikutnya adalah Rl a, perintah

    ini akan memutar nilai yang ada pada accumulator (a), seperti tampak pada table di

     bawah ini,

    a 0 0 0 1 0 0 0 1

    Rl

    a 0 0 1 0 0 0 1 0

    Dst..................

    Gambar 4.2 Perputaran Nilai pada Accumulator

     Nilai pada accumulator (a) yang awalnya 11h, setelah mendapat perintah Rl

    a,  maka nilai pada accumulator (a) akan merubah menjadi 22h. Kemudian program

    akan melihat apakah kondisi sensor buka pintu dalam keadaan high (1) atau low (0).

    Jika high (1),

     Nilai yang ada pada accumulator (a), akan kembali diisikan ke port 0, maka

    nilai di port 0 akan berubah menjadi 22h, ini berarti P0.1 dan P0.5 mendapatkan

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    51/56

      42

    logika high sedangkan yang lainnya mendapatkan logika low, seperti table di bawah

    ini,

    P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0

    P0 0 0 1 0 0 0 1 0

    Tabel 4.3. Logika Untuk Membuka Motor Stepper

    Sebelumnya telah dibahas bahwa P0.0, P0.1, P0.2, dan P0.3 dihubungkan ke masukan

    driver motor stepper, dengan program di atas maka P0.0, P0.1, P0.2, dan P0.3 akan

    mendapatkan nilai high (1) secara bergantian. Hal ini menyebabkan motor stepper

    akan berputar membuka pintu.Hal yang sama juga berlaku ketika motor berputar

    kaearah sebaliknya, perbedaannya hanya pada perintah rotate. Jika pada perintah

     berlawanan arah jarum jam digunakan rotate left ( Rl ), maka pada perintah searah

     jarum jam digunakan perintah rotate right ( Rr). Perputaran perintah Rr diperlihatkan

     pada table berikut,

    a 1 0 0 0 1 0 0 0

    R r

    a 0 1 0 0 0 1 0 0

    Dst...................

    Gambar 4.3. Perputaran Perintah Rr

    4.3. Pengujian Rangkaian Penguat

    Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan cara mengukur tegangan

     pada input dari Op-Amp dan tegangan pada outputnya. Dari hasil pengukuran didapat

    nilai tegangan sebagai berikut :

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    52/56

      43

    Kondisi Input Output

    Tidak ada sinyal 0,9 mV 172,2 mV

    Ada sinyal 18,3 mV 1,93 V

    Tabel 4.4. Hasil Pengukuran Rangkaian Penguat

    Dari data yang ada, didapatkan penguatan yang dihasilkan oleh rangkaian sebesar 191

    kali untuk kondisi tidak ada sinyal dan 105 kali penguatan untuk kondisi ketika ada

    sinyal (penekanan pada salah satu tombol HP).

    4.4. Pengujian Rangkaian DTMF Dekoder

    Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan mengubungkan input dari

    rangkaian ini ke rangkaian penguat, kemudian menghubungkannya dengan kabel

    speaker pada HP. Selanjutnya tombol pada HP ditekan dan dilihat outpunya. Dari

    hasil pengujian didapatkan data sebagai berikut :

    Tombol LED1 LED2 LED3 LED4

    1 ON OFF OFF OFF

    2 OFF ON OFF OFF

    3 ON ON OFF OFF

    4 OFF OFF ON OFF

    5 ON OFF ON OFF

    6 OFF ON ON OFF

    7 ON ON ON OFF

    8 OFF OFF OFF ON

    9 ON OFF OFF ON

    0 OFF ON OFF ON

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    53/56

      44

    * ON ON OFF ON

    # OFF OFF ON ON

    Tabel 4.5. Hasil Pengujian DTMF Pada Tombol Hand Phone

    4.5 Pengujian Rangkaian Monostabil Timer 555

    Pengujian rangkaian ini dengan menyambungkan LDR pada bagian pemicu rangkaian,

     jika LDR ini menerima cahaya maka rangkaian ini akan terpicu dalam sekejap.

    Keluaran dari kaki 3 IC timer 555 ke saklar relay. Selanjutnya dari relay menyaklar

    tombol panggilan cepat pada handphone.

    Panjang pulsa yang dihasilkan ditentukan oleh resistor pewaktu (timing) R dan

    kapasitor pewaktu C. Panjang pulsa itu sendiri, t , adalah:

    t = 1,1 RC

    Untuk mengaktifkan panggilan cepat dari rangkaian diperoleh t = 2,2 detik,

    dengan nilai hambatan R1= 2K2 dan kapasitor bernilai

    4.6 Pengujian Sensor LDR 

    Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan menutupi permukaan LDR

    ataupun memberi bayangan pada LDR1, selanjutnya LED yang dirangkai melalui

     pembagi tegangan akan menyala.

    LDR2 dihubungkan dengan jalur pemicu para rangkaian monostabil. Cahaya

    yang berasal dari LED tersebut diarahkan ke LDR2, maka tahanan pada LDR tersebut

    akan menjadi lebih kecil dan arusnya menjadi lebih besar, sehingga rangkaian

    monostabil timer 555 akan terpicu.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    54/56

      45

    BAB V

    KESIMPULAN DAN SARAN

    5.1 Kesimpulan

    1.   Nilai tahanan LDR akan berubah apabila terkena cahaya yang diterima.

    Karakteristik inilah yang dapat digunakan untuk memicu rangkaian

    monostabil.

    2. 

    Panjang pulsa yang dihasilkan oleh rangkaian monostabil timer 555 ditentukan

    oleh resistor pewaktu (timing) R dan kapasitor pewaktu C. Panjang pulsa itu

    sendiri adalah: t = 1,1 RC .

    3.  DTMF decoder  dapat merubah tone yang ada pada inputnya menjadi 4 bit data

     biner. Output dari rangkaian ini dihubungkan ke mikrokontroler sehingga

    mikrokontroler dapat mengenali data yang dikirimkan oleh rangkaian ini untuk

    kemudian diolah oleh mikrokontroler untuk melaksanakan instruksi yang

    diinginkan

    4.   Driver motor stepper   yang digunakan untuk menggerakkan motor stepper  

    menggunakan prinsip transistor sebagai saklar elektronik. Jika basis pada

    transistor mendapat tegangan 5 volt, maka transistor akan aktif. Hal ini akan

    menyebabkan terhubungnya kolektor dengan emitor, sehingga kolektor

    mendapatkan tegangan 0 volt dari ground . Hal ini menyebabkan arus akan

    mengalir dari sumber tegangan 12 volt ke kumparan, sehingga kumparan akan

    menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini akan menarik logam yang ada

     pada motor stepper , sehingga motor stepper   mengarah pada kumparan yang

    memiliki medan magnet tersebut.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    55/56

      46

    5.2 Saran

    1.  Sumber cahaya yang digunakan untuk mengenai sensor LDR sebaiknya

     berasal dari cahaya sinar laser, karena cahaya ini tidak begitu jelas terlihat oleh

    mata.

    2.  Penggunaan kartu pada handphone pengirim sebaiknya menggunakan kartu

     pasca bayar, agar pemanggilan ke handphone pemilik tidak terganggu oleh

     jumlah pulsa yang dimiliki handphone pengirim.

    3. 

    Sumber arus listrik yang digunakan sebaiknya berasal dari baterai, hal ini

    untuk menghindari terjadinya pemadaman listrik utama.

    4.  Dalam pengembangan selanjutnya, rangkaian ini dapat digunakan untuk sistem

    kontrol otomatis dari jarak jauh, dan agar rangkaian yang digunakan tidak

    terganggu, sebaiknya alat ini dikemas dalam bentuk yang lebih aman dan

    terlindungi, sehingga penggunaannya dapat lebih efektif.

    Syarif Abdillah Sitorus : Sistem Keamanan Ruangan Dengan Sensor LDR Dan Handphone, 2008.

    USU Repository © 2009

  • 8/16/2019 Sensor LDR.pdf

    56/56

      47

    DAFTAR PUSTAKA

    Bhisop, Owen. 2004. Dasar-dasar Elektronika. Jakarta : Erlangga

    Budiharto Widodo, Firmansyah. 2005. Elektronika Digital Dan Mikroprosesor .

    Yogyakarta : ANDI Yogyakarta.

    Fay, Paul, Roy Pickup, Clive Braithwaite dan Jeffry Hall. Pengantar Ilmu

     Elektronika. Jakarta: gramedia

    Rusmadi, Deddy. 1997. Mengenal Komponen Elektronika. Bandung: Pionir Jaya

    http://elka.brawijaya.ac.id/praktikum/tak/tak.php?page=4. Diakses Tanggal 20 mei,

    2008.