Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

111
i LAPORAN PROYEK AKHIR SISTEM KEAMANAN PADA SEBUAH PINTU BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 Diajukan untuk memenuhi Persyaratan Kelulusan Program Diploma Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada Yogyakarta Disusun oleh : ANDRE GUNAWAN 05/184321/NT/10755 PROGRAM DIPLOMA TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2009

Transcript of Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

Page 1: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

i

LAPORAN PROYEK AKHIR

SISTEM KEAMANAN PADA SEBUAH PINTU

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Diajukan untuk memenuhi

Persyaratan Kelulusan Program Diploma Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Yogyakarta

Disusun oleh :

ANDRE GUNAWAN

05/184321/NT/10755

PROGRAM DIPLOMA TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2009

Page 2: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

ii

LAPORAN PROYEK AKHIR

SISTEM KEAMANAN PADA SEBUAH PINTU

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Disusun oleh :

ANDRE GUNAWAN

05/184321/NT/10755

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Ketua Program Diploma Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Ir. Lukman Subekti, M.T. NIP. 132 052 395

Dosen Pembimbing

Ir. Lukman Subekti, M.T. NIP. 132 052 395

Page 3: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

iii

LAPORAN PROYEK AKHIR

SISTEM KEAMANAN PADA SEBUAH PINTU

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Telah diuji dan dipertahankan dihadapan tim penguji

Serta dinyatakan lulus pada :

Hari : Selasa

Tanggal : 21 Juli 2008

Pukul : 15:00 WIB

Tempat : Ruang Sidang II

Progam Diploma Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Gadjah

Mada Yogyakarta

Tim Penguji,

1. Ketua Penguji Ma’un Budiyanto, S.T, M.T.

NIP. 132 232 018

4. Anggota Penguji

Hidayat Nur Isnianto, S.T. NIP. 132 302 693

3. Penguji Utama

Alif Subardono, S.T, M.T. NIP. 132 302 681

2. Sekretaris Penguji

Ir. Rizal NIP. 131 766 568

Page 4: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Proyek Akhir ini aku persembahkan untuk :

Kedua orang tua-ku yang telah memberikan semangat, doa, dan berbagai

macam nasehat serta selalu sabar walau terkadang aku sering

merepotkan

Kakak dan adik-ku : Mardalena, Yuni, Devi, dan Rachmah terima kasih

telah memperhatikan aku selama ini

Keponakan-ku Dzacky yang telah membangkitkan semangat-ku untuk

segera menyelesaikan Proyek Akhir ini

Almamater-ku...

HIDUP MAHASISWA !!!

Page 5: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

v

Motto

Positive Thinking Before do Something

Jangan menyerah sebelum berperang, karena kita tidak tahu apa yang akan

terjadi di akhir perjuangan nanti. Begitu juga dengan proyek akhir, jangan takut

untuk melakukan hal yang baru dalam hidup ini, kegagalan adalah suatu

keberhasilan yang tertunda, anggap aja kegagalan itu sebagai tantangan, ga ada

yang sempurna di dunia ini, keberhasilan pasti dibayangi oleh kegagalan, hanya

Atheis yang mudah berputus asa.

Terus berkarya bagi negeri tercinta ini, tetep keren dan tetep asyik (kaya

saya ^_^), Stop Global Warming! And Go Green!.

Page 6: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

vi

PRAKATA

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas berkah dan rahmatnya yang

diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek akhir

Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroler AT89S51.

Proyek akhir merupakan salah satu mata kuliah yang harus ditempuh oleh

mahasiswa Diploma Teknik Elektro Universitas Gadjah Mada dan merupakan

syarat bagi mahasiswa untuk memperoleh gelar Ahli madya. Proyek akhir akan

memberikan manfaat bagi mahasiswa, diantaranya mahasiswa dapat menemukan

langsung permasalahan saat membuat alat tersebut.

Penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada seluruh pihak yang telah

membantu dalam pelaksanaan Proyek Akhir ini maupun dalam penyusunan

laporannya, di antaranya :

1. Bapak dan Ibu-ku yang telah memberikan dukungan, semangat,

do’a, nasehat, dan sangat sabar dalam menghadapi-ku, aku

bangga pada kalian.

2. Kakak dan adik-ku : Mardalena, Yuni, Devi, dan Rachmah

terimakasih telah memperhatikan-ku selama ini.

3. Keponakan-ku Dzacky yang memberikan semangat untuk

segera menyelesaikan Proyek Akhir ini.

4. Bapak Ir. Lukman Subekti, M.T selaku Ketua Program Diploma

Teknik Elektro Universitas Gadjah Mada dan sekaligus sebagai

dosen pembimbing, terimakasih atas bimbingan-nya.

Page 7: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

vii

5. Bung Evan terimakasih banyak atas ilmu mikrokontroler-nya,

dan sekali lagi terimakasih telah meluangkan waktu untuk

mengajari penulis mikrokontroler.

6. Bung Aji MAPADEGAMA terimakasih atas tips dan trik

profesional-nya dalam menggunakan berbagai alat untuk

membuat hardware dari proyek akhir ini.

7. Temen-temen-ku yang ganteng dan cantik : Ginanjar, Irjason,

Wiwit, Abdi, Redha, Aji Budianto, Marlin, Mas Feryonika, Baja

0’6, Reza 0’6, Restu 0’6, Kiky 0’6, Akbar 0’6 (kapan-kapan

ngenet gratis ya Bar…), Chulis 0’6, Andika X-KHMTE

(makasih ya udah ngijinin pake ruangan-nya, lumayan tinggal

gratis…), Wendy 0’6 (insyaf wen…stop maksiat!), Arif gendut

0’7, Alvi, Ajeng (thank u jeng udah mau bantu, makasih ya),

Inez, Ana, yang terakhir… Indah, semuanya makasih yach…

8. Temen kost, Azmi thank u for everything.

9. Temen lama-ku : Feriza Lukman (Maneh), Yanuardi (Abe),

Mukhlas, Eko, Ali si item hahaha… dan Yohanes, terimakasih

atas dukungan-nya, terimakasih juga telah memantau

perkembangan proyek akhir ini, kalian memang top! markotop

dan sip! markosip pokoknya asyiklah…hihihi…thank u bro!.

10. Temen-temen di laboratorium teknik ketenagaan : Mas Eko,

Mas Sabar, Pak Slamet, terimakasih.

11. Temen seperjuangan di perang Vietnam, Danang Kreebo.

Page 8: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

viii

12. Temen yang selalu menyusahkan, Irpan, dan Fauzan (ga kok

becanda…kalian temen yang ok, thank u yach!).

13. Sriwijaya FC Fans Club : Robby, Parizal, dan Sapta makasih ya

atas saran mekaniknya, kapan-kapan nonton bola bareng lagi.

14. Buat Ly, makasih ya say…^_^

15. Nia anak UNSRI makasih ya do’a-nya.

16. Mba penjual komponen elektronika di Sinar lama, cieeee…..

17. Seluruh civitas akademika Program Diploma Teknik Elektro

Universitas Gadjah Mada.

18. Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan satu-persatu.

Penulis menyadari bahwa laporan ini jauh dari sempurna. Oleh karena itu,

penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun guna

penyusunan laporan-laporan selanjutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi

rekan-rekan yang membacanya.

Yogyakarta, Juni 2009

Penulis

Page 9: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... iv

HALAMAN MOTTO ............................................................................... v

PRAKATA ................................................................................................. vi

DAFTAR ISI .............................................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiii

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1

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

1.2 Tujuan ............................................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah.............................................................................. 3

1.4 Metodelogi Pelaksanaan Proyek Akhir ........................................... 3

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

BAB II DASAR TEORI ............................................................................ 6

2.1 Pengertian sistem Keamanan .......................................................... 6

2.2 Microcontroller ............................................................................... 6

2.2.1 Microcontroller AT89S51 ...................................................... 8

2.2.2 Konfigurasi Pin ...................................................................... 9

2.2.3 Block Diagram Microcontroller AT89S51 ............................. 12

Page 10: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

x

2.2.4 Organisasi Memory ................................................................ 13

2.2.5 Register .................................................................................. 15

2.2.6 Mode Pengalamatan ............................................................... 16

2.2.7 Timer ...................................................................................... 17

2.2.8 Interupsi ................................................................................. 18

2.2.9 Osilator ................................................................................... 19

2.3 Sensor Infra Merah .......................................................................... 20

2.3.1 LED Infra Merah .................................................................... 20

2.3.2 Modul Penerima Infra Merah IRM8510 ................................ 21

2.4 Catu Daya (power Supply) .............................................................. 22

2.4.1 Transformator ......................................................................... 24

2.4.2 Dioda ...................................................................................... 25

2.4.3 Kapasitor ................................................................................ 28

2.4.4 IC Regulator ........................................................................... 30

2.4.4.1 Regulator LM7805 ........................................................... 31

2.4.4.2 Regulator LM7809 ........................................................... 31

2.5 LCD LCM1602A ............................................................................ 31

2.6 Driver Motor (L293) ....................................................................... 33

2.7 Motor DC ........................................................................................ 35

2.8 Limit Switch ..................................................................................... 37

2.9 Switch .............................................................................................. 37

BAB III PEMBUATAN ALAT ................................................................ 38

3.1 Blok Diagram Sistem ...................................................................... 38

Page 11: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

xi

3.2 Gambaran Sisetm secara Umum ..................................................... 39

3.3 Pembuatan Perangkat Keras ............................................................ 39

3.3.1 Pembuatan Bagian Mekanik .................................................. 39

3.3.2 Pembuatan Bagian Elektrik .................................................... 42

3.3.2.1 Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Dengan AT89S51 42

3.3.2.2 Rangkaian Catu Daya (Power Supply) ............................. 43

3.3.2.3 Remote Control ................................................................ 45

3.3.2.4 Penerima Infra Merah ...................................................... 46

3.3.2.5 Sistem Minimum Mikrokontroler AT89S51 .................... 48

3.3.2.6 LCD (Liquid Crystal Display) LCM1602A ..................... 49

3.3.2.7 Driver Motor L293D ........................................................ 50

3.3.2.8 Limit Switch ...................................................................... 51

3.3.2.9 Switch ............................................................................... 52

3.3.2.10 Motor DC ....................................................................... 53

3.3.2.10.1 Motor DC 1 .............................................................. 53

3.3.2.10.2 Motor DC 2 .............................................................. 54

3.4 Perancangan Perangkat Lunak ........................................................ 55

BAB IV PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN ........................................ 65

4.1 Pendahuluan .................................................................................... 65

4.2 Pengujian Rangkaian Pengendali (Remote Control) ....................... 66

4.2.1 Pengujian LED Infra Merah ...................................................... 66

4.2.2 Pencarian Data Remote ............................................................. 67

4.2.3 Pengujian Konsumsi Daya (baterai)

Page 12: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

xii

Pada Rangkaian Remote Control .............................................. 72

4.3 Pengujian Rangkaian Penerima ...................................................... 73

4.3.1 Pengujian Tegangan Keluaran Penerima Infra merah .............. 73

4.4 Pengujian Driver Motor DC L293 .................................................. 74

4.5 Pengujian Catu Daya ....................................................................... 75

4.6 Pengujian Pemakaian Alat .............................................................. 79

4.7 Pengujian Jangkauan Remote Control ............................................ 82

BAB V PENUTUP ..................................................................................... 84

5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 84

5.2 Saran ................................................................................................ 84

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 86

LAMPIRAN ............................................................................................... 87

Page 13: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konfigurasi pin IC AT89S51 ................................................ 9

Gambar 2.2 Block Diagram Microcontroller AT89S51 ........................... 12

Gambar 2.3 Peta Memori Internal AT89S51............................................ 14

Gambar 2.4 Rangkaian Osilator ................................................................ 20

Gambar 2.5 Simbol LED .......................................................................... 21

Gambar 2.6 Diagram kotak modul penerima infra merah ......................... 21

Gambar 2.7 Diagram Kotak Catu Daya..................................................... 22

Gambar 2.8 Rangkaian Sederhana Penyearah Gelombang Penuh ............ 23

Gambar 2.9 Rangkaian Kapasitor dengan Regulator ................................ 23

Gambar 2.10 Transformator ...................................................................... 24

Gambar 2.11 Simbol dan Struktur Dioda .................................................. 25

Gambar 2.12 Forward Bias Diode ............................................................ 26

Gambar 2.13Reverse Bias Diode ............................................................... 27

Gambar 2.14 Grafik Arus Dioda ............................................................... 27

Gambar 2.15 Struktur Kapasitor ................................................................ 28

Gambar 2.16 Kapasitor Elektrolit (Kapasitor Polar) ................................. 29

Gambar 2.17 Kapasitor Non Polar ............................................................ 29

Gambar 2.18 Bentuk Fisik IC LM 78XX .................................................. 30

Gambar 2.19 Penerapan Regulator Tegangan Tetap LM 78XX ............... 31

Gambar 2.20 Diagram kotak LCD LCM1602A ...................................... 33

Gambar 2.21 Konfigurasi Pin Driver Motor L293 .................................... 34

Page 14: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

xiv

Gambar 2.22 Rangkaian Driver Motor .................................................... 35

Gambar 2.23 Gaya Lorentz ....................................................................... 36

Gambar 2.24 Diagram Garis Limit Switch ................................................ 37

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem ............................................................. 38

Gambar 3.2 Pintu Tampak Depan ............................................................. 40

Gambar 3.3 Mekanik Penggerak Pintu ...................................................... 40

Gambar 3.4 Mekanik Pintu ........................................................................ 41

Gambar 3.5 Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Dengan AT89S51 ..... 42

Gambar 3.6 Power Supply Schematic........................................................ 44

Gambar 3.7 Rangkaian catu daya pada remote control ............................. 46

Gambar 3.8 Rangkaian IRM8510 .............................................................. 46

Gambar 3.9 Sinyal Keluaran Modul Penerima Infra Merah ..................... 47

Gambar 3.10 Bentuk Fisik IRM8510 ........................................................ 48

Gambar 3.11 Rangkaian clock internal...................................................... 49

Gambar 3.12 Rangkaian Minimum Sistem AT89S51 ............................... 49

Gambar 3.13 Rangkaian LCD ................................................................... 50

Gambar 3.14 Rangkaian Driver Motor DC ............................................... 50

Gambar 3.15 Instalasi Limit Switch ........................................................... 51

Gambar 3.16 Instalasi Switch .................................................................... 52

Gambar 3.17 Central Lock ........................................................................ 54

Gambar 3.18 Mekanik motor DC 2 ........................................................... 55

Gambar 4.1 (a) Remote Control, (b) Rangkaian Penerima,

(c) LCD, (d) Pintu ................................................................. 66

Page 15: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

xv

Gambar 4.2 Pengujian LED infra merah ................................................... 67

Gambar 4.3 Rangkaian Pencarian Data remote ......................................... 71

Gambar 4.4 Bentuk Glombang Remote Sony Pada Tombol 1 .................. 67

Gambar 4.5 Pembacaan Data Remote

Berdasarkan Bentuk Gelombang.......................................... 72

Gambar 4.6 Titik Pengukuran Tegangan Keluaran

Penerima Infra Merah ........................................................... 73

Gambar 4.7 Tampilan LCD Kondisi Awal ................................................ 80

Gambar 4.8 Tampilan LCD Pada Saat Password Dimasukkan ................. 80

Gambar 4.9 Tampilan LCD Saat Kondisi Pintu Terbuka .......................... 81

Gambar 4.10 Tampilan LCD Saat Kondisi Pintu Tertutup ....................... 81

Gambar 4.11 Tampilan LCD Saat terjadi Kesalahan Password ............... 82

Page 16: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port 1 ................................................................. 10

Tabel 2.2 Fungsi Alternatif Port 3 ............................................................. 10

Tabel 2.2 Register TCON ........................................................................... 17

Tabel 2.3 Register Kontrol TMOD ............................................................. 18

Tabel 2.4 Kombinasi mode operasi timer 0 dan 1 ..................................... 18

Tabel 2.5 Alamat vektor pelayanan interupsi ............................................. 19

Tabel 2.6 Register IE ................................................................................. 19

Tabel 2.7 Karakteristik modul penerima infra merah IRM8510 ................ 21

Tabel 4.1 Data Tombol Remote Control .................................................... 71

Tabel 4.2 Pengujian Driver Motor L293 Pada Motor DC 1...................... 75

Tabel 4.3 Pengujian Driver Motor L293 Pada Motor DC 2....................... 75

Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Catu Daya ..................................................... 76

Tabel 4.5 Karateristik tegangan regulator LM78XX ................................. 78

Tabel 4.6 Pengujian jangkauan remote control .......................................... 82

Page 17: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) bermanfaat dalam

mempermudah segala macam aktivitas dan pekerjaan manusia. Pada umumnya manusia

atau konsumen tertarik dengan teknologi karena dapat meningkatkan efisiensi pekerjaan

yang dilakukannya, misalnya alat yang dapat mengontrol suatu benda dari jarak jauh

atau sistem pengamanan pada sebuah pintu berupa password agar barang berharga atau

berkas-berkas penting didalamnya tidak dapat dimasuki dengan mudah oleh orang lain,

selain dirinya dan kerabat dekatnya.

Peralatan elektronika yang digunakan untuk mengendalikan suatu benda, atau

sistem pengamanan pada suatu ruangan banyak menggunakan microprocessor sebagai

otak yang mengendalikan seluruh proses, microprocessor tersebut lebih dikenal dengan

sebutan microcontroller, yang bekerja sesuai dengan apa yang terprogram didalamnya.

Pada saat ini microcontroller tidak hanya digunakan di universitas sebagai bahan

penelitian tetapi banyak juga digunakan oleh industri sebagai sistem pengendali untuk

membantu proses produksi. Seiring berkembangnya zaman, teknologi maju dengan

pesat sehingga banyak orang memanfaatkan kemajuan teknologi untuk diterapakan

dalam kehidupan rumah tangga membantu kegiatan mereka sehari-hari.

Dalam kehidupan manusia, keamanan adalah hal yang sangat penting karena

menyangkut privasi kebutuhan hidupnya. Untuk mengamankan sesuatu barang yang

1

Page 18: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

2

berharga dalam suatu ruangan, manusia menggunakan subuah kunci manual agar

barang berharga miliknya dapat selalu terjaga, namun kunci manual tidaklah cukup

untuk mengamankan barang berharga karena memiliki suatu kelemahan. Untuk

menanggulangi kelemahan pada kunci manual (konvensional) diciptakanlah kunci

digital sebagai alternatif mengatasi kelemahan tersebut sebagai sistem keamanan. Kunci

digital dapat digunakan di rumah, kantor, brankas, maupun kendaraan. Kunci digital

adalah kunci yang memakai nomor pin (personal identification number) sebagai

password untuk membuka dan menutup kunci, keypad digunakan untuk memasukkan

nomor pin berupa password yang memberikan instruksi pada microcontroller agar dapat

membuka dan menutup kunci.

Dari latar belakang tersebut, penulis ingin mengembangkan kunci digital dengan

menggunakan pin ke sistem keamanan pada suatu ruangan berupa sebuah pintu, yang

dapat membuka dan menutup sekaligus mengunci pintu via infra red dengan

menggunakan password. Untuk mengaplikasikan sistem pengontrolan sebuah pintu

dengan menggunakan password ini digunakan microcontroller. Microcontroller yang

digunakan adalah AT89S51 sebagai pengendali utama semua rangkaian.

1.2 Tujuan

Pembuatan proyek akhir ini bertujuan untuk :

1. Menerapkan microcontroller AT89S51 sebagai pengendali sistem keamanan

pada sebuah pintu.

2. Membuat suatu sistem keamanan pada sebuah pintu dengan menggunakan

password sebagai kunci digitalnya.

Page 19: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

3

3. Memanfaatkan remote control (keypad) pemancar sinar infra merah sebagai

alat yang berfungsi memasukkan nomor pin berupa password yang dapat

membuka dan menutup pintu.

1.3 Batasan Masalah

Dalam pembuatan proyek akhir ini penulis akan memberikan batasan-batasan

permasalahan antara lain sebagai berikut :

1. Pengendali utama sistem keamanan pada sebuah pintu dengan menggunakan

password ini adalah microcontroller AT89S51.

2. Pada proyek akhir ini, untuk membuka dan menutup sebuah pintu penulis

menggunakan keypad pada remote control sebagai alat yang berfungsi

memasukkan nomor pin berupa password.

3. Pemrograman perangkat lunak yang digunakan dalam pembuatan proyek

akhir ini menggunakan Basic Compiler.

4. Sumber tegangan yang digunakan untuk mengaktifkan alat ini menggunakan

sumber dari PLN, sehingga apabila listrik padam alat ini tidak dapat

digunakan.

1.4 Metodelogi Pelaksanaan Proyek Akhir

Dalam pelaksanaan pembuatan proyek akhir ini, penulis menggunakan beberapa

metode penelitian, yaitu :

1. Studi literatur dan referensi, yaitu mempelajari buku-buku dan juga makalah-

makalah dari internet yang berhubungan dengan microcontroller.

Page 20: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

4

2. Studi konsultasi, yaitu berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing

ataupun orang-orang yang berkompeten dalam bidang microcontroller.

3. Metode pembuatan hardware, yaitu menetapkan seperti apa rangkaian

elektronik dan mekanik yang akan dipakai dalam pembuatan proyek akhir

ini.

4. Metode pembuatan software, yaitu membuat suatu program yang akan

digunakan dalam pembuatan proyek akhir ini dari diagram alir yang

kemudian diimplementasikan ke bahasa pemrograman.

5. Studi praktik, yaitu menerapkan teori yang telah diperoleh dari literatur dan

konsultasi dengan mempraktikannya di laboratorium, melakukan percobaan

dan penelitian untuk mendapatkan data-data dengan spesifikasi yang

diinginkan.

1.5 Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan laporan proyek akhir ini, penulis menggunakan sistematika

sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini membahas tentang latar belakang masalah, tujuan, batasan

masalah, metodelogi penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Pada bab ini menjelaskan dasar teori dan penjelasan tentang komponen-

komponen yang digunakan dalam perancangan alat yang dibuat.

Page 21: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

5

BAB III PEMBUATAN ALAT

Bab ini menjelaskan proses pembuatan alat, mulai dari pembuatan skema

rangkaian, perangkat keras, dan perangkat lunak yang dibuat.

BAB IV PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Dalam bab ini menjelaskan pengujian alat, sistem kerja dari alat yang

dibuat dan juga pembahasan tentang semua hasil dari proyek akhir ini.

BAB V PENUTUP

Pada bab ini membahas tentang kesimpulan dan saran, sehingga tugas

akhir ini dapat dikembangkan lebih lanjut.

DAFTAR PUSTAKA

Berisi tentang referensi-referensi yang telah dipakai oleh penulis sebagai

acuan dan penunjang serta parameter yang mendukung penyelesaian

masalah ini baik secara praktis maupun teoritis.

Page 22: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

6

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pengertian Sistem Keamanan

Sistem keamanan adalah suatu sistem yang digunakan untuk

mengamankan sesuatu hal yang dianggap penting dan berharga, dapat berbentuk

benda ataupun program. Dalam sebuah program, sistem keamanan dapat berupa

password yang berfungsi sebagai kata sandi untuk melanjutkan intruksi

berikutnya. Password adalah susunan karakter atau pin (personal identification

number) yang berperan sebagai security guard untuk mengamankan sesuatu.

2.2 Microcontroller

Microcontroller adalah sebuah sistem microprocessor lengkap yang

terkandung dalam sebuah chip. Microcontroller berbeda dari microprocessor

serba guna yang digunakan didalam sebuah PC (Program Counter), karena dalam

sebuah microcontroller umumnya telah berisi komponen-komponen pendukung,

seperti : processor, memory, dan I/O. Microcontroller merupakan perkembangan

dari microprocessor yang merupakan suatu untai terintegrasi (IC) atau chip yang

bekerja berdasar program dan dirancang secara khusus untuk aplikasi sistem

kendali atau monitoring. Dalam sebuah chip microcontroller telah terintegrasi

memory, CPU dan I/O baik serial maupun paralel. Hal tersebut membuat

microcontroller dapat langsung dibuat sistem dengan menambahkan sedikit

peripheral lain. Sifat microcontroller yang mampu diprogram (programmable)

6

Page 23: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

7

menyebabkan microcontroller mempunyai kemampuan aplikasi yang sangat luas.

Microcontroller yang digunakan pada penelitian ini yaitu AT89S51.

Prinsip kerja dari microcontroller adalah sebagai berikut :

1. Berdasarkan nilai yang berada pada register program counter,

microcontroller mengambil data pada ROM dengan alamat

sebagaimana yang tertera pada register program counter. Selanjutnya

isi dari register program counter ditambah dengan satu (Increment)

secara otomatis. Data yang diambil pada ROM merupakan urutan

instruksi program yang telah dibuat dan diisikan sebelumnya oleh

pengguna.

2. Instruksi yang diambil tersebut diolah dan dijalankan oleh

microcontroller. Proses pengerjaan bergantung pada jenis instruksi,

bisa membaca, mengubah nilai-nilai pada register, RAM, isi port, atau

melakukan pembacaan dan dilanjutkan dengan pengubahan data.

3. Program counter telah berubah nilainya (baik karena penambahan

secara otomatis sebagaimana dijelaskan pada langkah 1 di atas atau

karena pengubahan data pada langkah 2). Selanjutnya yang dilakukan

microcontroller adalah mengulang kembali siklus ini pada langkah 1,

demikian seterusnya hingga catu daya dimatikan.

Pada dasarnya cara kerja microcontroller sangat tergantung pada urutan

instruksi yang dijalankannya, yaitu program yang ditulis dalam ROM,

microcontroller bertugas untuk membagi kerja dari sistem yang ditambahkan

berdasarkan cara kerja sistem tersebut. Sehingga walaupun telah ditambahkan

Page 24: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

8

sistem atau proses yang lain, sistem yang ada sebelumnya tetap bisa melakukan

proses sebagaimana mestinya yang diatur dengan microcontroller.

2.2.1 Microcontroller AT89S51

AT89S51 sering disebut sebagai flash microcontroller karena ROM

internal yang digunakan adalah EEROM (Electrically Erasable ROM) dengan

kapasitas memori ROM 4 KB (internal), fasilitas inilah yang digunakan untuk

menyimpan program ke microcontroller. Penggunaan IC AT89S51 memiliki

beberapa keuntungan dan keunggulan, antara lain komponen hardware eksternal

yang lebih sedikit, kemudahan dalam pemrograman, dan hemat dari segi biaya. IC

AT 89S51 memiliki program internal yang mudah untuk dihapus dan diprogram

kembali secara berulang – ulang.

Microcontroller AT89S51 memiliki spesifikasi sebagai berikut:

a. Kompatibel dengan semua produk MCS-51.

b. 4 KB ISP downloadble flash memory (sampai 1000 kali tulis-hapus).

c. 3 level program memory lock.

d. 128 Byte RAM internal.

e. 32 programable I/O yang dapat dipakai semua.

f. 2 buah Timer/Counter 16 bit.

g. Flexible ISP programing (Byte dan page mode).

h. Frekuensi kerja 0 sampai 33 MHz.

i. Tegangan operasi 4,0 Volt sampai 5,5 Volt.

Page 25: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

9

2.2.2 Konfigurasi Pin

Microcontroller AT89S51 memiliki pin berjumlah 40 buah dan umumnya

dikemas dalam DIP (Dual Inline Package). Konfigurasi pin microcontroller

AT89S51 ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Konfigurasi pin IC AT89S51.

Masing-masing pin microcontroller AT89S51 mempunyai kegunaan

sebagai berikut:

1. Port 0 (pin 32 – pin 39)

Port 0 merupakan port paralel 8 bit dua arah (bi-directional) yang

dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Port 0 juga memultipleks

alamat dan data jika digunakan untuk mengakses memory eksternal.

2. Port 1 (pin 1 – pin 8)

Port 1 merupakan 8 bit port I/O bidirectional (dua arah) yang

dilengkapi dengan pull-up internal. Pada port 1 terdapat pin MISO,

MOSI, SCK, fungsinya ditunjukkan pada Tabel 2.1.

Page 26: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

10

Tabel 2.1 Fungsi Khusus Port 1.

Pin Alternatif Functions

P1.5 MOSI (used in-sistem programming) P1.6 MISO (used in-sistem programming) P1.7 SCK (used in-sistem programming)

3. Port 2 (pin 21 – pin 28)

Merupakan salah satu port yang berfungsi sebagai general purpose I/O

dengan lebar 8 bit. Fungsi lainnya adalah sebagai high byte address

bus, port ini akan mengirim byte alamat jika digunakan untuk

mengakses memory eksternal.

4. Port 3 (pin 10 – pin 17)

Port ini mempunyai karakteristik yang sama dengan port 1 dan port 2.

Perbedaan port 3 dari port yang lain adalah port 3 mempunyai fungsi

alternatif yang dapat dipakai untuk I/O tujuan umum. Fungsi alternatif

tersebut ditunjukkan pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Fungsi Alternatif Port 3.

Pin Alternatif Functions

P3.0 RXD (serial input port)

P3.1 TXD (serial output port)

P3.2 INT 0 (external interrupt 0)

P3.3 INT 1 (external interrupt 1)

P3.4 T0 (timer 0 external input)

P3.5 T1 (timer 1 external input)

P3.6 WR (external data memory write strobe)

P3.7 RD (external data memory read strobe)

Page 27: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

11

5. Reset (pin 9)

Pin ini berfungsi sebagai masukan untuk melakukan reset terhadap

microcontroller, dan jika RST bernilai high selama minimal 2 siklus

mesin, maka nilai internal register akan kembali seperti awal.

6. ALE/PROG (pin 30)

Address Latch Enable digunakan untuk menahan alamat memory

eksternal selama pelaksanaan instruksi, sinyal keluaran ALE berfungsi

untuk demultiplexing bus data dan alamat. Jika port 0 digunakan

sebagai bus data dan bus Byte rendah alamat, ALE mengunci alamat

ke register luar selama setengah pertama siklus memory. Selanjutnya

selama setengah kedua siklus memory, jalur-jalur port 0 disediakan

untuk data masukan atau data keluaran ketika perpindahan data sedang

dilakukan.

7. PSEN (pin 29)

Program Store Enable (PSEN), merupakan sinyal kendali yang

memperbolehkan program memory eksternal masuk ke dalam bus

selama proses pengambilan instruksi.

8. EA/VPP (pin 31)

Untuk eksekusi program dari memori luar maka kaki ini harus diberi

tegangan rendah. Jika EA=1 maka microcontroller akan melaksanakan

instruksi dari ROM internal. Jika EA=0 maka microcontroller akan

melaksanakan instruksi dari ROM eksternal.

Page 28: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

12

9. XTAIL1 (pin 19)

Sebagai masukan untuk kristal osilator.

10. XTAIL2 (pin 18)

Sebagai keluaran untuk kristal osilator.

11. VCC (pin 40)

Pada kaki ini berfungsi sebagai tempat sumber tegangan.

12. GND (pin 20)

Pada kaki ini berfungsi sebagai pentanahan (ground).

2.2.3 Block Diagram Microcontroller AT89S51

Block Diagram Microcontroller AT89S51 ditunjukkan pada Gambar 2.2

berikut ini :

Gambar 2.2 Block Diagram Microcontroller AT89S51.

Page 29: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

13

2.2.4 Organisasi Memory

Program-program dan data-data pada komputer maupun microcontroller

disimpan pada memory. Memory yang diakses oleh processor ini terdiri dari RAM

dan ROM. Biasanya microcontroller mengimplementasikan pembagian ruang

memory untuk data dan untuk program. ROM biasanya berisi program untuk

mengendalikan kerja microcontroller, dan RAM biasanya berisi data yang akan

dieksekusi oleh microcontroller.

Memory program pada microcontroller hanya bisa dibaca saja, karena

manggunakan ROM (read only memory) yang tidak memerlukan proses penulisan

ke memory saat program berjalan. Terdapat memory program yang bisa diakses

langsung hingga 64 KB, program memory eksternal tersebut dapat diakses melalui

sinyal Program Store Enable (PSEN).

Memory program microcontroller adalah memory yang digunakan untuk

menyimpan program aktual pada microcontroller. Panjang memory maksimal

mencapai 64 KB dengan memory internal sebesar 4 KB. Dimungkinkan untuk

menggunakan internal 4 KB memory chip dan 64 KB diluar memory chip.

Memory data menempati suatu ruang alamat yang terpisah dari memory

program. Memory eksternal dapat diakses secara langsung hingga 64 KB dalam

ruang memory data eksternal. CPU akan memberikan sinyal baca dan tulis,

RDdan WR. AT89S51 memiliki memory data internal sebanyak 128 Byte.

Memory internal terbagi menjadi :

1. Register banks

AT89S51 memiliki 8 register R (R0-R7) dengan 4 banks register yang

terdiri dari bank 0, bank 1, bank 2, dan bank 3. Bank yang aktif dapat

Page 30: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

14

dipilih dengan mengubah select bit register bank pada program status

word.

2. Bit addressable RAM

Bit addressable RAM berfungsi sebagai tempat penyimpanan data

yang akan dieksekusi maupun hasil eksekusi, yang memiliki

keistimewaan dapat diakses secara bit per bit. Pengalamatan per bit ini

akan mempermudah eksekusi pada operasi bit.

3. General purpose RAM

General purpose RAM mempunyai fungsi yang sama dengan bit

addressable RAM, tetapi hanya dapat diakses secara Byte per Byte.

4. Special Function Register (SFR)

Special function register mencakup port-port, timer, stack pointer, bit-

bit kontrol dan status, accumulator, register B dan lain-lain.

Peta memory internal AT89S51 ditunjukkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Peta Memori Internal AT89S51.

Page 31: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

15

2.2.5 Register

Microcontroller AT89S51 memiliki beberapa register antara lain:

1. Register A dan B

Register A atau akumulator merupakan register umum untuk

mengakumulasikan hasil dari instruksi-instruksi. Akumulator memiliki

lebar 8 bit dan merupakan register yang paling sering dipakai. Register B

beralamat di F0H, merupakan register penampung 8 bit tetapi terbatas

hanya untuk instruksi perkalian (MUL) dan perintah pembagian (DIV).

2. Register R

AT89S51 memiliki 8 buah register R (R0-R7) yang tersimpan dalam 4

buah bank. Penggunaan register R pada bank diatur oleh register PSW.

3. DPTR, PC dan SP

DPTR (Data Pointer) merupakan register 16 bit untuk menyimpan alamat

pointer. Ukuran 16 bit terdiri dari dua register yaitu DPL( Data Pointer

Low Byte) ber-alamat di 82H dan DPH ( Data Pointer High Byte) ber-

alamat di 83H. DPTR digunakan untuk perintah-perintah pengaksesan

memori eksternal yang mempunyai lebar alamat 16 bit.

PC (Program Counter) adalah register 2 Byte yang memberitahukan

dimana instruksi selanjutnya akan dilaksanakan. Register PC tidak dapat

diubah nilainya secara langsung dengan perintah MOV. Nilai PC akan

berubah oleh perintah-perintah yang berhubungan dengan lompatan.

SP (Stack Pointer) adalah penunjuk stack yang memiliki alamat di 81H

merupakan register 8 bit yang menunjukkan dimana harga berikutnya yang

akan diambil dari stack. Jika suatu nilai telah dimasukkan kedalam stack,

Page 32: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

16

microcontroller AT89S51 pertama-tama akan menambah nilai SP

kemudian akan menyimpan nilai tersebut pada alamat memory yang

sesuai. Kemudian jika suatu harga diambil dari stack, maka

microcontroller AT89S51 akan mengambil harga dari stack dan kemudian

mengurangi nilai SP tersebut. Nilai default untuk SP adalah 07H.

2.2.6 Mode Pengalamatan

Mode pengalaman AT89S51 terdiri dari:

1. Immediate Addressing

Pengalamatan segera adalah pengalamatan dengan memberikan nilai atau

harga yang akan disimpan ke dalam memory secara langsung.

2. Direct Addressing

Pengalamatan langsung merupakan pengalamatan yang mengambil nilai

yang disimpan dalam memory secara langsung dari lokasi memory yang

lain.

3. Indirect Addressing

Pengalamatan tidak langsung digunakan untuk mengakses 128 Byte RAM

internal. Pengalamatan ini memanfaatkan register-register penunjuk seperti

R0-R7 dan DPTR, serta menggunakan simbol @ untuk menunjukkan isi

dari alamat lokasi memory yang ditunjukkan oleh suatu register penunjuk.

4. External Direct

Pengalamatan yang digunakan untuk mengakses memory eksternal yang

berfungsi seperti pengalamatan langsung. Pengalamatan ini menggunakan

instruksi movx.

Page 33: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

17

5. External Indirect

External Indirect digunakan untuk mengakses RAM eksternal dan

menggunakan bentuk dari pengalamatan tidak langsung. Pengalamatan

pada mode ini juga menggunakan instruksi movx.

2.2.7 Timer

Microcontroller AT89S51 mempunyai dua buah timer (pewaktu) 16 bit,

masing-masing timer 0 dan timer 1. Kedua pewaktu ini dapat difungsikan sebagai

pewaktu dan sebagai pencacah.

Konfigurasi kedua pewaktu ini digunakan register kendali TMOD dan

TCON. Register kendali TCON merupakan register yang dapat diakses per bit

yang digunakan untuk mengaktifkan dan mematikan pewaktu, menentukan jenis

interupsi eksternal pewaktu dan untuk menandakan adanya overflow flag. Kedua

register ini digunakan untuk menentukan mode operasi dari timer 0 dan timer 1.

Konfigurasi dari register TCON terlampir pada tabel 2.2, sedangkan untuk register

kontrol TMOD pada tabel 2.3.

Tabel 2.2 Register TCON.

Nama Bit Fungsi

TF1 TCON.7 Timer 1 overflow flag

TR1 TCON.6 Mengaktifkan timer 1

TF0 TCON.5 Timer 0 overflow flag

TR0 TCON.4 Mengaktifkan timer 0

IE1 TCON.3 Interupsi 1 edge flag eksternal

IT1 TCON.2 Tipe interupsi 1 bit kendali

IE0 TCON.1 Interupsi 0 edge flag eksternal

IT0 TCON.0 Tipe interupsi 0 bit kendali

Page 34: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

18

Tabel 2.3 Register Kontrol TMOD

Timer 1 Timer 0

GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0

GATE jika di set, pewaktu hanya akan bekerja jika INT1 (P3.3) berlogika-

1. Jika bit ini dinolkan, pewaktu hanya akan bekerja jika TR1 = 1. C/T, pemilih

fungsi pewaktu/pencacah ( 1 = pencacah).

Tabel 2.4 Kombinasi mode operasi timer 0 dan 1.

M1 M0 Mode Operasi

0 0 0 Pewaktu 13 bit

0 1 1 Pewaktu / pencacah 16 bit

1 0 2 Pewaktu auto reload 8 bit

1 1 3 Pewaktu terbagi

2.2.8 Interupsi

Interupsi adalah suatu kejadian yang akan menghentikan sementara

jalannya program yang sedang berjalan untuk menjalankan suatu subrutin

interupsi tertentu. Setelah selesai dikerjakan maka program yang dihentikan tadi

akan dilanjutkan kembali secara normal.

Setiap interupsi memiliki alamat vektor pelayanan interupsi yang tetap

seperti diperlihatkan pada tabel 2.5. Setelah layanan interupsi pada alamat vektor

tertentu selesai dikerjakan, untuk kembali ke program semula digunakan perintah

RETI.

Page 35: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

19

Tabel 2.5 Alamat vektor pelayanan interupsi.

Interupsi Flag Alamat vektor

Eksternal 0 IE0 0003H

Timer 0 TF0 000BH

Eksternal 1 IE1 0013H

Timer 1 TF1 001BH

Serial R1/T1 0023H

Konfigurasi interupsi dilakukan dengan menggunakan register IE

(interrupt enable) pada SFR.

Tabel 2.6 Register IE.

Bit Nama Alamat Keterangan

7 EA AFH global interrupt

6 - AEH tidak ada

5 - ADH tidak ada

4 ES ACH mengaktifkan interupsi serial

3 ET1 ABH mengaktifkan interupsi timer 1

2 EX1 AAH mengaktifkan interupsi eksternal 1

1 ET0 A9H mengaktifkan interupsi timer 0

0 EX0 A8H mengaktifkan interupsi eksternal 0

2.2.9 Osilator

Osilator On-Chip AT89S51 sangat penting dalam menentukan siklus

mesin dari AT89S51. Osilator ini dibangkitkan oleh kristal ataupun dari TTL

(Transitor Transistor Logic) luar. Semakin besar frekuensi yang dipakai oleh

osilator on-chip ini semakin cepat siklus mesin dari AT89S51 berarti semakin

cepat pula kemampuan AT89S51 mengeksekusi suatu program.

Kristal 12 MHz dan kapasitor C1 dan C2 membentuk rangkaian osilator

pembangkit frekuensi kerja AT89S51, rangkaian ini merupakan rangkaian baku,

artinya bentuk rangkaian osilator ini selalu seperti ini untuk semua rangkaian

Page 36: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

20

AT89S51, kecuali untuk keperluan yang lain nilai kristalnya saja yang mungkin

berbeda. Range nilai kristal yang dapat digunakan pada AT 89S51 adalah dari 3

MHz sampai 33 MHz. Dalam penerapannya, nilai kristal yang digunakan akan

mempengaruhi kecepatan siklus kerja dari microcontroller. Rangkaian osilator

ditunjukkan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Rangkaian Osilator.

2.3 Sensor Infra merah

Rangkaian sensor infra merah menggunakan LED infra merah sebagai

pemancar dan modul penerima infra merah sebagai penerima.

2.3.1 LED Infra merah

Light Emitting Diode (LED) infra merah suatu semikonduktor atau dioda

yang mampu memancarkan cahaya infra merah bila mendapat tegangan maju.

Prinsip kerja dari LED sama dengan dioda yang biasa ditemui. Dioda biasa saat

dibias maju akan menghasilkan energi yang diradiasikan menjadi panas,

sedangkan energi yang dihasilkan LED infra merah diradiasikan menjadi cahaya

infra merah yang tidak tampak oleh mata. Dioda biasanya dibuat dari silikon

sedangkan LED infra merah dibuat dari gallium, arsenic, atau phosporus. Simbol

LED ditunjukkan pada Gambar 2.5.

Page 37: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

21

inf rared LED

Gambar 2.5 Simbol LED.

2.3.2 Modul Penerima Infra merah IRM8510

Modul penerima infra merah IRM8510 berfungsi untuk menerima

masukan data dari remote control. Modul penerima ini terintegrasi dari dioda infra

merah, tapis, dan penguat sinyal. Komponen ini dapat menghilangkan sinyal

pembawa (carrier) yang termodulasi bersama sinyal infra merah, sehingga sinyal

keluarannya dapat didekodekan langsung oleh Mikrokontroler. Diagram Kotak

dari modul penerima infra merah IRM8510 dapat ditunjukkan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Diagram kotak modul penerima infra merah.

Karakteristik dari Modul penerima infra merah IRM8510 ditunjukkan

pada Tabel 2.7.

Tabel 2.7 Karakteristik modul penerima infra merah IRM8510.

PARAMETER Unit Min. Typ. Max.

Arus Catu (Icc) mA - 2.5 5

Panjang Gelombang puncak (λP) nm - 940 -

Page 38: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

22

Frekuensi Modulasi (fo) KHz - 37.9 -

Tegangan Keluaran Level Tinggi (VOH) V 4.2 5.0 -

Tegangan Keluaran Level Rendah (VOL) V - 0.2 .25

Lebar Pulsa Keluaran Level Tinggi (Twh) µS 540 600 660

Lebar Pulsa Keluaran Level Rendah (Twl) µS 540 600 660

Jarak Terima (L) m 15 - -

Sudut Pengontrolan (∆Θ) deg - ±55 -

2.4 Catu Daya (Power Supply)

Catu daya merupakan piranti penyedia daya suatu rangkaian elektronis.

Sumber energi listrik dari PLN merupakan arus listrik bolak-balik (AC),

sedangkan perangkat keras dalam proyek akhir ini membutuhkan arus listrik

searah (DC) yang nilainya konstan. Untuk itu diperlukan suatu tahapan proses

yang secara umum.

Gambar 2.7 Diagram Kotak Catu Daya.

Untuk mendapatkan supply tegangan DC, dibutuhkan rangkaian penyearah

(rectifier) yang mempunyai fungsi untuk mengkonversi arus listrik AC menjadi

arus listrik DC sehingga pada hasil akhirnya akan menghasilkan tegangan DC.

Untuk mendapatkan penyearah gelombang penuh (full wave) diperlukan

Page 39: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

23

transformator dengan center tap (CT), bentuk rangkaian penyearah gelombang penuh

dengan menggunakan transformator CT ditunjukkan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Rangkaian Sederhana Penyearah Gelombang Penuh.

Tegangan positif phasa yang pertama diteruskan oleh D1 sedangkan phasa

yang berikutnya dilewatkan melalui D2 ke beban R1 dengan CT transformator

sebagai common ground.. Dengan demikian beban R1 mendapat suplai tegangan

gelombang penuh seperti gambar di atas. Untuk beberapa aplikasi seperti misalnya

untuk men-catu motor dc yang kecil atau lampu pijar dc, bentuk tegangan seperti ini

sudah cukup memadai, agar lebih sempurna lagi rangkaian power supply penyearah

gelombang penuh ini dipasang komponen kapasitor dan IC regulator sebelum

terhubung ke beban,yang mempunyai fungsi sebagai filter dan penstabil tegangan.

Gambar 2.9 Rangkaian Kapasitor dengan Regulator.

Page 40: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

24

2.4.1 Transformator

Transformator (atau yang lebih dikenal dengan nama trafo) adalah suatu

alat elektronik yang memindahkan energi dari satu sirkuit elektronik ke sirkuit

lainnya melalui pasangan magnet. Biasanya dipakai untuk mengubah tegangan

listrik dari tinggi ke rendah dan berarti juga mengubah arus listrik dari rendah ke

tinggi.. Dalam bidang elektronika transformator digunakan antara lain sebagai

gandengan impedansi antara sumber dan beban, untuk memisahkan suatu

rangkaian dari rangkaian yang lain, untuk menghambat arus searah sambil tetap

melakukan arus bolak-balik.

Dalam bidang tenaga listrik pemakaian transformator dikelompokkan

menjadi beberapa bagian, yaitu :

1. Transformator daya.

2. Transformator distribusi.

3. Transformator pengukuran, yang terdiri dari transformator arus dan

transformator tegangan.

Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan induksi elektromagnet yang

menghendaki adanya gandengan magnet antara rangkaian primer dan sekunder.

Gambar 2.10 Transformator.

Page 41: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

25

2.4.2 Dioda

Dioda adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai

penyearah. Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya, diode

bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode mendapatkan

tegangan positif sedangkan katodenya mendapatkan tegangan negatif) dan berlaku

sebagi saklar terbuka (apabila bagian anode mendapatkan tegangan negatif

sedangkan katode mendapatkan tegangan positif). Kondisi tersebut terjadi hanya

pada diode ideal-konseptual. Pada diode faktual, perlu tegangan lebih besar dari

0,7 V (untuk diode yang terbuat dari bahan silikon) pada anode terhadap katode

agar diode dapat menghantarkan arus listrik. Tegangan sebesar 0,7 V ini disebut

sebagai tegangan halang (barrier voltage).Simbol dan struktur dioda ditunjukkan

pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Simbol dan Struktur Dioda.

Sisi Positif (P) disebut Anoda dan sisi Negatif (N) disebut Katoda.

Lambang dioda seperti anak panah yang arahnya dari sisi P ke sisi N. Karenanya

Page 42: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

26

ini mengingatkan kita pada arus konvensional dimana arus mudah mengalir dari

sisi positif ke sisi negatif.

Dioda terbagi atas beberapa jenis antara lain :

1. Dioda germanium.

2. Dioda silikon.

3. Dioda selenium.

4. Dioda zener.

5. Dioda cahaya (LED).

Pada sisi positif dioda banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima

elektron sedangkan di sisi negatif dioda banyak terdapat elektron-elektron yang

siap untuk bebas. Jika dioda diberi bias positif, dengan arti kata memberi tegangan

potensial sisi positif lebih besar dari sisi nrgatif, maka elektron dari sisi negatif

akan tergerak untuk mengisi hole di sisi positif. Kalau elektron mengisi hole disisi

positif, maka akan terbentuk hole pada sisi negatif, karena tertinggal elektron. Ini

disebut aliran hole dari positif menuju negatif (forward bias), Kalau

menggunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari

sisi positif ke sisi negatif.

Gambar 2.12 Forward Bias Diode.

Sebaliknya jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias

negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi negatif mendapat polaritas tegangan

Page 43: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

27

lebih besar dari sisi positif, maka tidak akan terjadi perpindahan elektron atau

aliran hole dari positif ke negatif maupun sebaliknya., karena baik hole dan

elektron masing-masing tertarik ke arah kutub berlawanan, bahkan lapisan deplesi

(depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.

Gambar 2.13Reverse Bias Diode.

Grafik arus dioda ditunjukkan pada gambar 2.14 sebagai berikut:

Gambar 2.14 Grafik Arus Dioda.

Page 44: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

28

2.4.3 Kapasitor

Kapasitor (kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan

dengan huruf “C” adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik

sementara atau tidak bersifat permanen, dengan cara mengumpulkan

ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Satuan kapasitor disebut Farad

(F). 1 Farad = 9 x 1011 2cm yang artinya luas permukaan kepingan tersebut.

Struktur sebuah kapasitor terbuat dari dua buah plat metal yang dipisahkan

oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya

udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi

tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu

kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif

terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir

menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke

ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif.

Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung

kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya

muatan-muatan positif dan negatif di awan.

Gambar 2.15 Struktur Kapasitor.

Page 45: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

29

Berdasarkan kegunaannya kondensator di bagi menjadi :

1. Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah).

2. Kondensator elektrolit (Electrolit Condenser = Elco).

3. Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah).

Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis

dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan maksimum dan

polaritasnya. Misalnya pada kapasitor elco dengan jelas tertulis kapasitansinya

sebesar 100µF25v yang artinya kapasitor/kondensator tersebut memiliki nilai

kapasitansi 100 µF dengan tegangan kerja maksimal yang diperbolehkan sebesar

25 volt.

Gambar 2.16 Kapasitor Elektrolit (Kapasitor Polar).

Kapasitor yang ukuran fisiknya kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua)

atau 3 (tiga) angka saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah pF (pico

farads). Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka

kapasitansi kapasitor tersebut adalah 47 pF. Jika ada 3 digit, angka pertama dan

kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali.

Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3

= 1.000, 4 = 10.000, 5 = 100.000 dan seterusnya.

Gambar 2.17 Kapasitor Non Polar.

Page 46: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

30

IN

1 2 3

OU

TG

ND

Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian adalah :

1. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang

lain (Power Supply).

2. Sebagai filter dalam rangkaian Power Supply.

3. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna.

4. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon.

5. Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar.

2.4.4 IC Regulator

Catu daya yang baik selalu dilengkapi dengan regulator tegangan. Tujuan

pemasangan regulator tegangan pada catu daya adalah untuk menstabilkan

tegangan keluaran apabila terjadi perubahan tegangan masukan pada catu daya.

Fungsi lain dari regulator tegangan adalah untuk perlindungan dari terjadinya

hubung singkat pada beban.

Gambar 2.18 Bentuk Fisik IC LM 78XX.

Tipe regulator LM78XX adalah salah satu regulator tegangan tetap dengan

tiga terminal, yaitu terminal Vin, GND dan Vout. Regulator tegangan LM 78XX

dirancang sebagai regulator tegangan tetap, meskipun demikian dapat juga

keluaran dari regulator ini diatur tegangan dan arusnya melalui tambahan

komponen eksternal.

Page 47: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

31

Cara pemasangan dari penerapan regulator tegangan tetap LM 78XX pada

catu daya ditunjukkan pada Gambar 2.19.

Gambar 2.19 Penerapan Regulator Tegangan Tetap LM 78XX.

2.4.4.1 Regulator LM7805

Regulator seri LM7805 mempunyai karateristik sebagai berikut:

a. Menstabilkan tegangan searah positif dengan masukan dari +7,5 volt

sampai +20 volt DC.

b. Tegangan keluaran +5 volt DC teregulasi.

c. Arus keluaran antara 5mA - 1A.

2.4.4.2 Regulator LM7809

Regulator seri LM7809 mempunyai karateristik sebagai berikut:

a. Menstabilkan tegangan searah positif dengan masukan dari +11,5 volt

sampai +21 volt DC.

b. Tegangan keluaran +9 volt DC teregulasi

c. Arus keluaran antara 5mA - 1A.

2.5 LCD LCM1602A

LCD Display dengan seri LCM1602A merupakan jenis LCD Display yang

mampu menampilkan 16 karakter dan terdiri dari 2 baris. Jenis LCD yang dipakai

Output

+C1

2200uF

+C2

10uF

Input

LM78xx1

2

3VIN

GN

D

VOUT

Page 48: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

32

adalah jenis STN – Positive – Transflective, dengan warna karakter hitam dan

warna background display hijau.

Fungsi masing-masing pin LCD LCM1602A adalah sebagai berikut:

1. Pin 1 (Vss) berfungsi sebagai ground tegangan

2. Pin 2 (Vdd) berfungsi untuk pen-suplay tegangan LCD Controller

3. Pin 3 (Vo) dihubungkan dengan catu daya untuk power supply LCD

Panel 16 karakter x 2 baris, dalam hal ini tegangan sebelumnya

diberikan resistor variabel (trimpot) untuk pengaturan kecerahan LCD

Panel.

4. Pin 4 (RS) untuk pemilihan jenis register, jika bernilai 1 maka untuk

menampilkan karakter, jika 0 maka untuk memberikan kode instruksi

5. Pin 5 (R/W) untuk pemilihan operasi baca atau tulis, jika bernilai 1

maka akan dijalankan operasi baca, sedang jika bernilai 0 maka akan

dijalankan operasi tulis.

6. Pin 6 (E) berfungsi untuk enable terhadap data yang masuk.

7. Pin 7-14 (DB0 – DB7) sebagai masukan/keluaran data 8 bit.

8. Pin 15, 16 (LEDA, LEDK) berfungsi pensuplai LED cahaya

background.

Page 49: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

33

Diagram Kotak LCD LCM1602A dapat dilihat pada Gambar 2.22.

Gambar 2.20 Diagram kotak LCD LCM1602A.

2.6 Driver Motor (L293)

Driver motor digunakan untuk mengontrol arah putaran dan kecepatan

motor dc yang merupakan penggerak utama dari rangkaian proyek akhir ini. IC

driver motor L293 yang didalamnya terdapat rangkaian H-Bridge akan

mengontrol putaran motor sesuai data masukan digital yang berasal dari

mikrokontroler AT89S51, dan pada IC L293 ini juga terdapat pin untuk

pengaturan aplikasi PWM (Pulse Width Modulator) yang akan mengatur

kecepatan motor dc yang dikendalikannya.

L293 memiliki rangkaian dual H-Bridge, sehingga mampu mengendalikan

dua buah motor DC sekalaigus. Konfigurasi pin driver motor L293 ditunjukkan

Gambar 2.22.

Page 50: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

34

Gambar 2.21 Konfigurasi Pin Driver Motor L293.

Karakteristik dari driver motor L293 adalah :

1. Tegangan operasi supply smpai dengan 36 Volt.

2. Total arus DC sampai dengan 1A.

3. Tegangan saturasi rendah.

4. Tegangan logic ”0” sampai dengan 1,5 Volt.

5. Memiliki dua Enable input.

Fungsi dari tiap-tiap pin driver motor L293 adalah sebagai berikut

1. Output 1 dan Output 2 (pin 3 dan pin 6)

Pin ini merupakan output untuk bridge A.

2. Vs (pin 8)

Merupakan pin supply tegangan untuk output.

3. Input 1 dan Input 2 (pin 2 dan pin 7)

Pin ini digunakan untuk mengontrol bridge A.

4. Enable 1 dan Enable 2 (pin 1 dan pin 9)

Page 51: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

35

Pin ini berfungsi untuk mengaktifkan dan me-nonaktifkan bridge A

dan bridge B.

5. Ground (pin 4, 5, 12, dan 13)

Berfungsi sebagai grounding rangkaian driver.

6. Vss (pin 16)

Pin ini berfungsi sebagai supply logic untuk driver.

7. Input 3 dan Input 4 (pin 10 dan 15)

Berfungsi sebagai masukan pada bridge B.

8. Output 3 dan Output 4 (11 dan 14)

Merupakan pin output untuk bridge B.

Rangkaian driver motor L293 ditunjukkan pada Gambar 2.22.

Gambar 2.22 Rangkaian Driver Motor.

2.7 Motor DC

Motor DC memiliki dua bagian dasar yaitu rotor dan stator, rotor adalah

bagian yang berputar, sedangkan bagian yang statis disebut stator. Motor DC

bekerja berdasarkan medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan. Semakin

besar arus yang melewati kumparan motor, makin cepat putaran motor. Arah

Page 52: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

36

putaran motor dapat dikendalikan dengan mengatur arah arus yang melalui

kumparan.

Gambar 2.23 Gaya Lorentz.

Arah putaran motor dapat dikendalikan dengan mengatur arah arus yang

melalui kumparan. Hukum gaya Lorentz menyatakan arus yang mengalir melalui

konduktor jika ditempatkan dalam medan magnet akan menghasilkan gaya (F)

yang tegak lurus dengan arah arus(I), dan tegak lurus dengan arah flux (B). Arah

gaya (F) ditentukan dengan aturan tangan kanan, jari yang dikepalkan

menunjukan arah flux sedangkan ibu jari menunjukan arah resultan gaya yang

dihasilkan.

Dalam penggunaan motor dc ada beberapa hal yang perlu diperhatikan

yaitu torsi, kecepatan, daya dan energi. Torsi adalah kemampuan motor untuk

memutar atau disebut juga dengan gaya putar diberi satuan newton-meter (Nm).

Torsi merupakan gaya dikalikan jarak. Jika pada sebuah roda diameter

semakin besar, maka torsipun semakin besar disisi lain jarak tempuh satu putaran

roda akan menempuh jarak yang lebih besar. Hal ini akan menyebabkan kondisi

dimana torsi menjadi tinggi dengan kecepatan rendah atau sebaliknya torsi rendah

dengan kecepatan tinggi. Dalam kaitannya dengan motor listrik, kita perlu

Page 53: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

37

membedakan antara daya listrik dengan daya mekanik. Daya listrik adalah satuan

listrik yang digunakan oleh motor sedangkan daya mekanik adalah daya yang

dihasilkan oleh motor, unit satuan dari daya listrik dan daya mekanik adalah watt

tapi satuan horsepower (hp) masih sering digunakan untuk mengukur daya

mekanik.

2.8 Limit Switch

Limit switch adalah suatu alat yang berfungsi untuk memutuskan dan

menghubungkan arus listrik pada suatu rangkaian,berdasarkan struktur mekanik

dari limit switch itu sendiri. Limit switch memiliki tiga buah terminal, yaitu :

central terminal, normally close (NC) terminal, dan normally open (NO)

terminal.

Gambar 2.24 Diagram Garis Limit Switch.

Sesuai dengan namanya, limit switch digunakan untuk membatasi kerja

dari suatu alat yang sedang beroperasi. Terminal NC, NO dan central dapat

digunakan untuk memutuskan aliran listrik pada suatu rangkaian atau sebaliknya.

2.9 Switch

Switch atau saklar adalah suatu alat yang berfungsi untuk memutuskan

menghubungkan arus listrik pada rangkaian. Switch banyak digunakan sebagai

tombol ON dan OFF untuk mengaktifkan dan me-non aktifkan beban

Page 54: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

38

BAB III

PEMBUATAN ALAT

3.1 Blok Diagram Sistem

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem.

Sistem keamanan pada sebuah pintu ini terdiri dari pemancar infra merah

sebagai pengirim data, penerima infra merah sebagai penerima data,

mikrokontroler AT89S51 sebagai sistem yang mengendalikan semua proses, LCD

Mikrokontroler

AT89S51

Penerima

Infra Merah

LCD 16x2

Limit Switch 1

Limit Switch 2

Pemancar

Infra Merah

Catu Daya

5 volt

Baterai 3 Volt

Switch

38

Motor 1

Motor 2

Driver Motor

Catu Daya

9 volt

Page 55: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

39

16x2 sebagai penampil, dan driver motor L293D. Secara keseluruhan sistem ini

terdiri dari masukan, proses, dan keluaran.

3.2 Gambaran Sistem Secara Umum

Cara kerja dari alat ini dimulai dari penekanan keypad pada remote control

yang memancarkan infra merah untuk mengirim data ke rangkaian penerima infra

merah yang terhubung ke mikrokontroler, kemudian mikrokontroler

menginisialisasi data tersebut dan menampilkannya ke LCD, apabila data tersebut

sesuai dengan apa yang terprogram pada mikrokontroler sebelumnya maka

mikrokontroler akan melanjutkan proses untuk menggerakkan motor DC melalui

driver motor, apabila data tidak sesuai, mikrokontroler akan memberi intruksi

mengulang ke penekanan keypad. Motor DC yang digerakkan ada 2 buah, kedua

motor dc tersebut bekerja secara bergantian sesuai dengan urutannya, untuk

membatasi gerak dari kedua motor DC tersebut dipasang 2 buah limit switch

dikedua sisi pintu agar motor dapat bekerja secara bergantian. Intinya adalah

untuk membuka dan menutup pintu sekaligus menguncinya memerlukan

password yang datanya dikirim oleh pemancar infra merah.

3.3 Pembuatan Perangkat Keras

Perancangan hardware sistem keamanan pada sebuah pintu berbasis

mikrokontroler AT89S51 terdiri dari 2 bagian yaitu bagian mekanik dan elektrik.

3.3.1 Pembuatan Bagian Mekanik

Perancangan sistem keamanan pada sebuah pintu ini memiliki design

mekanik yang sederhana antara bagian mekanik maupun elektrik agar sistem

Page 56: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

40

keamanan pada sebuah pintu ini dapat diprogram dan dijalankan sesuai dengan

yang diharapkan.

Gambar 3.2 Pintu Tampak Depan

Material yang digunakan untuk membuat rangka sistem keamanan pada

sebuah pintu ini menggunakan bahan dasar dari kayu dengan ketebalan 2 cm dan

pintunya terbuat dari akrilik setebal 3 mm.

Pintu pada alat ini digerakkan oleh motor DC, design-nya ditunjukkan

oleh Gambar 3.3 sebagai berikut :

Gambar 3.3 Mekanik Penggerak Pintu.

Roda Pintu

Motor DC

Belt

Gear Motor

Gear Roda

Page 57: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

41

Kedua buah gear digunakan untuk menggerakkan pintu agar dapat

berfungsi membuka dan menutup pintu, sedangkan belt berfungsi sebagai

penghubung yang menghubungkan gear motor dengan gear roda agar arah

putaran motor dan roda menjadi satu tujuan. Roda pada pintu ini berjenis pulley,

yaitu roda yang memiliki celah pada bagian tengah, celah tersebut digunakan

sebagai tempat untuk jalur roda. Bentuk mekanik sistem keamanan pada sebuah

pintu secara keseluruhan ditunjukkan oleh Gambar 3.4 sebagai berikut :

Gambar 3.4 Mekanik Pintu.

Pintu pada rangkaian proyek akhir ini memiliki dua buah jalur untuk

bergerak membuka dan menutup pintu, yaitu jalur pada bagian atas dan jalur pada

bagian bawah, jalur pada bagian atas berfungsi untuk menahan pintu agar tetap

seimbang pada saat pintu tersebut bergerak, bahan yang digunakan dalam

pembuatan jalur bagian atas ini terbuat dari akrilik setebal 1 cm yang pada bagian

tengahnya dibuat celah selebar 3 mm sebagai tempat untuk memasukkan pintu,

sedangkan jalur pada bagian bawah digunakan untuk jalur roda, bahan yang

Page 58: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

42

digunakan dalam pembuatan jalur bagian bawah ini terbuat selongsong besi

berdiameter 3 mm.

3.3.2 Pembuatan Bagian Elektrik

3.3.2.1 Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Dengan AT89S51

Pada modul kendali utama ini dibuat terintegrasi antara mikrokontroler

AT89S51, penampil LCD, limit switch, switch, modul penerima infra merah, dan

driver motor. Sistem keamanan pada sebuah pintu dengan AT89S51 ditunjukkan

Gambar 3.5.

Gambar 3.5 Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Dengan AT89S51.

Page 59: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

43

3.3.2.2 Rangkaian Catu Daya (Power Supply)

Sistem keamanan pada sebuah pintu berbasis mikrokontroler AT89S51 ini

memerlukan tegangan DC untuk beroprasi, sehingga diperlukan rangkaian

rectifier (penyearah) untuk merubah tegangan AC menjadi DC, rangkaian

penyearahnya menggunakan dioda. Sumber tegangan dari PLN adalah 220 V

dengan arus bolak-balik, oleh karena itu diperlukan transformator step-down

untuk menurunkan tegangannya kerena rangakaian pada proyek akhir ini hanya

membutuhkan tegangan maksimal 9 V DC. Rangkaian proyek akhir ini

memanfaatkan IC regulator LM7805 dan LM7809 sebagai penyedia dayanya.

Penggunaan IC regulator LM7805 dan LM7809 dimaksudkan agar out-put dari

rangkaian power supply ini memiliki tegangan yang stabil, LM7805 akan

menghasilkan tegangan keluaran sebesar 5 V dan LM7809 akan menghasilkan

tegangan keluaran sebesar 9 V, LM7805 digunakan untuk pemberi tegangan pada

LCD 16x2 karakter, driver motor L293 sebagai sumber tegangan logik-nya, dan

digunakan juga untuk modul penerima infra merah, sedangkan LM7809

digunakan untuk pemberi tegangan pada mikrokontroler (rangkaian

mikrokontroler dilengkapi dengan regulator LM7805), motor DC 1 (motor

penggerak kunci/central lock) dan motor DC 2 (motor penggerak pintu). Gambar

schematic rangkaian power supply ditunjukkan oleh Gambar 3.6.

Page 60: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

44

Gambar 3.6 Power Supply Schematic.

Transformator yang digunakan untuk rangkaian ini adalah transformator

step-down dengan jenis centre tap yang memiliki dua buah tegangan yang

nilainya sama di kumparan sekundernya dan ct bertindak sebagai ground,

transformator ini memiliki kapasitas arus sebesar 2 A yang akan digunakan untuk

mengoprasikan masing-masing komponen, walaupun sumber tegangan berasal

dari satu transformator tetapi pemasangan IC regulator di terminal out-put

transformatornya dibuat berbeda, hal ini digunakan untuk memaksimalkan kerja

dari masing-masing IC regulator, apabila terlalu banyak percabangan untuk

pembagian tegangan dalam satu rangkaian yang menggunakan dua buah IC

regulator, maka arus yang masuk dan melewati percabangan akan terbagi dua,

sehingga dikhawatirkan IC regulator akan menerima arus yang tidak sesuai

Page 61: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

45

dengan kebutuhan beban yang dipasang, akibatnya beban tidak dapat beroperasi

sebagaimana mestinya.

Pemasangan kapasitor pada rangkaian power supply ini digunakan sebagai

penapis (filter) untuk menapis riak gelombang keluaran (ripple) dari penyearah

agar lebih halus sehingga mendekati bentuk gelombang DC murni.. nilai kapasitor

yang dipasang pada rangkaian regulator LM7805 adalah 2200 uF/25 V, sedangkan

untuk rangkaian regulator LM7809 adalah 1000 uF/25 V.

Rangkaian regulator dengan IC LM78XX dapat bekerja apabila tegangan

masukannya lebih besar dari tegangan keluaran regulatornya, untuk perbedaan

tegangan masukan terhadap tegangan keluarannya direkomendasikan di dalam

datasheet komponen tersebut. Pemakaian heatshink (aluminium pendingin) pada

rangkaian regulator yang dialiri arus besar sangat baik untuk digunakan, karena

heatshink dapat meredam panas berlebih, sehingga IC regulator LM78XX

menjadi awet. Di dalam datasheet dijelaskan, IC regulator LM78XX dapat

dilewati arus mencapai 1 A.

3.3.2.3 Remote Control

Remote control pada alat ini berfungsi mengirimkan data yang akan

diproses oleh mikrokontroler untuk melanjutkan intruksi selanjutnya. Remote

control terdiri dari keypad matrik, catu daya, dan rangkaian pemancar infra

merah, data yang dikirimkan oleh remote ini berupa nomor pin (personal

indentification number) yang digunakan sebagai password untuk membuka dan

menutup pintu sekaligus menguncinya. Remote control infra merah bergerak

dengan menggunakan media cahaya untuk perambatannya, gelombang cahaya ini

Page 62: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

46

berada pada spektrum infra merah, di mana secara fisik komunikasinya dilakukan

oleh LED infra merah yang berfungsi sebagai transmitter dan modul penerima

infra merah sebagai receiver, hal ini disebut dengan encoding system.

Catu daya yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian

remote control ini menggunakan 2 buah baterai AA 1,5 V yang dirangkai secara

seri, sehingga tegangan totalnya ± 3 volt. Catu daya ini mensuplai tegangan

rangkaian pemancar. Rangkaian catu daya yang digunakan pada rangkaian remote

control dapat dilihat pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7. Rangkaian catu daya pada remote control.

3.3.2.4 Penerima Infra Merah

Sensor penerima infra merah yang digunakan adalah modul penerima infra

merah IRM8510. Rangkaian IRM8510 ditunjukkan Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Rangkaian IRM8510.

BT1

1,5V

3V

BT2

1,5V

Page 63: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

47

Dari rangkaian penerima IRM8510 dapat dijelaskan bahwa cahaya infra

merah diterima oleh photodiode, kemudian sinyal yang masuk ke rangkaian

amplifier dikuatkan untuk diproses kembali, setelah dikuatkan, sinyal tersebut

akan dibatasi kecepatan transfer datanya oleh rangkaian limitter dan data yang

masuk ke rangkaian BPF (Band Pass Frequency) akan diatur frekuensi

keluarannya, apabila frekuensi telah sesuai, data analog dari sinyal tersebut diubah

menjadi data digital oleh rangkaian demodulation dan data digital tersebut diatur

kembali oleh rangkaian wave form arrangement sebelum dikeluarkan.

Sensor ini berfungsi menerima sinyal infra merah yang dipancarkan oleh

remote control. Pada dasarnya, data yang dikirimkan oleh remote control disertai

frekuensi pembawa. Hal ini dimaksudkan agar data dapat ditransmisikan untuk

mencapai jarak yang lebih jauh. Sinyal high yang dikirimkan oleh remote control

ditumpangkan pada pembawa = 38 kHz sehingga di dalam pulsa high tersebut

terdapat pulsa-pulsa kecil dengan frekuensi yang lebih tinggi. Komponen ini akan

menghilangkan sinyal pembawa (frekuensi carrier) sehingga hanya tersisa pulsa

data saja yang sudah sesuai dengan level TTL 5V dan bisa langsung diolah oleh

mikrokontroller. Sinyal yang dihasilkan oleh modul penerima infra merah

ditunjukkan pada Gambar 3.9.

Gambar 3.9 Sinyal Keluaran Modul Penerima Infra Merah.

Page 64: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

48

Bila ada sinyal pembawa (carrier) dari pemancar maka keluaran dari

modul penerima infra merah akan rendah (‘0’ = 0V) dan bila tidak ada sinyal

pembawa, maka keluaran akan tinggi (‘1’ = 5V).

Bentuk fisik IRM8510 ditunjukkan Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Bentuk Fisik IRM8510.

3.3.2.5 Sistem Minimum Mikrokontroler AT89S51

Sistem minimum Mikrokontroler AT89S51 digunakan sebagai pengolah

dan sekaligus sebagai unit penyimpan program. Mikrokontroler AT89S51 ini

memiliki 4 buah port yang dapat difungsikan sebagai port-port alternatif,

sehingga perangkat-perangkat yang akan dikendalikan dapat langsung

dihubungkan dengan port-port tersebut.

Rangkaian ini terdiri dari IC AT89S51, rangkaian auto reset dan rangkaian

clock internal, dilengkapi juga catu daya yang terpisah dan selain ada 4 port yaitu

port 0 sampai port 3.

Rangkaian clock internal digunakan untuk membangkitkan clock.

Rangkaian clock internal seperti terlihat pada Gambar 3.11.

Page 65: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

49

Gambar 3.11 Rangkaian clock internal.

Gambar 3.12 Rangkaian Minimum Sistem AT89S51.

Tombol reset pada rangkaian mikrokontroler AT89S51 berfungsi untuk

mengembalikan keadan sistem pada posisi default, reset akan aktif apabila terjadi

hubung singkat pada pin reset itu sendiri.

3.3.2.6 LCD (Liquid Crystal Display) LMB162A

LCD LMB162A berfungsi sebagai penampil untuk menampilkan angka

pada saat konfigurasi password, kondisi kunci terbuka atau tertutup dan perintah-

perintah lainnya yang berhubungan dengan password dan kunci. Dalam pembuatan

Page 66: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

50

antarmuka antara LCD dan mikrokontroler digunakan metode pengalamatan 4-bit

data. Alasan utama menggunakan metode ini adalah kesederhanaan proses dalam

program. Adapun peran utama LCD hanya difungsikan dalam kondisi tulis, jadi pada

LCD kaki R/W selalu dalam kondisi low. Pemberian resistor variabel, digunakan

untuk mengatur kontras tampilan. Detail dari rangkaian antarmuka disajikan dalam

Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Rangkaian LCD.

3.3.2.7 Driver Motor (L293D)

Driver motor digunakan untuk mengontrol arah putaran motor yang

merupakan penggerak utama alat ini. IC driver motor L293D yang didalamnya

terdapat rangkaian H-Bridge akan mengontrol putaran motor sesuai data masukan

digital yang berasal dari mikrokontroler AT89S51. Rangkaian driver motor dc ini

dapat dilihat pada Gambar 3.14.

Gambar 3.14 Rangkaian Driver Motor DC.

Page 67: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

51

Port – port yang digunakan pada IC L293D sesuai dengan gambar

rangkaian driver motor adalah sebagai berikut :

1. Port1A dan Port4A, merupakan port masukkan data digital yang berasal

dari mikrokontroler AT89S51, data ini yang menentukan arah putaran

motor DC yang dikendalikan oleh driver motor L293D.

2. Port 1,2 EN dan Port 3,4 EN, merupakan port masukkan yang digunakan

untuk men-enable putaran motor DC yang dikendalikan, dan dari pin ini

juga dapat diaplikasikan pengaturan kecepatan motor DC dengan

gelombang PWM (Pulse Widht Modulation).

3. Port 1Y dan 2Y, pin yang disediakan untuk disambungkan dengan motor

DC yang pertama.

4. Port 3Y dan 4Y, pin yang disediakan untuk disambungkan dengan motor

DC yang kedua.

3.3.2.8 Limit Switch

Pada rangkaian ini limit switch berfungsi sebagai pembatas gerak dari

motor DC 2 sebagai penggerak pintu, selain itu limit switch juga berfungsi

sebagai indikator yang memberikan informasi keadaan pintu, pintu dalam keadaan

tertutup atau terbuka dapat diketahui melalui LCD. Jalur instalasi limit switch

ditunjukkan pada Gambar 3.15.

Gambar 3.15 Instalasi Limit Switch.

Page 68: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

52

Dari gambar instalasi limit switch maka cara kerja rangkaian sebagai

berikut, apabila tuas dari limit switch ditekan maka terminal NO (Normaly Open)

akan terhubung ke port mikro dan dibaca oleh mikrokontroler untuk diproses dan

ditampilkan ke LCD.

3.3.2.9 Switch

Switch adalah suatu alat yang digunakan untuk memutus dan

menyambungkan arus listrik. Pada rangkaian sistem keamanan pada sebuah pintu

berbasis mikokontroler ini switch berfungsi sebagai tombol untuk membuka dan

menutup pintu, tombol switch merupakan alat alternatif yang digunakan untuk

membuka dan menutup pintu pada rangkaian ini. Switch diletakkan di dalam

ruangan dan ditempat yang hanya diketahui oleh pemilik remote control, switch

ini dibuat untuk mempermudah user (pengguna) dalam membuka dan menutup

pintu pada saat berada didalam ruangan, sehingga pengguna yang berada didalam

ruangan tidak perlu memasukkan password untuk membuka dan menutup pintu.

Gambar 3.16 menjelaskan intalasi switch pada rangkaian ini.

Gambar 3.16 Instalasi Switch.

Page 69: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

53

3.3.2.10 Motor DC

Motor DC adalah suatu alat yang memanfaatkan energi listrik menjadi

energi mekanik berupa putaran pada poros. Untuk rangkaian sistem keamanan

pada sebuah pintu berbasis mikrokontroler AT89S51 dibutuhkan 2 buah motor

DC dalam mengoprasikan sistem ini, motor DC tersebut diberi label dengan

motor DC1 dan motor DC 2.

3.3.2.10.1 Motor DC 1

Motor DC 1 adalah motor DC yang digunakan sebagai kunci pada pintu,

motor DC 1 lebih dikenal dengan sebutan central lock, yang biasa digunakan

sebagai kunci pintu pada kendaraan bermotor. Motor DC 1 memiliki rangkaian

mekanik tersendiri yang berada satu box dalam rangkaian motor itu sendiri, motor

DC 1 bekerja menggerakkan mekanik apabila diberi tegangan pada masukkannya,

untuk membuka dan menutup pintu motor DC 1 dikontrol oleh driver motor yang

dibalik polaritasnya berdasarkan kebutuhan yang diinginkan. Cara kerja motor DC

1 apabila pintu dalam posisi tertup dan terkunci, untuk membuka kuncinya motor

DC 1 tersebut akan menarik mundur tuas yang dihubungkan ke selongsong besi

sehingga kunci dari pintu terbuka, dan sebaliknya apabila pintu dalam posisi tidak

terkunci untuk menguncinya motor DC 1 mendapat supply tegangan dari driver

motor dengan polaritas yang berbeda dari sebelumnya, maka motor DC 1 tersebut

akan bergerak dan mendorong maju tuas pengunci, sehingga pintu akan terkunci.

Motor DC 1 memiliki spesifikasi sebagai berikut :

1. Tegangan maksimal 12 Volt dan tegangan minimal 5 V.

Page 70: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

54

2. Kabel berwarna hijau dan biru merupakan masukkan motor DC 1, yang

merupakan tempat untuk membalik polaritas tegangan.

Gambar motor DC 1/central lock dijelaskan pada Gambar 3.17 sebagai

berikut :

Gambar 3.17 Central Lock.

Masukkan motor DC 1 terhubung dengan pin 2 dan pin 7 pada driver

motor L293D, melalui driver motor L293D central lock di kendalikan oleh

mikrokontroler yang terhubung ke port P1.5 dan port P1.4 sesuai dengan cara

kerja alat ini.

3.3.2.10.2 Motor DC 2

Motor DC 2 pada rangkaian ini digunakan sebagai penggerak pintu, gerak

dari motor DC 2 ini dibatasi oleh kedua buah limit switch, apabila motor DC 2

menyentuh tuas dari limit switch maka motor DC 2 akan berhenti, yang

menandakan bahwa tugasnya telah selesai dalam menggerakkan pintu dan proses

selanjutnya dilakukan oleh rangkaian yang lain. Motor DC 2 dikendalikan oleh

driver motor L293D di pin 10 dan pin 15 yang terhubung ke mikrokontroler di

port P1.7 dan port P1.6. Gerak dari motor DC 2 berupa putaran poros yang

Page 71: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

55

berputar searah dengan jarum jam ataupun sebaliknya berlawanan dengan jarum

jam, motor DC 2 terhubung ke gear yang digunakan untuk mnggerakkan roda

pada pintu dengan media belt, mekanik motor DC 2 sebagai penggerak pintu di

tunjukkan Gambar 3.18.

Gambar 3.18 Mekanik motor DC 2.

Motor Dc 2 memiliki spesifikasi sebagi berikut :

1. Tegangan maksimal 12 Volt dan tegangan minimal 5 Volt.

2. Kecepatan putaran poros dengan tegangan maksimal sebesr 185 rpm.

3.4 Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak berbasis mikrokontroler dimulai dengan

perancangan perangkat keras, kemudian dilakukan penyusunan perangkat lunak

yang mengendalikan peralatan tersebut. Bahasa pemrograman yang digunakan

pada proyek akhir ini ialah bahasa Basic Compiler. Proses pemrograman

mikrokontroler diawali dengan menulis program sumber (source code). Source

code kemudian di-compile dan akan menghasilkan kode-kode yang dapat

dimengerti oleh mikrokontroler (format *.hex). Untuk memudahkan dalam

pembuatan program maka perlu dibuat flowchart sebagai berikut.

Page 72: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

56

Flowchart membuka dari luar :

Mulai

Inisialisasi LCD, Timer

Baca data

Password = 12345

Buka pintu

Limit switch buka = 1

Motor DC 2 berhenti

Saklar tutup ditekan

Tidak

Ya

Tidak

Tidak

Ya

A

Ya

Page 73: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

57

Flowchart membuka dari dalam :

Pintu tertutup

Limit switch tutup = 1

Motor DC 1 mengunci

Selesai

Tidak

Ya

Mulai

Baca tombol

Tombol = 1

Ya

Tidak

A

A

Page 74: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

58

Buka pintu

Limit switch buka = 1

Baca tombol enter remote control

Enter = 1

Pintu tertutup

Limit switch tutup =1

Motor DC mengunci

Selesai

Tidak

Ya

Tidak

Ya

Tidak

A Ya

Ya

Page 75: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

59

Berikut ini listing program sistem keamanan pada sebuah pintu berbasis

mikrokontroler AT89S51.

‘========================================================== $regfile = "reg51.dat" 'register AT89C51 $crystal = 11059200 'deklarasi cristal Config Lcdpin = Pin , Db4 = P2.3 , Db5 = P2.2 , Db6 = P2.1 , Db7 = P2.0 , E = P2.4 , Rs = P2.5 'konfigurasi LCD Config Timer0 = Timer , Gate = Internal , Mode = 2 'konfigurasi timer Th0 = 0 'Th di nolkan Set Tcon.0 'set timer Set Tcon.2 'set timer On Timer0 Timer_0_int 'sub rutin interupsi timer On Int0 Int0_int 'sub rutin external Enable Interrupts 'aktifkan interupsi Enable Timer0 'aktifkan interupsi timer Enable Int0 'aktifkan interupsi external Start Timer0 'start the timer 'deklarasi variabel Dim New_ir_command As Bit Dim Infra_count As Byte Dim Infra_count_old As Byte Dim Infra_command As Word Dim Segb1 As Byte Dim Kar As String * 1 Dim Pass As String * 5 Dim Segbit1 As Bit Dim N As Byte Dim Segw1 As Word Dim Segb2 As Byte , I As Byte Dim Password As String * 5 Dim Cetak As String * 5 Dim Status As Byte '========================================================== 'menonaktifkan interupsi Disable Interrupts '========================================================== 'alias pin mikro

Page 76: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

60

A1 Alias P1.5 B1 Alias P1.4 A2 Alias P1.7 B2 Alias P1.6 Tombol Alias P3.0 '========================================================== 'menonaktifkan pin A1 = 0 B1 = 0 A2 = 0 B2 = 0 Wait 1 '========================================================== Limit1 Alias P1.0 Limit2 Alias P1.1 'Menutup Pintu Cls If Limit1 = 1 Then Gosub Tutup_pintu '========================================================== 'Deklarasi konstanta New_ir_command = 0 Pass = "" Password = "12345" Cetak = "" I = 0 '========================================================== Cls Locate 1 , 1 Lcd "Pintu Tertutup" Locate 2 , 1 Lcd "PASSWORD:" Enable Interrupts 'tutup pintu dari dalam Ide: If Tombol = 0 Then Waitms 40 If Tombol = 0 Then If Status = 0 Then Disable Interrupts Gosub Buka_pintu Else If Status = 1 Then Disable Interrupts Gosub Tutup_pintu End If

Page 77: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

61

End If End If End If '========================================================== If New_ir_command = 0 Then Goto Ide Infra_count_old = 0 Segw1 = Infra_command ' ambil data remote Disable Interrupts Kar = "" 'Tampilkan angka remote Select Case Segw1 Case 2056 : Kar = "1" Case 2072 : Kar = "2" Case 2088 : Kar = "3" Case 2104 : Kar = "4" Case 2120 : Kar = "5" Case 2136 : Kar = "6" Case 2152 : Kar = "7" Case 2168 : Kar = "8" Case 2184 : Kar = "9" Case 2100 : Kar = "0" End Select '========================================================== 'menampilkan password If Status = 0 Then If Kar <> "" Then If I = 5 Then I = 0 Pass = "" Cetak = "" Locate 2 , 10 Lcd " " End If Pass = Pass + Kar Cetak = Cetak + "*" I = I + 1 Locate 2 , 10 Lcd Cetak Waitms 500 End If End If '========================================================== 'membuka pintu dengan password If Segw1 = 2520 Then If Status = 0 Then If Pass = Password Then

Page 78: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

62

Locate 2 , 1 Lcd "PASSWORD COCOK" Gosub Buka_pintu Else Locate 2 , 1 Lcd "PASSWORD SALAH" End If Else Gosub Tutup_pintu End If Pass = "" Cetak = "" I = 0 Wait 2 Locate 2 , 10 Lcd " " End If Enable Interrupts '========================================================= Goto Ide 'Sub rutin tutup Pintu Tutup_pintu: Cls Do A2 = 0 B2 = 1 If Limit1 = 0 Then Waitms 40 If Limit1 = 0 Then Goto Selesai1 End If Loop Selesai1: A2 = 0 B2 = 0 Wait 1 Gosub Ngunci Cls Status = 0 Locate 1 , 1 Lcd "Pintu Tertutup" Locate 2 , 1 Lcd "PASSWORD:" Enable Interrupts 'enable the use of interrupts Return '========================================================== 'Sub rutin buka pintu

Page 79: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

63

Buka_pintu: Cls Gosub Buka_kunci Do A2 = 1 B2 = 0 If Limit2 = 0 Then Waitms 40 If Limit2 = 0 Then Goto Selesai2 End If Loop Selesai2: A2 = 0 B2 = 0 Wait 1 Cls Locate 1 , 1 Lcd "Pintu terbuka" Status = 1 Enable Interrupts 'enable the use of interrupts Return Buka_kunci: A1 = 0 B1 = 1 Waitms 500 A1 = 0 B1 = 0 Wait 1 Return '========================================================== 'Sub rutin ngunci Ngunci: A1 = 1 B1 = 0 Waitms 500 A1 = 0 B1 = 0 Wait 1 Return '========================================================== 'Sub rutin interupsi timer Timer_0_int: If Infra_count < 150 Then Incr Infra_count New_ir_command = 0 Else

Page 80: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

64

New_ir_command = 0 If Infra_count_old <> 0 Then New_ir_command = 1 End If End If Timer_0_int_end: Return '========================================================== 'Sub rutin Interupsi Ekternal Int0_int: If Infra_count = 150 Then Infra_count = 0 'start receive (Infra_count=0) New_ir_command = 0 Infra_count_old = 0 Infra_command = 0 N = 0 End If Segb1 = Infra_count - Infra_count_old If Segb1 > 5 Then Set Infra_command.15 Else Reset Infra_command.15 Infra_count_old = Infra_count Shift Infra_command , Right Incr N Int0_int_end: Return End '==========================================================

Page 81: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

BAB IV

PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Pendahuluan

Pada bab ini dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibuat.

Secara garis besar terdapat dua hal yang diujikan yaitu pengujian terhadap bagian

pengendali (remote control) dan bagian yang dikendalikan. Dari kedua pengujian

tersebut dapat diketahui kelemahan dan kekurangan yang masih terdapat pada

alat, sehingga hasil perancangan perangkat keras (hardware) maupun perangkat

lunak (software) dapat lebih disempurnakan untuk tujuan dan pemanfaatan secara

nyata.

Dalam sistem keamanan pada sebuah pintu berbasis mikrokontroler

AT89S51 dengan menggunakan remote control infra merah ini, fitur-fitur yang

dimiliki yaitu :

1. Sistem memiliki password yang digunakan untuk melakukan instruksi

membuka dan menutup pintu sekaligus mnguncinya.

2. Digit password yang digunakan untuk dapat membuka kunci terdiri

dari 5 digit. Dan setiap digit-nya dapat dikonfigurasi dari angka 0

sampai 9.

3. Memiliki penampil LCD untuk menampilkan digit password, status

(terkunci/terbuka) dan tampilan ”password salah” apabila user

melakukan kesalahan dalam memasukkan password.

65

Page 82: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

66

4. Untuk keamanan sistem password yang ditampilkan ke LCD berupa

tanda ” * ”.

Bentuk fisik dari sistem keamanan pada sebuah pintu berbasis

mikrokontroler AT89S51 ditunjukkan pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 (a) Remote Control, (b) Rangkaian Penerima, (c) LCD, (d) Pintu.

4.2 Pengujian Rangkaian Pengendali (Remote Control)

Pengujian pada remote control ditujukan agar perangkat lunak dan

perangkat keras dapat bekerja dengan benar untuk mengirimkan data sesuai

dengan tombol yang ditekan dan dapat diterima oleh rangkaian penerima. Remote

control yang digunakan adalah remote control jenis sony.

4.2.1 Pengujian LED Infra merah.

LED infra merah digunakan untuk menghasilkan gelombang infra merah

sebagai media transmisi data. Infra merah adalah frekuensi radiasi yang bekerja di

Page 83: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

67

bawah tingkat sensitivitas mata manusia. Pengujian terhadap LED ini tidak sama

dengan LED biasa karena nyala LED tidak dapat dilihat oleh mata manusia.

Untuk melakukan pengujian nyala atau tidaknya LED infra merah digunakan

kamera digital. Pada layar kamera dapat dilihat nyala LED infra merah yaitu

berupa sinar merah ketika tombol pada remote control ditekan. Pengujian LED

infra merah ditunjukkan pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Pengujian LED infra merah.

4.2.2 Pencarian Data Remote

Pada saat penekanan tombol, remote sony mengirimkan data dengan

frekuensi tertentu, data tersebut merupakan data dari masing-masing tombol,

sehingga data tersebut dapat dimanfaatkan untuk menginisialisasi setiap tombol

pada rangkaian remote sony. Alat yang digunakan untuk menampilkan data pada

remote sony adalah :

1. Mikrokontroler AT89S51, sebagai pengendali semua proses.

2. Remote sony, sebagai pemancar.

3. IRM8510, sebagai penerima infra merah.

4. LCD, sebagai penampil data dari remote sony.

Page 84: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

68

Output dari rangkaian penerima infra merah dihubungkan ke port P3.2

pada mikrokontroler dan rangkaian LCD terhubung pada port P2.0-P2.5. Gambar

rangkaian pencarian data remote ditunjukkan Gambar 4..3.

Gambar 4..3 Rangkaian Pencarian Data remote.

Untuk menampilkan data pada remote sony dibutuhkan program sebagai

berikut :

$regfile = "reg51.dat" 'register AT89C51 $crystal = 11059200 'deklarasi crital Config Lcdpin = Pin , Db4 = P2.3 , Db5 = P2.2 , Db6 = P2.1 , Db7 = P2.0 , E = P2.4 , Rs = P2.5 'konfigurasi LCD Config Timer0 = Timer , Gate = Internal , Mode = 2 'konfigurasi timer

Page 85: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

69

Th0 = 0 'Th di nolkan Set Tcon.0 'set timer Set Tcon.2 'set timer On Timer0 Timer_0_int 'sub rutin interupsi timer On Int0 Int0_int 'sub rutin external Enable Interrupts 'aktifkan interupsi Enable Timer0 'aktifkan interupsi timer Enable Int0 'aktifkan interupsi external Start Timer0 'start the timer 'deklarasi variabel Dim New_ir_command As Bit Dim Infra_count As Byte Dim Infra_count_old As Byte Dim Infra_command As Word Dim Segb1 As Byte Dim Kar As String * 1 Dim Pass As String * 5 Dim Segbit1 As Bit Dim N As Byte Dim Segw1 As Word Dim Segb2 As Byte , I As Byte Dim Cetak As String * 5 Dim Status As Byte 'menonaktifkan interupsi Disable Interrupts Wait 1 'Deklarasi konstanta New_ir_command = 0 I = 0 Enable Interrupts Ide: If New_ir_command = 0 Then Goto Ide Infra_count_old = 0 Segw1 = Infra_command ' ambil data remote Disable Interrupts Kar = "" Lcd Segw1 Enable Interrupts '========================================================== Goto Ide 'Sub rutin interupsi timer

Page 86: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

70

Timer_0_int: If Infra_count < 150 Then Incr Infra_count New_ir_command = 0 Else New_ir_command = 0 If Infra_count_old <> 0 Then New_ir_command = 1 End If End If Timer_0_int_end: Return 'Sub rutin Interupsi Ekternal Int0_int: If Infra_count = 150 Then Infra_count = 0 'start receive (Infra_count=0) New_ir_command = 0 Infra_count_old = 0 Infra_command = 0 N = 0 End If Segb1 = Infra_count - Infra_count_old If Segb1 > 5 Then Set Infra_command.15 Else Reset Infra_command.15 Infra_count_old = Infra_count Shift Infra_command , Right Incr N Int0_int_end: Return End

Dengan menggunakan program pencarian data pada remote, maka didapat

data dari remote sony berupa digit decimal yang mewakili setiap tombol, data

tersebut digunakan untuk menampilkan karakter yang akan digunakan dalam

pembuatan password.

Data decimal yang tertampil pada LCD terdiri dari 4 digit, data tersebut

kemudian difungsikan untuk menampilkan karakter setiap tombol yang di tekan.

Page 87: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

71

Nilai data pada remote TV Sony yang telah diubah ke dalam bentuk

hexadecimal ditunjukkan oleh Tabel 4.1 sebagai berikut :

Tabel 4.1 Data Tombol Remote Control.

Tombol Kode Hexa Kode Biner 1 808h 100000001000 2 818h 100000011000 3 828h 100000101000 4 838h 100000111000 5 848h 100001001000 6 858h 100001011000 7 868h 100001101000 8 878h 100001111000 9 888h 100010001000 0 898h 100010011000

-/-- 9D8h 100111011000

Bentuk gelombang yang ditampilkan oleh remote sony melalui osiloskop

pada saat menekan tombol 1 ditunjukkan oleh Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Bentuk Glombang Remote Sony Pada Tombol 1.

Dari bentuk gelombang yang tertampil pada osiloskop, pemancar infra

merah menghasilkan sinyal pembawa dan data. Data yang tertampil pada

osiloskop sama dengan data yang ditampilkan oleh LCD pada program pencarian

Data Remote Header

Page 88: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

72

data remote. Pembacaan data penekanan tombol 1 yang tertampil pada osiloskop

dijelaskan oleh Gambar 4.5.

Gambar 4.5 Pembacaan Data Remote Berdasarkan Bentuk Gelombang.

Gelombang yang dikirimkan oleh pemancar infra merah terdiri dari header

dan data, nilai data tersebut dapat dilihat perbedaannya dari lebar pulsa yang

tertampil, lebar pulsa 2,4 ms diwakili oleh logika ”1” sedangkan lebar pulsa 1,2

ms diwakili oleh logika”0”. Sehingga dari penekanan tombol 1 diperoleh data 12

bit dalam bentuk digit biner dengan nilai 100000001000, dan apabila

dikonversikan ke dalam decimal adalah 2056.

Pada dasarnya remote control berfungsi untuk menghasilkan pulsa remote

control dengan format header, data kode (data tombol) dan stop bit. Pulsa ini

ditransmisikan dengan frekuensi pembawa = 38 kHz melalui gelombang infra

merah yang dihasilkan oleh LED infra merah.

4.2.3 Pengujian Konsumsi Daya (baterai) Pada Rangkaian Remote Control

Catu daya yang digunakan pada rangkaian remote control ini berasal dari 2

buah baterai AA 1,5 V yang dirangkai secara seri, sehingga tegangan totalnya

3,14V.

Page 89: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

73

4.3 Pengujian Rangkaian Penerima

Pengujian dalam hal ini adalah penanganan gangguan (pengecekan

terhadap jalur PCB dan pengkabelan) ditujukan untuk menghindari kerusakan

komponen dalam sistem karena hubung singkat atau jalur yang terputus.

4.3.1. Pengujian Tegangan Keluaran Penerima Infra merah.

Pengujian dilakukan dengan mengukur tegangan pada keluaran modul

penerima infra merah pada saat menerima sinyal infra merah dari pemancar, dan

pada saat tidak menerima sinyal infra merah dari pemancar (saat normal). Titik

pengamatan yang diukur ditunjukkan pada Gambar 4.6.

Gambar 4.6 Titik Pengukuran Tegangan Keluaran Penerima Infra Merah.

Setelah dilakukan pengukuran tegangan keluaran pada modul penerima

didapatkan data sebagai berikut :

1. Tegangan pada saat menerima sinyal infra merah : 0,2 volt.

2. Tegangan pada saat tidak menerima sinyal infra merah : 4,96 volt.

Titik Pengukuran

Page 90: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

74

Dari hasil pengukuran dapat diambil kesimpulan bahwa pada saat tidak

ada sinyal, keluaran penerima infra merah adalah ’1’ (4,96V), apabila menerima

sinyal, keluaran penerima infra merah langsung berubah menjadi ’0’(0,2V).

Tegangan 0,2 Volt dan 4,96 Volt dapat dikonversikan langsung ke sinyal digital

level low (0 volt) dan level high (5 volt) sehingga dapat dihubungkan langsung ke

pin mikrokontroler tanpa diperlukan rangkaian penguat sinyal (amplifier).

Sinyal yang dipancarkan oleh remote control dimodulasi dengan frekuensi

pembawa 38 KHz. Pada saat diterima oleh penerima infra merah sinyal pembawa

tersebut dihilangkan sehingga yang tersisa pulsa data saja yang bisa langsung

diolah oleh mikrokontroler untuk membuka/mengunci pintu.

4.4 Pengujian Driver Motor DC L293

Pengujian ini dilakukan dengan memberikan sinyal logika ’0’ dan logika

’1’ pada driver L293 yang berfungsi untuk menggerakkan motor DC 1 dan 2 maka

mikrokontroler harus memberikan logika ‘0’ dan ’1’ pada input driver motor

sesuai dengan gerak yang diinginkan. Input driver motor (input 1 dan 2) untuk

menggerakkan motor DC 1 (central lock) terhubung ke pin P1.4 dan P1.5

mikrokontroler sedangkan input 3 dan 4 pada driver motor terhubung ke pin P1.6

dan P1.7 mikrokontroler. Dari hasil pengujian didapatkan data seperti ditunjukkan

oleh Tabel 4.2 dan Tabel 4.3.

Page 91: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

75

Tabel 4.2 Pengujian Driver Motor L293 Pada Motor DC 1.

Pin Enable Pin Masukan Arah Putaran Motor

H Input 1 = 0

Input 2 = 1

Motor berputar ke kiri

(buka kunci)

H Input 1 = 1

Input 2 =0

Motor berputar ke

kanan (mengunci)

H Input 1 = 0

Input 2 = 0 Motor tidak berputar

H Input 1 = 1

Input 2 = 1 Motor tidak berputar

Tabel 4.3 Pengujian Driver Motor L293 Pada Motor DC 2.

Pin Enable Pin Masukan Arah PutaranMotor

H Input 3 = 0

Input 4 = 1

Motor berputar ke

kiri (tutup pintu)

H Input 3 = 1

Input 4 =0

Motor berputar ke

kanan (buka pintu)

H Input 3 = 0

Input 4 = 0 Motor tidak berputar

H Input 3 = 1

Input 4 = 1 Motor tidak berputar

Page 92: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

76

Dari hasil pengujian di atas, maka dapat disimpulkan bahwa driver motor

DC berfungsi dengan baik, karena dapat mengendalikan arah putaran motor

dengan cara memberikan logika yang berbeda pada P1.4, P1.5, P1.6, dan P1.7

sehingga dapat digunakan untuk menggerakkan motor DC 2 sebagai penggerak

pintu dan motor DC 1 sebagai mekanik kunci.

4.5 Pengujian Catu Daya

Catu daya merupakan bagian yang penting dalam sistem ini. Kegunaan

catu daya pada sistem yaitu : tegangan 5 V digunakan sebagai sumber tegangan

LCD, penerima infra merah, power logik driver motor, sedangkan tegangan 9 V

digunakan untuk mikrokontroler (rangkaian mikrokontroler dilengkapi dengan

rangkaian regulator 5 V), motor DC 1, dan motor DC 2. Untuk menyuplai

tegangan +5 V DC digunakan IC 7805, dan tegangan +9 V DC digunakan IC

7809.

Dari masing-masing regulator telah diukur untuk mengetahui optimalisasi

pemakaian tegangan catu, yaitu IC 7809 seharusnya menghasilkan tegangan 9

Volt secara konstan, namun dalam pengukuran didapat hasil 8,6 Volt, IC 7805

memiliki hasil di bawah nilai teoritisnya sekitar 4,9 volt dari yang seharusnya 5

volt, dan IC Table 4.4.

Tabel 4.4. Hasil Pengukuran Catu Daya.

IC Regulator Teoritis Pengukuran Unit

7809 9,0 8,6 Volt

7805 5,0 4,9 Volt

Page 93: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

77

Hasil pengujian menunjukkan perbedaan besar tegangan keluaran antara

nilai teoritis dan terukur. Hasil tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya

kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakan, nilainya tidak murni. Selain itu,

tegangan jala-jala listrik yang digunakan tidak stabil.

Dari hasil di atas dapat diketahui nilai persen error (%error) dari

pengukuran rangkaian catu daya sebagai berikut:

Nilai error untuk IC 7809 :

Nilai error untuk IC 7805 :

Dari perhitungan % error diatas, kesalahan tegangan output untuk +9 V

sebesar 4,4 % dan +5V sebesar 2 %. Hal ini masih dapat diabaikan, karena nilai

kesalahannya tidak melebihi nilai toleransi (5%) sesuai dengan data sheet.

Dari data sheet dapat diketahui berapa arus dan tegangan yang dikeluarkan

oleh IC regulator berdasarkan serinya. Karakteristik masing-masing IC

berdasarkan data sheet ditunjukkan pada Tabel 4.5.

………(4.1)

Page 94: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

78

Tabel 4.5 Karateristik tegangan regulator LM78XX.

Tipe I Out (A) V out (V)

78xxC 78Lxx 78Mxx Min Max

7805 1 0,1 0,5 4,75 5,25

7806 1 0,1 0,5 5,7 6,3

7812 1 0,1 0,5 11,4 12,6

Pengujian arus pada power supply dilakukan dalam keadaan berbeban dan

tanpa beban. Pada saat berbeban dan pintu dalam kondisi terbuka, arus yang

terukur pada power supply 5 V sebesar 0.16 A dengan beban LCD, modul

penerima infra merah, dan driver motor L293D, sedangkan arus yang terukur di

power supply 9 V ketika tombol enter belum ditekan sebesar 0,06 A (karena

mencatu mikrokontroler), begitu tombol enter ditekan arus yang terukur sebesar

0.22 A dan naik kembali sebesar 0.6 A.

Dari pengukuran arus diatas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Arus beban pada power supply 5 V sebesar 0.16 A.

2. Arus beban power supply 9 V dengan beban mikrokontroler sebesar 0.06 A.

3. Arus beban power supply 9 V dengan beban mikrokontroler dan motor DC 2

sebesar 0.22 A.

4. Arus beban power supply 9 V dengan beban mikrokontroler dan motor DC 1

sebesar 0.6 A

Page 95: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

79

Maka dari kesimpulan, I total (arus total) = I (5 V) + I (9 V)

I (5 V) arus beban terukur sebesar 0.16 A.

I (9 V) pada saat tombol enter belum ditekan = 0.06 A.

I (9 V) pada saat tombol enter ditekan dan motor DC 2 bergerak = 0.22 A.

Maka I motor DC 2 = 0.22 – 0.06 = 0,16 A.

I (9 V) pada saat motor DC 1 bergerak = 0,6 A.

Maka I motor DC 1 = 0.6 – 0.06 = 0,54 A.

I total beban keseluruhan = 0,16 + 0.06 + 0,16 + 0,54 = 0.92 A.

Dari perhitungan arus beban keseluruhan didapat nilai arus total sebesar

0.92 A, jika dibandingkan dengan label yang tertulis pada transformator yaitu 2 A

(2 A mempunyai arti bahwa : diameter kawat atau luas penampang yang

digunakan pada trafo tersebut mampu dialiri arus sebesar 2 A) berarti arus beban

keseluruhan tidak melebihi arus yang mengalir pada rangkaian, sehingga

rangkaian power supply tidak mengalami drop tegangan, namun pemasangan

heatsink sangat diperlukan untuk mengurangi panas berlebih karena IC regulator

LM 7805 dan LM7809 bekerja secara maksimal.

Pada saat pengukuran arus tanpa beban, arus yang terukur pada output

masing-masing ractifier pada power supply sebesar 0.02 A, dari hasil pengukuran

arus berbeban dan tanpa beban ditarik kesimpulan I berbeban > daripada I tanpa

beban.

4.6 Pengujian Pemakaian Alat

Pada saat pertama kali dihubungkan ke sumber tegangan, mekanik motor

DC 1/central lock berada dalam keadaan mengunci dan pintu tertutup, pada layar

Page 96: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

80

LCD baris pertama tampil tulisan “Pintu Tertutup” dibaris kedua tampil tulisan

“PASSWORD:”. Hal ini dijelaskan oleh Gambar 4.7 sebagai berikut.

Gambar 4.7 Tampilan LCD Kondisi Awal.

Apabila user ingin memasuki ruangan terlebih dahulu harus memasukkan

password berupa pin melalui remote control. Password terdiri dari 5 digit, yaitu

12345, untuk keamanan sistem, LCD akan menampilkan kode bintang “ * “ dari

kelima digit password tersebut.

Gambar 4.8 Tampilan LCD Pada Saat Password Dimasukkan..

Untuk eksekusi password, ditekan tombol ” -/-- ”, maka motor DC

1/central lock akan menarik tuas pengunci, dan motor DC 2 sebagai penggerak

pintu akan bergerak membukakan pintu, apabila motor DC 2 menekan tuas dari

limit switch maka motor DC 2 akan berhenti bergerak, limit switch akan

memberikan indikasi ke mikrokontroler tentang kondisi pintu, dan LCD akan

menampilkan keadaan pintu ”Pintu terbuka”. Tampilan LCD pada saat kondisi

pintu terbuka dijelaskan oleh Gambar 4.9 sebagai berikut.

Page 97: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

81

Gambar 4.9 Tampilan LCD Saat Kondisi Pintu Terbuka.

Untuk menutup pintu kembali, user menggunakan switch/tombol sebagai

alat alternatif selain remote control, yang berfungsi untuk mengontrol sistem dari

dalam ruangan. Setelah pintu tertutup maka LCD akan menampilkan kondisi pintu

” Pintu tertutup ”.Tampilan LCD saat kondisi pintu tertutup dijelaskan oleh

Gambar 4.10.

Gambar 4.10. Tampilan LCD Saat Kondisi Pintu Tertutup.

Switch dapat digunakan untuk membuka dan menutup pintu sekaligus

mnguncinya dari dalam ruangan, karena prinsip kerja dari switch tergantung dari

kondisi pintu. Apabila user telah keluar meninggalkan ruangan, untuk menutup

pintu sekaligus menguncinya user cukup menekan tombol eksekusi atau tombol

enter ” -/-- ”.

Apabila terjadi kesalahan dalam memasukkan password maka LCD akan

menampilkan kesalahan tersebut, dan memberi intruksi untuk memasukkan

password kembali. Tampilan LCD apabila terjadi kesalahan dalam memasukkan

password dijelaskan oleh Gambar 4.11.

Page 98: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

82

Gambar 4.11 Tampilan LCD Saat terjadi Kesalahan Password.

4.7 Pengujian Jangkauan Remote Control

Pengujian dilakukan dengan menekan tombol pada remote control pada

jarak dan sudut tertentu terhadap penerima infra merah. Hasil pengujian dapat

dilihat pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6 Pengujian jangkauan remote control.

Jarak (m)

Sudut (derajat)

0° 10° 20° 30° 40°

1 √ √ √ √ -

2 √ √ √ √ -

3 √ √ √ - -

4 √ √ √ - -

5 √ √ √ - -

6 √ √ - - -

7 √ - - - -

8 - - - - -

Sudut 0 derajat adalah sudut pada saat remote control ditekan dengan

posisi pemancar infra merah tepat mengarah ke modul penerima infra merah.

Page 99: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

83

Sudut selain 0 derajat adalah sudut pergesaran antara pemancar infra merah

dengan penerima infra merah.

Tanda ( √ ) menandakan bahwa sinyal yang dipancarkan oleh remote

control dapat diterima oleh penerima infra merah. Sedangkan tanda ( - )

menandakan bahwa penerima infra merah tidak bisa menerima sinyal yang

dipancarkan oleh remote control.

Dari Tabel 4.6 dapat diketahui bahwa jangkauan maksimum sinyal yang

dapat diterima oleh penerima infra merah sejauh 7 m dan sudut pergeseran

maksimum sebesar 30 derajat. Hasil tersebut dipengaruhi beberapa faktor,

diantaranya kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakan baik itu LED infra

merah maupun modul penerima infra merah.

Page 100: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

84

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil pembuatan dan pengujian yang dilakukan dapat

diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Remote Control infra merah dapat mengirim data ke modul penerima infra

merah dengan jarak maximum sejauh 8 meter.

2. Perancangan perangkat lunak (software) mengacu pada diagram alir (flow

chart), dan perangkat lunak telah dapat mengendalikan sistem dan bekerja

sesuai rencana.

3. Pemakain regulator pada catu daya untuk menstabilkan output tegangan dari

transformator.

4. Alat ini dapat diaplikasikan untuk kebutuhan rumah tangga dan industri,

contohnya: pintu garasi, pintu ruang operasi pada rumah sakit, tempat

menyimpan barang sita-an pada kantor polisi.

5.2 Saran

Penelitian ini dapat dikembangkan lagi untuk mencapai hasil yang lebih

baik. Beberapa pengembangan yang dimungkinkan adalah :

1. Untuk aplikasinya, selain penggunaan sumber tegangan listrik (catu daya)

dari PLN, bisa digunakan accu atau baterai sehingga ketika listrik padam,

sistem akan tetap menyala atau bekerja.

84

Page 101: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

85

2. Selain infra merah, untuk pengembangan alat dapat juga menggunakan

kendali jarak jauh dengan memanfaatkan fasilitas sms pada handphone, dan

bluetooth.

3. Memodivikasi mekanik pada bagian penggerak motor, dengan cara

mengganti bahan dasar pembuatan gear dan belt-.nya yang sebelumnya

terbuat dari pelastik diganti dengan bahan logam, sehingga alat ini menjadi

lebih kokoh dan dapat dijual dipasaran.

4. Driver motor dapat diganti dengan menggunakan L298 untuk kebutuhan

arus yang lebih besar sehingga dapat menggunakan motor dengan torsi yang

lebih besar.

Page 102: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

86

DAFTAR PUSTAKA

Lukman, Feriza, 2008, Laporan Proyek Akhir Pengendalian Robot Line Tracer

Dengan Sistem PID Kontroler, Diploma Teknik Elektro UGM, Yogyakarta.

Putra, Eko Afgianto, 2003, Belajar Mikrokontroler, Gava Media, Yogyakarta.

Syukri, Alvi, 2008, Laporan Proyek Akhir Kunci Otomatis, Diploma Taknik

Elektro UGM, Yogyakarta.

Zuhal, 1991, Dasar Tenaga Listrik, ITB Bandung, Bandung.

http://www.datasheetcatalog.com

http://www.delta-electronic.com/Design/Software/Software.htm

http://txfm.blogspot.com/search/label/Mikrokontroler

http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor

http://id.wikipedia.org/wiki/Dioda

http://id.wikipedia.org/wiki/Kapasitor

http://id.wikipedia.org/wiki/Infrared

http://id.wikipedia.org/wiki/Dioda_cahaya

http://id.wikipedia.org/wiki/Remote

http://www.sbprojects.com/knowledge/ir/ir.htm

http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2009/04/basic-compiler-untuk-avr/

http://www.total.or.id/info.php?kk=Basic%20Compiler

http://elkaubisa.blogspot.com/2008/02/menggunakan-bahasa-basic-untuk-

at89xx.html

http://elkaubisa.blogspot.com/search/label/Tutorial%20BASCOM-8051

86

Page 103: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

BIODATA PENULIS

Nama : Andre Gunawan

NIM : 05/184321/NT/10755

Konsentrasi : Teknik Ketenagaan

e-mail : [email protected]

Judul Proyek Akhir : Sistem Keamanan Pada sebuah Pintu Berbasis

Mikrokontroler AT89S51

Riwayat Pendidikan

TK Elektrina Palembang : 1992-1993

SD Negeri 13 Palembang : 1993-1999

SLTP Negeri 5 Palembang : 1999-2002

SMK Negeri 2 Palembang : 2002-2005

Diploma Teknik Elektro UGM : 2005-2009

Page 104: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

PROGRAM PENCARIAN DATA REMOTE

$regfile = "reg51.dat" 'register AT89C51 $crystal = 11059200 'deklarasi crital Config Lcdpin = Pin , Db4 = P2.3 , Db5 = P2.2 , Db6 = P2.1 , Db7 = P2.0 , E = P2.4 , Rs = P2.5 'konfigurasi LCD Config Timer0 = Timer , Gate = Internal , Mode = 2 'konfigurasi timer Th0 = 0 'Th di nolkan Set Tcon.0 'set timer Set Tcon.2 'set timer On Timer0 Timer_0_int 'sub rutin interupsi timer On Int0 Int0_int 'sub rutin external Enable Interrupts 'aktifkan interupsi Enable Timer0 'aktifkan interupsi timer Enable Int0 'aktifkan interupsi external Start Timer0 'start the timer 'deklarasi variabel Dim New_ir_command As Bit Dim Infra_count As Byte Dim Infra_count_old As Byte Dim Infra_command As Word Dim Segb1 As Byte Dim Kar As String * 1 Dim Pass As String * 5 Dim Segbit1 As Bit Dim N As Byte Dim Segw1 As Word Dim Segb2 As Byte , I As Byte Dim Password As String * 5 Dim Cetak As String * 5 Dim Status As Byte 'menonaktifkan interupsi Disable Interrupts Wait 1 'Deklarasi konstanta New_ir_command = 0 Pass = "" Password = ""

Page 105: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

Cetak = "" I = 0 Enable Interrupts Ide: If New_ir_command = 0 Then Goto Ide Infra_count_old = 0 Segw1 = Infra_command ' ambil data remote Disable Interrupts Kar = "" Lcd Segw1 Enable Interrupts '========================================================== Goto Ide 'Sub rutin interupsi timer Timer_0_int: If Infra_count < 150 Then Incr Infra_count New_ir_command = 0 Else New_ir_command = 0 If Infra_count_old <> 0 Then New_ir_command = 1 End If End If Timer_0_int_end: Return 'Sub rutin Interupsi Ekternal Int0_int: If Infra_count = 150 Then Infra_count = 0 'start receive (Infra_count=0) New_ir_command = 0 Infra_count_old = 0 Infra_command = 0 N = 0 End If Segb1 = Infra_count - Infra_count_old If Segb1 > 5 Then Set Infra_command.15 Else Reset Infra_command.15 Infra_count_old = Infra_count Shift Infra_command , Right Incr N Int0_int_end: Return End

Page 106: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

PROGRAM SISTEM KEAMANAN PADA SEBUAH PINTU

BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

$regfile = "reg51.dat" 'register AT89C51 $crystal = 11059200 'deklarasi cristal Config Lcdpin = Pin , Db4 = P2.3 , Db5 = P2.2 , Db6 = P2.1 , Db7 = P2.0 , E = P2.4 , Rs = P2.5 'konfigurasi LCD Config Timer0 = Timer , Gate = Internal , Mode = 2 'konfigurasi timer Th0 = 0 'Th di nolkan Set Tcon.0 'set timer Set Tcon.2 'set timer On Timer0 Timer_0_int 'sub rutin interupsi timer On Int0 Int0_int 'sub rutin external Enable Interrupts 'aktifkan interupsi Enable Timer0 'aktifkan interupsi timer Enable Int0 'aktifkan interupsi external Start Timer0 'start the timer 'deklarasi variabel Dim New_ir_command As Bit Dim Infra_count As Byte Dim Infra_count_old As Byte Dim Infra_command As Word Dim Segb1 As Byte Dim Kar As String * 1 Dim Pass As String * 5 Dim Segbit1 As Bit Dim N As Byte Dim Segw1 As Word Dim Segb2 As Byte , I As Byte Dim Password As String * 5 Dim Cetak As String * 5 Dim Status As Byte '========================================================== 'menonaktifkan interupsi Disable Interrupts '========================================================== 'alias pin mikro A1 Alias P1.5 B1 Alias P1.4

Page 107: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

A2 Alias P1.7 B2 Alias P1.6 Tombol Alias P3.0 '========================================================== 'menonaktifkan pin A1 = 0 B1 = 0 A2 = 0 B2 = 0 Wait 1 '========================================================== Limit1 Alias P1.0 Limit2 Alias P1.1 'Menutup Pintu Cls If Limit1 = 1 Then Gosub Tutup_pintu '========================================================== 'Deklarasi konstanta New_ir_command = 0 Pass = "" Password = "12345" Cetak = "" I = 0 '========================================================== Cls Locate 1 , 1 Lcd "Pintu Tertutup" Locate 2 , 1 Lcd "PASSWORD:" Enable Interrupts 'tutup pintu dari dalam Ide: If Tombol = 0 Then Waitms 40 If Tombol = 0 Then If Status = 0 Then Disable Interrupts Gosub Buka_pintu Else If Status = 1 Then Disable Interrupts Gosub Tutup_pintu

Page 108: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

End If End If End If End If '========================================================== If New_ir_command = 0 Then Goto Ide Infra_count_old = 0 Segw1 = Infra_command ' ambil data remote Disable Interrupts Kar = "" 'Tampilkan angka remote Select Case Segw1 Case 2056 : Kar = "1" Case 2072 : Kar = "2" Case 2088 : Kar = "3" Case 2104 : Kar = "4" Case 2120 : Kar = "5" Case 2136 : Kar = "6" Case 2152 : Kar = "7" Case 2168 : Kar = "8" Case 2184 : Kar = "9" Case 2200 : Kar = "0" End Select '========================================================== 'menampilkan password If Status = 0 Then If Kar <> "" Then If I = 5 Then I = 0 Pass = "" Cetak = "" Locate 2 , 10 Lcd " " End If Pass = Pass + Kar Cetak = Cetak + "*" I = I + 1 Locate 2 , 10 Lcd Cetak Waitms 500 End If End If '==========================================================

Page 109: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

'membuka pintu dengan password If Segw1 = 2520 Then If Status = 0 Then If Pass = Password Then Locate 2 , 1 Lcd "PASSWORD COCOK" Gosub Buka_pintu Else Locate 2 , 1 Lcd "PASSWORD SALAH" End If Else Gosub Tutup_pintu End If Pass = "" Cetak = "" I = 0 Wait 2 Locate 2 , 10 Lcd " " End If Enable Interrupts '========================================================== Goto Ide 'Sub rutin tutup Pintu Tutup_pintu: Cls Do A2 = 0 B2 = 1 If Limit1 = 0 Then Waitms 40 If Limit1 = 0 Then Goto Selesai1 End If Loop Selesai1: A2 = 0 B2 = 0 Wait 1 Gosub Ngunci Cls Status = 0 Locate 1 , 1

Page 110: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

Lcd "Pintu Tertutup" Locate 2 , 1 Lcd "PASSWORD:" Enable Interrupts 'enable the use of interrupts Return '========================================================== 'Sub rutin buka pintu Buka_pintu: Cls Gosub Buka_kunci Do A2 = 1 B2 = 0 If Limit2 = 0 Then Waitms 40 If Limit2 = 0 Then Goto Selesai2 End If Loop Selesai2: A2 = 0 B2 = 0 Wait 1 Cls Locate 1 , 1 Lcd "Pintu terbuka" Status = 1 Enable Interrupts 'enable the use of interrupts Return Buka_kunci: A1 = 0 B1 = 1 Waitms 500 A1 = 0 B1 = 0 Wait 1 Return '========================================================== 'Sub rutin ngunci Ngunci: A1 = 1 B1 = 0

Page 111: Sistem Keamanan Pada Sebuah Pintu Berbasis Mikrokontroller AT89S51

Waitms 500 A1 = 0 B1 = 0 Wait 1 Return '========================================================== 'Sub rutin interupsi timer Timer_0_int: If Infra_count < 150 Then Incr Infra_count New_ir_command = 0 Else New_ir_command = 0 If Infra_count_old <> 0 Then New_ir_command = 1 End If End If Timer_0_int_end: Return '========================================================== 'Sub rutin Interupsi Ekternal Int0_int: If Infra_count = 150 Then Infra_count = 0 'start receive (Infra_count=0) New_ir_command = 0 Infra_count_old = 0 Infra_command = 0 N = 0 End If Segb1 = Infra_count - Infra_count_old If Segb1 > 5 Then Set Infra_command.15 Else Reset Infra_command.15 Infra_count_old = Infra_count Shift Infra_command , Right Incr N Int0_int_end: Return End '==========================================================