LAPORAN PROYEK AKHIR

PERANCANGAN SISTEM DIGITAL

“MOTION DETECTOR CAMERA BERBASIS PROGRAMMABLE

LOGIC DEVICES “

DISUSUN OLEHNAMA : DEKY MULYANA

NIM : J3D113046

KELAS : TEK B/P2

PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK KOMPUTER

PROGRAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2014

2

LEMBAR PENGESAHAN

“MOTION DETECTOR CAMERA BERBASIS PROGRAMMABLE

LOGIC DEVICES “

Disusun Oleh

NAMA : DEKY MULYANA

NIM : J3D113046

KELAS : TEK B/P2

i

ASISTEN DOSEN

DOSEN

ASEP SUHERI, ST, MT.

KATA PENGANTAR

Kita panjatkan puji dan syukur kehadirat ALLAH Yang

Maha Esa, karena berkat rahmatnya penulis bisa

menyelesaikan proposal ini, serta mudah-mudahan hasil

dari pembuatan proposal ini dapat bermanfaat khususnya

bagi penulis, dan umumnya kepada teman-teman, dan

mahasiswa yang membutuhkan materi yang terdapat pada

proposal ini.

Tujuan dari pembuatan proposal ini untuk memenuhi

tugas serta melengkapi proyek pembuatan rangkaian, pada

Praktikum Perancangan Sistem Digital dan judul proyek

penulis yaitu “MOTION DETECTOR CAMERA BERBASIS

PROGRAMMABLE LOGIC DEVICES “Penulis ucapkan terima kasih kepada segenap pihak

yang telah membantu penyelesaian proposal ini

khususnya dosen dan asisten mata kuliah Perancangan

Sistem Digital yang memberikan sedikit banyak ilmu yang

penulis butuhkan untuk proposal ini, serta pihak-pihak

yang telah membantu dalam penyelesaian proposal ini.

Penulis sadar akan segala kekurangan dari penulisan

ini. oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun

ii

penulis harapkan dari pembaca, khususnya dosen dan

asisten mata kuliah Perancangan Sistem Digital serta

pihak-pihak yang telah membantu penyelesaian proyek dan

makalah ini, demi sempurnanya pembuatan makalah dan

proyek yang akan datang.

Bogor,

September 2014

Penulis

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN.....................................i

KATA PENGANTAR.......................................ii

DAFTAR ISI..........................................iii

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

PENDAHULUAN...........................................1

Latar Belakang Masalah..............................1

iii

Tujuan Kegiatan.....................................1

Metode Penulisan....................................2

Sistematika Penulisan...............................2

BAB II LANDASAN TEORI................................3

Sensor Motion Detector..............................3

Sensor PIR..........................................3

Motor DC............................................3

Driver L293D........................................4

Programmable Logic Device...........................4

PAL (Programmable Array Logic)......................5

GAL (Generic Array Logic)...........................5

BAB III MOTION DETECTOR CAMERA BERBASIS PROGRAMMABLE

LOGIC DEVICES..........................................7

Skema Rangkaian.....................................7

Alat Dan Bahan......................................7

Blok Rangkaian......................................8

State Diagram......................................10

State Table........................................11

Code Program Dengan Cupl...........................11

Cara Kerja Rangkaian...............................12

Blok Rangkaian.....................................12

BAB IV...............................................13

HASIL DAN BAHASAN....................................13

iv

Hasil Rancangan....................................13

Hasil Pengukuran...................................13

BAB V................................................14

PENUTUP..............................................14

Kesimpulan.........................................14

Saran..............................................14

LAMPIRAN............................................v

v

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang MasalahKamera merupakan alat elektronik yang bekerja

secara visual, yaitu menampilkan ke dalam bentuk citra

digital apa yang alat tersebut lihat. Dalam kehidupan

nyata, kamera difungsikan dalam bidang hiburan

(multimedia), bidang penelitian dan riset (sebagai

media yang menampilkan objek yang terlalu kecil), dalam

bidang keamanan (sebagai media pengawas dan merekam

berbagai kejadian ).

Dalam bidang keamanan, posisi kamera menjadi

masalah dalam pengambilan citra digital, karena kamera

yang digunakan merupakan kamera yang tidak bergerak

(static), yang hanya mendapatkan satu titik citra

digital, sehingga sulit dalam pemantauan beberapa titik

citra digital sekaligus yang hanya menggunakan satu

buah kamera saja . Pemantauan gerakan juga menjadi

masalah pada kamera static, karena kamera static tidak

dilengkapi dengan modul pendeteksi gerakan, sehingga

kamera static, terasa kurang lengkap dalam bidang

keamanan.

Rumusan Masalah1. Bagaimana membuat kamera static menjadi sebuah kamera

dynamic ?

1

2. Bagaimana menghubungkan pendeteksi gerakan menjadi

objek yang dideteksi penggerak kamera dynamic

tersebut?

3. Bagaimana menggerakkan suatu kamera dinamic melalui

suatu perancangan?

Tujuan KegiatanTujuan yang ingin dicapai pada pemuatan proyek ini

adalah :

1. Memperoleh pemahaman mengenai mata kuliah

Perancangan Sistem Digital, khususnya materi

Programable Logic Device.

2. Menyelesaikan proyek akhir mata kuliah Perancangan

Sistem Digital.

3. Mengimplementasikan materi yang di dapatkan di

mata kuliah Perancangan Sistem Digital, di

kehidupan kita sehari-hari.

Metode PenulisanDalam penyusunan proposal ini data-data diperoleh

dari percobaan oleh penulis, data sheet, dan referensi

baik dari internet maupun buku.

Sistematika PenulisanSistematika penulisan dalam proposal ini terdiri

dari 4 bab yang terdiri dari:

BAB I Pendahuluan

2

Pada bab ini, berisi tentang latar belakang

masalah mengenai proyek ini , tujuan pembuatan

proyek ini, serta metode penulisan dalam proposal

ini.

BAB II Landasan Teori

Pada bab ini berisi tentang sekilas berbagai macam

teori terkait pembuatan proyek Peracangan sistem

digital ini, mulai dari teori sensor pir,

motorstepper, hingga integrated circuit programmable logic

devices.

BAB III Motion Detector Kamera

Pada bab ini berisi tentang alat dan bahan

rangkaian motion detector kamera, diagram blok

rangkaian motion detector kamera, skema rankaian

motion detector kamera, state diagram, state table,

penyederhanaan peta karnaugh, dan listing kode

cupl rangkaian motion detector.

BAB IV Hasil Dan Bahasan

Pada bab ini berisi hasil dari pembuatan proyek

rangkaian motion detector kamera, hasil pengukuran

rangkaian sensor moton detector dan analis

rangkaian.

BAB V Penutup

3

Pada bab ini berisi kesimpulan mengenai hasil

akhir dari rangkaian motion detektor, saran untuk

para pembaca, saran untuk dosen dan asisten

pengajar.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

Sensor Motion DetectorSensor motion detector adalah kumpulan perangkat

yang berisi sensor elektronik yang mendeteksi perubahan

kondisi berdasarkan pergerakan di dalam bidang pandang.

Pada dasarnya ada tiga jenis sensor sebagai mata

yaitu :

Sensor infra merah pasif (mendeteksi panas tubuh).

Sensor ultrasonic (mengirimkan gelombang dan

menangkap gelombang pantul untuk mendeteksi adanya

gerakan)

Sensor mikrowave (mengirimkan sinyal microwave dan

menangkap pantulannya dari obyek bergerak)

Sensor PIRPIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor

berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor

infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan

fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR

LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya

merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif

yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi

olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini

biasanya adalah tubuh manusia.

5

Motor DCMotor DC memerlukan suplai tegangan yang searah

pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi

mekanik. Bagian utama motor DC adalah stator dan rotor

dimana kumparan medan pada motor dc disebut stator

(bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar

disebut rotor (bagian yang berputar).

Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan

satu lilitan yang bias berputar bebas di antara kutub-

kutub magnet permanen. Catutegangan dc dari baterai

menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh

komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung

lilitan.

Driver L293DIC L293D adalah IC yang di desain khusus sebagai

driver motor DC dan dapat dikendalikan dengan rangkaian

TTL maupun mikrokontroler. Motor DC yang dikontrol

dengan driver IC L293D dapat dihubungkan ke ground

maupun ke sumber tegangan positif karena di dalam

driver L293D sistem driver yang digunakan adalah totem

pool. Dalam 1 unit chip IC L293D terdiri dari 4 buah

driver motor DC yang berdiri sendiri sendiri dengan

kemampuan

6

mengalirkan arus 1 Ampere tiap drivernya. Sehingga

dapat digunakan untuk membuat driver H-bridge untuk 2

buah motor DC. Konstruksi pin driver motor DC IC l293D

adalah sebagai berikut. Konstruksi Pin Driver Motor DC

IC L293D

Pin Driver IC L293D

Programmable Logic DevicePembagian komponen elektronika berdasarkan

sifatnya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu : non

programmabel dan programmabel. Komponen non programmabel,

adalah komponen elektronika yang fungsinya tetap :

pasif (R, L, C, Dioda, IC) dan aktif (Transistor,

IC).Komponen Programmabel, adalah komponen yang

fungsinya tergantung pada program yang diberikan.

Jenis-jenis bentuk fisik rangkaian komponen programabel

diantaranya :

- PLD (Program Logic Device) -> Tidak dapat dipprogram

ulang

7

- PAL (Pragrammble Array Logic) -> Dapat diprogram

ulang

- GAL (Generic Array Logic) -> Dapat diprogram ulang

- FPGA (Field Programabel Gate Array) -> Dapat

deprogram ulang

PAL (Programmable Array Logic)Sifat pemprograman : dapat diprogram secara manual

atau menggunakan bantuan computer. Program PALASM +

EPROM (Erasable Programabel Read Only Memory)

Porgrammer. Sifat program memutus fuse. Dengan program

pada PAL dapat : read/write dan menyimpan intern maupun

ekstern (dari ke disket, CD, Hardisk, dll).

GAL (Generic Array Logic)Sifat pemrograman : termasuk EEPLD (Electrically

Erasable PLD). Memiliki Register, Clock, dan Alamat.

Dapat diprogram dengan bantuan komputer, untuk

menghapus program dapat digunakan universal programmer.

Arsitektur GAL(Generic PAL) diperkenalkan oleh

Lattice pada awal tahun 1980-an. GAL berisi beberapa

pengembangan penting dari rancangan PAL yang pertama

kali, yaitu:

1. Adanya tambahan berupa sel output (dinamakan

Macrocell) yang berisi flip-flop, beberapa gerbang

8

logika dasar dan multiplekser. Macrocell sendiri

bersifat programmable sehingga bisa dioperasikan

dengan beberapa cara.

2. Adanya sebuah sinyal feedback dari Macrocell ke

susunan yang bersifat programmable. Hal ini

menyebabkan kemampuan sirkuit lebih beraneka ragam.

3. Adanya EEPROM yang lebih baik daripada sekedar PROM

atau EPROM. Sebuah penanda elektronik untuk

identifikasi juga merupakan salah satu pengembangan

chip dari PAL ke GAL.

Pada perkembangan awal, GAL hanya berupa

SPLD(Simple PLD) yang masih dihasilkan dalam paket

terpisah. Selanjutnya, GAL kemudian dilengkapi dengan

berkas dasar yang terdapatsecara umum pada

CPLDs(kecuali pada CPLD Cool Runner dimana masih

menggunakan standar PLA).

FPGA (Field Programmable Gate Array)

Merupakan komponen programabel yang sudah komplek

bentuk fisik rangkaian dan cara pemrogrammannya. FPGA

mempunyai beberapa keluarga diantara adalah LCA (Logic

Cell Array). Dalam amplikasinya, LCA dapat digabungkan

dengan komponen mikrokontroler, dan bertindak sebagai

alat bantu untuk meningkatkan kinerja mikrokontroler.

9

      FPGA (Field Programmable Gate Array) mengandung

makna, yaitu Field Programmable yaitu rangkaian yang dapat

diprogram ulang. Sedangkan, Gate Array dapat dikatakan

sebagai rangkaian logika yang memiliki interkoneksi

sehingga dapat dikonfigurasi antara yang satu dengan

yang lain. 

      Sehingga didapatkan definisi FPGA (Field

Programmable Gate Array) yaitu rangkaian digital yang

dapat diprogram ulang yang terdiri dari gerbang logika

yang memiliki interkoneksi, sehingga dapat

dikonfigurasi antara yang satu dengan yang lain.

10

BAB III

MOTION DETECTOR CAMERA BERBASIS PROGRAMMABLE

LOGIC DEVICES

Skema Rangkaian

Alat Dan Bahan-Sensor PIR SR501

-IC PAL16V8

-Resistor 100 ohm

-Relay AC 220 V

-PCB

-Timah

-Trimpot 10 K

-IC LM 358

-Solder

-Trafo

-Regulator Tegangan 7805

-Motor DC 12 Volt

-Kamera CCTV mini USB

-Led

-Driver Motor L293D

11

Blok Rangkaian

A. Blok Sensor Fungsi dari blok rangkaian

adalah membaca pergerakan dari

luar, kemudian sensor akan

mengubah ke dalam bentuk digital

(logika 0 dan logika 1) yang

dihubungkan dengan port input pada

blok selanjutnya. Ketika sensor

mendeteksi suatu pergerakan maka

sensor akan mengeluarkan output

berlogika high (logika 1).

Penggunaan dua buah sensor mengacu pada

pergerakan kamera, ketika sensor 1

mendeteksi pergerakan, maka kamera akan

mengarah ke posisi dimana sensor 1

berada, begitupun jika sensor 2

mendeteksi adanya suatu pergerakan maka

kamera akan mengarah ke posisi sensor 2.

B. Blok IC PAL16V8

Blok ini merupakan inti

dari rangkaian detector

motion kamera, melalui blok

12

ini, logika dari rangkaian sensor motion detector dapat

berjalan, karena ic ini dibangun berdasarkan program

menggunakan bahasa CUPL, sehingga sebuah output dapat

diatur sesuai dengan keaadaan input yang dihubungkan.

Adapun fungsi dari pin ic in antara lain :

A. PIN 1 : CLOCK // Untuk menghubungkan ic dengan

detak/clock, agar siklus waktu state diagram dapat

berjalan kontinyu.

B. PIN 2-9 : INPUT 1-9 //Untuk menghubungkan ic dengan

alat masukan elektronik, seperti Sensor ataupun

kendali dari rangkaian lain.

C. PIN 10 : GND //Untuk menghubungkan ic dengan sumber

tegangan ground.

D. PIN 11 : OE //Untuk mengaktifkan kendali input

terhadap output, untuk mengaktifkannya cukup

dihubungkan dengan logika 0 atau GND.

E. PIN 12-19 : OUTPUT 0-7 //Untuk memberikan hasil

logika dari pemprosesan logika. Output bisa

dihubungkan dengan driver (pengendali) atau beban

(led, motor, atau relay).

F. PIN 20 : VCC //Untuk Untuk menghubungkan ic dengan

sumber tegangan vcc. Yaitu sebesar +5

volt.

C. Blok Driver Motor

Fungsi dari blok ini adalah

menghubungkan ic pal dengan motor DC

melalui sebuah perantara driver

13

sebagai cara untuk memberikan tegangan besar dengan

kendali input yang hanya memerlukan tegangan kecil.

Driver motor stepper bisa menggunakan ic l293D atau

dengan 2 buah transistor.

D. Blok Power Supply

Fungsi dari rangkaian ini

adalah menyediakan tegangan

masukan sebesar +12volt untuk

tegangan driver motor stepper

dan driver relay, dan +5 volt

untuk tegangan pal16v8 dan sensor pir sr501.

State Diagram

14

15

State Table

16

Code Program Dengan Cupl

Cara Kerja RangkaianKetika sensor 1 mendeteksi adanya pergerakan maka

sensor 1 akan memberikan input ke pld, kemudian pld

akan menggerakkan motor DC ke a rah kanan , agar tidak

terjadi pergerakan yang tidak diinnginkan maka setelah

motor mencapai ujung yang telah ditetapkan maka motor

stepper akan mengaktifkan limit switch 1, sehingga motor

DC berhenti pada posisi yang telah ditetapkan. Ketika

sensor 2 mendeteksi adanya pergerakan maka motor

17

stepper bergerak ke arah kiri, motor akan berhenti

setelah motorDC menyentuh limit switch 2,.

Blok Rangkaian

18

BAB IV

HASIL DAN BAHASAN

Hasil Rancangan

Hasil PengukuranKeadaan Motor + Motor - Keterangan

Sesnor pir 1

mendeteksi

ON OFF Kamera

berputar ke

kananSensor pir 2

mendeteksi

OFF ON Kamera

berputar ke

kiriKedua Sensor N/A N/A Keadaan yang

19

Mendeteksi dilarangSesnor tidak

mendeteksi

apapun

N/A N/A Keadaan yang

dilarang

20

BAB V

PENUTUP

KesimpulanIc PLD berguna untuk pemasangan logika dan

pengendali rangkaian, dengan ic ini bisa digunakan

untuk berbagai macam rangkaian yang menggunakan satu

atau beberapa logika yang output nya dapat diatur

sesuai kebutuhan.

Saran

Pada proyek psd hanya dapat digunakan beberapa

logika keluaran input dan output. Sehingga untuk

logika yang lebih dan kompleks pld tidak bisa

menjangkaunya.

Pada proyek psd, ic pld tidak dapat digunakan

untuk keluaran LCD.

Pada proyek psd, tidak terdapat memori, sehingga

kita harus memakai memori tambahan.

Kemampuan alat dalam mengukur ditentukan juga oleh

kemampuan sensor dalam mendeteksi sebuah

pergerakan.

Kemampuan pergerakan arah kamera sangat terbatas

21

22

LAMPIRAN

v

vi

vii

viii

ix