MIKROPROSESOR
nama:Muzaki abdul ghoni
NIM:11.11.2589
Kelas:TI 11 D
APLIKASI COUNTER DENGAN MIKROKONTROLLER UNTUK MENGHITUNG PENONTON DI PINTU MASUK STADION DENGAN SENSOR PING DAN LED
.
Perkembangan teknologi yang
sangat pesat khususnya teknologi komputer, menyebabkan teknologi menjadi salah
satu media utama pertukaran informasi. Saat ini komputer digunakan hampir pada
setiap sisi kehidupan, baik itu bidang perekonomian, pendidikan, sosial budaya
dan sebagainya. Seiring dengan majunya teknologi tersebut maka semakin
banyaknya sisi kehidupan yang dapat dipermudah pengerjaanya dengan komputer.
Sehingga dengan komputer terciptanya software Bahasa Pemrograman Bascom yang
sebagian besar digunakan untuk membuat atau menciptakan alat elektronika yang
berbahasa Bascom. Software adalah suatu komponen didalam suatu sistem
data yang berupa program-program atau instruksi untuk mengontrol suatu sistem.
Pada umumnya istilah software menyatakan cara-cara yang menghasilkan
hubungan yang lebih efisien antara manusia dan komputer.
Perangkat elektronik yang
dibutuhkan untuk menjalankan rangkaian ini dengan cepat dan mudah. Salah
satunya menggunakan sensor ping dengan indikator LED. Sensor ping yang sering
digunakan pada rangkaian elektronika berfungsi untuk mengukur tinggi (jumlah)
suatu objek dari jarak 3 cm sampai 3 meter dengan hasil output berupa digital.
Penulis membatasi untuk membahas
sensor ping dengan antarmuka mikrokontroller menggunakan bahasa BASCOM-8051
dengan indikator LED di rangkaian simulasi penghitung jumlah penonton pada
pintu masuk stadion. Penulis melakukan perancangan suatu alat yang dapat
menghitung jumlah penonton di dalam stadion. Diharapkan dapat mengurangi resiko
bentrokan antara penonton dengan petugas.
Sensor pada saat ini sudah
menjadi suatu kebutuhan bagi manusia dalam aktivitas kehidupannya sehari-hari,
sebagai contoh ketika kita memasuki pintu mall yang terbuka sendiri atau
sensor pada saat mengeringkan tangan. Sensor merupakan komponen yang mempunyai
peranan penting dalam sistem pengaturan otomatis.
Sensor adalah suatu peralatan
yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal
dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi
kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya.(Didin Wahyudin, 2006)
Sensor optic atau cahaya adalah
sensor yang mendeteksi perubahan cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya
ataupun bias cahaya yang mengernai benda atau ruangan. Contoh; photo cell,
photo transistor, photo diode, photo voltaic, photo multiplier, pyrometer
optic, dan sebagainya. (www.electronicalab.com)
Parallax's PING))) ™ sensor
ultrasonik memberikan yang sangat murah dan mudah metode pengukuran jarak.
Sensor ini sangat cocok untuk sejumlah aplikasi yang mengharuskan Anda untuk
melakukan pengukuran antara benda bergerak atau stasioner. Tentu, aplikasi
robotik sangat populer namun Anda juga akan menemukan produk ini akan berguna
dalam sistem keamanan atau sebagai pengganti inframerah jika diinginkan. Anda
pasti akan menghargai status aktivitas LED dan penggunaan ekonomi hanya satu I
/ O pin. Langkah-langkah sensor jarak Ping menggunakan sonar, sebuah ultrasonik
(jauh di atas pendengaran manusia) pulsa ditransmisikan dari unit dan
jarak-ke-sasaran ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan untuk echo
kembali. Output dari sensor PING))) adalah variabel-lebar pulsa yang sesuai
dengan jarak ke target. Antarmuka ke Stamp BASIC dan Javelin Stamp
mikrokontroler adalah snap single (shared) I / O pin digunakan
untuk memicu sensor Ping dan "mendengarkan" untuk echo pulsa
kembali. Dan memicu cerdas terus-off yang memungkinkan PING))) ™ untuk
bekerja dengan BS1. Sebuah onboard header tiga-pin yang memungkinkan
PING))) yang akan dicolokkan ke Teknika, Vol. XXXII, No.1, Desember 2011 ISSN:
0854-3143 Nasron 38
dalam papan tempat memotong roti
solderless (pada Boe-Bot, misalnya), dan terhubung ke host melalui kabel servo
standar tiga pin ekstensi. (www.parallax.com)
Gambar 1 Sensor Ping
Sumber: www.parallax.com
LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda,
merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk
temuan lain setelah dioda. Strukturnya sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan
bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa
energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien mengeluarkan
cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang dipakai
adalah galium, arsenic dan phosphorus. Jenis doping yang berbeda
menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak adalah warna
merah, kuning dan hijau. LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua
warna bisa dihasilkan. Namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam
memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan
disipasi dayanya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam
ada yang persegi empat, bulat dan lonjong.
LED sering dipakai sebagai indikator yang masing-masing warna
bisa memiliki arti yang berbeda. Menyala, padam dan berkedip juga bisa berarti
lain. LED dalam bentuk susunan (array) bisa menjadi display yang besar.
(www.electronicalab.com)
Mikrokontroler
adalah mikroprosessor yang dirancang khusus untuk aplikasi kontrol, dan
dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu chip. AT89S52 adalah
salah satu anggota dari keluarga MCS-51/52 yang dilengkapi dengan internal 8
Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory), yang
memungkinkan memori program untuk dapat diprogram kembali. AT89S52 dirancang
oleh Atmel. (www.datasheet.com)
Gambar
2 Mikrokontroller AT89S52
Sumber:
www.datasheet.com
LCD merupakan
alat untuk menampilkan angka atau tulisan sehingga alat yang menggunakan LCD
ini akan terlihat professional. Penggunaan LCD ini tentu berbeda dengan
penggunaan Seven Segment (Peraga 7 ruas). Jika pada peraga 7 ruas adalah
merupakan alat pasif, maka LCD dapat dianggap sebagai alat aktif. Oleh karena
adanya prosesor tersebutlah, maka untuk menggunakan LCD harus menggunakan
sistim mikrokontroler ataupun dapat menggunakan parallel port pada
komputer. Hal ini tidak lain karena kita harus memberikan proses inisialisasi
terlebih dahulu sebelum menggunakan LCD. (http://blogpojok.com)
Gambar
3. LCD
Pada dasarnya perancangan bertujuan untuk memperoleh suatu
alat atau peralatan yang sesuai dengan karakteristik komponen yang digunakan
dan juga agar tidak terjadi kerusakan saat pemasangan komponen. Oleh karena
itu, pada tahap perancangan dalam pembuatan alat ini dilakukan beberapa langkah
diantaranya adalah pemilihan komponen yang sesuai kebutuhan dengan tetap
memperhatikan spesifikasi komponen-komponen yang ada pada rangkaian tersebut,
dan selanjutnya perancangan elektronik, mekanik sampai dilakukan pengujian
/pengetesan alat di laboratorium.
Rancang bangun
alat merupakan suatu perancangan yang dilakukan dalam mengerjakan suatu proyek
yang akan dijalankan dan diimplementasikan dalam suatu bentuk sketsa Teknika,
Vol. XXXII, No.1, Desember 2011 ISSN: 0854-3143 Nasron 39
rangkaian elektronika. Perencanaan merupakan suatu hal yang
dilakukan untuk mempermudah proses pembuatan alat. Dalam pembuatan alat
terdapat beberapa prosedur yang digunakan dalam proses perencanaan dan
perancangan bangun alat. Sebelum melakukan pembuatan alat maka langkah awal
adalah membuat suatu rancangan dimana pada perancangan dilakukan pembuatan
diagram blok dengan fungsi tertentu sesuai dengan spesifikasi alat yang
diharapkan. Pada perancangan dilakukan juga pemilihan komponen dan perhitungan
nilai komponen agar alat dapat bekerja baik dengan biaya yang relatif murah.
Perancangan
sistem ini dimaksudkan untuk mempermudah dalam proses rancang bangun alat. Untuk
mempermudah dalam perencanaan rangkaian, maka dibuat blok diagram alat sebagai
berikut:
Gambar
4. Blok diagram
Dari blok
diagram diatas, maka dibuatlah rangkaian sebagai berikut :
P0.0P0.1P1.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P2.0P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P3.0P3.7P3.6P3.5P3.4P3.3P3.2P3.1PSENALE/PROGXTAL
1XTAL 2RESETEA/VPPVCCGND+ 5V+ 5V6 MHz22pF22pF10uF/16V10KAT89S522200
u1 KLED78057812AC 15 VCTAC 15 V1N40021N4002+
5V+ 12V12345671098161514131211LCDM16321K10K+ 5VVoice RecordSpeakerLED+12 VLED510510510510+5 VBuzzer
Gambar
5. Rangkaian keseluruhan
Sumber:
Hari Wibawanto (2007)
Listing program penghitung jumlah penonton pada pintu masuk
stadion menggunakan sensor ping dengan indikator LED
$regfile = 89s52.dat
$crystal = 11059200 $large Config Lcd = 16 * 2
Config
Lcdpin = Pin , Db7 = P2.5 , Db6 = P2.4 , Db5 = P2.3 , Db4 = P2.2 , E = P2.1 ,
Rs = P2.0
Dim Waktu As
Word
Dim Jarak As
Single
Dim Karakter
As String * 6
Dim Hitung
As Word
Const Kecepatan
= 0.0344423779
Const
Satuanwaktu = 1.085
Ping Alias
P3.2
Config
Timer0 = Timer, Mode = 1,Gate = Internal
Waitms 1.000
Reset Ping
Cursor Off
Cls
Locate 1 , 1
: Lcd " PENGHITUNG "
Locate 2 , 1 : Lcd "JUMLAH PENONTON"
Wait 1
Cls
Locate 1 , 1
: Lcd "JUMLAH PENONTON"
Locate 2 , 1
: Lcd " "
P0 = 0
Gosub Voice Teknika, Vol. XXXII, No.1, Desember 2011 ISSN:
0854-3143 Nasron 40
Do
Gosub Kosong
Gosub Ukur
If Jarak < 80 Then
Gosub Jumlah
End If
If Hitung >= 10000 Then
Wait 10
P0.2 = 1
Return
Ukur:
Counter0 = 0
Set Ping
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
Reset Ping
Delay
Delay
Delay
Set Ping
NOP
NOP
NOP
Bitwait Ping, Set
Start Timer0
Stop Timer0
Reset Ping
Waktu = Counter0
Jarak = Satuanwaktu * Waktu
Jarak = Jarak / 2
Jarak = Jarak * Kecepatan
Karakter = Fusing(jarak , ###.#)
Return
Jumlah:
P0.3 = 1
Waitms 100
P0.3 = 0
Hitung = Hitung + 1
Locate 1 , 1 : Lcd "JUMLAH PENONTON"
Locate 2 , 7 : Lcd Hitung
Wait 1
Return
Kosong:
P0.0 = 0
P0.1 = 1
Return
Penuh:
P0.0 = 1
P0.1 = 0
Stop
P0.0P0.1P1.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P2.0P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P3.0P3.7P3.6P3.5P3.4P3.3P3.2P3.1PSENALE/PROGXTAL
1XTAL 2RESETEA/VPPVCCGND+ 5V+ 5V6 MHz22pF22pF10uF/16V10KAT89S522200
u1 KLED78057812AC 15 VCTAC 15 V1N40021N4002+
5V+ 12V12345671098161514131211LCDM16321K10K+ 5VVoice RecordSpeakerLED+12 VLED510510510510+5 VBuzzerTP
1TP 2TP 3TP 4TP 6TP 5TP 8TP 7TP 9
Gambar
6. Rangkaian keseluruhan
Sumber: Hari
Wibawanto (2007)Teknika, Vol. XXXII, No.1, Desember 2011 ISSN: 0854-3143 Nasron
41
Titik pengukuran
pada rangkaian catu daya pada saat LED hijau dapat dilihat pada TP4, TP5 dan
TP6. Hasil dalam pengukuran catu daya dapat dilihat pada tabel 2 sedangkan
titik pengukuran pada rangkaian mikrokontroller pada saat LED hijau dapat
dilihat pada TP4, TP5, TP6, TP7, TP8 dan TP9. Hasil dalam pengukuran catu daya
dapat dilihat pada tabel dibawah.
Tabel
1. Hasil pengukuran mikrokontroller
|
pada saat LED hijau Titik Ukur
|
V out
|
|
TP4
|
4,93
V
|
|
TP5
|
2,51
V
|
|
TP6
|
4,93
V
|
|
TP7
|
4,72
V
|
|
TP8
|
0,56
V
|
|
TP9
|
2,90
V
|
Dari hasil pengukuran dan pengamatan terhadap titik pengukuran pada output sensor ping dan mikrokontroller. Sinyal yang dihasilkan pada output sensor ping (TP5 ketika LED berwarna hijau) berupa pulsa yang merupakan tegangan port 3.2 dari mikrokontroller yang digunakan sebagai sinyal in/out sensor ping. Sedangkan pada output sensor ping (TP5 ketika LED berwarna merah) berupa sinus. Hal ini disebabkan karena sensor ping pada keadaan tidak menghitung objek didepannya lagi dan kembali ke keadaan awal mikro pada tegangan 5V.
Pada titik pengukuran output sensor ping (TP6 ketika LED berwarna hijau) berupa sinus yang merupakan tegangan kerja sensor ping 5V. sedangkan pada output sensor ping (TP6 ketika LED berwarna merah) berupa sinyal DC. Hal ini dikarenakan tegangan kerja sensor ping tidak ada/berhenti. Pada titik uji yang dilakukan pada output mikrokontroller di port 0.0 yaitu tegangan keluaran mikro untuk LED merah dan di port 0.1 yaitu tegangan keluaran mikro untuk LED hijau. Pada port 0.0 berlogik 0 sinyal yang didapat berupa sinyal sinus, karena adanya tegangan. Sedangkan port 0.1 berlogik 1 didapatkan hasil berupa sinyal sinus.
Pada titik pengukuran output sensor ping (TP6 ketika LED berwarna hijau) berupa sinus yang merupakan tegangan kerja sensor ping 5V. sedangkan pada output sensor ping (TP6 ketika LED berwarna merah) berupa sinyal DC. Hal ini dikarenakan tegangan kerja sensor ping tidak ada/berhenti. Pada titik uji yang dilakukan pada output mikrokontroller di port 0.0 yaitu tegangan keluaran mikro untuk LED merah dan di port 0.1 yaitu tegangan keluaran mikro untuk LED hijau. Pada port 0.0 berlogik 0 sinyal yang didapat berupa sinyal sinus, karena adanya tegangan. Sedangkan port 0.1 berlogik 1 didapatkan hasil berupa sinyal sinus.