sistem otomatisasi mobil dengan menggunakan

Jurnal KomTekInfo Fakultas Ilmu Komputer, Volume 1, No. 1, Juni 2014
ISSN : 2356-0010
SISTEM OTOMATISASI MOBIL DENGAN MENGGUNAKAN
PASSWORD DIDUKUNG OLEH MICROCONTROLLER
AT89S51 DAN BAHASA PEMROGRAMAN ASSEMBLER
Elmi Rahmawati, S.Kom, M.Kom, Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Putra Indonesia YPTK Padang
e-mail : [email protected]
Abstract - Utilization password and mechanical doors down ride will give many advantages. In
addition to improving efficiency and effectiveness, models of garage doors can be made simple. This
allows passwords combined with other mechanical door course, by replacing the password first.
Key Words :: microcontroller,asembler
PENDAHULUAN
Di era yang semakin canggih sekarang ini dan
semakin sulit juga untuk mendapatkan lahan
yang luas. Disamping itu keamanan
merupakan faktor yang sangat utama,
keamanan disini tentunya kita mengacu
kepada banyaknya pencurian mobil. Pencurian
mobil ini tidak hanya terjadi pada saat mobil
yang dipakiran tetapi juga terjadi pada mobil
yang diparkir dihalaman rumah, bahkan mobil
yang ada didalam garasepun bisa hilang.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut dapat
ditutupi dengan pemanfaatan teknologi.
Teknologi
password
sebagai
media
pengamanan pada sistem otomatisasi garase
mobil. Didukung juga dengan pembangunan
mekanik yang dikhususkan untuk menurunkan
dan menaikkan pintu dari garase mobil.
Dengan menggunakan password yang
dihubungkan ke mekanik pintu, sehingga pintu
akan terbuka dan tertutup dengan sendirinya.
Dengan demikian pemanfaatan password dan
mekanik pintu yg otomatis tersebut akan
meningkatkan keamanan mobil.
Pemanfaatan password dan mekanik pintu
turun naik akan memberi banyak keuntungan.
Selain meningkatkan effisiensi dan efektifitas,
model dari pintu garase dapat dibuat
sederhana. Ini memungkinkan password
digabungkan dengan mekanik pintu yang lain
tentunya dengan mengganti passwordnya
terlebih dahulu.
KONSEP TEORI
Tujuan
pengendalian
adalah
untuk
menciptakan hasil kerja yang optimal sesuai
dengan output yang diharapkan dan memiliki
kesalahan sekecel mungkin. Pada setiap karya
manusia yang dapat dikategorikan sebagai
mesin- mesin adalah mekanisme, terdiri atas
bagian-bagian yang terpasang mati dan
bagian-bagian yan gterpasang bergerak untuk
melaksanakan pengubahan gaya, gerak atau
listrik dapat menghasilkan suatu usaha. Tidak
Sistem Otomatisasi Mobil . . .
ada sifatnya yang tidak terkendali, baik itu
dikendalikan langsung oleh manusia sebagai
operator maupun yang terkendali secara
otomatis berdasarkan rancangan kerja mesin
tersebut. (Wasito,2001).
Konrtol automatik telah memegang peran
yang sangat penting dalam perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi. Disamping
sangat diperlukan pada pesawar ruang
angkasa, peluru kendali, sistem pengemudian
pesawat, dan sebagainya, kontrol automatik
telah menjadi bagian yang penting dan terpadu
dari proses-proses dalam pabrik dan industri
modren. Sebagai contoh, kontrol automatik
sangat diperlukan dalam operasi-operasi di
industri untuk mengontrol tekanan,temperatur,
kelembapan, dan aliran. Dalam industri proses
antara lain pengerjaan dengan mesin perkakas,
penanganan, dan perakitan bagian-bagian
mekanik dalam industri mekanik dan
sebagainya [(Katsuhiko,2001),terjemahan].
Mikrokontroller AT89S51
Mikrokontroller, sebagai suatu terobosan
teknologi mikroprosesor hadir memenuhi
kebutuhan pasar dan teknologi baru. Sebagai
teknologi baru,yaitu teknologi semikonduktor
dengan kandungan transistor yang lebih
banyak namun hanya memutuhkan ruang yang
kecil serta diproduksi secara masal yang
membuat harganya lebih murah (dibandingkan
dengan mikroprosesor). Sebagai kebutuhan
pasar mikrokontroller hadir untuk memenuhi
selera industri dan konsumen akan kebutuhan
dan keinginan peralatan yang lebih canggih.
Mikrokontroller AT89S51 merupakan salah
satu mikrokontroller keluaran ATMEL dengan
4 K byte flash perom (Programble and
Erasabel Read Only memory), AT89S51
merupakan
memori
dengan
teknologi
nonvolatile memory, isi memori tersebut dapat
diisi ulang ataupun dihapus berkali-kali.
Memori bisa digunakan sesuai dengan
program dan fungsinya.
31
Jurnal KomTekInfo Fakultas Ilmu Komputer, Volume 1, No. 1, Juni 2014
ISSN : 2356-0010
dengan garis magnetik yang berusaha
menyusut. Ini mengatasi tegangan pegas dan
menarik armatur kearah inti sehingga menutup
kontak relay.
Gambar 1. Kaki pin out MCS-51
Resistor
Resistor adalah komponen dasar elektronika
yang digunakan untuk membatasi jumlah arus
yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai
dengan namanya resistor bersifat resistif dan
umumnya terbuat dari bahan karbon. Dari
hukum Ohms diketahui, resistansi berbanding
terbalik dengan jumlah arus yang mengalir
melaluinya.satuan resistansi dari suatu resistor
disebut Ohm. Tipe resistor yang umum adalah
berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di
kiri dan kanan. Pada badannya terdapat
lingkaran membentuk gelang kode warna
untuk memudahkan pemakai mengenali besar
resistansi tanpa mengukur besarnya dengan
Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah
standar manufaktur yang dikeluarkan olrh EIA
(Electonic Industies Assosiation).
Kapasiror
Kapasitor
(kondensator)
yang
dalam
rangkaian elektronika dilambangkan dengan
huruf “C” adalah suatu alat yang dapat
menyimpan energi/muatan listrik di dalam
medan listrik, dengan cara mengumpulkan
ketidak seimbangan internal dari muatan
listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael
Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut
Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang
artinya luas permukaan keping tersebut.
Relay
Relay pada dasarnya adalah kumparan sebuah
inti feromagnetik dan sebuah armatur yang
dapat bergerak, yang merupakan sebuah inti
feromagneik tempat dipasangnya kontak yang
dapat berfungsi sebagai penyambung dan
pemutus arus. Apabila arus mengalir melalui
kumparan, maka intinya akan mengalami
pemagnetan dan pasa inti ini timbul garis gaya
yang juga melalui armatur dan badan
relay.kesenjangan antara inti dan armatur di isi
Sistem Otomatisasi Mobil . . .
Dioda
Dioda merupakan peralatan semikonduktor
dua terminal yang mengizinkan arus untuk
mengalir hanya ke satu arah, tidak bisa
sebaliknya. Arus (tegangan) bolaik balik
diubah menjadi arus searah. Setiap peralatan
yang memberikan resistansi rendah ke arus
menurut satu arah dan resistansi tinggi pada
arah yang berlawanan dinamakan penyearah.
Karena resistansi maju dari dioda rendah dan
resistansi baliknya sangat tinggi, sehingga
dioda dapat digunakan sebagai penyearah
(http://wikipedia.org/wiki/dioda).
Dioda
semikonduktor terbuat dari dua potongan
bahan semi konduktor yang tipenya saling
berlawanan dan saling bersambungan. Salah
satu bahan tipe-p dan lainnya bertipe-n. Jika
dua bahan semikonduktor terbentuk dan
sambungan tunggal disebut dioda.
Motor DC
Motor DC adalah suatu mesin yang berfungsi
mengubah tegangan listrik DC menjadi tenaga
mekanis dinama tenaga gerak merupakan
putaran dari rotor. Pada prinsipnya motor arus
searah dapat dipakai sebagai generator arus
searah. Motor terdiri dari dua bagian yaitu
strator dan rotor, Starator atau bagian diam
terdiri dari magnet permanen, dan Rotor atau
bagian yang berputar terdiri dari kumparan –
kumparan tembaga yang ditanam dicelah –
celah inti besi rotor.
Kumparan – kumparan tembaga pada rotor
sama prinsipnya seperti konduktor, dimana
setiap konduktor yang mengantar arus
mempunyai medan magnet disekelilingnya.
Kuat medan magnet tergantung dari kuat arus
yang mengalir.[(Depari,1992)]
Transformator
Transformator berguna untuk mengubah
tegangan ke tegangan lain. Transformator
step-up meningkatkan tegangan, sedangkan
transformator
step-down
menurunkan
tegangan. Pada umumnya catu daya
menggunakan transformator step-down untuk
mengurangi tegangan tinggi (220V) menjadi
tegangan
lebih
kecil
[(www.hsimotors.com.2003),terjemahan ].
Kumparan (koil) input disebut dengan koil
primer dan koil output disebut dengan
sekunder. Tidak terdapat hubungan listrik
antara kedua koil tersebut, walaupun keduanya
terhubung dengan medan magnet yang
terbentuk didalam inti besi pada transformator.
32
Jurnal KomTekInfo Fakultas Ilmu Komputer, Volume 1, No. 1, Juni 2014
Garis tengah pada simbol menyatakan inti
transformator.
2.
Integreted Circuit (IC)
IC (Integreted Circuit) merupakan suatu
komponen semikonduktor yang didalamnya
terdapat puluhan, ratusan atau ribuan bahkan
lebih komponen dasar elektronik yang terdiri
dari sejumlah komponen resistor, transistor,
dioda, dan komponen semikonduktor lainnya.
Komponen dalam IC tersebut membentuk
suatu rangkaian yang terintegrasi menjadi
sebuah rangkaian berbentuk chip kecil.
Assembler
Bahasa Assembly adalah bahasa komputer
yang posisinya antara bahasa mesin dan
bahasa level tinggi. Program yang ditulis
dalam bahasa assembly terdiri dari label. Kode
mnemonic dan sebagainya. Biasanya disebut
dengan source code (program sumber) tapi
sebelum program itu dijalankan harus
diterjemahkan terlebih dahulu ke bahasa
mesin dalam bentuk biner. Program sumber
dibuat dengan program editor biasa,
selanjutnya program sumber diterjemahkan ke
bahasa mesin dengan menggunakan program
assembly. Hasil program assembly tersebut
disebut dengan “Assembly Listing atau
Program Objek”.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
ISSN : 2356-0010
untuk membuka dan menutup pintu
garase.
Sistem kontrol berfungsi memproses
perintah yang di inputkan oleh user.
MC89S51
merupakan
tempat
tersimpannya semua perintah yang
ada untuk prngontrolan otomatisasi
garase mobil.
Modul Program merupakan perincian
program otomatisasi garase mobil.
Motor DC merupakan penggerak dari
pintu garase.
Driver motor perupakan rangkaian
dari motor dc yang dipakai.
Alarm motor jika terjadi penginputan
password yang salah aka alrm akan
berbunyi.
Keypad merupakan jalan untuk
masuk kedalam sistem dengan cara
memasukan password yang telah
ditentukan.
Data Flow Diagram
Adapun gambar 3.2 berikut merupakan DFD
level 0 yang diuraikan berdasarkan pada
context diagram yang dimaksud.
ANALISA PERANCANGAN
Context diagram
Context diagram adalah pendefinisian
terhadap sisem yang akan dirancang yang
bersifat menyeluruh. Context diagram
digunakan untuk memudahkan proses
penganalisaan terhadap sistem yang dirancang
secara keseluruhan. Adapun context diagram
dapat dilihat pada gambar 3.1 dibawah ini
merupakan context diagram yang dimaksud.
Gambar 3. Data Flow Diagram
Gambar 2. Context Diagram
Dari gambar context diagram dapat dilihat
bahwa:
1. User atau operator meberikan
perintah ke sistem pengontrolan
garase berupa password untuk masuk
kedalam sistem pengontrolan garase
Sistem Otomatisasi Mobil . . .
HASIL
Dari Data Flow Diagram dapat dijelaskan
prinsip kerja sistem sebagai berikut:
1. User mengentrikan password ke
keypad yang terletak didalm ruangan.
2. Keypad mengirimkan sinyal digital 7
bit diproses Password atau instruksi
tersebut diproses dan dikirim ke
33
Jurnal KomTekInfo Fakultas Ilmu Komputer, Volume 1, No. 1, Juni 2014
3.
4.
5.
6.
7.
microcontroller untuk diolah dan
disesuaikan dengan program yang
telah
di
download
oleh
microcintroller sebelumnya.
Hasil eksekusi akan dikirimkan lagi
ke MC89S51.
Untuk menggerakkan motor dc maka
MC89S51 akan mengirimkan sinyal
digital 3 bit berupa perintah
membuka dan menutup garase mobil.
Sinyal digital 3 bit akan masuk
kedalam rangkaian driver motor.
Rangkaian driver motor akan keluar
berupa sinyal analog dimana proses
yang terjadi adalah pemberian supply
tegangan untuk menggerakkan motor
DC.
Seandainya password yang dientrikan
salah
maka
MC89S51
akan
memberikan
perintah
untuk
mengecek data yang dientrikan benar
atau salah. Jika password yang
dientrikan salah maka alarm akan
berbunyi dengan sendirinya.
2.
3.
4.
5.
6.
ISSN : 2356-0010
membuka pintu garase mobil sesuai
dengan instruksi yang dientrikan.
Modul program berfungsi untuk
mengolah data yang diinputkan oleh
operator.
Rangkaian
sistem
minimum
mengirimkan bit data kepada masingmasing driver yang aktif sesuai
dengan perintah dari user.
Alarm
berfungsi
jika
terjadi
kesalahan
dalam
penginputan
password oleh user.
Berdasarkan instruksi program yang
telah dikirimkan oleh rangkaian
sistem minimum ke motor, maka jika
motor yang aktif berfungsi untuk
membuka pintu garase, maka
terbukalah pintu garase secara
otomatis.
Seandainya motor yang aktif
berfungsi untuk menutup garase
mobil, maka pintu garase akan
menutup secara otomatis
Prinsip Kerja Alat
Blok Diagram Alat
Adapun blok diagram alat dapat dilihat pada
gambar berikut ini:
Gambar 4. Blok Diagram Alat
Pada gambar 3.3 Blok Diagram dapat dilihat
bagaimana bhubungan atau proses yang
dilakukan oleh sistem otomatisasi garase
yaitu:
1. Operator atau user berfungsi untuk
mengentrikan
password
atau
indtruksi untuk menutup dan
Sistem Otomatisasi Mobil . . .
Pada perancangan alat ini diupayakan
penggunaan sistemyang seefisien mungkin
hanya dengan menggunakan keypad sebagai
interface antara user dengan sistem. Pertama
user akan mengentrikan password sesuai
dengan program yang telah ada, misalnya
password yang dientrikan untuk membuka
pintu dari garase mobil, password yang
diinputkan tersebut akan masuk ke MC89S51
dimana didalam MC89S51 tersebut telah
terdapat program berbasis bahasa assembler,
seandainya password yang dientri benar dan
ditekan tombol buka, maka driver motor dari
penggerak pintu akan aktif dan dengan
sendirinya pintu akan terbuka secara perlahan.
Garase mobil akan tertutup dengan cara,
menekan tombol tutup. Kalau ingin
mengeluarkan mobil dari garase tinggal
menginputkan password yang sama saat
memasukkan mobil kedalam garase, jika
password yang di entrikan benar maka pintu
garase mobil akan terbuka secara perlahan.
Supaya garase tertutup kembali maka kita
tinggal menekan tombol untuk menutup pintu
dari garase.
Rancangan Fisik Alat
Alat yang dirancang merupakansebuah
miniatur dari peralatan yang sesungguhnya.
Gambar 3.4 memperlihatkan rancangan
keseluruhan dari sistem yang dirancang.
Gambar 5. Rancangan Fisik Alat
Analisa Rangkaian
34
Jurnal KomTekInfo Fakultas Ilmu Komputer, Volume 1, No. 1, Juni 2014
Beberapa aspek yang perlu dikembangkan
dlam pemahaman terhadap sistem merupakan
satu kesatuan produser inti dari sistem
tersebut. Sistem dikatakan lengkap bila dalam
mencapai tujuan yang telah ditetapkan terjadi
interaksi antara sub bab berikut ini dijelaskan
mengenai analisa perancangan masing
rangkaian yang mendukung tercapainya tujuan
pembuatan alat.
Rangkaian Mikrokontroller MC89S51
Sistem minimum merupakan rangkaian
minimum yang digunakan untuk mengaktifkan
microkontroller. Dapat dilihat pada gambar
3.5.
ISSN : 2356-0010
Gambar 7. Rangkaian Driver Motor
Sebuah motor DC akan berputas bila diberi
tegangan, berputar ke akan bila diberi
tegangan forward. Dan berputar kekiri bila
diberikan tegangan reverse. Dengan kata lain,
motor DC akan berputar berlaiana arahbila
dibalikkan polaritasnya. Maka dari itu,
dibutuhkan sebuah rangkaian yang bisa
membalikkan polaritas tegangan. Tetapi
rangkaian untuk membalikkan polaritas
tegangan harus disertai dengan sistem
pengaman, agar tegangan pada saat forward
tidak bertabrakan dengan tegangan untuk
reverse, atau dengan kata lain hubungan
singkat tengangan.
Rangkaian Keypad
Rangkaian keypad dapat dilihat dapa gambar
3.7 berikut ini.
Gambar 6. Rangkaian Sistem Minimum
Pin mikrokontroller terdidri dari 40 pin yang
terdiri dari 4 buah port. Dari gambar diatas
dapat kita lihat bahwa port 0, 1, 2, dan 3.
P0.0, P0.2, dan P0.3 digunakan sebagai output
dari rangkaian motor P0.4 output alram. Port 1
digunakan sebagai input dari keypad.
Rangkaian MC89S51 diberi arus + 5 volt pada
kaki 40 dan 0 pada kaki 20.
Rangkaian Driver Motor
Pada gambar dibawah ini dapat dilihat
hubungan Mikrokontroller 89S51 dengan
motor dc.
Sistem Otomatisasi Mobil . . .
Gambar 8. Rangkaian Keypad
Rangkaian keypad terdiri dari beberapa
komponen yaitu resistor 330 Ohm, relay 12 V,
swich tombol. Prinsip kerja rangkaian keypad
35
Jurnal KomTekInfo Fakultas Ilmu Komputer, Volume 1, No. 1, Juni 2014
ISSN : 2356-0010
ini adalah sumber teganagan 12 Volt masuk
kedalam rangkaian keypad melalui kaki
tengah relay akau kaki 2 relay 12 Volt. Arus
akan mengalir apabila tombol yang ditekan
(kode pin) yang dimasukkan benar.
Rangkaian Catu Daya
Rangkaian catu daya atau penurun tegangan
lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar
berikut. rangkaian tersebut berfungsi untuk
mengubah arus bolak balik atau arus AC (220
Volt) menjadi DC (searah). Komponen
rangkaian adaptor terdiri dari Trafo, dioda,
dan kapasitor.
Gambar 9. Rangkaian Catu Daya
Rancangan Program
Setelah dilakukan perancangan alat, maka
langkah selanjutnya adalah membangun
modul program yang dalam penelitian ini
menggunakan bahasa pemograman Assemby.
Dalam proses perancangan program diawali
dengan menentukan logika yang mendasari
program tersebut dimana pada penulisan ini
yang digunakan adalah flowchart.
PortA.1
Flowchart Pro
Dalam sub bab ini dijelaskan tentang
flowchartprogram yang menggambarkan
tentang algoritha dan logika program.adapun
flowchart yang dimaksud adalah sebagai
berikut.
Gambar 10. Flowchart Program
PAMBAHASAN
Langkah – alangkah pengoperasian alat adalah
sebagai berikut:
1. Rangkaian Mikrokontroller
AT89S51, rangkaian keypad,
rangkaian catu daya dan rangkaian
motor dc dihubungkan dan dipasang.
2. Setelah memastikan seluruh
rangkaian sudah terpasang dengan
benar atau tidak ada yang terhubung
singkat, maka peralatan di aktifkan.
Dari hasil pengujian, diketahui bahwa sistem
telah berjalan dapat berjalan dengan baik.
Pengentrian password melalui keypad telah
dapat terhubung ke Mikrrokontroller dan
motor dc berputar untuk membuka atau
menutup pintu.
KESIMPULAN
Kesimpulan sebagai berikut:
1. Dengan adanya sistem ini maka
penggun akan terbantu dalam hal
otomatisasi.
Sistem Otomatisasi Mobil . . .
36
Jurnal KomTekInfo Fakultas Ilmu Komputer, Volume 1, No. 1, Juni 2014
2.
3.
4.
Pada perancangan alat ini komponen
yang digunakan masih sederhana dan
mudah didapatkan dipasaran.
Bahasa
pemograman
assembler
mempunyai kemampuan yang sangat
baik dalam mengakses port untuk
mengendalikan perangkat keras yang
dirancang.
Pengontrolan yang dilakukan dari
sistem garase dapat memberikan
sistem keamanan yang lebih baik.
SARAN
Adapun saran-saran yang dapat diusulkan
sehubungan dengan penelitian ini adalah:
1. Rancangan sistem ini juga bidsa
diberi tambahan aplikasi lain yang
bersifat mendukung, sehingga sistem
alat yang dirancang menjadi jauh
lebih sempurna.
2. Dalam pembuatan jalur rangkaian
dengan PCB harus dilakukan dengan
cermat dan hati-hati, karena apabila
Sistem Otomatisasi Mobil . . .
ISSN : 2356-0010
terjadi kesalahan dalam pembuatan
jalur maka rangkaian tidak akan
bekerja dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA
Amirin, Tatang M. 2002 Pokok – Pokok Teori
Sistem. PT. RajaGrafindo Persada :
Jakarta.
Wasito, S, Data Sheet Book, PT. Elek Media
Komputindo, Jakarta, 1998.
http://en.wikipedia.org
http://www.topbgt.com
http://www.datasheetdir.com
http://www.atmel.com
37