SISTEM KEAMANAN PINTU GERBANG BERBASIS

SISTEM KEAMANAN PINTU GERBANG BERBASIS
MIKROKONTROLER AT89S51 MELALUI ANTAR MUKA PORT
SERIAL
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Mamenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya
Program Diploma III Ilmu Komputer
Oleh :
AGUS PUTRANTO
M3307003
PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini sangat pesat,
terutama di bidang teknologi mengakibatkan beberapa efek yang mempengaruhi
kehidupan masyarakat untuk melangkah lebih maju (modernisasi), berfikiran
praktis dan simple. Hal semacam ini memerlukan sarana pendukung yang
sederhana, praktis dan berteknologi tinggi. Salah satunya teknologi komputer
yang berperan disegala bidang kehidupan manusia. Sistem keamanan pintu
merupakan sebuah sistem yang penting, di mana untuk membuka pintu
tersebut hanya orang tertentu yang memiliki akses yang dapat keluar masuk.
Sistem keamanan pintu banyak digunakan dalam segala bidang, misalnya
pintu gerbang sebuah pabrik.
Sebuah pabrik yang berproduksi dalam jumlah banyak, pasti memiliki
sejumlah kendaraan yang banyak untuk menunjang proses distribusi barang.
Setiap saat, kendaraan-kendaraan tersebut keluar dan masuk pabrik dengan
jumlah, tujuan dan waktu yang berbeda-beda. Untuk mengawasi sejumlah
kendaraan, tentu kurang baik jika hanya ditangani oleh penjaga gerbang saja. Hal
ini memiliki kekurangan yang mungkin dapat terjadi misalnya, penjaga harus
memeriksa setiap sopir yang keluar masuk pabrik membawa kendaraan, penjaga
harus membuka dan menutup pintu gerbang setiap kali ada kendaraan yang
hendak masuk maupun keluar pabrik. Untuk menanggulangi hal tersebut, pihak
perusahaan harus menambah pengeluaran untuk membayar sejumlah petugas
penjaga pintu gerbang.
Dengan demikian, sangat berarti sekali jika proses pengawasan pintu
dibantu dengan penerapan teknologi, agar efisiensi dan proses pengawasannya
lebih terstruktur dan baik. Suatu teknik komunikasi data serial asinkron dapat
dilakukan antara mikrokontroler AT89S51 dengan komputer melalui RS-232.
Berdasarkan permasalahan tersebut maka dibuat suatu sistem keamanan pintu
gerbang berbasis AT89S51 dengan visual basic melalui antarmuka port serial.
ii
Alat ini menjadi salah satu solusi untuk lebih meminimalkan peran petugas
pengawas pintu, dikarenakan sebagian tugas lainnya digantikan oleh sistem
terprogram.
Komunikasi serial antara mikrokontroler dengan komputer digunakan
dalam sistem sekuritas karena mempunyai beberapa keunggulan yaitu mudah,
cepat dan akurat dalam mengolah data dan menyimpannya, serta harga yang
terjangkau. Maka dibuatlah sistem keamanan pintu gerbang
berbasis
mikrokontroler AT89S51 melalui port serial.
B. Rumusan Masalah
Untuk memudahkan pembahasan masalah dan pemahamannya, maka
dapat dirumuskan bagaimana membuat rancang bangun sistem keamanan pintu
gerbang berbasis Mikrokontroler AT89S51 melalui antar muka port serial dengan
visual basic?
C. Batasan Masalah
Pembatasan masalah dalam hal ini adalah merancang dan merealisasikan
alat yang dapat melakukan pengontrolan pintu gerbang dengan fasilitas com
serial pada komputer. Adapun spesifikasi alat yang dirancang adalah sebagai
berikut :
1. Bahasa Pemrograman yang digunakan adalah Bahasa pemrograman
bascom dan visual basic.
2. Data yang disimpan berupa id, nama, tanggal, jam dan pass key.
3. Teknik antarmuka dengan menggunakan port serial (Serial Com).
D. Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah tersebut diatas, maka tujuan dari pembuatan
tugas akhir ini adalah dapat menunjukkan prinsip kerja sistem mikrokontroler
untuk membuka pintu gerbang dengan password melalui antar muka port serial.
E. Manfaat
iii
Manfaat dari tugas akhir pembuatan Sistem Keamanan Pintu Gerbang
Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Melalui Antar Muka Port Serial yaitu sebagai
berikut :
1. Bagi Penulis
Alat tersebut direalisasikan dalam bentuk fisik sehingga dapat bermanfaat
bagi perkembangan dunia teknologi sebagai sistem sekuritas pada pintu
gerbang pabrik.
2. Bagi Masyarakat
Diharapkan dapat menjadi solusi sehingga dapat dimanfaatkan untuk
sekuritas pintu gerbang pada pabrik ataupun industri.
3. Bagi Mahasiswa dan Pembaca Lainnya
Merupakan tambahan referensi bacaan dan informasi khususnya bagi
mahasiswa jurusan Teknik Komputer yang sedang menyusun tugas akhir.
F. Metodelogi Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang digunakan dalam pembuatan Tugas Akhir
ini adalah metode literatur. Metode literatur merupakan studi pustaka untuk
menambah pengetahuan penulis dengan membaca literatur berupa buku, data dari
internet yang dapat menunjang pembuatan tugas akhir serta penulisan laporan
tugas akhir.
G. Sistematika Penulisan
Untuk mempermudahkan dalam pemahaman isi dari tugas akhir ini maka
diuraikan penulisan tugas akhir ini terdiri dari 5 bab diamana sistematika
pembahasannya adalah :
Bab I
Pendahuluan
Berisi tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan, manfaat, metodelogi penelitian, sistematika
penulisan dari tugas akhir.
Bab II
Landasan Teori
iv
Berisi tentang dasar teori mengenai peralatan baik software
maupun hardware yang mendukung untuk perancangan tugas
akhir.
Bab III
Perancangan dan Realisasi
Berisi mengenai dasar-dasar dari perancangan alat serta prinsip
kerja masing-masing sistem.
Bab IV
Hasil dan Pengujian
Berisi mengenai hasil perancangan serta pengujian sistem dan
pembahasan.
Bab V
Penutup
Berisi mengenai kesimpulan dan saran.
v
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Komponen Elektronika
1. Keypad
Keypad sering digunakan sebagai suatu input pada beberapa peralatan
yang berbasis mikrokontroler. Keypad sesungguhnya terdiri dari sejumlah saklar,
yang terhubung sebagai baris dan kolom dengan susunan seperti yang ditunjukkan
pada gambar 2.1. Agar mikrokontroler dapat melakukan scan keypad, maka port
mengeluarkan salah satu bit dari 3 bit yang terhubung pada kolom dengan logika
low (0) dan selanjutnya membaca 4 bit pada baris untuk menguji jika ada tombol
yang ditekan pada kolom tersebut. Sebagai konsekuensi selama tidak ada tombol
tidak ada yang ditekan, maka mikrokontroler akan melihat sebagai logika high (1)
pada setiap pin yang terhubung ke baris. (http://delta-electronic.com/, 2010)
Baris 1
Baris 1
Baris 1
Baris 1
Kolom 2
Kolom 1
Kolom 3
Gambar 2.1 Rangkaian interface keypad 3x4
2. Seven Segmen
Ditinjau dari bahannya, ada dua jenis penampil seven segmen yang
berkembang saat ini, yaitu jenis LED (light emiting diode) dan LCD (liquid
crystal display). Ditinjau dari segi polaritasnya, kedua jenis tersebut memiliki
vi
konfigurasi common anoda (CA) dan common katoda (CC). Untuk tipe CA
memiliki polaritas positif (+) yang menyatu, sedangkan untuk CC polaritas negatif
(-) yang menyatu. Keduanya memiliki perbedaan dalam memberi catu daya.
Konfigurasi dari led seven segment ditunjukkan pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Konfigurasi seven segmen
Setiap penampil seven segmen memerlukan logika H dan L untuk
menyalakannya sehingga diperlukan setidaknya tujuh bit untuk memberikan
tampilan pada ruas angka dan satu bit untuk tanda titik.
(http://en.wikipedia.org/wiki/Seven-segment_display,2010).
3. IC LM7805
LM78xx merupakan seri IC untuk regulator tegangan tetap positif.
Regulator adalah rangkaian regulasi atau pengatur tegangan keluaran dari sebuah
catu daya agar efek dari naik atau turunnya tegangan jala-jala tidak mempengaruhi
tegangan catu daya sehingga menjadi stabil. IC LM7805 ( Integrated Circuit
LM7805) merupakan regulator untuk mendapatkan tegangan 5 volt. Komponen
ini memiliki 3 pin (kaki). (http://en.wikipedia.org/wiki/LM7805, 2010)
Gambar 2.3 Bentuk IC LM7805
(Sumber http://p_musa.staff.gunadarma.ac.id/, 2010)
vii
4. IC NE555
IC NE555 mempunyai 8 pin (kaki), IC ini digunakan sebagai Timer
(Pewaktu).
Gambar 2.4 PIN IC NE555
Tabel 2.1 Fungsi Masing-masing PIN (Kaki) IC NE555
PIN
KETERANGAN
1
Ground (0V), adalah pin input dari sumber tegangan DC paling negatif.
2
Trigger, input negatif dari lower komparator (komparator B) yang
menjaga osilasi tegangan terendah kapasitor pada 1/3 Vcc dan mengatur
RS flip-flop.
3
Output, pin keluaran dari IC 555.
4
Reset, adalah pin yang berfungsi untuk me reset latch didalam IC yang
akan berpengaruh untuk me-reset kerja IC. Pin ini tersambung ke suatu
gate (gerbang) transistor bertipe PNP, jadi transistor akan aktif jika
diberi logika low. Biasanya pin ini langsung dihubungkan ke Vcc agar
tidak terjadi reset.
5
Control voltage, pin ini berfungsi untuk mengatur kestabilan tegangan
referensi input negative (komparator A). Pin ini bisa dibiarkan
tergantung (diabaikan), tetapi untuk menjamin kestabilan referensi
komparator A, biasanya dihubungkan dengan kapasitor berorde sekitar
10 nF ke pin ground.
6
Threshold, pin ini terhubung ke input positif (komparator A) yang akan
me-reset RS flip-flop ketika tegangan pada pin ini mulai melebihi 2/3
Vcc.
7
Discharge, pin ini terhubung ke open collector transistor internal (Tr)
yang emitternya terhubung ke ground. Switching transistor ini berfungsi
untuk meng-clamp node yang sesuai ke ground pada timing tertentu.
8
Vcc, pin ini untuk menerima supply DC voltage. Biasanya akan bekerja
optimal jika diberi 5V s/d 15V. Supply arusnya dapat dilihat di
datasheet, yaitu sekitar 10mA s/d 15mA.
(http://en.wikipedia.org/wiki/NE555, 2010)
viii
5. Relay
Relay merupakan suatu komponen (rangkaian) elektronika yang bersifat
elektronis dan sederhana serta tersusun oleh saklar, lilitan, dan poros besi. Cara
kerja komponen ini dimulai pada saat mengalirnya arus melalui koil, lalu
membuat medan magnet sekitarnya sehingga dapat merubah posisi saklar yang
ada di dalam relay tersebut, sehingga menghasilkan arus listrik yang lebih besar.
(http://en.wikipedia.org/wiki/RELAY, 2010)
Keuntungan menggunakan relay diantaranya adalah dapat switch AC dan DC,
switch tegangan tinggi, relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang besar,
relay dapat switch banyak kontak dalam satu waktu. Relay dalam mempunyai
keuntungan
juga
mempunyai
kekurangan,
kekurangan
pemakaian
relay
diantaranya adalah relai ukurannya lebih besar dari transistor, tidak dapat switch
dengan cepat, relay membutuhkan daya lebih besar dibanding transistor,
membutuhkan arus input yang besar. Relay mempunyai susunan kontak dalam
mendapat aliran listrik.
Susunan kontak pada relay adalah :
Normally open
: relay akan menutup bila dialiri arus listrik.
Normally close
: relay akan membuka bila dialiri arus listrik.
Changeover
: relay memiliki kontak tengah yang akan melepaskan diri
dan membuat kontak lainnya berhubungan.
(sumber http://p_musa.staff.gunadarma.ac.id/, 2010)
Gambar 2.5 Bentuk dan simbol relay
ix
6. Catu Daya
Catu daya merupakan sebuah bagian yang dapat mencatu listrik ke bagian
yang lain, yang mengubah tegangan AC menjadi DC dan menjaga tegangan
output konstan dalam batas-batas tertentu. Secara umum catu daya terdiri dari
transformator, penyearah, penyaring (filter) dan peregulasi (regulator). Secara
umum blok catu daya terlihat pada gambar 2.6 berikut ini :
Sumber
Tegangan
AC
Transformator
Penyearah
Penyaring
Peregulasi
Tegangan
DC
Gambar 2.6 Blok diagram catu daya
Tegangan 220 volt yang berasal dari jala-jala PLN masuk ke transformator step
down dan diturunkan tegangannya sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan.
Tegangan bolak balik ini kemudian disearahkan oleh rangkaian penyearah
gelombang penuh untuk diubah menjadi tegangan DC. Tegangan output dari
penyearah merupakan tegangan searah yang masih berdenyut atau masih
berfluktuasi. Fluktuasi tegangan ini dapat diperkecil dengan dilewatkan ke
rangkaian penyaring (filter). Regulator diperlukan untuk menjaga tegangan output
tetap stabil, tidak terpengaruh oleh perubahan-perubahan yang terjadi. Tegangan
output transformator ditentukan oleh banyaknya lilitan primer dan lilitan sekunder
dari transformator. (Prihono, 2009)
7. Motor DC
Motor DC adalah alat yang dapat mengubah daya listrik DC menjadi daya
mekanik. Apabila pada penghantar yang dialiri listrik dan terletak diantara dua
buah kutub magnet (kutub utara dan kutub selatan). Maka pada penghantar
tersebut akan terjadi gaya yang menggerakkan penghantar tersebut. Suatu
kumparan yang terletak dalam medan magnet yang arah arus dari kedua
sisinya berlawanan sehingga arah gerak terhadap putaran berbeda selanjutnya
akan menghasilkan gaya gerak putar atau kopel. Semakin besar arusnya
maka akan semakin besar kopelnya, juga jika gaya magnetnya makin kuat
x
kopelnya makin berat. Jika kumparan terletak diantara kutub magnet yang sedang
berputar maka pada kumparan tersebut akan timbul suatu tegangan dari luar yang
disebut gaya gerak listrik (ggl) lawan. Besar kecilnya ggl lawan tergantung
dari tahanan jangkarnya.
Konstruksi motor DC terdiri atas beberapa bagian yang meliputi
badan motor, inti kutub magnet, sikat-sikat, komutator, dan jangkar. Gambar
motor dc seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Bagian Motor Arus Searah
Gambar
2.7 menunjukkan
adanya
interaksi
kedua medan magnet
akan
menimbulkan medan magnet yang tidak seragam sehingga timbul gaya (F)
yangakan menghasilkan torsi (T) dan akan memutar jangkar. Arah dari garisgaris gaya (fluks) medan magnet yang dihasilkan oleh kutub, arah arus yang
mengalir pada penghantar dan arah dari gaya, saling tegak lurus.
Gambar 2.8 Interaksi kedua medan menghasilkan gaya
(http://innovativeelectronics.com/, 2010)
8. Sensor Inframerah
Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah
sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan
bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang
mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.
Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai
pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem. Pemancar pada
sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian
xi
yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah,
sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau
inframerah module yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang
dikirimkan oleh pemancar.
Infra merah cukup efektif digunakan jika alat yang dikontrol terdapat pada lokasi
yang sama dan tidak terlalu jauh (kurang lebih tiga sampai lima meter dan tidak
ada penghalang). (http://ittelkom.ac.id/library/, 2010)
Gambar 2.9 Led Inframerah dan Fototransistor
9. MAX 232
IC MAX232 adalah komponen untuk mengubah sinyal dari RS232 ke sinyal
TTL yang bisa diolah oleh mikrokontroler. IC ini berguna untuk membuat
komunikasi data antara komputer (atau alat lain yang menggunakan RS232)
dengan mikrokontroler. Konfigurasi sirkuit dari IC MAX232 ditunjukkan pada
gambar 2.10.
Gambar 2.10 Konfigurasi sirkuit IC MAX232
(http://www.indorobotika.com/, 2010)
B. Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 merupakan mikrokomputer CMOS 8 bit
dengan 4Kbyte Flash “Programable and Erasable Read Only Memory”
(PEROM) berteknologi memori non-volatile (isi memori tidak akan hilang
xii
saat tegangan catu daya dimatikan). Memori ini biasa digunakan untuk
menyimpan
instruksi (perintah) berstandar MCS-51 sehingga memungkinkan
mikrokontroler ini untuk bekerja dalam mode single chip operation (mode
operasi
keping
tunggal)
yang
tidak
memerlukan
memori
luar
untuk
menyimpan kode sumber sebagai perintah menjalankan mikrokontroler.
Mikrokontroler telah menyediakan berbagai macam aplikasi mulai dari
port parallel, timer, counter serta komunikasi serial. Komunikasi serial pada
mikrokontroler banyak digunakan dalam pengiriman dan penerimaan data.
Aplikasi dari sistem ini antara lain pada interfacing serial. Mikrokontroler MCS51 merupakan sebuah chip semikonduktor yang terintregasi dan merupakan jenis
mikrokontroler yang di dalamnya dilengkapi dengan :
1. Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit.
2. Osilator internal dan rangkaian pewaktu.
3. RAM internal 128 byte (on chip).
4. Empat buah programmable I/O, masing-masing terdiri atas 8 buah jalur I/O.
5. Dua buah timer/counter 16 bit.
6. Enam buah jalur interupsi (dua timer, dua counter/interupt, satu serial, satu
reset).
7. Satu buah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.
8. 4 kbyte memori program.
9. Kemampuan melakukan operasi perkalian, pembagian dan operasi boolean.
Gambar 2.11 Diagran bus mikrokontroler
Susunan pin mikrokontroler MCS-51 ditunjukkan pada gambar 2.12 (AT89S51
Data Sheet).
xiii
Gambar 2.12 Susunan pin-pin mikrokontroler MCS-51
Gambar 2.12 merupakan merupakan susunan pin-pin mikrokontroler MCS-51
dengan tipe mikrokontroler AT89S51, pejelasan dari masing-masing pin adalah
adalah sebagai berikut :
1. Pin 40 sama dengan Vcc, masukan catu daya +5 volt DC.
2. Pin 20 sama dengan Vss (GND) , masukan catu daya 0 volt DC.
3. Pin 32-39 merupakan pin P0.0-P0.7, port input dan output delapan bit dua
arah yang juga dapat berfungsi bus data dan bus alamat bila
mikrokontroler menggunakan memori eksternal.
4. Pin 1-8 merupakan pin P1.0-P1.7, port input/output dua arah delapan bit
dengan internal pull up.
5. Pin 10-17 merupakan P3.0-P3.7, port input/output dua arah delapan bit,
selain via port 3 juga memiliki alternatif fungsi sebagai :
a) RXD (pin 10) = port komunikasi input serial.
b) TXD (pin 11) = komunikasi output serial.
c) INTO (pin 12) = saluran interupsi eksternal 0 (aktif rendah).
d) INT1 (pin 13) = saluran interupsi eksternal 1.
e) T0 (pin 14) = input timer 0.
f) T1 (pin 15) = input timer 1.
g) WR (pin 16) = berfungsi sebagai sinyal kendali tulis, saat prosesor
akan menulis data ke memori I/O luar.
xiv
h) RD (pin 17) = berfungsi sebagai sinyal kendali baca, saat prosesor
akan membaca data ke memori I/O luar.
6. Pin 9 merupakan reset, berfungsi untuk mereset AT89S51 ke keadaan
awal.
7. Pin 30 merupakan ALE (Address Latch Enable), berfungsi menahan
sementara alamat byte rendah pada proses pengalamatan ke memori
eksternal.
8. Pin 29 merupakan PSEN (Program Store Enable), sinyal pengontrol yang
berfungsi untuk membaca program dari memori eksternal.
9. Pin 31 merupakan EA untuk pilihan program, menggunakan program
internal atau eksternal. Bila “0”, maka digunakan program eksternal.
10. Pin 19 XTAL1, masukan ke rangkaian osilator internal. Sumber osilator
atau quarts crystal dapat digunakan.
11. Pin 18 XTAL2, masukan ke rangkaian osilator internal, koneksi quarts
crystal atau tidak dikoneksikan apabila digunakan eksternal osilator.
SFR (Special Function Register)
SFR atau register fungsi khusus merupakan suatu daerah RAM
dalam IC keluarga MCS51 yang digunakan untuk mengatur perilaku MCS51
dalam hal-hal khusus, misalnya tempat untuk berhubungan dengan port
paralel P1 atau P3, dan sarana input/output lainnya, tapi tidak umum dipakai
untuk menyimpan data seperti layaknya
memori-data.
SFR
dalam
RAM
internal menempati lokasi alamat 80h sampai FFh. Masing-masing register
pada SFR ditunjukkan dalam
tabel 2.2, yang meliputi simbol, nama dan
alamatnya.
Tabel.2.2 Special Funtion Register
Simbol
Acc
B
PSW
SP
DPTR
(DPH)
Nama
Akumulator
B register
Program Status Word
Stack Pointer
Data Pointer 16 Bit
DPL Byte rendah
xv
Alamat
E0h
F0h
D0h
81h
82h
(DPL)
P0
P1
P2
P3
IP
IE
TMOD
TCON
TH0
TL0
TH1
TL1
SCON
SBUF
PCON
DPH Byte tinggi
Port 0
Port 1
Port 2
Port 3
Interupt Priority Control
Interupt Enable Control
Timer/Counter Mode Control
Timer/Counter Control
Timer/Counter 0 High byte
Timer/Counter 0 Low byte
Timer/Counter 1 High byte
Timer/Counter 1 Low byte
Serial Control
Serial Data Buffer
Power Control
83h
80h
90h
A0h
B0h
B8h
A8h
89h
88h
8Ch
8Ah
8Dh
8Bh
98h
99h
87h
1. Acc digunakan sebagai register utama dalam proses aritmatik dan
penyimpanan data sementara. Program akumulator dituliskan A.
2. Register B digunakan selam operasi perkalian dan pembagian. Untuk
instruksi lain dapat diperlakukan sebagai stratch-pad.
3. Stack Pointer, merupakan register penunjuk alamat dari stack. Pada operasi
PUSH, POP, Ret dan CALL maka nilainya akan berubah sesuai dengan
alamat stack pada saat itu.
4. Data Pointer, merupakan register 16 bit yang digunakan sebagai penyimpan
alamat data.
5. Port 0 – Port 3, merupakan latches yang digunakan untuk menyimpan data
yang akan ditulis dari atau ke masing-masing port.
6. Serial Data Buffer, terdiri dua register yaitu penyangga pengirim (transmit
buffer) dan penyangga penerima (receive buffer). Pada saat data disalin ke
SBUF maka data sesungguhnya di kirim ke penyangga pengirim sedangkan
pada saat data disalin dari SBUF maka sebenarnya data tersebut berasal dari
penyangga penerima.
xvi
7. Control Register, register-register IP, IE, TMOD, SCON, TCON dan PCON
berisi bit-bit kontrol dan status untuk sistem interupsi, timer, counter dan port
serial.
(Tim Lab.Mikroprosessor BLPT Surabaya, 2007)
C. Sistem Komunikasi Serial
Dalam dunia komputer, port adalah satu set instruksi atau perintah sinyal
dimana mikroprosesor atau CPU menggunakannya untuk memindahkan data dari
atau ke piranti lain. Penggunaan umum port adalah untuk berkomunikasi dengan
printer, modem, keyboard dan display. Kebanyakan port komputer adalah berupa
kode digital, dimana tiap-tiap sinyal atau bit adalah berupa kode biner 0 atau 1.
Port parallel atau lebih dikenal port printer mentransfer berupa bit secara
bersamaan, sementara serial port mentransfer satu bit setiap saat.
Port serial (COM) berfungsi sebagai port antarmuka untuk pengendalian
terhadap sistem. Karena itu penting sekali untuk menyertakan setting hardware,
stop bits, parity bits, data bits dan property control komunikasi lain yang berperan
dalam komunikasi serial, hal ini ditunjukkan gambar 2.13.
Gambar 2.13 Paket data pada komunikasi serial
Port serial pada mikrokontroler dapat digunakan dalam mode full duplex,
artinya dapat menerima dan mengirim data secara bersamaan. Penerimaan dan
pengiriman data port serial melalui sebuah register yang disebut SBUF pada
penerimaan dan pengiriman data serial (Serial Data Buffer). Dengan adanya
SBUF, maka dimungkinkan juga untuk melakukan pembacaan dan pengiriman
xvii
data lebih dari satu byte data yang datang atau terkirim secara terpisah dan
berurutan.
Buffer RS-232 modul antarmuka dengan komputer direalisasikan melalui
port serial melalui pluk DB9 femail sebagai antarmuka dikarenakan kemudahan
dalam penggunaannya dimana hanya memerlukan satu buah IC voltage transistor
MAX232 dan beberapa kapasitor sebagai converter level tegangan komputer
kearah TTL dan sebaliknya. Gambar 2.14 menunjukkan permukaan dari DB9
femail, sedangkan fungsi masing-masing pin ditunjukkan pada tabel 2.3.
Gambar 2.14 DB9 femail
Tabel 2.3 Fungsi kaki-kaki DB9 standart RS232
No. Kaki
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Fungsi Sinyal
CD
RxD
TxD
DTR
SG/GND
DSR
RTS
CTS
RI
Keterangan
Carrier Detect
Receive Data
Transmit Data
Data Terminal Ready
Sistem Ground
Data Set Ready
Request to Send
Clear to Send
Ring Indikator
Level tegangan dari serial port berkisar dari -3V sampai -15V untuk nilai “high”
atau logika “1” dan level tegangan berkisar dari +3V sampai +15V untuk nilai
“low” atau logika “0”. Tegangan mendekati nol tidak berlaku untuk komunikasi
serial port. Untuk menjembatani perbedaan tersebut maka dipergunakan RS232
dengan IC MAX232. Berdasarkan dari penjelasan diatas dapat disimpulkan ada
empat hal pokok yang diatur dalam standar komunikasi serial antara lain :
1. Level tegangan yang dipakai.
2. Baudrate (kecepatan pengiriman data).
xviii
3. Format dan panjang data.
4. Sinkronisasi (keserempakan).
(http://www.ittelkom.ac.id/library/, 2010)
D. Program Antarmuka Menggunakan Visual Basic
Microsoft Visual Basic (sering disingkat sebagai VB) merupakan sebuah
bahasa pemrograman yang cukup populer dan mudah untuk dipelajari. Visual
Basic menggunakan bahasa BASIC (Beginners All-Purpose Symbolic Instruction
Code) yang merupakan salah satu bahasa pemrograman tingkat tinggi dan
menawarkan pengembangan aplikasi komputer akses ke beberapa basis data salah
satunya menggunakan ActiveX Data Object (ADO). Keuntungan Visual basic
adalah bahasa yang sederhana, Visual basic sangat populer maka sangat banyak
sumber-sumber yang digunakan untuk belajar dan mengembangkan kemampuan.
Untuk pengaksesan port serial kita dapat mengaksesnya secara langsung
melalui register UART atau menggunakan kontrol MSComm yang telah
disediakan visual basic.
a. Pengaksesan secara langsung melalui register UART
Saluran yang digunakan UART untuk komunikasi baik untuk pengiriman
maupun penerimaan data adalah salura RxD dan saluran TxD serta saluran untuk
kontrol yaitu DCD, DSR, RTS, CST, DTR dan RI. Saluran-saluran ini ada yang
input dan ada yang output. Kecuali saluran RxD saluran-saluran ini dapat diakses
secara langsung melalui register UART. Berikut adalah tabel alamat dan lokasi bit
saluran tersebut pada register UART.
Tabel 2.4 Alamat dan lokasi bit pada register UART
Nama Pin
TxD
DTR
RTS
CTS
DSR
RI
DCD
Nomor pin DB9
3
4
7
8
6
9
1
Com1
3FBh
3FCh
3FCh
3Feh
3FEh
3FEh
3FEh
xix
Com2
2FBh
2FCh
2FCh
2Feh
2FEh
2FEh
2FEh
Bit
6
0
1
4
5
6
7
Arah
Output
Output
Output
Input
Input
Input
Input
Untuk dapat mengaksesnya dapat menggunakan fungsi port_out dan port_in yang
terdapat pada port_io.dll dan untuk menset atau mengclear bit-bit tertentu dapat
menggunakan prosedur set_bit atau clear_bit.
b. Pengaksesan dengan menggunakan kontrol MSComm
Kontrol MSComm menyediakan fasilitas komunikasi antara program aplikasi
yang kita buat dengan port serial untuk mengirim/menerima data melalui port
serial. Setiap MSComm hanya menangani satu port serial. Properti yang sering
dipakai dalam MSComm adalah :
CommPort : Digunakan untuk menentukan nomor port serial yang akan dipakai.
Setting
: Digunakan untuk menset nilai baudrate, pariti, jumlah bit data dan
jumlah bit stop.
PortOpen : Digunakan untuk membuka atau menutup port serial yang
dihubungkan dengan MSComm.
Input
: Digunakan untuk mengambil data string yang ada pada buffer
penerima.
Output
: Digunakan untuk menulis data string pada buffer kirim.
MSComm hanya mempunyai satu even yaitu even OnComm. Even
OnComm dibangkitkan jika nilai properti dari CommEvent berubah yang
mengindikasikan telah terjadi even pada port serial baik even komunikasi maupun
error. (Retna Prasetia, 2004)
E. Basis Data MS Access
Microsoft Access merupakan salah satu software yang tercakup dalam satu
paket Microsoft Office yang digunakan untuk mengolah basis data (database).
Microsoft Access merupakan pengolah database yang berjalan dibawah sistem
operasi windows. Database merupakan suatu tempat untuk menyimpan data. Pada
sebuah database bisa terdapat satu atau lebih tabel dan query. Operasi yang
biasanya dilakukan pada database berhubungan erat dengan pengaksesan tabel
atau query.
xx
Gambar 2.15 Tampilan Microsoft Acces
Database atau basis data adalah kumpulan data yang berhubungan dengan suatu
objek, topik atau tujuan tertentu. Database pada access terdiri atas satu atau
beberapa tabel, query, form, report, page, macro dan modul.
1. Table, berupa tabel kumpulan data yang merupakan komponen utama dari
suatu database.
2. Queries, digunakan untuk mencari dan menampilkan data yang memenuhi
syarat tertentu dari satu tabel atau lebih, mengupdate atau menghapus
beberapa record data pada saat yang sama, menjalankan perhitungan terhadap
sekelompok data. Query itu ada beberapa jenis yaitu :
a. Select Query untuk menampilkan data.
b. Crosstab Query untuk merancang query dengan tampilan spreadsheet..
c. Make-Table Query untuk menyimpan data hasil query kedalam table baru.
d. Update Query untuk mengupdate nilai dari suatu record atau field.
e. Append Query untuk memasukan data hasil query kedalam table.
f. Delete Query untuk menghapus data pada table.
3. Form, digunakan untuk menampilkan data, mengisi data dan mengubah data
yang ada di dalam tabel.
xxi
Gambar 2.16 Tool Box Common Button
4. Reports, digunkan untuk menampilkan laporan hasil analisa data.
5. Pages, Digunakan untuk membuat halaman web (page) berupa data access
page yang dapat ditempatkan diserver.
6. Macros, untuk mengoptimalkan perintah-perintah yang sering digunakan
dalam mengolah data.
7. Module, digunakan untuk perancangan berbagai modul aplikasi pengolahan
database tingkat lanjut sesuai kebutuhan. Module ini berisi kode visual basic.
(Budi Permana, 2002)
xxii
BAB III
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
A. Deskripsi Sistem
Sistem ini merancang sebuah sistem sekuritas pintu gerbang menggunakan
mikrokontroler AT89S51 dan visual basic. Sistem ini terdiri atas dua bagian
utama, dimana masing-masing bagian tersusun atas komponen perangkat keras
(hardware) dan komponen perangkat lunak (software).
Bagian pertama adalah bagian yang dipasang dilokasi (di dekat) pintu
gerbang pabrik. Tugas dari bagian ini adalah menerima masukkan password yang
diketikkan oleh sopir, lalu memverifikasi apakah data password itu benar atau
salah. Jika password benar, maka palang pintu akan membuka, dan data password
akan dikirim ke komputer dan setelah sensor inframerah terlewati maka pintu
akan menutup kembali. Bagian pertama ini dibuat dua buah yakni satu untuk jalur
masuk dan satu lagi untuk jalur keluar pabrik.
Bagian kedua adalah bagian yang berbasis PC. Bagian ini berada di lokasi
yang relatif jauh dari pintu gerbang (biasanya di ruang kontrol). Tugas dari bagian
ini adalah menerima data password sopir yang dikirim secara serial oleh bagian
pertama. Data yang telah diterima lalu diproses lebih lanjut untuk menghasilkan
informasi lebih, misalnya: data tentang identitas sopir, tanggal dan jam kejadian
masuk/keluar, lalu menyimpan semua data tersebut ke dalam suatu basis data
guna pembuatan pelaporan.
B. Diagram Blok Perancangan
Perancangan dalam pembuatan sistem ini meliputi dua bagian yaitu
perancangan perangkat keras dan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras
meliputi
perancangan
pengendali
mikrokontroler
AT89S51,
perancangan
komunikasi serial dari alat ke komputer, perancangan pengontrol pintu gerbang
dengan relay, perancangan cara memasukkan password dengan keypad 3x4,
perancangan tampilan berupa seven segmen.
xxiii
Perancangan perangkat lunak meliputi semua program penunjang yang
digunakan untuk mengoperasikan pengendali mikrokontroler AT89S51 dan
pengendali komputer. Perangkat lunak ini akan mengatur keseluruhan kerja alat.
KEYPAD
RELAY
MOTOR
DC
AT89S51
7 SEGMEN
RS-232
KOMPUTER
Gambar 3.1 Diagram blok sistem keseluruhan
Keypad digunakan sebagai input password yang ditampilkan pada seven segmen.
Input mikrokontroler AT89S51 untuk diproses oleh mikrokontoler sehingga
menghasilkan output. RS232 digunakan sebagai komunikasi serial dari
mikrokontroler ke komputer dan sebaliknya. Komputer digunakan sebagai
monitoring data dan juga pengendali sekuritas pintu menggunakan relay sebagai
saklar mekanis untuk membuka dan menutup pintu melalui program visual basic
menggunakan motor DC. Catu daya berfungsi untuk mensuplay tegangan +5 volt
dan +12 volt pada masing-masing bagian. Jadi cara kerja sistem keseluruhan pintu
akan membuka jika input password benar.
C. Analisa Kebutuhan
Dalam pembuatan alat sistem keamanan pintu gerbang ini memerlukan
beberapa perangkat hardware, software dan alat pendukung antara lain :
1. Hardware
a. Blok Sensor
Sensor yang digunakan adalah sensor infra merah yang mempunyai
jangkauan kurang lebih tiga sampai lima meter, berfungsi sebagai inputan
untuk menutup pintu.
xxiv
b. Blok Mikrokontroler
Rangkaian pengendali dari alat yang berugas mengatur kerja rangkaian
dengan cara mengendalikan input output yang diberikan ke rangkaian
mikrokontroler.
c. Blok Display
Terdiri dari seven segmen yang berfungsi sebagai tampilan saat keypad
mendapat inputan berupa tekanan.
d. Blok Keypad
Digunakan keypad 3x4 yang berfungsi sebagai input tekan password dari
sopir yang akan diproses mikrokontroler.
e. Blok Komunikasi Serial
Menggunakan RS232 dan IC MAX232 yang berfungsi untuk komunikasi
serial secara asinkron.
f. Blok Catu Daya
Trafo digunakan untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang
diperlukan alat/rangkaian dari tegangan AC menjadi tegangan DC.
2. Software
a. Visio
Program yang digunakan untuk menggambar flowchart dari alat yang
dibuat.
b. Protel
Software yang digunakan untuk menggambar layout PCB dan rangkaian
skema.
c. Notepad
Merupakan software untuk menulis program.
d. Asm_51
Digunakan untuk mengubah file dengan ekstensi ASM menjadi ekstensi
HEX.
e. Aec_isp
Digunakan untuk mengambil file dengan ekstensi HEX dan memprogram
ke dalam mikrokontroler AT89S51.
xxv
f. Visual Basic
Software untuk menampilkan dalam bentuk visual dalam PC.
3. Alat Pendukung
Alat pendukung yang digunakan dalam pembuatan alat sistem keamanan
pintu gerbang ini adalah solder, multimeter, obeng, bor, cutter, tang, minyak
damar (gondorukem), lotfett dan plastic still.
D. Alur Tahapan Pembuatan
Dalam perancangan dan pembuatan alat sistem keamanan pintu gerbang
tahapan yang dilakukan adalah membuat rancangan alat yang akan dibuat,
kemudian mencetaknya ke dalam pcb serta melubanginya. Kemudian memasang
setiap komponen dengan benar di pcb dan mensoldernya. Rangkaian minimum
sistem dibuat dan diuji juga dengan rangkaian tiap bloknya, pengisian program
dan dilakukan uji coba keseluruhan alat, jika kesalahan terjadi maka diperbaiki
dan diperiksa ulang. Setelah selesai alat dipasang dalam rangka yang telah dibuat.
Membuat rangkaian dan mencetak pcb
Merangkai minimum
Merangkai blok catu daya, display, sensor,keypad,
komunikasi serial
Pengujian tiap blok rangkaian
Pengisian program
Pengujian keseluruhan alat
Menyatukan alat dengan rangka
Gambar 3.2 Tahapan Pembuatan Sistem Keamanan Pintu Gerbang
xxvi
E. Perancangan Perangkat Keras
Dalam pembuatan sistem keamanan pintu gerbang ini ada beberapa tahap
yang harus dilakukan. Tahap yang dilakukan antara lain merancang rangkaian
yang digunakan dan mencetak layout PCB. Dalam perancangan perangkat keras
ada beberapa rangkaian meliputi :
1. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51
Pengendali mikrokontroler merupakan modul utama di dalam pembuatan
sistem keamanan pintu ini. Untuk pengendali mikrokontroler ini terdiri IC
pengendali mikrokontroler AT89S51, osilator dan reset. Untuk osilator terdiri dari
sebuah kristal 11.0592 MHz dan dua buah kapasitor 33pF yang dihubungkan
dengan pin XTAL1 dan XTAL2. Untuk reset yang direalisasikan memiliki
kemampuan power on reset terdiri dari sebuah kapasitor 2.2uF dan sebuah resistor
2k2Ω. Port 0 dari pengendali mikrokontroler digunakan sebagai jalur komunikasi
tampilan seven segmen maka harus di pull-up terlebih dahulu dengan respack
10kΩ. Port 1 dari pengendali mikro digunakan sebagai masukan data dari
penekanan tombol keypad 3x4. Port 2 dari pengendalian mikro digunakan sebagai
keluaran dari alat seperti dihubungkan dengan driver pintu untuk membuka dan
menutup maupun seven segmen. Port 3 dari pengendalian mikro digunakan untuk
komunikasi serial. Mikrokontroler sebagai pengendali utama, artinya semua
sistem dikendalikan oleh mikrokontroler sesuai dengan yang diharapkan. Modul
rangkaian mikrokontroler ditunjukkan gambar 3.3.
xxvii
Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroler AT89S51
2. Komunikasi Serial
Komunikasi antara alat dengan komputer dilakukan secara serial,
dikarenakan adanya perbedaan level tegangan antara alat dan komputer, maka
dibutuhkan sebuah pengubah level tegangan. IC Max 232 digunakan sebagai
pengubah level tegangan.
Gambar 3.4 Rangkaian komunikasi serial RS 232
Komunikasi dilakukan secara asinkron. Untuk pengiriman data digunakan fasilitas
yang ada pada pengendali mikrokontroler yaitu pada port 3.0 (RXD) dan port 3.1
(TXD).
xxviii
Gambar 3.5 Flow Chat Komunikasi Serial
3. Rangkaian Keypad
Keypad yang digunakan adalah keypad 3x4 artinya keypad yang terdiri
dari 4 baris dan 3 kolom. Jadi keypad ini mempunyai 12 buah tombol dengan
keluaran yang berbeda. Untuk membedakan angka satu dengan yang lain maka
dilakukan dengan menghubungkan multitester dengan keypad dengan menekan
salah satu tombol.
Gambar 3.6 Rangkaian keypad dengan mikrokontroler
Perancangan perangkat lunak untuk keypad
harus didasarkan pada hasil
pengujian dan pada kaki mikrokontroler AT89S51, untuk mempermudah dalam
perancangan programnya maka dibuat inisial, misalnya :
Port 1.0 sama dengan Bar1, Port 1.1 sama dengan Bar2, Port 1.2 sama dengan
Bar3, Port 1.3 sama dengan Bar4, Port 1.4 sama dengan Col1, Port 1.5 sama
dengan Col2, Port 1.6 sama dengan Col3.
4. Display Seven Segmen
Jenis seven segmen yang digunakan yaitu common anoda sebab lebih
mudah jika dibandingkan dengan common katoda disesuaikan dengan jenis logika
mikrokontroler yaitu jika 1 berarti mati dan 0 berarti nyala. Seven segmen ini
pada mikrokontroler dihubungkan dengan port 0 (P0).
xxix
Gambar 3.7 Rangkaian Display Seven Segmen
5. Catu Daya
Catu daya yang digunakan adalah trafo step down yang berfungsi
menurunkan tegangan dari jala-jala PLN sesuai dengan kebutuhan. Arus yang
dihasilkan trafo masih berupa AC (bolak- balik) akan diubah menjadi DC(searah)
oleh rangkaian penyearah yang berupa dioda dan difilter oleh kapasitor. LM7805
merupakan pengatur tegangan (5V) keluaran dari sebuah catu daya agar efek dari
naik atau turunnya tegangan jala-jala tidak mempengaruhi tegangan catu daya
sehingga menjadi stabil.
Gambar 3.8 Rangkaian Catu Daya
6. Sensor Inframerah
Sistem sensor infra merah menggunakan infra merah sebagai media untuk
komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar
xxx
infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan
sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.
Gambar 3.9 Rangkaian Sensor Inframerah
7. Motor DC
Motor yang digunakan untuk membuka dan menutup pintu adalah motor
DC pada cdroom.Mekanik dan motor dc pada cdroom digunakan untuk aplikasi
pintu gerbang.
Dimana motor dihubungkan dengan relay 12V, resistor dan
transistor juga dihubungkan dengan saklar.
Gambar 3.10 Rangkaian Motor DC
xxxi
F. Perancangan Perangkat Lunak
1. Visual Basic
Perancangan visual basic ini meliputi form menu, form hapus dan form register.
a. Form menu
Merupakan form tampilan utama yang menampilkan menu-menu. Form
menu terdiri register, laporan, hapus data dan close. Dimana dalam form menu ini
dapat mendaftar, melihat laporan dan menghapus data.
Sedangkan komponen-komponen dan property yang membentuk form menu
terdapat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Komponen dan property tampilan form menu
Komponen
Form
MSComm
Label
Label
Line
Label
Timer
Label
Frame
Label
TextBox
TextBox
Properti
Name
Caption
Name
CommPort
Name
Caption
Name
Caption
Name
BorderColor
Name
Caption
Name
Interval
Name
Caption
Name
Caption
Name
Caption
Name
Text
Name
Text
Nilai
FrmMenu
Sistem Keamanan Pintu
MSComm1
1
Label1(0)
Sistem Keamanan Pintu Gerbang
Label1(1)
Berbasis Mikrokontroler AT89S51
Melalui Antarmuka Port Serial
Line1
&H80000008&
Label2(2)
Gerbang Masuk
Timer1
500
Label2(3)
Gerbang Keluar
Frame1
Label2(0)
Gerbang Masuk
Text1(0)
8888
Text2(0)
xxxii
DataGrid
Adodc
Frame
Label
TextBox
TextBox
DataGrid
CommandButton
CommandButton
CommandButton
CommandButton
Name
Caption
DataSource
Name
Caption
ConnectionString
Name
Caption
Name
Caption
Name
Text
Name
Text
Name
Caption
DataSource
Name
Caption
Name
Caption
Name
Caption
Name
Caption
DataGrid1
Adodc1
Adodc1
Adodc1
data.mdb
Frame2
Label2(1)
Gerbang Keluar
Text1(1)
8888
Text2(1)
DataGrid2
Adodc1
Command1(0)
Register
Command1(1)
Laporan
Command1(2)
Hapus Data
Command1(3)
Close
b. Form hapus
Merupakan form untuk menghapus data pada data laporan yang tersimpan.
Dalam menghapus data laporan, data dapat dihapus sesuai dengan keinginan yang
yang terdapat pada blok kalender.
Komponen-komponen dan property yang membentuk form hapus terdapat pada
tabel 3.2.
xxxiii
Tabel 3.2 Komponen dan property tampilan form hapus
Komponen
Properti
Name
Caption
Name
BorderColor
Name
Caption
Name
Caption
Nilai
FrmHapus
Hapus Data
Line1
Line
&H80000008&
Label1(0)
Label
Sistem Keamanan Pintu Gerbang
Label1(1)
Label
Berbasis Mikrokontroler AT89S51
Melalui Antarmuka Port Serial
Name
Adodc1
Adodc
Caption
Adodc1
ConnectionString
data.mdb
Name
Adodc2
Adodc
Caption
Adodc1
ConnectionString
data.mdb
Name
Label2
Label
Caption
Hapus Data
Name
Label2(1)
Label
Caption
Mulai
Name
Label2(2)
Label
Caption
Sampai
Name
Text1(0)
TextBox
Text
Name
Text1(1)
TextBox
Text
Name
Calender1
FirstDay
Minggu
GridCellEffect
Raised
Calender
GridFontColor
&H00A00000&
ShowDateSelectors True
ShowDays
True
Year
2010
Name
DataGrid1
DataGrid
Caption
DataSource
Adodc1
CommandButton Name
Command1
Form
xxxiv
Caption
Hapus Data Sesuai Tanggal
c. Form register
Merupakan form untuk regristrasi yang dapat untuk menambah data,
mengupdate dan menghapus registrasi.
Komponen-komponen dan property yang membentuk form register terdapat pada
tabel 3.3.
Tabel 3.3 Komponen dan property tampilan form register
Komponen
Form
Label
Label
Line
Label
Label
Label
TexBox
TexBox
TexBox
CommandButton
CommandButton
CommandButton
CommandButton
DataGrid
Properti
Name
Caption
Name
Caption
Name
Caption
Name
BorderColor
Name
Caption
Name
Caption
Name
Caption
Name
Text
Name
Text
Name
Name
Caption
Name
Caption
Name
Caption
Name
Caption
Name
Nilai
FrmRegister
Register
Label2(1)
Sistem Keamanan Pintu Gerbang
Label2(0)
Berbasis Mikrokontroler AT89S51
Melalui Antarmuka Port Serial
Line1
&H80000008&
Label1(0)
Id :
Label1(1)
Nama :
Label1(2)
Pass Key :
Text1(0)
Text1(1)
Text1(2)
Command1(0)
Add
Command1(1)
Update
Command1(2)
Delete
Command1(3)
Refresh
DataGrid1
xxxv
DataSource
Adodc1
Gambar 3.11 Flow Chat Sistem Kerja Visual Basic
Perancangan alur program pada visual basic adalah data serial diterima
oleh komputer dari mikrokontroler, diproses untuk mencari ID jika ketemu maka
akan dicocokan passwordnya. Setelah ID dan password cocok maka data akan
disimpan yang berisi nama, jam dan tanggal. Data yang tersimpan dapat dicetak
maupun dihapus untuk pelaporan. Kemudian akan dikirimkan perintah untuk
membuka pintu dan sensor akan aktif. Setelah kendaraan melewati sensor, sensor
receiver akan memberikan sinyal bit (logika 1) ke rangkaian kendali dan pintu
akan menutup. Mekanisme kerja seperti ini berlaku pada pintu keluar dan pintu
masuk pabrik.
2. Software Assemby
Program assembly merupakan program yang akan di downloadkan ke
sistem minimum mikrokontroler, yang mana mikrokontroler mengatur kerja
semua alat. Dalam melakukan perancangan software assembly atau program, di
awali dengan pembuatan flowchart terlebih dahulu. Flowchart program seperti
pada gambar berikut.
xxxvi
Gambar 3.12 Flow Chat Sistem kerja Mikrokontroler
Perancangan
pemrogrammannya
adalah
mikrokontroler
harus
mendeklarasikan terlebih dahulu port serial (initial serial), pada display seven
segmen menunjukkan nyala ” ---“. Jika keypad belum ditekan maka tampilan
seven segmen akan tetap. Setelah keypad mendapat inputan berupa tekanan pada
tombol-tombolnya maka mikro akan membaca angka 0-9 display akan bergeser,
id maupun password dibatasi sebanyak empat digit. Setelah pada keypad ditekan
tombol “*” inputan akan disimpan, hal ini merupakan inputan untuk nomor id dan
display kembali “----“. Mikro akan membaca lagi keypad untuk penekanan setiap
tombolnya. Setelah penekanan keypad dilakukan lagi dan penekanan dilanjutkan
pada tombol “#”, ini merupakan inputan password akan disimpan dan display
akan kembali pada tampilan “----“. Kemudian mikrokontroler akan mengirimkan
data yang disimpan melalui port serial yang akan dicocokan dengan database yang
tersimpan.
xxxvii
G. Tahap Penyelesaian
Setelah selesai melakukan pembuatan sistem keamanan pintu gerbang,
langkah selanjutnya adalah tahap penyelesaian. Tahapan penyelesaiannya adalah :
a. Menggabungkan keseluruhan rangkaian menyusunnya dalam tempat yang telah
disiapkan.
b. Memasukkan program yang telah ditulis dinotepad kedalam IC AT89S51.
Langkah ini dilakukan setelah alat selesai dirangkai.
c. Melakukan uji coba alat yang telah berisi program untuk melihat hasilnya
apakah alat sudah dapat bekerja dan berjalan dengan baik sesuai dengan yang
diinginkan.
xxxviii
BAB IV
HASIL DAN PENGUJIAN
A. Pengujian Alat dan Analisis
1. Hasil Pengujian Rangkaian Keypad
Rangkaian keypad setelah diuji dengan menggunakan multimeter dengan
menekan keypad secara bergantian, didapat data yang ditunjukkan pada tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil pengujian rangkaian keypad
Angka
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
*
#
P1.0
(Bar1)
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
P1.1
(Bar2)
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
P1.2
(Bar3)
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
P1.3
(Bar4)
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
P1.4
(Col1)
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
P1.5
(Col2)
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
1
P1.6
(Col3)
1
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
Dari tabel 4.1 didapat bahwa setiap angka mempunyai inputan yang
berbeda-beda. Misalnya, ketika angka 2 ditekan maka yang aktif adalah P1.0
(Bar1) dan P1.5 (Col2). Rangkaian ini bersifat pull up jadi angka 0 menunjukkan
aktif sedangkan angka 1 menunjukkan tidak aktif.
2. Hasil Pengujian Rangkaian Mikrokontroler dan Seven Segmen
Pengujian dari sistem minimum mikrokontroler dapat dilihat dengan
langkah-langkah sebagai berikut :
1. Pengisian mikrokontroler AT89S51 dengan program assembler.
2. Rangkaian mikrokontroler port 1 pengirim dihubungkan dengan keypad dan
rangkaian seven segment dihubungkan pada port 0.
xxxix
3. Pembacaan hasil dari program yang telah diisikan pada mikrokontroler
terlihat langsung pada seven segment.
Diagram blok rangkaian pengujian mikrokontroler dan seven segment
terlihat pada gambar 4.1, yaitu mikrokontroler port 0 dihubungkan dengan seven
segment dan port1 dihubungkan dengan keypad.
Gambar 4.1 Blok rangkaian pengujian mikro dan seven segment
Hasil yang keluar pada rangkaian seven segment sama dengan masukan
yang telah diubah-ubah. Hasil pembacaan bisa dilihat pada tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil pengujian sevent segment
Masukan
Tampilan angka seven segmen
00000011
10011111
00100101
0
1
2
3. Hasil Pengujian Rangkaian Komunikasi Serial
Perangkat lunak yang digunakan dalam mikrokontroler AT89S51 dibuat
menggunakan bahasa assembly. Sistem sekuritas ini diset untuk melakukan
komunikasi serial delapan bit. Pada pengujian perangkat lunak komunikasi serial
digunakan rangkaian mikrokontroler dan keypad untuk data masukan.
Mikrokontroler dihubungkan secara serial Tx dihubungkan dengan Rx PC
sedangkan Rx mikrokontroler dihubungkan dengan Tx PC. Keypad dihubungkan
dengan port 1 pada mikrokontroler.
xl
Keypad
Gambar 4.2 Gambar komunikasi serial
Ketika keypad masukan pada rangkaian mikrokontroler ditekan #, maka
mikrokontroler akan mengirimkan data melalui pin Tx ke pin Rx PC. Rangkaian
komunikasi serial setelah diuji dengan memasukkan id/password melalui keypad,
misalnya 4567, pada PC akan menampilkan angka 4567.
Gambar 4.3 Hasil komunikasi serial
4. Hasil Pengujian Rangkaian Motor DC dan Sensor
Pada pengujian driver motor DC ini akan diketahui apakah motor tersebut
mengalami suatu masalah (error) atau tidak. Tabel berikut merupakan arah
pergerakan dari motor DC.
Tabel 4.3 Tabel Pengujian Driver Motor DC
A
0
0
1
1
B
0
1
0
1
Gerakan Motor
Tidak bergerak
Putar kanan
Putar kiri
Tidak bergerak
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa motor akan bergerak apabila nilai dari A
atau B adalah 1, sedangkan motor tidak bergerak apabila nilai A dan B adalah 0
atau 1. Dalam pengujian motor DC dengan sensor ini akan diketahui bahwa sensor
sudah bekerja dengan baik atau belum dengan cara ketika pintu dalam keadaan
membuka dan sensor terlewati maka pintu akan menutup. Hal ini menunjukkan
bahwa sensor bekerja dengan baik. Sensor dalam keadaan low (0) jika tidak
terhalang dan keadaan high (1) jika terhalang.
xli
B. Hasil Pengujian Perangkat Lunak
Pengujian perangkat lunak (software) dilakukan untuk menguji apakah
program aplikasi yang dibuat sudah dapat berjalan sebagaimana mestinya dan
dapat menerima dan mengirim dari perangkat keras (hardware) yang
dikoneksikan dengan komputer. Hasil pengujian perangkat lunak (software)
program aplikasi dengan visual basic meliputi form menu, form register, form
laporan dan form hapus.
1. Form Menu
Form menu merupakan tampilan pertama ketika program visual basic
dijalankan, seperti pada gambar 4.4.
Gambar 4.4 Tampilan Form Menu
Pengujian form menu dilakukan untuk mengetahui apakah semua form sudah bisa
diakses melalui form menu ini. Pengujian dilakukan dengan pertama memilih
menu register pada form menu, maka dari form menu langsung berpindah ke form
register. Kemudian yang kedua yaitu memilih menu laporan pada form menu
maka dari form menu langsung berpindah ke form laporan. Ketiga yaitu memilih
menu hapus data pada form menu maka dari form menu langsung berpindah ke
form hapus data. Keempat yaitu dengan memilih menu close pada form menu
xlii
maka dari form menu akan langsung keluar dari aplikasi. Juga form menu ini
untuk mengetahui apakah sudah terkoneksi dengan mikrokontroler dan database
melalui penekanan keypad yang akan ditampilkan IDnya jika ID dan password
ada dalam database.
2. Form Register
Form register merupakan form untuk menambah, mengupdate dan
menghapus data dalam database, seperti pada gambar 4.5
Gambar 4.5 Tampilan Form Register
Pengujian ini dilakukan
untuk mengetahui form register dapat melakukan
perintah pada CommandButton yaitu tombol Add berfungsi untuk menambah data
baru, Update berfungsi untuk mengganti/mengubah data yang ada dengan data
yang baru. Delete berfungsi untuk menghapus data. Refresh berfungsi untuk
merefresh data. yang semuanya tersimpan dalam basisdata. Hal ini dimaksudkan
agar sewaktu terjadi komunikasi serial melalui penekanan tombol keypad
sebanyak empat digit yang dikirimkan mikrokontroler melalui port serial RS232,
data dapat dibandingkan dengan database untuk melaksanakan instruksi yang
telah ditentukan dalam membuka pintu gerbang dan mencatatnya dalam database.
xliii
3. Form Laporan
Form laporan merupakan form untuk mencetak data yang sudah terjadi,
seperti pada gambar 4.6.
Gambar 4.6 Tampilan Form Laporan
Pada bagian ini akan dilakukan pengujian tentang form laporan. Pengujian ini
dilakukan untuk mengetahui form sudah terkoneksi dengan database atau belum.
Pada form ini terdapat data yang akan dicetak yaitu data aktivitas keluar masuk
pintu gerbang. Data yang akan dicetak bisa diprint langsung atau di eksport ke
ekstensi teks atau html dan juga dapat di zoom.
4. Form Hapus Data
Form hapus merupakan form untuk mengapus data yang tersimpan. Dalam
menghapus data dapat ditentukan sesuai keinginan karena terdapat kalender yang
difungsikan untuk menghapus data mulai dan sampai kapan data akan dihapus.
xliv
Gambar 4.7 Tampilan Form Hapus
Pada bagian ini akan dilakukan pengujian tentang form hapus. Pengujian
ini dilakukan untuk mengetahui form sudah terkoneksi dengan database atau
belum. Jika sudah terkoneksi dengan baik maka data pada database dapat dihapus
dan dapat dilihat pada DataGrid.
C. Pengujian Keseluruhan
Pada pengujian alat secara keseluruhan dilakukan dengan dimulai dari
form menu. Pertama form menu dijalankan. Setelah dijalakan di pilih menu
register. Dalam form register dilakukan pendaftaran id, nama , pass key. Setelah
selesai memasukkan data (Add) maka secara otomatis akan tersimpan dalam
database dan dapat dilihat pada DataGrid. Hal ini bisa dilakukan sama untuk
update dan delete. Setelah registrasi selesai dilakukan maka form registrasi
ditutup dan masuk form laporan. Dalam form laporan ini terdapat data yang akan
dicetak yaitu data aktivitas keluar masuk pintu gerbang. Data yang akan dicetak
bisa diprint langsung atau di eksport ke ekstensi teks atau html dan juga bisa di
zoom sesuai keinginan. Setelah selesai, form laporan ditutup dan masuk ke form
hapus data. Dalam menghapus data disediakan kalender untuk memilih data yang
akan dihapus mulai dan sampai kapan data yang akan dihapus. Jika koneksi
xlv
database sudah benar maka hasil dari penghapusan data dapat langsung dilihat
pada DataGrid. Kemudian untuk pengujian komunikasi hardware dan software
dengan langkah mengetikkan empat digit id terlihat pada display seven segment
kemudian menekan *, mengetikkan lagi password empat digit terlihat pada
display seven segment dan tekan #. Maka mikro akan memproses inputan tersebut
dikirimkan secara serial ke komputer dan visual basic akan mencocokan id dan
password tersebut dengan database, jika id dan password ada maka tampilan form
menu berubah menampilkan data sopir dan menyimpannya guna pelaporan data
dan data baru langsung masuk ke DataGrid pada tampilan. Mikrokontroler
menginstruksikan membuka pintu dan sensor inframerah aktif, setelah sensor
terlewati maka pintu akan menutup kembali. Jika id dan password tidak ada maka
tidak terjadi instruksi.
Gambar 4.6 Keseluruhan Alat
xlvi
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan evaluasi dari sistem keamanan pintu
gerbang berbasis mikrokontroler AT89C51 melalui antarmuka port serial , maka
dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Sistem keamanan pintu gerbang menggunakan mikrokontroler AT89S51
melalui antar muka port serial dan visual basic telah berhasil dibuat dan dapat
berfungsi sebagaimana yang diharapkan, dapat membuka pintu jika password
benar dan menutup setelah sensor terlewati.
2. Perancangan alat keamanan pintu gerbang berbasis mikrokontroler AT89S51
terkoneksi dengan komputer melalui RS-232, terdiri dari perangkat keras dan
perangkat lunak. Perangkat keras meliputi mikrokontroler, keypad, seven
segment, motor DC dan komputer. Sedangkan perangkat lunak meliputi
pemrograman assembler pada mikrokontroler dan pemrograman visual basic
pada komputer.
3. Untuk kerja dari alat keamanan pintu gerbang pabrik berbasis AT89S51
terkoneksi dengan komputer melalui RS-232, yaitu : tampilan pada display
berjumlah empat digit seven segment, keypad yang digunakan adalah keypad
matriks 4X3, kemampuan jangkauan sensor sejauh tiga sampai lima meter,
dan catu daya yang dipakai untuk rangkaian kendali sebesar +5V dan +12V
DC.
B. Saran
Dari perancangan sistem yang telah dilaksanakan ini, diharapkan dapat
menjadi dasar pengembangan lebih lanjut, maka ada beberapa saran penulis untuk
pengembangan :
1. Sebaiknya jika jarak antara alat dengan pengontrolan jauh, maka dapat diganti
dengan komunikasi berbasis wifi.
xlvii
2. Untuk interfacing sebaiknya menggunakan komputer dengan spesifikasi yang
tinggi agar software dapat berjalan dengan baik.
3. Demi keamanan yang lebih terjamin sebaiknya menggunakan password dan
sidik jari.
xlviii
DAFTAR PUSTAKA
Permana B, 2002. Seri Penuntun Praktis Microsoft Access 2002 Microsoft Office
XP. Jakarta : Elek Media Komputindo.
Prasetia R, 2004. Teori dan Praktek Interfacing Port Paralel dan Port Serial
Komputer dengan Visial Basic 6.0. Yogyakarta : Andi.
Prihono, 2009. Jago Elektronika Secara Otodidak, Jakarta : Kawan Pustaka.
Tim Lab Mikroprosesor. 2007. Pemrograman Mikrokontroler AT89S51 dengan
C/C++ dan Assembler. Yogyakarta : Andi.
Anonim. IC MAX232. http://www.indorobotika.com/ic-max232.html diakses
pada 26 Mei 2010.
Anonim. Inframerah. http://ittelkom.ac.id/library/inframerah.html diakses pada 25
Mei 2010.
Anonim. Keypad. http://delta-electronic.com/Keypad.html diakses 24 Mei 2010.
Anonim. LM7805. http://en.wikipedia.org/wiki/LM7805.html diakses pada 24
Mei 2010.
Anonim.MotorDC.http://innovativeelectronics.com/innovativeelectronics/motordc
.html diakses pada 25 Mei 2010.
Anonim. NE555. http://en.wikipedia.org/wiki/NE555.html diakses 24 Mei 2010.
Anonim. Regulator 7805. http://p_musa.staff.gunadarma.ac.id/regulator-5-voltmenggunakan-ic-7805.html diakses 24 Mei 2010.
Anonim. Relay. http://p_musa.staff.gunadarma.ac.id/relay.html diakses 24 Mei
2010.
Anonim. RS232. http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php diakses 24 Juli
2010.
Anonim.Seven-segmen. http://en.wikipedia.org/wiki/Seven-segment_display.html
diakses 24 Mei 2010.
xlix