Alat Pendeteksi Pelanggaran Marka Lalu

Alat Pendeteksi Pelanggaran Marka Lalu-Lintas
dengan Indikasi Jumlah Pelanggar
Andri Alfian#1, Ronny Susetyoko#2, Eru Puspita #2
#1
#2
Penulis, Mahasiswa Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS
Dosen Pembimbing, Staf Pengajar di Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS
Kampus PENS-ITS Sukolilo, Surabaya 60111, INDONESIA
Tel: +62 (31) 594 7280; Fax: +62 (31) 594 6114
1
[email protected]
Abstrak
Kurangnya kesadaran akan taat lalu lintas serta keegoisan diri
para pengendara kendaraan tersebut kerap menjadi pemicu
utama seringnya kita lihat pelanggaran-pelanggaran yang
dilakukan oleh para pengendara kendaraan tersebut.
Pelanggaran-pelanggaran tersebut tidak hanya merugikan
masyarakat lain, tetapi juga tanpa mereka sadari, merugikan
diri mereka sendiri. Para polisi sendiri masih dirasa kurang
mampu untuk membantu mengingatkan para pengendara
kendaraan tersebut tentang pelanggaran-pelanggaran, yang
secara mereka sadari atau tidak, telah mereka lakukan.
Pelanggaran-pelanggaran yang dilakukan tidak selalu
merupakan hal yang besar, banyak pelanggaran-pelanggaran
kecil ,yang kerap tanpa mereka sadari, sering mereka lakukan.
Misalnya saja pelanggaran ketika para pengendara kendaraan
tersebut berhenti di traffic light. Sering kita jumpai para
pengendara kendaraan
tersebut melewati batas marka
penyebrangan yang seharusnya digunakan oleh pejalan kaki
untuk menyebrang jalan. Sekilas hal tersebut terlihat sepele,
akan tetapi jika kita tinjau lebih jauh, hal tersebut berdampak
sangat besar bagi keselamatan para pengendara kendaraan
tersebut maupun para pejalan kaki yang hendak menggunakan
marka penyebrangan tersebut sebagai media penyebrangan.
Menindak lanjuti hal tersebut, perlu adanya sebuah alat yang
memungkinkan para polisi untuk mengetahui pengendara
yang melakukan pelanggaran marka lalu lintas khusunsnya
pada marka penyeberangan dan kapan saja pengendara
kendaraan
sering melakukan pelanggaran sehingga polisi
dapat berjaga lebih ketat pada saat itu.
Alat yang saya buat untuk menghitung berapa jumlah
pelanggar yang terjadi di marka penyeberangan.dengan bukti
gambar yang sudah ditangkap oleh kamera.dan diproses
dengan metode image processing.untuk alarm penangkapan
gambar menggunakan transmitter dan receiver laser yang
didalamnya ada mikrokontroller AT mega8,laser,regulator
dvd dan rs 232
Kata Kunci : jumlah pelanggar,transmitter dan receiver
laser,image processing
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Saat ini pengendara kendaraan bermotor
semakin banyak setiap tahunnya. Fenomena ini berjalan
seiring dengan semakin bertambahnya penduduk dan
banyaknya kepentingan masyarakat sehari-harinya yang
mengharuskan masyarakat berkendara setiap harinya.
Banyaknya pengendara kendaraan
ini tentunya sangat
berdampak terhadap kondisi lalu lintas yang ada di sepanjang
jalan. Kemacetan terjadi di hampir setiap jalan di seluruh
wilayah Surabaya. Maka tak jarang kita melihat banyak
kendaraan-kendaraan
yang terjebak macet hampir di
sepanjang jalan setiap harinya.
Data yang diperoleh dari Laporan Pelanggaran Lalu Lintas
Kota Surabaya bahwa pada 3 bulan terakhir yaitu dari bulan
Oktober- Desember sudah mencapai 4822 kasus pelanggaran
marka lalu lintas,sesuai zaman sekarang seiring dengan
banyaknya kepentingan yang dimiliki para pengendara
kendaraan tersebut di jalanan, membuat mereka sering kali
melupakan mana yang boleh dilakukan dan mana yang tidak
boleh dilakukan di sepanjang jalan. Rambu-rambu lalu lintas
yang telah ada pun, terkadang tidak memberikan banyak
manfaat bagi para pengendara kendaraan
B. Batasan Masalah
Adapun Batasan masalah yang digunakan adalah:
1. Marka
yang
digunakan
adalah
marka
penyeberangan.dan garis-garis lalu lintas harus jelas
2. Jalan yang digunakan adalah di jalan Genteng
kali,Surabaya
3. Tidak ada validasi kendaraaan
4. Outputnya yaitu berupa jumlah pelanggar.yang akan
ditampilkan pada PC
5. Alat ini hanya akan bekerja pada jam 07.00-12.00
WIB
II. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
A. Blok Diagram Sistem
Ketika lampu merah ON maka tegangan AC 220v
akan disearahkan oleh rangkaian penyearah,dan meng-ON kan
receiver laser.dan sinar laser diterima oleh receiver
laser.ketika kendaraan melewati sensor laser maka receiver
laser tidak menerima sinar laser sehingga untuk mengaktifkan
mikrokontroller dengan input aktif low.dan akan mengirimkan
sebuah data ke PC untuk mengaktifkan Camera yang akan
menangkap gambar pengendara yang melanggar.dan diproses
lagi oleh PC dengan menggunakan Visual Basic(image
processing).untuk mengetahui jumlah pelanggar.
Blok diagram sistemnya adalah sebagai berikut :
PENGIRIM
AN LASER
PENERIMA
LASER
MIKROKONT
ROLER AT
mega 8
Ketika mikro sudah membuka gerbang maka pada
program vb akan menerima datanya sehingga camera akan
mengcapture secara otomatis.hasil gambar langsung diproses
oleh program vb yang telah dibuat.melalui image processing
maka gambar tersebut diproses dengan metode grayscale,gray
to biner dan scanning pada satu titik pixel untuk menghitung
jumlah pelanggaran yang terjadi
Transmitter
laser
Receiver laser
Mikrokontroler
webcam
PC
Gambar 2. Prinsip Kerja Sistem
C. Perancangan dan Pembuatan Hardware
1. Merancang Rangkaian Minimum Sistem Atmega8
IMAG
E
CAME
RA
PC
Gambar 1. Blok Diagram Sistem
B. Prinsip Kerja Sistem
Prinsip dari alat pendeteksi ini cukup sederhana.pada intinya
akan bekerja ketika lampu merah menyala,untuk receiver
menggunakan rectifier karena di hubungkan dengan tegangan
ac di lampu merah,jadi untuk ground dan kabel lampu merah
dihubungkan ke rectifier.setelah diubah menjadi tegangan dc
maka di stabilkan dengan regulator.untuk bagian transmitter
selalu on karena menggunakan laser yang langsung
dihubungkan dengan baterai.
Rangkaian receiver laser akan menerima sinar laser
dan indikasinya dengan lampu led mati,seperti ini dalam
kondisi high.dan ketika tidak mendapat sinar laser maka
lampu led akan menyala.ketika lampu led menyala maka
pinc.5 yang berada di mikrokontroller akan membaca bahwa
ada data yang terkirim ke mikro,maka mikro akan membuka
gerbang untuk berhubungan dengan PC atau laptop.
Gambar 3. Skematik Rangkaian Minimum Sistem ATmega8
2. Merancang Rangkaian receiver laser
Receiver laser membutuhkan phototransistor untuk
menerima sinar laser,phototransistor mempunyai tingkat
kesensitifan yang sangat tinggi akan sinar merah.berikut ini
gambar rangkaian lay out di pcb.komponennya terdiri atas
lm339,led,pin header,vr 20k,r 33k, r 1k,phototransistor
Gambar 4. Layout receiver laser
3. Perancangan Software
4. Siapkan program yang akan di download dengan
software CodeVisionAVR dan pastikan tidak ada
error pada program setelah di-compile.
5. Banyak cara untuk men-download program
tergantung downloader dan software yang
digunakan. Perlu diketahui bahwa ketika membeli
chip Atmega8 yang baru tidak bisa langsung mendownload program menggunakan USB downloader,
harus menggunakan downloader paralel terlebih
dahulu baru setelah itu bisa menggunakan USB
downloader.
6. Setelah sukses men-download program, lihat hasil
program yang dijalankan sesuai dengan isi program
tersebut.
Berikut langkah-langkah dalam menggunakan
software CodeVisionAVR :
1. Buka software CodeVisionAVR
2. Pilih at mega 8 dengan clock 11.0592Mhz karena
menggunakan diode Kristal sebesar clock tersebut
Gambar 6 konfigurasi chip
Gambar 5.form tampilan software
3. Karena PC bertugas hanya untuk menerima data dan
setting lainnya
default
III. PENGUJIAN DAN ANALISA
3.1 Pengujian Rangkaian Minimum Sistem
Untuk melakukan pengujian terhadap rangkaian
minimum sistem ini dilakukan dengan beberapa tahap antara
lain :
1. Memastikan jalur rangkaian tidak ada yang
menyambung dengan jalur lain
2. Memastikan tiap-tiap jalur rangkaian terhubung
dengan baik.
3. Setelah poin 1 dan 2 terpenuhi bisa langsung
mencoba melakukan chip signature pada rangkaian
minimum sistem Atmega8.
Gambar 7 konfigurasi usart
4. Setelah itu klik file dan generate save dan exit
5.
Lalu isi programnya,pada pin c.5==0 karena
aktif low dan portc=0x20 karena portc.5 yang
dipakai
if (PINC.5 ==0)
printf ("d" ) ;
delay_ms(30000) ;
delay_ms(30000) ;
delay_ms(10000) ;
menghasilkan 100s delay dan akan mengirim
karakter kembali setelah 100s.
Tabel1.Keakuratan waktu program dengan
waktu riil
Gambar 8 penyimpanan file
4.
Lalu dicoba build dan program the chip untuk
execute
No
1
2
3
4
5
6
ProgramWaktu pengiriman data
1000ms
3000ms
4000ms
5000ms
6000ms
10000ms
Waktu Riil
1,23 detik
3,42 detik
4,53 detik
5,48 detik
6,68 detik
10,33detik
Sesuai dengan tabel diatas bahwa waktu
pengiriman data sesuai dengan waktu riilnya,jika di
program 10000ms maka dihasilkan waktu
100s.keakuratan sebesar 100%
3.2 Pengujian Rangkaian Receiver laser
untuk melakukan pengujian pada receiver laser maka
harus menggunakan laser untuk lihat kondisi ketika disinari
laser dan tidak disinari laser
1. Receiver harus menyala
2. Disinari laser tepat pada phototransistor
3. ukur tegangan yang dihasilkan di pin data.
Hasil dari pengujian:
Tabel 2. Hasil uji coba receiver laser
Gambar 9 execute program
5.Lalu download dengan read chip signature jika berhasil
nanti ada message box yang bertuliskanchip signature ok
Gambar 10 read chip signature
1
Menggunakan LM339
no
kondisi
Pindata(v)
LED
1
Disinari laser
0;0;0;0;0;0
Padam
2
Tidak disinari laser
5;5;5;5;5;5
Menyala
2.
Menggunakan Schmit trigger
No
1
2
3
4
5
Disinari Laser(v)
0
1,5
1,8
2
2,5
Tanpa disinari Laser(5)
2,5
4
4
4,7
5
Dari tabel diatas dibuktikan bahwa receiver laser aktif
low, dan menggunakan LM339 untuk receiver karena hasil uji
100% dalam tegangan yang dikeluarkan yaitu 0 dan 5.
3.3 Pengujian Pengiriman dan Penerimaan data
Untuk pengiriman data yang dilakuakan treansmitter
laser,laser yang digunakan adalah laser yang 5 ribuan,dengan
spesifikasi membutuhkan 4,5v dan powernya sebesar
1mw,untuk transmitter sendiri telah melakukan beberapa kali
percobaan dengan menggunakan berbagai macam spek
laser,mulai dari laser 10ribuan yang hanya cuma inti laser
tersebut dengan spek harus diisi dengan volt tidak boleh >=4 v
karena hanya membutuhkan intinya sendiri 2v,(tegangan
input-2v)=inti tegangan.untuk yang 10 ribu telah
menghabiskan laser sebanyak 4 buah dan laser 100ribuan
telah habis 2 buah dengan spek power 5-7mw,tegangan tidak
boleh
>3
dan
jaraknya
mencapai
30
meter.
banyaknya laser yang dipakai karena laser yang diuji
coba selalu mendapatkan sinar yang kurang terang,tidak
seperti pertama beli.dengan cara menyolder sendiri di bagian
selubung dan inti laser,laserpun juga banyak putus karena
diberi tegangan yang lebih dari tegangan yang
ditetapkan,sesuai sifat laser yang sensitive dengan tegangan
berarti benar jika ada yang laser
sinarnya langsung
padam.dan jika terlalu panas maka sinar akan berkurang
No
1
2
3
Jenis Laser
5ribuan
10ribuan
100ribuan
Tabel 3.Hasil uji coba Transmitter laser
Putus
Redup
3
7
1
3
2
0
Dan yang berhasil digunakan hanya 2 buah saja dari
5ribuan,sinarnya hampir sesuai dengan pertama dibeli
Receiver laser menggunakan phototransistor untuk
menangkap cahaya dari sinar laser,dari karakteristiknya
sendiri sangat peka akan sinar berwarna merah,dan rangkaian
tersebut aktif low.
Untuk mngeuji alatnya maka harus sesuai dengan langakah
berikut:
1. Hidupkan transmitter laser
2. Buka codevision avr
3. Buka project dari nama file 1.c
4. Buka dan ubah setting terminalnya
Gambar 11. Setting terminal
Port yang dipasang harus sesuai dengan kabel usb to
serial,dan setting yang lainnya tetap default.
4 sinari photo transistor dan tidak di sinari,lakukanlah
dengan berulang
5 lihat di terminal,apakah karakternya telah terkirim apa
tidak
Hasil pengujiannya yaitu seperti gambar dibawah
ini,niali p terkirim dengan delay 100ms,jika dimatikan sumber
maka akan mereset dan mengirim karakter lagi.
Gambar 12. Hasil connect di Terminal
3.4. Pengujian system yang telah diintegrasikan antara
hardware dan software
Untuk melakuan pengujian ini telah divideokan dan
untuk dijelaskan maka diurutkan satu persatu,dimulai dari
pengiriman data sampai mengetahui jumla pelanggar:
1. Hubungkan transmitter laser dengan receiver laser
2. Jika ada mobil yang melanggar apakah
mikrokontroller bisa mengirim karakter yang
diterima oleh vb dan mengaktifkan webcam
3. Hidupkan exe dari program yang dibuat.
4. Perhatikan gambar dan catat data yang didapat
berapa jumlah pelanggar dan dengan hasil
penglihatan aslinya
Hasil pengujian dari data yg diperoleh adalah sebagai
berikut:
1.
Untuk transmitter laser masih bisa menjangkau
receiver laser yang berjarak 10m dengan cahaya
yang cukup untuk memberikan cahaya kepada
phototransistor untuk mengidentifikasikan jika belum
ada pelanggaran.
2.
Untuk pengiriman karakter bisa terkirim ke vb
dengan lancar tanpa hambatan,hanya saja ketika
malam tidak bisa melakuan hal seperti itu karena
receiver ke mikro akan selalu aktif low sehingga
mengirirm terus karakternya dan hanya bisa
dilakuakn dari pagi sampai sore saja
rumus yang tepat
di mini tab maka diperoleh data hari ke 1
1
186.65
100
34838.2
6502554
2
188.45
100
35513.4
6692501
3
185.85
100
34540.2
6419300
23
248.35
150
61677.7
15317662
24
243.21
150
59151.1
14386140
25
240.36
150
57772.9
13886301
26
238.56
220
56910.9
13576658
Dari data diatas telah ditetapkan persamaan yang
dibuat di mini tab,hasil persamaanya adalah sebagai
berikut:
Tabel 4. Persamaan regresi antara threshold dan intensitas
The regression equation is
Trb = 943 - 9.16 IRb + 0.0250 IRb2
Predictor
P
Constant
0.000
IRb
0.000
IRb2
0.000
S = 18.68
90.5%
Receiver karakter
dari mikro to vb
Coef
SE Coef
T
943.3
203.8
4.63
-9.158
1.874
-4.89
0.024981
0.004227
5.91
R-Sq = 90.8%
R-Sq(adj) =
Rumus ini dipilih karena R-square mempunyai nilai
yang besar yaitu 90,8% yang berarti mempunyai error sebesar
9,2% akan tetapi error yang didapatkan sebesar 13,08%
IV. KESIMPULAN
Gambar 13. text menerima karakter dari mikro
3.Menjalankan programnya bukan dari VBP tapi EXE
dari programnya
Dari Dari tahap perencanaan dan pengujian yang dilakukan
ada beberapa hal yang dapat disimpulkan:
1.
2.
3.
Gambar 14. .exe dari programnya
3. Data yang diperoleh secara manual untuk menetukan
4.
5.
Pengambilan gambar menggunakan webcam
,sehingga kurang
bagus hasil gambarnya ketika siang hari.
Transmitter Laser yang digunakan adalah laser
merah dengan
power 1mw dengan sinar yang hampir sesuai
aslinya
Pengiriman data telah berhasil 100% dengan
bermacam-macam
lamanya waktu
Penerimaan data berhasil 100%
Error yang didapatkan dari pengujian adalah
sebesar 13,08 %
DAFTAR PUSTAKA
[1] Budioko Totok,2005.Belajar dengan mudah dan
cepat
Pemograman
bahasa
c
dengan
SDCC.Yogyakarta:Graha Media.
[2] Putra Eko Agfianto,2003.Belajar Mikrokontroller
AT89CS51/52/55.Yogyakarto:Graha Media
[3] http://www.kelas-mikrokontrol.com/ diakses pada 03
Oktober 2010
[4] http://ilmukomputer.org/wpcontent/uploads/2008/08/sholihul-atmega8.pdf
diakses pada 03 Oktober 2010
[5] http://www.scribd.com/doc/23865441/15-BAB-II
[6]http://id.shvoong.com/exact_sciences/physics/1803946pengolahan citra-image-processing
[7]http://capoenk.kandangbuaya.com/2010/01/30/isd2560ic-perekam-suara-60-detik/ diakses pada 29 Mei
2011
[8] www.google.com
[9] www.wikipedia.co.id