Tugas Proposal Penulisan Ilmiah 3 (PI)

Newest Post

Tugas Proposal Penulisan Ilmiah 3 (PI)

// Posted by :DIANSYAH19 // On :Senin, 03 Juni 2013

BAB 3

ANALISA, PERANCANGAN DAN CARA KERJA ALAT

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai gambaran dari Simulasi Sistem Keamanan Museum Berbasis Mikrokontroler ATMEL 89S51. Dimana akan dijelaskan secara blog digram, detail, serta menggunakan flowchart.

3.1 Analisa Rangkaian Secara Blok Diagram

Pada bagian ini akan dijelaskan bagaimana cara kerja alat secara blok diagram. Adapun gambar blok diagram dan penjelasan tiap bagiannya terdapat pada Gambar 3.1.

3.1.1 VCC

Sumber tegangan atau VCC yang digunakan dalam rangkaian ini sebesar 5 Volt. Sumber tegangan ini digunakan untuk mengaktifkan rangkaian pada tiap – tiap blok Simulasi Sistem Keamanan Museum ini.

3.1.2 Penghalang pada Sensor Infrared

Sensor infrared pada rangkaian digunakan untuk mendeteksi adanya penghalang. Penghalang disini dikhususkan orang yang melewati sensor ini atau bisa disebut pencuri yang akan memasuki ruangan museum.

3.1.3 Mikroswitch

Apabila pencuri berhasil menembus sensor infrared maka sistem keamanan selanjutnya berupa mikroswitch yang di letakan dibawah obyek benda pada museum.

3.1.4 IC LM324

LM 324 merupakan IC jenis komparator yang digunakan untuk membandingkan tegangan yang ada pada blok sensor infrared yaitu pada kaki inverting atau kaki negatif dan kaki non inverting atau kaki positif yang nantinya akan menentukan logika 1 (satu) atau 0 (nol) yang masuk ke mikrokontroler.

3.1.5 Mikrokontroler ATMEL 89S51

Mikrokontroler Atmel 89S51 memiliki rangkaian minimum yaitu oscilator dan reset. Mikrokontroler ini merupakan pusat pengolahan input dan output program. Program akan disini digunakan untuk mengendalikan bagaimana output yang dinginkan programer dan semua prosesnya nanti akan diproses seluruhnya oleh IC mikrokontroler ini. Mikrokontroler ini memiliki 40 kaki, 4 PORT yaitu PORT 0 – PORT 3 dan masing – masing PORTnya terdiri dari 8 bit.Pada mikrokontroler ini yang digunakan sebagai input adalah PORT 3 dan outputnya pad PORT 2.

3.1.6 LED

Led merupakan jenis dari dioda yang outputnya mengeluarkan cahaya. Pada rangkaian ini LED digunakan sebagai indikator saat sensor infrared terhalang atau mikroswitch pada saat obyek benda diambil oleh pencuri.

3.1.7 Buzzer

Buzzer merupakan komponen elektronika yang langsung menghasilkan output berupa bunyi saat kaki positif mendapat VCC dan kaki negatif mendapat Ground. Pada rangkaian ini buzzer merupakan komponen utama yang menghasilkan output yaitu suara yang akan memberi tanda bahwa ada pencuri yang masuk kedalam museum ini. Berbeda dengan speaker buzzer tidak memerlukan frekwensi dalam menghasilkan outputnya.

3.2 Analisa Rangkaian Secara Detail

Berdasarkan gambar rangkaian penulis dapat melakukan analisa rangkaian secara detail sesuai dengan cara kerja dan output yang dihasilkan.

Dalam perancangan sampai alat sistem keamanan museum ini bekerja awalnya adalah mendapat aktifator atau sumber tegangan 5V yang digunakan untuk mengaktifkan rangkaian. Setelah mendapatkan tegangan atau aktifator 5V selanjutnya adalah penekanan saklar keposisi On, hal ini dilakukan untuk menghindari hubungan pendek arus listrik apabila langsung diberi tegangan yang terkadang ada kesalahan dalam pemasangan VCC dan Ground sehingga kita dapat melakukan pengecekan terhadap alat sebelum bekerja.

Setelah tegangan dan saklar keposisi On selanjutnya adalah sensor infrared mendapat penghalang atau tidak. Sensor infrared ada di dalam rangkaian komparator dengan menggunakan LM324 sebagai IC pembandingnya.

Rangkaian komparator bekerja dengan membandingkan 2 buah tegangan yang masuk kedalam IC komparator disini menggunakan LM324. 2 buah tegangan tersebut adalah pada kaki inverting (kaki input negatif) dan kaki non-inverting (kaki input positif). Kaki inverting mendapat tegangan dari photodiode dan infrared. Photodiode sebagai receiver atau penerima dan infrared sebagai transmitter atau pengirim. Infrared mengirimkan sinyal input ke photodiode sebagai receiver jika terputus atau terhalang oleh benda maka akan ada perubahan tegangan pada output photodiode yang terhubung ke kaki inverting yang kemudian akan dibandingkan dengan tegangan pada kaki non-inverting yang mendapat tegangan dari kaki trimpot. Output dari LM324 ini akan mengirim logika 1 atau 0 ke PORT mikrokontroler. Berikut adalah gambar rangkaian dari system keamanan museum :

Logika 1 atau 0 dikirim bertujuan sebagai masukan yang akan menghasilkan output sesuai dengan program yang telah dibuat. Rangkaian komparator mengirim logika 1 atau 0 berasal dari perbandingan kaki inverting yang mendapat tegangan dari kondisi infrared dan photodiode, dan kaki non-inverting yang mendapat tegangan dari trimpot. Kemudian saat logika 1 atau 0 itu dikirim akan menghasilkan output berupa bunyi buzzer dan Led sesuai dengan program yang telah dibuat dan ditanamkan kemikrokontroler AT89S51. Untuk mensiasati terlalu banyak PORT yang dipakai pada mynsis mikrokontroler AT89S51 penulis menggunakan IC 4072 atau IC gerbang OR dengan 4 inputan.

Alasan penulis menggunakan IC 4072 adalah karena output yang keluar dari komparator adalah berlogika High atau logika 1. Jadi saat infrared terhalang maka akan mengirim logika 1, logika gerbang OR adalah jika salah satu inputan berlogika 1 maka outputnya juga akan berlogika 1. Dalam pembuatan dan perancangan alat ini penulis menggunakan 8 sensor infrared, itu berarti ada 2 komparator yang masing – masing komparator mempunyai 4 output. Masing – masing output tersebut dimasukan ke kaki input IC 4072, setelah itu kaki output kaki IC 4072 dihubungkan ke PORT mikrokontroler sesuai dengan program yang telah dibuat.

3.3 Diagram Alur (flowchart)

Berdasarkan gambar diagram alur (flowchart) di atas, dapat dijelaskan secara per blok diagram. Penjelasanya adalah sebagai berikut :

- Blok mulai adalah dimulainya alur perjalanan atau bagaimana alat sistem keamanan ini dioperasikan.

- Saklar On, berupa blok kondisi. Jika kondisi saklar On atau logikanya “Ya” maka akan ke alur selanjutnya yaitu inisialisasi Port, jika saklar Off atau berlogika tidak maka akan ke blok selesai atau alat dalam kondisi Off.

- Setelah inisialisasi Port maka akan melanjutkan ke blok kondisi yaitu blok sensor infrared terhalang ? Jika terhalang atau logikanya “Ya” maka buzzer berbunyi dan led menyala. Kondisi led dan buzzer yang berbunyi tersebut akan terus melakukan perulangan, perulangan tersebut maksudnya adalah buzzer akan terus berbunyi dan led akan terus menyala sampai alat atau mikrokontroler tersebut direset. Jika infrared tidak terhalang atau logikanya “Tidak” maka akan ke blok alur selanjutnya apakah benda terambil?

- Kondisi apakah benda terambil ? Jika logikanya “ya” atau benda tersebut terambil maka led menyala dan buzzer berbunyi. Sama dengan sensor infrared kondisi led dan buzzer juga akan terus melakukan perulangan sampai mikrokontroler direset. Jika logikanya “tidak” atau benda tidak terambil maka alur selanjutnya adalah mencari kondisi lagi sampai sensor infrared terhalang atau benda terambil.

3.4 Perancangan Alat

Perancangan alat simulasi sistem keamanan museum ini dibuat hampir menyerupai seperti pada keadaan nyatanya. Alat ini dirancang sesuai dengan keinginan dan output yang diinginkan sesuai fungsi dan manfaatnya sebagai sistem keamanan.

3.4.1 Perancangan Sensor Infrared dan Mikroswitch

Sensor infrared merupakan sensor utama dari alat sistem keamanan ini dan mikroswitch sebagai sensor tambahan yang digunakan sebagai inputan yang akan memberi logika ke mikrokontroler yang kemudian akan diproses sebagai output. Berikut adalah perancangan sensor tersebut :

3.4.2 Perancangan Proses pada Mikrokontroler

3.5 Cara Kerja Alat

Alat ini didesain dengan sangat sederhana bahkan hanya dengan menggunakan 1 buah jenis sensor yaitu sensor infrared serta menggunakan mikroswitch sebagai sensor tambahan pada benda. Alat ini akan bekerja saat menerima tegangan sebesar 5 volt, setelah menerima tegangan maka kondisi selanjutnya adalah apa ada sensor yang terhalang atau tidak serta apa ada benda terambil oleh pencuri maka akan ada tanda peringatan adanya pencuri yaitu dengan bunyi buzzer serta nyala LED sebagai indikator jika suatu saat buzzer mengalami kerusakan.

3.6 Cara Pengoperasian Alat

Cara pengoperasian alat Simulasi Sistem Keamanan Museum ini cukup mudah dan tidak terlalu sulit. Adapun hal –hal yang perlu dipersiapkan adalah sebagi berikut.

1. Setelah maket alat siap, persiapkan adaptor atau batere 9V sebagai aktifator atau sumber tegangan. Lalu Saklar kita tekan ke posisi On.

2. Langkah selanjutnya masukan obyek penghalang untuk menghalangi sensor infrared atau kita ambil salah satu benda yang ada pada maket alat Simulasi Sistem Keamanan Museum.

3. Setelah tahap kedua kita lakukan maka akan ada output berupa nyala LED dan bunyi buzzer. Untuk menetralkan atau mengembalikan ke kondisi awal kita ketan tombol reset pada mynsis mikrokontroler atau dengan menonaktifkan alat dan menyalakan kembali melalui saklar.

3.7 Uji Coba Alat

Ketika perakitan semua komponen telah selesai maka tahap selanjutnya adalah uji coba pada alat yang telah dibuat dan mikrokontroler yang telah diprogram juga.

Uji coba dilakukan agar mengetahui apakah ada kesalahan pada proses perakitan atau pemrograman serta apakah outputnya sudah sesuai dengan yang kita inginkan.

Tabel 3.1 Tabel Uji Coba Alat