traffic light

PERANCANGAN PROTOTIF TRAFFIC LIGHT BERBASIS MICROCONTROLLER AT89S52TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

SUSIANA ANDALIA 062408020

PROGRAM STUDI D3 FISIKA INSTRUMENTASI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

PERSETUJUAN

Judul Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas

: PERANCANGAN PROTOTIF ADAPTIF TRAFFIC LIGHT BERBASIS MICROCONTROLLER AT89S52 : TUGAS AKHIR : SUSIANA ANDALIA : 062408020 : DIPLOMA TIGA (D3) FISIKA INSTRUMENTASI : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, 29 Juni 2009

Diketahui/Disetujui oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Dosen Pembimbing

Dr. Marhaposan Situmorang, M.Si. NIP 130810771

Prof.Dr.Eddy Marlianto,M.Sc NIP 131569405


PERNYATAAN

PERANCANGAN PROTOTIP TRAFFIC LIGHT ADAFTIF BERBASIS MICROCONTROLLER AT89S52

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 29 Juni 2009

SUSIANA ANDALIA 062408020


PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya lah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dalam waktu yang telah ditetapkan. Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Dr. M. Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc, selaku Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Prof. Dr. Eddy Marlianto, selaku Dekan FMIPA dan juga dosen pembimbing pada penyelesaian tugas akhir ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Dra. Yustinon, M.Si, selaku sekretaris jurusan Departemen Fisika. Seluruh dosen pada Departemen Fisika. Kepada Ayahanda Sofyan dan Ibunda Suhaiti yang telah banyak memberikan dukungan moril, materi dan semangat kepada penulis, serta kakak Putri Maryanty, Abang M.Harry Susanto dan M.Heru Susanto yang telah banyak memberikan bantuan dan juga masukan kepada penulis. Rekan-rekan Fisika Instrumentasi stambuk 2006 khususnya Ayu, Amy, Visca, Yuli, Rina dan Harist makasih ya atas dukungannya.


ABSTRAK

Lampu Lalu lintas adalah instrument elektronik, atau sebuah komponen yang dipergunakan untuk mengatur lalulintas. Berangkat dari defenisi tersebut penulis membuat Lampu Lalu Lintas sederhana menggunakan MicroController AT89S52 Prinsip kerja dari Lampu Lalu Lintas ini adalah dengan mencuplik mengatur kepadatan lalulintas. Penggunaan sensor infra merah terdapat kelemahan yaitu belum dapat mendeteksi jarak terlalu jauh. Sebuah Pengendali Mikro untuk mengkoordinasi seluruh Lampu Lalu Lintas sangat sulit, sehingga pengaturan dilakukan secara bergantian. Hasil dari penghitungan kepadatan akan ditampilkan pada LCD (Liquid Cristal Display). Secara elektronis sistem sudah bekerja dengan baik, jika diuji dari titik ke titik dengan mengukur tegangan keluaran ataupun respon dari semua sensor yang ada.


DAFTAR ISI

Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Daftar isi Daftar Tabel Daftar Gambar Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan 1.4 Batasan Masalah 1.5 Sistematika Penulisan Bab II Landasan Teori 2.1 Perangkat Keras 2.2 Traffic Light 2.3 Sistem Minimum Microcontroller AT89S52 2.3.1 Konstruksi AT89S52 2.3.2 Gambar IC Microcontroller AT89S52 2.3.3 Modul LCD (Liquid Cristal Display) M1632 2.3.4 Kaki-kaki Modul M1632 2.4 Akses Ke Register 2.5 Struktur Memori LCD 2.6 Perangkat Lunak 2.7 Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-8051 2.7.1 Karakter dalam BASCOM 2.7.2 Tipe Data 2.7.3 Variabel 2.7.4 Alias 2.7.5 Konstanta 2.7.6 Array 2.7.7 Operasi-operasi Dalam BASCOM 2.8 ISP Flash Programmer 3.0a Bab III Rancangan SistemSusiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

ii iii iv v vi viii ix 1 1 2 2 3 4 5 5 5 10 11 14 17 17 19 23 24 24 25 25 26 27 27 28 29 30 32

3.1 Diagram Blok Rangkaian 3.2 Rangkaian Sistem Minimum MicroController AT89S52 3.3 Rangkaian Power Supply 3.4 Rangkaian Sensor Infra Merah RX-TX 3.5 Diagram Alir Pemrograman Bab IV Pengujian Rangkaian 4.1 Pengujian Sistem Minimum AT89S52 4.2 Pengujian Rangkaian Power Supply 4.3 Pengujian Rangkaian Infra Merah 4.4 Pengujian Rangkaian secara keseluruhan 4.5 Program Bab V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A : SKEMATIK RANGKAIAN SECARA KESELURUHAN

32 33 35 36 37 38 38 38 39 40 40 52 52 52


BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Di era yang modern ini banyak kita dapati berbagai piranti otomatis yang bekerja secara mandiri tanpa banyak campur tangan dari manusia, piranti-piranti ini bekerja secara otomatis dengan cara mengambil kesimpulan dari berbagai data yang diperoleh dan kemudian melaksanakan keputusan tersebut sesuai dengan keadaan yang telah ditentukan. Data-data tersebut dapat berupa data yang diambil dari sensor ataupun data yang diberikan oleh pengguna piranti tersebut. Traffic light yang ada sekarang ini banyak menggunakan metode pewaktu berdasarkan jam sibuk dari lalu-lintas, kita ketahui bahwasanya setiap hari penghitungan waktu mundur dari setiap traffic light sesuai dengan jam sibuk yang sering terjadi pada setiap ruas jalan. Contohnya, lama lampu hijau dari setiap traffic light berbeda untuk jam 5 pagi dan jam 5 sore, ini dikarenakan pada jam 5 pagi dianggap jalur lalu lintas masih sepi maka penghitungan waktu semakin cepat, tetapi pada jam 5 sore kondisi lalu-lintas sangat padat dikarenakan pada waktu itu adalah waktu pulang kerja. Dari wacana di atas diperoleh ide untuk membuat sebuah traffic light dengan sistem adaptif yaitu traffic light menyesuaikan lamanya waktu lampu hijau berdasarkan kepadatan pada setiap ruas jalan. Jadi pada setiap ruas jalan akan mendapatkan waktu yang berbeda tergantung kepadatannya.Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

1.2

Rumusan Masalah

Tugas akhir ini membahas tentang perangkat keras yang meliputi perakitan suatu sistem traffic light yang terdiri dari pengendali lampu, Pencacah , sensor fotodioda dan juga MicroController AT89S52 sebagai pusat kendalinya beserta Perangkat Lunak pemrogramannnya.

1.3

Tujuan

Penulisan skripsi ini bertujuan untuk: 1. Memenuhi syarat untuk memenuhi mata kuliah Praktek Proyek untuk mahasiswa Program Studi D-3 Fisika Instrumentasi Departemen Fisika, FMIPA USU. 2. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang ilmu instrumentasi

pengontrolan dan elektronika sebagai bidang yang diketahui. 3. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh dari perkuliahan terhadap realita. 4. Membuat dan mengetahui aplikasi pemrograman berbasis MicroController AT89S52. 5. Untuk mengetahui cara membuat prototip traffic light berbasis MicroController AT89S52.


1.4

Batasan Masalah

Pembahasan masalah dalam laporan proyek ini hanya mencakup masalah-masalah sebagai berikut: 1. Sistem traffic light menggunakan MicroController AT89S52. 2. Traffic light menggunakan sensor fotodioda sebagi pendeteksi infra merah yang dipergunakan untuk mendeteksi kepadatan lalu lintas. 3. Bahasa pemrograman menggunakan BASCOM 8051. 4. Pembahasan hanya mencakup bahasa pemrograman MicroController dan hardware traffic light, Antarmuka untuk pemrograman dari komputer tidak dibahas. 5. Paparan menggunakan LCD. 6. Lampu menggunakan LED array. 7. Traffic light dirancang untuk 3 persimpangan.

Blok Diagram Sistem

Sensor Simpang 1

Sensor Simpang 2

Sensor Simpang 3

uC ATmega8535

Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009 Traffic Light 1 Traffic Light 2

Traffic Light 3

1.5

Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari traffic light. BAB 1 PENDAHULUAN Dalam hal ini berisikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan. BAB 2 LANDASAN TEORI Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang MicroController AT89S52 (hardware dan software), bahasa program yang dipergunakan, serta cara kerja dari traffic light dan komponen pendukung. BAB 3 RANCANGAN SISTEM Analisa rangkaian dan sistem kerja, dalam bab ini dibahas tentang sistem kerja perblok diagram. BAB 4 PENGUJIAN RANGKAIAN Pembahasan rangkaian dan program yang dijalankan serta pengujian rangkaian. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari laporan proyek ini serta saran apakahSusiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1.

Perangkat Keras

Perangkat keras merupakan bentuk fisik dari Lampu Lalu Lintas yang terdiri dari modul PSA, sistem minimum MicroController AT89S52, Rangkaian Infra Merah dan LCD Paparan.

2.2

Traffic light

Berlalu lintas adalah kegiatan harian yang tidak bisa dihindari. Pergi dari satu tempat ke tempat lain adalah menu wajib manusia dalam keseharian berkehidupan. Pergi berangkat dari rumah pada pagi hari untuk bekerja kemudian pulang pada sore hari merupakan hakekat dari transportasi dalam kehidupan nyata. Transportasi yang paling banyak adalah dengan menggunakan jalan raya sebagai prasarananya. Di jalan raya seluruh moda transportasi darat bercampur, dari mulai mobil pribadi, sepeda motor, bus, truk, sepeda hingga becak. Percampuran berbagai moda dengan berbagai karakteristik yang berbeda inilah yang menyebabkan adanya aturan lalulintas (traffic rules), seperti aturan arah arus lalulintas, rambu, marka, hingga parkir.


Aturan menjadi agak lebih rumit ketika satu ruas jalan bertemu dengan ruas jalan lain, yang disebut persimpangan.

Menarik untuk dicermati adalah keberadaan lampu merah (selanjutnya disebut lampu lalulintas) di persimpangan yang telah menjadi bagian hidup kita sehari-hari, meskipun sering tidak kita sadari. kita tidak pernah menghitung berapa banyak kita melintas di simpang dengan lalulintas dalam sehari. Atau berapa detik nyala waktu hijau, waktu merah, waktu kuning pada suatu simpang. Yang sering terdengar adalah gerutu apabila nyala lampu merah terlalu lama, atau nyala lampu hijau terlalu singkat. Persoalan lampu lalulintas adalah santapan sehari-hari, namun kita seringkali tidak menyadari hakekat, fungsi dan tujuan dari lampu lalulintas itu sendiri, sehingga menjadikannya sebagai sesuatu yang rahasia,tidak jelas, membingungkan, hingga muncul istilah simpang jebakan. Secara umum, simpang terdiri atas simpang bersinyal, yakni simpang yang dilengkapi dengan lampu lalulintas atau Alat Pemberi Isyarat Lampu Lalulintas (disingkat APILL), dan simpang tak bersinyal, yakni simpang tanpa APILL, dan biasanya diatur dengan rambu.. Dari kacamata sejarah, sebelum adanya APILL, yang berperan sebagai pengatur lalulintas adalah petugas polisi lalulintas. Ekstensi lalulintas muncul pertama kali di Westminster Inggris pada tahun 1868 dengan menggunakan gas. Kemudian pada tahun 1918 di New York, dengan formasi merah kuning-hijau yang dioperasikan secara manual. Pada tahun 1926 telah dilakukan pengoperasian lampu secara semi otomatis di Wolverhampton Inggris. Secara teknis, pengaturan lampu memang berkembang pesatSusiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

dari pengoperasian secara manual oleh manusia, semi-otomatis, otomatis, hingga sistem kamera dan ATCS ( Automatic Traffic Control System) yang juga sudah dioperasikan di Jakarta. Lampu isyarat lalulintas ini merupakan standar Internasional, Seperti juga rambu lalulintas yang di tepi jalan. Merah, kuning dan hijau adalah warna yang sudah bagus di negeri manapun, meskipun dalam pengaturannya terdapat beberapa perbedaan. Misalnya secara umum aturan nyala adalah hijau-kuning-merah, namun ada pula dengan aturan hijau-kuningmerah-kuning. Warna kuning setelah merah dimaksudkan agar kendaraan dapat bersiapsiap untuk bergerak. Di Indonesia, pengaturan lampu lalulintas ini tertuang dan di lindungi oleh undang-undang lalulintas dan Angkutan Jalan Nomor 14 Tahun 1992, Seperti pada saat Pasal 8, Pasal 23, serta Pasal 61. Umumnya pengaturan pergantian nyala hijau pada suatu lengan dalam suatu simpang (urutan arus lalulintas yang dapat nyala hijau, biasanya disebut fase) biasanya searah jarum jam. Misalnya dalam simpangan empat urutan hijau adalah Utara-Timur-Selatan-Barat (disebut 4 Fase). Namun aturan ini sangat tidak baku, tergantung dari hasil analisis ahli lalulintas berdasarkan volume dan komposisi lalulintas serta geometri simpang. Namun secara garis besar, lampu lalulintas dipergunakan untuk mengatur arus lalulintas, mencegah kemacetan disimpang, memberi kesempatan kepada kendaraan lain/pejalan kaki dan meminimalisasi konflik kendaraan. Dalam tujuannya

meminimalisasi konflik, maka setelah kuning, diberikan waktu lain yang disebut all red (waktu merah semua), atau waktu ketika dua lengan sama-sama mendapat nyala merah. Contoh konkretnya adalah ketika lengan Utara mendapat nyala kuning kemudian merah,Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

lengan Timur tidak segera langsung mendapat hijau. Ada waktu antara, yakni all red, yang besar biasanya 2 detik. Hal ini bertujuan untuk membersihkan simpang dari kendaraan, sehingga tidak terjadi konflik arus yang berpotensi pada terjadinya kecelakaan lalulintas. Lampu kuning dimaksudkan agar kendaraan bersiap-siap untuk berhenti, bukan bersiap-siap untuk terus melaju. Besar waktu kuning biasanya 3 detik untuk simpang-simpang yang berukuran kecil dan sedang, dengan lebar jalan rata-rata 6-14 meter(MKJI 1997) Secara khusus, seluruh pengaturan nyala lampu lalulintas seharusnya merupakan hasil analisis yang komprehensif dari ahli lalulintas (traffic engineer) dan harus selalu di perbaharui (updated) sesuai dengan kondisi lalulintas eksisting. Ini akan mengurangi kemacetan serta menuntungkan pengguna jalan. Lampu lalulintas yang rusak harus segera diperbaiki untuk mencegah kecelakaan dan agar pengguna jalan tidak merasa dirugikan apabila tiba-tiba lampu berfungsi kembali setelah lama tidak berfungsi. Salah satu contoh optimaliasasi lampu lalulintas yang telah dilakukan di Samarinda dengan memajukan garis henti dimaksudkan agar jarak perlintasan simpang tidak menjadi lebih pendek, sehingga waktu siklus menjadi pendek. Ada beberapa tips yang dapat dilakukan dalam menghadapi simpang dengan lampu lalulintas, yakni: Pertama, kendaraan dijalankan pada lajur yang tepat. Artinya untuk berbelok ke kanan, maka harus digunakan lajur kanan, yang biasanya ditunjukkan dengan tanda marka berupa garis putih bertanda panah ke kanan. Begitu pula apabila bermaksud lurus atau belok kiri. Samarinda, Aturan ini seringkali dilanggar. Banyak pengguna jalan, Khususnya pengendara sepeda motor yang ingin lurus namun mengambil lajur kanan.Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

Hal ini sangat membahayakan keselamatan. Yang juga menjadi perhatian adalah banyaknya pengendara yang melanggar garis marka pada simpang. Kedua, kendaraan dijalankan dengan pelan apabila lampu lalulintas telah berwarna kuning. Anda dapat terus melaju apabila roda kendaran telah menyentuh garis henti (stop line) pada saat lampu menyala kuning, dengan perhitungan bahwa waktu kuning ditambah waktu all red adalah 3 + 2 = 5 detik dan syarat kepastian untuk dapat melintasi simpang dengan aman. Ketiga, kendaraan dihentikan dibelakang garis henti dan didalam garis marka, karena pada posisi ini anda mendapat kepastian dan kekuatan hukum yang kuat serta memberi kesempatan dan ruang kepada pejalan kaki yang menyeberang. Keempat, apabila melintasi simpang yang belum dikenal, cukup melihat nyala lampu pada lajur yang dipilih. Pada simpangan yang tidak terdapat keterangan apapun, maka aturan belok kiri jalan terus atau LTOR (Left Turn On Red) diberlakukan. Artinya apabila dalam kotak lampu merah terdapat tanda panah merah untuk belok kiri, maka anda dilarang belok kiri pada saat nyala merah. Begitu pula apabila terdapat keterangan lBelok Kiri Ikuti Lampu, maka untuk berbelok kiri, Anda harus melihat nyala lampu, apabila merah maka memang harus berhenti. Kelima adalah tips untuk petugas lampu lalulintas, yakni tindakan persuasif untuk memberikan kesadaran tertib berlalulintas. Sebab sejauh in masyarakat masih menilai keberadaan polisi sebagai sosok penindak daripada pencegah pelanggaran hukum. Sosok polisi ramah yang memberikan pengertian akan jauh lebih bijaksan daripada polisi yang angker dan main tilang. Pengertian tentang makna, hakekat, fungsi dan tujuan dari ekstensi lampu lalulintas patut diberikan kepada masyarakat sedini mungkin. Sosialisasi,Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

pembinaan dan pembelajaran tertib berlalulintas seharus memang menjadi agenda utama seluruh stakeholders yang terlibat dalam permasalahan lalulintas.

2.3

Sistem Minimum MicroController AT89S52

Perkembangan teknologi telah maju dengan pesat dalam perkembangan dunia elektronika, khususnya dunia mikroelektronika. Penemuan silikon menyebabkan bidang ini mampu memberikan sumbangan yang amat berharga bagi perkembangan teknologi modern. Atmel sebagai salah satu vendor yang mengembangkan dan memasarkan produk MicroElectronica telah menjadi suatu teknologi standar bagi para desainer sistem elektronika masa kini. Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya), MicroController hanya bisa digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar dan rutin-rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada MicroController, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada

MicroController yang bersangkutan.


Gambar 2.1 Blok Diagram Fungsional AT89S52 2.3.1 Konstruksi AT89S52 MicroController AT89S52 hanya memerlukan tambahan 3 buah kapasitor, 1 resistor dan 1 kristal serta catu daya 5 Volt. Kapasitor 10 mikro-Farad dan resistor 8k2 Ohm dipakai untuk membentuk rangkaian reset. Dengan adanya rangkaian reset ini AT89S52 otomatis direset begitu rangkaian menerima catu daya. Kristal dengan frekuensi maksimum 11,0592 MHz dan kapasitor 30 piko-Farad dipakai untuk melengkapi rangkaian osilator pembentuk clock yang menentukan kecepatan kerja MicroController. Memori merupakan bagian yang sangat penting pada MicroController. MicroController memiliki dua macam memori yang sifatnya berbeda. ROM (Read OnlySusiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

Memory) yang isinya tidak berubah meskipun IC kehilangan catu daya. Sesuai dangan keperluannya, dalam susunan MCS-51 memori penyimpanan program ini dinamakan sebagai memori program. RAM (Random Access Memory) isinya akan sirna begitu IC kehilangan catu daya, dipakai untuk menyimpan data pada saat program bekerja. RAM yang dipakai untuk menyimpan data ini disebut sebagai memori data. Ada berbagai jenis ROM, untuk mikrokontroler dengan program yang sudah baku dan diproduksi secara massal, program diisikan ke dalam ROM pada saat IC MicroController dicetak di pabrik IC. Untuk keperluan tertentu MicroController

mengunakan ROM yang dapat diisi ulang atau Programable-Eraseable ROM yang disingkat menjadi PEROM atau PROM. Dulu banyak dipakai UV-EPROM (Ultra Violet Eraseable Programable ROM) yang kemudian dinilai mahal dan ditinggalkan setelah ada flash PEROM yang harganya jauh lebih murah. Jenis memori yang dipakai untuk memori program AT89S52 adalah Flash PEROM, program untuk mengendalikan mikrokontroler diisikan ke memori itu lewat bantuan alat yang dinamakan sebagai AT89S52 Flash PEROM Programmer. Memori data yang disediakan dalam chip AT89S52 sebesar 128 byte, meskipun hanya kecil saja tapi untuk banyak keperluan, memori berkapasitas 128 byte sudah cukup. Sarana Input/Output (I/O) yang disediakan cukup banyak dan bervariasi. AT89S52 mempunyai 32 jalur Input/Output. Jalur Input/Output paralel dikenal sebagai Port 1 (P1.0..P1.7) dan Port 3 (P3.0..P3.5 dan P3.7).


AT89S52 dilengkapi UART (Universal Asyncronous Receiver / Transmitter) yang biasa dipakai untuk komunikasi data secara serial. Jalur untuk komunikasi data serial (RXD dan TXD) diletakkan berhimpitan dengan P3.0 dan P3.1 di kaki nomor 10 dan 11, sehingga kalau sarana input/ouput yang bekerja menurut fungsi waktu, clock penggerak untaian pencacah ini bisa berasal dari oscillator kristal atau clock yang diumpan dari luar lewat T0 dan T1. T0 dan T1 berhimpitan dengan P3.4 dan P3.5, sehingga P3.4 dan P3.5 tidak bisa dipakai untuk jalur input/ouput parelel kalau T0 dan T1 terpakai. AT89S52 mempunyai enam sumber pembangkit interupsi, dua diantaranya adalah sinyal interupsi yang diumpankan ke kaki INT0 dan INT1. Kedua kaki ini berhimpitan dengan P3.2 dan P3.3 sehingga tidak bisa dipakai sebagai jalur input/output paralel kalau INT0 dan INT1 dipakai untuk menerima sinyal interupsi. Port 1 dan Port 2, UART, Timer 0, Timer 1 dan sarana lainnya merupakan register yang secara fisik merupakan RAM khusus, yang ditempatkan di Special Function Register (SFR). Berikut ini merupakan spesifikasi dari IC AT89S52 : a. b. c. d. e. f. g. h. Kompatibel dengan produk MCS-51. 8 Kbyte In-System Reprogammable Flash Memory. Daya tahan 1000 kali baca/tulis. Fully Static Operation : 0 Hz sampai 24 MHz. Tiga level kunci memori program. 128 x 8 bit RAM internal. 32 jalur I/O. Tiga 16 bit Timer/Counter.


i. j.

Enam sumber interupt. Jalur serial dengan UART.

2.3.2 Gambar IC MicroController AT89S52

Gambar 2.2 Konfigurasi Pin MicroController AT89S52

Deskripsi pin-pin pada MicroController AT89S52: a. VCC (Pin 40) Suplai tegangan 5 Volt. b. GND (Pin 20) Ground. c. Port 0 (Pin 39 Pin 32) Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data ataupun penerima kode byte pada saat flash programming Pada fungsinya sebagai I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atauSusiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut. Pada fungsinya sebagai low order multiplex address/data, port ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat flash programming diperlukan eksternal pull up, terutama pada saat verifikasi program. d. Port 1 (Pin 1 Pin 8) Port 1 berfungsi sebagai I/O biasa, pada kaki ke 6, ke 7 dan ke 8 terdapat Mosi, Miso dan Sck sebagai masukan dari ISP Programmer yang terhubung ke komputer. Tanpa adanya port ini maka microcontroller tidak dapat diprogram oleh ISP Programmer. e. Port 2 (Pin 21 pin 28) Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat mengakses memori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output, port ini dapat memberikan output sink ke empat buah input TTL. f. Port 3 (Pin 10 pin 17) Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pull up. Port 3 juga mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut :


Tabel 2.1 Konfigurasi Port 3 MicroController AT89S52 Nama Pin P3.0 (Pin 10) P3.1 (Pin 11) P3.2 (Pin 12) P3.3 (Pin 13) P3.4 (Pin 14) P3.5 (Pin 15) P3.6 (Pin 16) P3.7 (Pin 17) Fungsi RXD (Port Input Serial) TXD (Port Output Serial) INTO (Interrupt 0 Eksternal) INT1 (Interrupt 1 Eksternal) T0 (Input Eksternal Timer 0) T1 (Input Eksternal Timer 1) WR (untuk menulis eksternal data memori) RD (untuk membaca eksternal data memori)

g.

RST (pin 9) Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.

h.

ALE/PROG (pin 30) Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input program (PROG) selama memprogram Flash.

i.

PSEN (pin 29) Program store enable digunakan untuk mengakses memori program eksternal.

j. EA (pin 31) Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu MicroController akan menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah sistem di-reset. Jika kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan program yang ada pada memori internal. Pada saat flash programming, pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt. k. XTAL1 (pin 19) Input untuk clock internal.


l. XTAL2 (pin 18) Output dari osilator (pembangkit gelombang/pulsa).

2.3.3 Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632 M1632 merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris pixel terakhir adalah kursor). HD44780 ini sudah tersedia dalam Modul M1632 yang dikeluarkan oleh Hitachi, Hyundai dan modul-modul M1632 lainnya. HD44780 sebetulnya merupakan MicroController yang dirancang khusus untuk mengendalikan LCD dan mempunyai kemampuan untuk mengatur proses scanning pada layar LCD yang terbentuk oleh 16 COM dan 40 SEG sehingga MicroController /perangkat yang mengakses modul LCD ini tidak perlu lagi mengatur proses scanning pada layar LCD. MicroController atau perangkat tersebut hanya mengirimkan data-data yang merupakan karakter yang akan ditampilkan pada LCD atau perintah yang mengatur proses tampilan pada LCD saja.

2.3.4 Kaki-kaki Modul M1632 Untuk keperluan antarmuka suatu komponen elektronik dengan microcontroller, perlu diketahui fungsi dari setiap kaki yang ada pada komponen tersebut. a. Kaki 1 (GND) Kaki ini berhubungan dengan tegangan +5 Volt yang merupakan tegangan untuk sumber daya dari HD44780 (khusus untuk modul M1632 keluaran hitachi, kaki ini adalah VCC)Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

b. Kaki 2 (VCC) Kaki ini berhubungan dengan tegangan 0 volt (ground) dan modul LCD (khusus untuk modul M1632 keluaran hitachi, kaki ini adalah GND) c. Kaki 3 (VEE/VLCD) Tegangan pengatur kontras LCD, kaki ini terhubung pada V5. Kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi kaki ini pada tegangan 0 volt. d. Kaki 4 (RS) Register Select, kaki pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke register data, logika dari kaki ini adalah 1 dan untuk akses ke register perintah, logika dari kaki ini adalah 0. e. Kaki 5 (R/W) Logika 1 pada kaki ini menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukkan bahwa modul LCD sedang pada mode penulisan. Untuk aplikasi yang tidak memerlukan pembacaan data pada modul LCD, kaki ini dapat dihubungkan langsung ke ground. f. Kaki 6 (E) Enable Clock LCD, kaki ini mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada kaki ini diberikan pada saat penulisan atau pembacaan data. g. Kaki 7-14 (D0-D7) Data bus, kedelapan kaki modul LCD ini adalah bagian dimana aliran data sebanyak 4 bit atau 8 bit mengalir saat proses penulisan maupun pembacaan data. h. Kaki 15 (Anoda)


Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight modul LCD sekitar 4,5 volt (hanya terdapat untuk M1632 yang memiliki backlight). i. Kaki 16 (Katoda) Tegangna negatif backlight modul LCD sebesar 0 volt (hanya untuk M1632 yang memiliki backlight).

2 .4

Akses Ke Register

Seperti telah dijelaskan sebelumnya, HD44780 yang menjadi pengendali modul M1632 mempunyai dua buah register, yaitu register data dan register perintah. Berikut ini akan dijelaskan bagaimana proses terjadinya penulisan maupun pembacaan data dari kedua register ini. a. Penulisan Data ke Register Perintah Penulisan data ke register perintah digunakan untuk memberikan perintahperintah pada Modul M1632 sesuai dengan data-data yang dikirimkan ke register tersebut. Gambar 2.3 menunjukkan proses penulisan data ke register perintah menggunakan mode 4 bit interface. Kondisi RS berlogika 0 menunjukkan akses data ke register perintah. RW berlogika 0 menunjukkan proses penulisan data akan dilakukan. Nibble tinggi (bit7 sampai bit 4) terlebih dahulu dikirimkan dengan diawali pulsa logika 1 pada E Clock, kemudian nibble rendah (bit 3 sampai bit 0) dikirimkan dengan diawalai pulsa logika 1 pada E Clock lagi.


Gambar 2.3 Timing penulisan data ke register perintah mode 4 bit interface Built In Routine Kirim_Perintah EQU 433H ............................ Lcall Kirim_Perintah

b. Pembacaan Data dari Register Perintah Proses pembacaan data dari register perintah ini digunakan untuk membaca status sibuk M1632 dan addres counter saja. RS diatur pada logika 0 untuk akses ke register perintah dan R/W diatur pada logika 1 yang menunjukkan proses pembacaan data. Empat bit nibble tinggi dibaca dengan diawali pulsa logika 1 pada E Clock dan kemudian 4 bit nibble rendah dibaca dengan diawali pulsa logika 1 pada E clock.


Gambar 2.4 Timing diagram pembacaan register perintah mode 4 bit interface

c. Penulisan Data ke Register Data Penulisan data ke register data digunakan dalam proses penulisan data karakter yang akan ditampilkan ke LCD (DDRAM) atau proses penulisan data pola karakter ke CGRAM. Proses diawali dengan adanya logika 1 pada RS yang menunjukkan akses ke register data. Kondisi R/W diatur pada logika 0 yang menunjukkan proses penulisan data. Data 4 bit nibble tinggi (bit 7 hingga bit 4) dikirim dengan diawali dngan pulsa logika 1 pada sinyal E Clock dan kemudian diikuti 4 bit nibble rendah (bit 3 hingga bit 0) yang jugan diawali pulsa logika 1 pada sinyal E Clock.


Gambar 2.5 Timing diagram penulisan data ke register data mode 4 bit interface

d. Pembacaan Data ke Register Data Pembacaan data dari rd dilakukan untuk membaca kembali data yang tampil pada LCD. Proses dilakukan dengan mengatur RS pada logika 1 yang menunjukkan adanya akses ke register data . Kondisi R/W diatur pada logika tinggi yang menunjukkan adanya proses pembacaan data. Data 4 bit nibble (bit 7 hingga bit 4) dibaca dengan diawali adanya pulsa logika 1 pada E Clock dan dilanjutkan dengan data 4 bit nibble rendah (bit 3 hingga bit 0) yang juga diawali dengan pulsa logika 1 pada E Clock.


Gambar 2.6 Timing diagram pembacaan data dari register data mode 4 bit interface

2.5

Struktur Memori LCD

Modul LCD M1632 memiliki beberapa jenis memori yang digunakan untuk menyimpan atau memproses data-data yang akan ditampilkan pada layar LCD. Setiap jenis memori mempunyai fungsi-fungsi tersendiri. a. DDRAM DDRAM merupakan memori tempat karakter yang ditampilkan berada. Contohnya, karakter A atau 41h yang ditulis pada alamat 00 akan tampil pada baris pertama dan kolom pertama dari LCD. Apabila karakter tersebut ditulis di alamat 40h, karakter tersebut akan tampil pada baris kedua kolom pertama dari LCD. b. CGRAM


CGRAM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dan bentuk karakter dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Akan tetapi isi memori akan hilang saat power supply tidak aktif sehingga pola karakter akan hilang. c. CGROM CGROM adalah memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dan pola tersebut sudah ditentukan secara permanen dari HD44780 sehingga pengguna tidak dapat mengubah lagi. Oleh karena ROM bersifat permanen, pola karakter tersebut tidak akan hilang walaupun power suplly tidak aktif.

2.6

Perangkat Lunak

Perangkat lunak merupakan program yang meliputi bahasa pemrograman BASCOM8051 untuk pemrograman MicroController AT89S52 dan Eagle untuk perancangan gambar skematik dari rangkaian.

2.7

Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-8051 program BASIC Compiler berbasis Windows untuk

BASCOM-8051 adalah

MicroController keluarga 8051 seperti AT89C51, AT89C2051, dan yang lainnya. BASCOM-8051 merupakan pemrograman dengan bahasa tingkat tinggi BASIC yang dikembangkan dan dikeluarkan oleh MCS Elektronik. Kita akan membahas penggunaan karakter, tipe data, variable, konstanta, operasioperasi aritmatika dan logika, array, dan control program.


2.7.1

Karakter dalam BASCOM

Dalam program BASCOM, karakter dasarnya terdiri atas karakter alphabet (A-Z dan az), karakter numeric (0-9), dan karakter special (lihat tabel 2.1).

karakter * + , . / : ; < = > \

Tabel 2.2 Karakter Spesial Nama Blank Apostrophe Asterisk (symbol perkalian) Plus sign Comma Minus sign Period (decimal point) Slash (division symbol) Colon Double quotation mark Semicolon Less than Equal sign (assignment symbol or relational operator) Greater than Backslash (integer or word division symbol)

2.7.2

Tipe Data

Setiap variabel dalam BASCOM memiliki tipe data yang menunjukkan daya tampungnya. Hal ini berhubungan dengan penggunaan memori mikrokontroler. Berikut adalah tipe data pada BASCOM berikut keterangannya.


Tabel 2.3 Tipe data BASCOM Tipe Data Bit Byte Integer Word Long Single String Ukuran (byte) 1/8 1 2 2 4 4 hingga 254 byte Range 0 255 -32,768 - +32,767 0 65535 -214783648 - +2147483647 -

2.7.3 Variabel Variabel dalam sebuah pemrograman berfungsi sebagai tempat penyimpanan data atau penampungan data sementara, misalnya menampung hasil perhitungan, menampung data hasil pembacaan register, dan lainnya. Variabel merupakan pointer yang menunjukkan pada alamat memori fisik dan microcontroller. Dalam BASCOM, ada beberapa aturan dalam penamaan sebuah variable: a. Nama variabel maksimum terdiri atas 32 karakter. b. Karakter biasa berupa angka atau huruf. c. Nama variabel harus dimulai dengan huruf. d. Variabel tidak boleh menggunakan kata-kata yang digunkan oleh BASCOM sebagai perintah, pernyataan, internal register, dan nama operator (AND, OR, DIM, dan lain-lain). Sebelum digunakan, maka variabel harus dideklarasikan terlebih dahulu. Dalam BASCOM, ada beberapa cara untuk mendeklarasikan sebuah variabel. Cara pertama adalah menggunakan pernyataan DIM diikuti nama tipe datanya. Contoh

pendeklarasian menggunakan DIM sebagai berikut:Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

Dim Dim Dim Dim Dim Dim

nama as byte tombol1 as integer tombol2 as word tombol3 as word tombol4 as word Kas as string*10

2.7.4 Alias Dengan menggunakan alias, variabel yang sama dapat diberikan nama yang lain. Tujuannya adalah mempermudah proses pemrograman. Umumnya, alias digunakan untuk mengganti nama variabel yang telah baku, seperti port MicroController.LEDBAR alias P1 Tombol1 alias P0.1 Tombol2 alias P0.2

Dengan deklarasi seperti diatas, perubahan pada tombol akan mengubah kondisi P0.1. Selain mengganti nama port, kita dapat pula menggunakan alias untuk mengakses bit tertentu dari sebuah variabel yang telah dideklarasikan.Dim LedBar as byte Led1 as LedBar.0 Led2 as LedBar.1 Led3 as LedBar.2

2.7.5 Konstanta Dalam BASCOM, selain variabel kita mengenal pula constant. Konstanta merupakan variabel pula. Perbedaannya dengan variabel biasa adalah nilai yang dikandung tetap. Dengan konstanta, kode program yang kita buat akan lebih mudah dibaca dan dapat mencegah kesalahan penulisan pada program kita. Misalnya, kita akan lebih mudah menulis phi daripada menulis 3,14159867. Sama seperti variabel, agar konstanta biasSusiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

dikenali oleh program, maka harus dideklarasikan terlebih dahulu. Berikut adalah cara pendeklarasian sebuah konstanta.Dim A As Const 5 Dim B1 As Const &B1001

Cara lain yang paling Mudah:

Const Const Const Const

Cbyte = &HF Cint = -1000 Csingle = 1.1 Cstring = test

2.7.6 Array Dengan array, kita bisa menggunakan sekumpulan variabel dengan nama dan tipe yang sama. Untuk mengakses variabel tertentu dalam array, kita harus menggunakan indeks. Indeks harus berupa angka dengan tipe data byte, integer, atau word. Artinya, nilai maksimum sebuah indeks sebesar 65535. Proses pendeklarasian sebuah array hampir sama dengan variabel, namun perbedaannya kita pun mengikutkan jumlah elemennya. Berikut adalah contoh pemakaian array;Dim kelas(10) as byte Dim c as Integer For C = 1 To 10 a(c) = c p1 = a(c) Next

Program diatas membuat sebuah array dengan nama kelas yang berisi 10 elemen (1-10) dan kemudian seluruh elemennya diisikan dengan nilai c yang berurutan. Untuk membacanya, kita menggunakan indeks dimana elemen disimpan. Pada program diatas, elemen-elemen arraynya dikeluarkan ke Port 1 dari Microcontroller.


2.7.7 Operasi-operasi Dalam BASCOM Pada bagian ini akan dibahas tentang cara menggabungkan, memodifikasi,

membandingkan, atau mendapatkan informasi tentang sebuah pernyataan dengan menggunakan operator-operator yang tersedia di BASCOM dan bagaimana sebuah pernyataan terbentuk dan dihasilkan dari operator-operator berikut: a. Operator Aritmatika Operator digunakan dalam perhitungan. Operator aritmatika meliputi + (tambah), - (kurang), / (bagi), dan * (kali). b. Operator Relasi Operator berfungsi membandingkan nilai sebuah angka. Hasilnya dapat digunakan untuk membuat keputusan sesuai dengan program yang kita buat. Operator relasi meliput i:

Operator = < > =

Tabel 2.4 Tabel Operator Relasi Relasi Sama dengan Tidak sama dengan Lebih kecil dari Lebih besar dari Lebih kecil atau sama dengan Lebih besar atau sama dengan

Pernyataan X=Y X Y XY X = Y

c. Operator LogikaSusiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

Operator digunakan untuk menguji sebuah kondisi atau memanipulasi bit dan operasi bolean. Dalam BASCOM, ada empat buah operator logika, yaitu AND, OR, NOT, dan XOR. Operator logika bias pula digunakan untuk menguji sebuah byte dengan pola bit tertentu, sebagai contoh:Dim A As Byte A = 63 And 19 PPRINT A A = 10 or 9 PRTINT A Output 16 11

d. Operator Fungsi Operasi fungsi digunakan untuk melengkapi operator yang sederhana.

2.8

Software Downloader (ISP Flash Programmer 3.0a)

Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke MicroController digunakan software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat di download dari internet. Tampilannya seperti gambar 2.7 di bawah ini :


Gambar 2.7 ISP- Flash Programmer 3.a

Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil file heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian klik Write untuk mengisikan hasil kompilasi tersebut ke MicroController. Untuk mengecek apakah MicroController bisa ditulisi atau tidak dapat diketahui dengan dua cara, yaitu dengan cara meng-klik Signature dan Read. Untuk mengamankan agar program pada MicroController tidak dapat dibaca oleh orang yang tidak diinginkan, dapat digunakan Lock Bit-1, Lock Bit-2 dan Lock Bit-3 yang masing-masingnya memiliki tingkat keamanan yang berbeda. Makin tinggi tingkatan Lock Bitnya maka makin sulit membongkar programnya. Tetapi apabila telah di lock (dikunci) maka MicroController tidak dapat lagi ditulisi.


BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1

Diagram Blok Secara garis besar, diagram blok rangkaian dapat ditunjukkan pada gambar 3.1 di

bawah ini :

Sensor Kepadatan Simpang 1

Traffic Light 1


Mikrkontroler AT89S52

Driver Seven Segment dan Traffic Light

Traffic Light 2


Traffic Light 3

Gambar 3.1 Blok Diagram Rancangan Alat

Dari gambar diatas, dapat kita lihat bahwa pada setiap persimpangan dibuat sensor kepadatan yang mendeteksi kepadatan kendaraan. Sensor ini menggunakan sensor inframerah RX-TX yang diletakkan saling berseberangan pada ruas jalan masing-masing persimpangan. Dengan adanya data kepadatan dari masing-masing persimpangan makaSusiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009.

USU Repository 2009

akan diperoleh ruas jalan mana yang paling padat dan setelah itu MicroController akan memutuskan daerah mana yang membutuhkan penyalaan lampu hijau yang paling lama. Setelah MicroController memutuskan ruas jalan mana yang akan mendapat penyalaan lampu hijau paling lama maka kemudian MicroController memerintahkan driver traffic light untuk menjalankan prosedur penyalaan lampu traffic.

3.2

Rangkaian Sistem Minimum MicroController AT89S52

Gambar rangkaian MicroController AT89S52 dapat dilihat di pada gambar 3.2 dibawah ini : 3.2. Rangkaian Sistem Minimum MicroController AT89S52


Rangkaian skematik dan layout PCB sistem minimum MicroController AT89S52 dapat dilihat pada gambar 3.2. Pin 18 dan 19 dihubungkan ke XTAL 11,0592 MHz dan dua buah kapasitor 30 pF. XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan MicroController

AT89S51 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset MicroController ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluran/bus I/O 8 bit open collector dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program eksternal. Karena fungsi tersebut maka Port 0 dihubungkan dengan resistor array. Jika MicroController tidak menggunakan memori eksternal, maka penggunaan resistor array tidak begitu penting. Selain digunakan untuk fungsi diatas resistor array digunakan sebagai pull up. Untuk men-download file heksadesimal ke MicroController, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki MicroController dihubungkan ke RJ45. RJ45 sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke komputer melalui port paralel. Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada MicroController terletak pada kaki 6, 7, 8, 9, 40 dan 20. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena MicroController tidak akan bisa merespon


.

3.3

Rangkaian Power Supply

Rangkaian skematik power supply dapat dilihat pada gambar 3.3 di bawah ini: Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Power Supply

Rangkaian power supply berfungsi untuk mensupplay arus dan tegangan ke seluruh rangkaian yang ada. Rangkaian power supply ini terdiri dari dua keluaran, yaitu 220 V ke 12 V. Trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan diratakan oleh kapasitor 1000 F. Regulator tegangan 5 volt (LM78L05) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED (Light Emiting Diode)Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi sebagai penguat arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga regulator tegangan (LM78L05) tidak akan panas ketika rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari keluaran jembatan dioda.

3.4

Rangkaian Sensor Infra Merah RX-TX

Sensor infra merah RX-TX terdiri dari sebuah LED (Light Emitting Diode) pemancar infra merah dan sebuah fototransistor atau dapat juga menggunakan fotodioda. LED infra merah akan memancarkan infra merah ke fototransistor atau fotodioda dan kemudian arus akan mengalir melalui fotodioda atau fototransistor sehingga akan terdapat sinyal tegangan output.

Gambar 3.5 Rangkaian sensor infra merah RX-TX


Dari gambar di atas dapat kita lihat bahwasannya tegangan output dari sensor fototransistor akan diumpankan ke buffer sinyal yaitu IC inverter 74LS14 sehingga keluarannya menjadi lebih stabil dalam sistem logika.

3.5

Diagram Alir Pemrograman Alat akan dirancang untuk mengikuti diagram alir seperti gambar berikut ini :

start

Inisialisasi sistem

Cek sensor kepadatan

Bandingkan 3 simpang

Set waktu terpanjang untuk simpangan terpadat

Jalankan lampu traffic

Gambar 3.6 Diagram Alir

Pertama akan dialakukan inisialisai pada setiap port MicroController untuk mengatur keadaan dasar dari setip port. Hal ini dilakukan untuk menyesuaikan fungsi dari setiap port yang digunakan apakah sebagai input ataupun output.Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009.

USU Repository 2009

Kemudian cek masing-masing sensor kepadatan pada setiap ruas jalan persimpangan, setelah itu bandingkan data dari setiap persimpangan dan kemudian beri keputusan untuk memberikan waktu terpanjang pada ruas jalan terpadat dan eksekusi traffic light sesuai prosedur.

BAB IV

PENGUJIAN RANGKAIAN

4.1.

Pengujian Sistem Minimum AT89S52

Untuk mengetahui apakah rangkaian MicroController AT89S52 telah bekerja dengan baik, maka dilakukan pengujian. Pengujian bagian ini dilakukan dengan memberikan program pada IC AT89S52, apabila ada sinyal masukan dari rangkaian pengkondisi sinyal maka sistem minimum akan mengaktifkan interrupt timer 0 dan menghitung pulsa dari sumber gelombang pada port 3.4. Setelah penghitungan pulsa selesai maka tampilan akan dikirim ke LCD dan hasil counter akan ditampilkan dengan satuan Hz (Hertz). Rangkaian sistem minimum telah sukses dalam menjalankan seluruh operasi tersebut di atas, maka rangkaian dinyatakan bekerja dengan baik.


4.2

Pengujian Rangkaian Power Supply

Pengujian rangkaian ini dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Setelah itu rangkaian power supply dihubungkan ke sumber arus listrik dan saklar ON/OFF nya diaktifkan ke posisi ON.

4.3

Pengujian Rangkaian Infra Merah

Sensor infra merah RX-TX terdiri dari sebuah LED pemancar infra merah dan sebuah fototransistor atau dapat juga menggunakan fotodioda. LED infra merah akan memancarkan infra merah ke fototransistor atau fotodioda dan kemudian arus akan mengalir melalui fotodioda atau fototransistor sehingga akan terdapat sinyal tegangan output.

Gambar 4.3 Rangkaian sensor infra merah RX-TX


Dari gambar di atas dapat kita lihat bahwasannya tegangan output dari sensor fototransistor akan diumpankan ke buffer sinyal yaitu IC inverter 74LS14 sehingga keluarannya menjadi lebih stabil dalam sistem logika. Pengujian rangkaian ini adalah dengan mengaktifkan rangkaian sensor dan memberikan halangan antara LED infra merah dengan fotodioda dan mengukur output nilai tegangan data. Apabila terdapat halangan antara fotodioda dengan LED infra merah maka data keluaran akan mendapat nilai tegangan sekitar 4,8V ~ 5 V. Apabila tidak terdapat halangan maka output data keluaran akan mendapat jatuh tegangan menjadi 0 V ~ 0,2 V.

4.4

Pengujian Rangkaian secara keseluruhan Secara elektronis sistem sudah bekerja dengan baik, jika diuji dari titik ke titik

dengan mengukur tegangan keluaran ataupun respon dari semua sensor yang ada. Penampil LCD juga sudah dapat menampilkan karakter sesuai dengan pemetaan yang dilakukan pertama sekali. Setelah hasil yang ditampilkan pada LCD berarti Traffic Light ini telah sukses menjalankan seluruh operasi di atas, dan dapat dinyatakan rangkaian bekerja dengan baik.

4.5

PROGRAM

$regfile = "89s8252.dat" $crystal = 11059200 $large


Dim F As Byte , G As Byte , C As Byte , D As Byte , E As Byte Dim Kanan As Bit , Kiri As Bit , Tengah As Bit , Id As Byte Dim Count As Word , Speed As Single , Secm As Word , Secd As Word , Time As Word , Speedd As String * 5 Config Lcd = 16 * 2 Co nfi g Lcdp in = Pin , Db4 = P0.3 , Db5 = P0.2 , Db 6 = P0.1 , Db7 = = P0.0 , E P0.4 , Rs = P0.5 Sskanan Alias P2.0 Sstengah Alias P2.1 Sskiri Alias P2.2 Tmerah Alias P1.0 Tkuning Alias P1.1 Thijau Alias P1.2 Kamerah Alias P1.3 Kakuning Alias P1.4 Kahijau Alias P1.5 Kimerah Alias P3.0 Kikuning Alias P3.1 Kihijau Alias P3.2

Cls Lcd " Adaptive Lowerline Lcd " Traffic Light Wait 2 Cls Lcd " Designed By Lowerline Lcd " LIA FIN'06 Wait 2 Starttraffic: Do P3 = &HFF P1 = &HFF Cls Lcd "Check Density..." Lowerline For C = 1 To 16 Lcd "." Waitms 50 Next C Mulai: P2 = &H0 Id = 0 If Sskanan = 0 Then Id = 1 Gosub P_tengah Elseif Sskanan = 1 Then Id = 10 Gosub P_tengah End If P_tengah: If Sstengah = 0 ThenSusiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

" "

" "

Id = Id + 2 Gosub P_kiri Elseif Sstengah = 1 Then Id = Id + 20 Gosub P_kiri End If P_kiri: If Sskiri = 0 Then Id = Id + 3 Gosub P_final Elseif Sskiri = 1 Then Id = Id + 30 Gosub P_final End If Loop P_final: If If If If If If If If Id Id Id Id Id Id Id Id = = = = = = = = 6 Then Gosub Lama_semua 33 And Sskiri = 1 Then Gosub Lamakanantengah 24 Then Gosub Lamakanankiri 51 Then Gosub Lamakanan 15 Then Gosub Lamakiritengah 42 Then Gosub Lamatengah 33 And Sskiri = 0 Then Gosub Lamakiri 60 Then Gosub Cepatsemua

Lama_semua: Cls Lcd "Semua padat" P1 = &HFF P3 = &HFF For C = 1 To 20 Kahijau = 0 Tmerah = 0 Kimerah = 0 Wait 1 Next C P1 = &HFF P3 = &HFF Kakuning = 0 Tmerah = 0 Kimerah = 0 Wait 1 P1 = &HFF P3 = &HFF For C = 1 To 20 Kamerah = 0 Thijau = 0 Kimerah = 0 Wait 1 Next C P1 = &HFF P3 = &HFF Kamerah = 0Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

'Reset traffic 'Blok kanan

'Reset traffic

'Blok transisi

'Reset traffic

' Blok Tengah

Tkuning = 0 Kimerah = 0 Wait 1 P1 = &HFF P3 = &HFF

For C = 1 To 20 Kamerah = 0 Tmerah = 0 Kihijau = 0 Wait 1 Next C P1 = &HFF P3 = &HFF Kamerah = 0 Tmerah = 0 Kikuning = 0 Wait 1 P1 = &HFF P3 = &HFF For C = 1 To 20 Kamerah = 0 Tmerah = 0 Kimerah = 0 Waitms 600 Next C

'Blok Kiri


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan

Dari evaluasi hasil kerja alat dapat diambil beberapa kesimpulan dalam penelitian ini. Kesimpulan yang diambil oleh penulis adalah : 1. Penggunaan sensor infra merah belum dapat mendeteksi jarak yang terlalu jauh. 2. Kelemahan sensor infra merah ialah mudah terganggu infra merah alam yang dipancarkan oleh matahari.


3.

Penggunaan sebuah MicroController untuk mengkoordinasi seluruh traffic light sangat sulit, sehingga pengaturan dilakukan secara bergantian.

5 .2 1.

Saran Dengan beberapa pengembangan dan penyempurnaan sistem dari alat ini akan dapat lebih baik lagi.. 2. Agar sempurna maka setiap traffic light harus dikendalikan MicroController secara otomatis. 3. Diharapakan pembaca dapat memberi saran dan kritik terhadap penulis dalam perancangan alat ini, dan penulis berharap alat ini dapat dikembangkan baik aplikasi maupun rancangannya agar lebih baik lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Andi, Nalwan Paulus. 2004. Panduan Praktis Penggunaan dan Antarmuka Modul LCD M1632. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. Budiharto, Widodo. 2005. Panduan Lengkap Belajar Mikrokontroler Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler. Jakarta: PT Elex media Komputindo. Budioko, Totok. 2005. Belajar dengan Mudah dan Cepat Pemrograman Bahasa C dengan SDCC (Small Device C Compiler) pada Mikrokontroler

AT89X051/AT89C51/52 Teori, Simulasi dan Aplikasi. Edisi Pertama. Yogyakarta: Penerbit Gava Media.Susiana Andalia : Perancangan Prototif Traffic Light Berbasis Microcontroller AT89S52, 2009. USU Repository 2009

Wahyudin, Didin. 2007. Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa BASIC Menggunakan BASCOM-8051. Yogyakarta: C.V. Andi OFFSET. http://www.delta-electronic.com/Design/Apnote/HD44780.html. Diakses tanggal 23 April, 2008. http://en.wikipedia.org/wiki/Traffic Light. Diakses tanggal 23 April, 2008.


traffic light

Documents