Implementasi Mikrokontroler Atmega8535 Berbasis Sensor Utrasonik Untuk Proteksi Keamanan Terpadu

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semakin tingginya tingkat kejahatan saat ini

terutama pencurian dan perampokan semakin

membuat kekhawatiran masyarakat saat ini. Apalagi

kasus yang semakin marak saat ini yaitu, pencurian di

saat rumah sedang ditinggalkan atau dalam keadaan

kosong. Penggunaan teknologi memang harus

sepatutnya digunakan untuk mengatasi masalah-

masalah semacam ini. Memang sudah banyak alat-

alat teknologi yang sudah digunakan saat ini, tapi

masih banyak yang belum efisien dan efektif. Untuk

mengatasi masalah tersebut, penelitian ini akan

membahas Implementasi Mikrokontroler

ATMega8535 berbasis Sensor Ultrasonik untuk

Proteksi Keamanan Terpadu.

Perkembangan teknologi telah maju dengan

pesat dalam perkembangan dunia elektronika,

khususnya dalam perkembangan dunia elektronika,

khususnya dunia mikroelektronika. Penemuan silicon

menyebabkan bidang ini mampu memberikan

sumbangan yang amat berharga bagi perkembangan

teknologi modern. Dalam pengembangan terakhir,

yaitu generasi AVR (Advance Versatile RISC

processor), para desainer sistem elektronika telah

diberi suatu teknologi yang memiliki suatu

kapabilitas yang amat maju, tetapi dengan biaya

ekonomis yang cukup minimal[6].

1.2 Perumusan Masalah

1. Bagaimana cara mengimplementasikan

sistem keamanan pada suatu ruangan

tertentu?

2. Bagaimana mengintegrasikan

mikrokontroler ATMega8535 dengan sensor

dan speaker?

3. Berapa radius terjauh sensor dapat

mendeteksi benda/manusia?

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan proyek akhir ini

diantaranya :

1. Mengimplementasikan sistem

pendeteksi keamanan ruangan.

2. Mengintegrasikan mikrokontroler

ATMEGA8535 dengan sensor dan

speaker.

3. Mengefektifkan radius dari sensor.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah pembuatan proyek akhir ini

yaitu :

1. Sensor yang digunakan dalam

rancangan ini adalah sensor Ultrasonik

2. Mikrokontroler yang digunakan adalah

jenis mikrokontroler AVR (Advanced

Versatile RISC processor) 8 bit.

3. Pengiriman informasi melalui speaker

alarm dan hanya dikondisikan satu arah

(simplex method direct communication).

4. Bahasa yang digunakan adalah Bahasa

Pemrograman C dengan menggunakan

compiler CodeVisionAVR Evaluation2.

5. Tidak membahas lebih lanjut perihal

kejernihan suara sirene yang dihasilkan 6. Pengujian dilakukan secara kuantitatif

melibatkan parameter jarakdan

sensivitas sensor

7. Kami memakai kata terpadu,

dikarenakan alat ini merupakan

gabungan dari beberapa integrated tools

seperti mikrokontroler, speaker, dan

sensor.

1.5 Jadwal kegiatan penelitian (Proyek Akhir)

Tabel 1.1 Jadwal kegiatan penelitian (Proyek

akhir )

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Sensor

Sensor adalah device atau komponen

elektronika yang digunakan untuk mengubah

besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga

bisa dianalisa dengan menggunakan rangkaian

listrik. Sebagai contoh, sensor cahaya adalah

sensor yang cara kerjanya mengubah besaran

cahaya menjadi besaran listrik [3].

2.1.1 Sensor Ultrasonik

Gelombang ultrasonik adalah

gelombang dengan besar frekuensi diatas

frekuensi gelombang suara (speech

signals) yaitu lebih dari 20 KHz[7].

Seperti telah disebutkan bahwa sensor

ultrasonik terdiri dari rangkaian

pemancar ultrasonik yang disebut

transmitter dan rangkaian penerima

ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal

ultrasonik yang dibangkitkan akan

dipancarkan dari transmitter ultrasonik.

Ketika sinyal mengenai benda

penghalang, maka sinyal ini dipantulkan,

dan diterima oleh receiver ultrasonik.

Sinyal yang diterima oleh rangkaian

receiver dikirimkan ke rangkaian

mikrokontroler untuk selanjutnya diolah

untuk menghitung jarak terhadap benda

di depannya (bidang pantul)[3].

Prinsip kerja dari sensor

ultrasonik dapat ditunjukkan dalam

gambar dibawah ini :

Pemancar

Ultrasonik

Penerima

Ultrasonik

Sinyal

Ultrasonik

Penghalang

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik

Prinsip kerja dari sensor ultrasonik adalah sebagai

berikut :

1. Sinyal dipancarkan oleh pemancar

ultrasonik. Sinyal tersebut berfrekuensi

diatas 20kHz, biasanya yang digunakan

untuk mengukur jarak benda adalah 40kHz.

Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian

pemancar ultrasonik.

2. Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian

akan merambat sebagai sinyal/ gelombang

Aktifitas Mei Juni Juli Agustus September

Identifikasi kebutuhan

Perancangan Sistem

Pembangunan

Prototype

Pembuatan &

implementasi

Evaluasi sistem dan

mekanismenya

Dokumentasi

bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar

340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan

dipantulkan dan akan diterima kembali oleh

bagian penerima Ultrasonik.

3. Setelah sinyal tersebut sampai di penerima

ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan

diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak

dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2 (2.1)

dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik

dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu

antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai

diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik.

a. Pemancar Ultrasonik (Transmitter)

Pemancar Ultrasonik ini berupa rangkaian yang

memancarkan sinyal sinusoidal berfrekuensi di atas

20 KHz menggunakan sebuah transducer transmitter

ultrasonik.

40kHzR3

3kOhm

D1

D2

T1

T2

R4

R6

Transmiter

Gambar 2.2 Rangkaian Pemancar Gelombang

Ultrasonik

Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang

ultrasonik tersebut adalah sebagai berikut :

1. Sinyal 40 KHz dibangkitkan melalui

mikrokontroler.

2. Sinyal tersebut dilewatkan pada sebuah

resistor sebesar 3kOhm untuk pengaman

ketika sinyal tersebut membias maju

rangkaian dioda dan transistor.

3. Kemudian sinyal tersebut dimasukkan ke

rangkaian penguat arus yang merupakan

kombinasi dari 2 buah dioda dan 2 buah

transistor.

4. Ketika sinyal dari masukan berlogika tinggi

(+5V) maka arus akan melewati dioda D1

(D1 on), kemudian arus tersebut akan

membias transistor T1, sehingga arus yang

akan mengalir pada kolektotr T1 akan besar

sesuai dari penguatan dari transistor.

5. Ketika sinyal dari masukan berlogika rendah

(0V) maka arus akan melewati dioda D2

(D2 on), kemudian arus tersebut akan

membias transistor T2, sehingga arus yang

akan mengalir pada kolektotr T2 akan besar

sesuai dari penguatan dari transistor.

6. Resistor R4 dan R6 berfungsi untuk

membagi tengangan menjadi 2,5 V.

Sehingga pemancar ultrasonik akan

menerima tegangan bolak – balik dengan

Vpeak-peak adalah 5V (+2,5 V s.d -2,5 V).

b. Penerima Ultrasonik (Receiver)

Penerima Ultrasonik ini akan menerima sinyal

ultrasonik yang dipancarkan oleh pemancar

ultrasonik dengan karakteristik frekuensi yang sesuai.

Sinyal yang diterima tersebut akan melalui proses

filterisasi frekuensi dengan menggunakan rangkaian

band pass filter (penyaring pelewat pita), dengan

nilai frekuensi yang dilewatkan telah ditentukan.

Kemudian sinyal keluarannya akan dikuatkan dan

dilewatkan ke rangkaian komparator (pembanding)

dengan tegangan referensi ditentukan berdasarkan

tegangan keluaran penguat pada saat jarak antara

sensor kendaraan mini dengan sekat/dinding

pembatas mencapai jarak minimum untuk berbelok

arah. Dapat dianggap keluaran komparator pada

kondisi ini adalah high (logika „1‟) sedangkan jarak

yang lebih jauh adalah low (logika‟0‟). Logika-logika

biner ini kemudian diteruskan ke rangkaian

pengendali (mikrokontroler).

Receiver

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R13

R14

R15

T3T4

T5

T6

R12

C3 C4C5

D3

D4

D5

VR2

IC2

CA31

40

+9V

DC

Gambar 2.3Rangkaian Penerima Gelombang

Ultrasonik

Prinsip kerja dari rangkaian pemancar gelombang

ultrasonik tersebut adalah sebagai berikut :

1. Pertama – tama sinyal yang diterima akan

dikuatkan terlebih dahulu oleh rangkaian

transistor penguat Q2.

2. Kemudian sinyal tersebut akan di-filter

menggunakan High Pass Filter pada

frekuensi > 40kHz oleh rangkaian transistor

Q1.

3. Setelah sinyal tersebut dikuatkan dan di-

filter, kemudian sinyal tersebut akan

di‟searah‟kan oleh rangkaian dioda D1 dan

D2.

4. Kemudian sinyal tersebut melalui rangkaian

filter low pass filter pada frekuensi < 40KHz

melalui rangkaian filter C4 dan R4.

5. Setelah itu sinyal akan melalui komparator

Op-Amp pada U3.

6. Jadi ketika ada sinyal ultrasonik yang masuk

ke rangkaian, maka pada komparator akan

mengeluarkan logika rendah (0V) yang

kemudian akan diproses oleh mikrokontroler

untuk menghitung jaraknya.

2.2 Mikrokontroler AVR ATMega8535

Gambar 2.4Mikrokontroler AVR ATMega8535

Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana

terdapat mikroprosesor dan memori program

(disebut: ROM) serta memori serba-guna (disebut:

RAM), bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler

yang memiliki fasilitas ADC, PLL, EEPROM dalam

satu kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam

bidang kontrol sangat luas dan popular [4].

Ada beberapa vendor yang membuat

mikrokontroler diantaranya Intel, Microchip,

Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain - lain.

Dari beberapa vendor tersebut, yang paling populer

digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel.

Mikrokontroler AVR (Advance Versatile RISC

processor) memiliki arsitektur RISC 8 bit, di mana

semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits

word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam

1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS

51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu

terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut

memiliki arsitektur yang berbeda. AVR berteknologi

RISC (Reduced Instruction Set Computing),

sedangkan seri MCS 51 berteknologi CISC (Complex

Instruction Set Computing). Secara umum, AVR

dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga

ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan

AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan

masing – masing kelas adalah memori, peripheral,

dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang

digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh

karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk

Atmel, yaitu ATMega8535. Selain mudah didapatkan

dan lebih murah ATMega8535 juga memiliki fasilitas

yang lengkap. Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT

Tiny, AVR klasik, AT Mega. Perbedaannya hanya

pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain

seperti ADC,EEPROM dan lain sebagainya. Salah

satu contohnya adalah AT Mega 8535. Memiliki

teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz

membuat ATMega8535 lebih cepat bila

dibandingkan dengan varian MCS 51 [5].

Dengan fasilitas yang lengkap tersebut

menjadikan ATMega8535 sebagai mikrokontroler

yang powerfull. Adapun blok diagramnya adalah

sebagai berikut[9].

Gambar 2.5 Port ATMega8535

Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa

ATMega8535 memiliki bagian sebagai berikut:

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port

B, Port C, dan Port D.

2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan

pembandingan.

4. CPU yang terdiri atas 32 buah register.

5. Watchdog Timer dengan osilator internal.

6. SRAM sebesar 512 byte.

7. Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan

Read While Write.

8. Unit interupsi internal dan eksternal.

9. Port antarmuka SPI.

10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram

saat operasi.

11. Antar-muka komparator analog.

12. Port USART untuk komunikasi serial.

Fitur ATMega8535 Kapabilitas detail dari

ATMega8535 adalah sebagai berikut:

1. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan

kecepatan maksimal 16 Mhz.

2. Kapabilitas memory flash 8KB,SRAM sebesar 512

byte, dan EEPROM (Electrically Erasable

Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.

3. ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8

channel.

4. Portal komunikasi serial (USART) dengan

kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

5. Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan

daya listrik.

Konfigurasi pin ATMega8535 Konfigurasi pin

ATMega8535 bisa dilihat pada gambar 2.5. Dari

gambar tersebut dapat dijelaskan secara fungsional

konfigurasi pin ATMega8535 sebagai berikut:

1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin

masukan catu daya

2. GND merupakan pin ground.

3. Port A (PA0..PA7) merupakan pin I/O dua arah

dan pin masukan ADC.

4. Port B (PB0..PB7) merupakan pin I/O dua arah

dan pin fungsi khusus, yaitu

Timer/Counter,komparator analog,dan SPI.

5. Port C (PC0..PC7) merupakan pin I/O dua arah

dan pin fungsi khusus, yaitu TWI,komparator analog

dan Timer Oscillator.

6. Port D (PD0..PD7) merupakan pin I/O dua arah

dan pin fungsi khusus, yaitu komparator

analog,interupsi eksternal,dan komunikasi serial.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-

reset mikrokontroler.

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan

clock ekstenal.

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk

ADC.

10. AREF merupakan pin masukan tegangan

referensi ADC.

Untuk memprogram mikrokontroler dapat

menggunakan bahasa assembler atau bahasa tingkat

tinggi yaitu Bahasa C. Bahasa yang digunakan

memiliki keunggulan tersendiri, untuk bahasa

assembler dapat diminimalisasi penggunaan memori

program sedangkan dengan bahasa C menawarkan

kecepatan dalam pembuatan program. Untuk bahasa

assembler dapat ditulis dengan menggunakan text

editor setelah itu dapat dikompilasi dengan tool

tertentu misalnya asm51 untuk MCS51 dan AVR

Studio untuk AVR [2].

2.3 Sistem Minimum ATMEGA 8535 (SISMIN)

Sistem minimum (sismin) mikrokontroler

adalah rangkaian elektronik minimum yang

diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler.

Sismin ini kemudian bisa dihubungkan dengan

rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu. Di

keluarga mikrokontroler AVR, seri 8535 adalah salah

satu seri yang sangat banyak digunakan.

Mikrokontroler Atmega8535 telah dilengkapi

dengan osilator internal, sehingga tidak diperlukan

kristal atau resonator ekternal untuk sumber clock

CPU.

Namun osilator ini maksimal 8MHz jadi disarankan

untuk tetap memakai kristal eksternal. Osilator

internal oleh pabriknya telah di-setting 1 MHz, dan

untuk merubahnya perlu merubah setting pada fuse

bit. Namun untuk pengaturan fuse bit perlu berhati-

hati, sebab pengaturan ini begitu rawan karena bila

salah menyetingnya bisa menyebabkan

mikrokontroler rusak [10].

Sistem minimum AVR sangat sederhana

dimana hanya menghubungkan VCC dan AVCC ke

+5V dan GND dan AGND ke ground serta pin reset

tidak dihubungkan apa-apa (diambangkan) . Chip

akan reset jika tegangan nol atau pin reset dipaksa

nol. Dan ini merupakan sistem minimum tanpa

memakai kristal. Untuk yang memakai kristal

rangkaian diatas ditambah kristal pada pin XTAL1

dan XTAL2 [4].

Gambar 2.6 Sistem Minimum

2.4 Software (Compiler) CodeVisionAVR

Evaluation v2

CodeVisionAVR Evaluation v2 adalah salah satu

alat bantu pemrograman (programming tool) yang

bekerja dalam lingkungan pengembangan perangkat

lunak yang terintegrasi (Integrated Development

Environment, IDE). CodeVisionAVR Evaluation v2

dilengkapi dengan source code editor, compiler,

linker, dan dapat memanggil Atmel AVR Studio

untuk debugger nya.

IDE mempunyai fasilitas internal berupa

software AVR Chip In-System Programmer yang

memungkinkan user untuk melakukan transfer

program kedalam chip mikrokontroler setelah sukses

melakukan kompilasi secara otomatis [1].

2.5 Bahasa Pemrograman C

Bahasa Pemrograman C tergolong ke dalam

golongan middle-programming-language level,

dengan alasan bahasa ini bisa menjangkau lapisan

mesin (lower-layer) dan lapisan user (upper-layer).

Dan kelebihannya yang mudah dipahami oleh

programmer dibandingkan Bahasa Rakitan, untuk hal

pembangunan aplikasi berorientasi hardware, Bahasa

Pemrograman C salah satu alasan dipilih untuk

memprogram aplikasi mikrokontroler[8].

2.6 Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika

yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik

menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja

buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer

juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada

diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri

arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi

akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari

arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan

dipasang pada diafragma maka setiap gerakan

kumparan akan menggerakkan diafragma secara

bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang

akan menghasilkan suara. Fungsi dari buzzer adalah

sama seperti speaker , yaitu untuk menghasilkan

suara, namun buzzer hanya mampu untuk

menghasilkan suara frekuensi tinggi, sedangkan

speaker mampu untuk menghasilkan suara dalam

berfrekuensi tinggi dan rendah. Buzzer biasa

digunakan sebagai indikator bahwa proses telah

selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat

(alarm).

BAB III

Analisis Kebutuhan dan Perancangan Sistem

Metodologi yang digunakan dalam proyek akhir ini

meliputi :

3.1 Tahapan Observasi, Pengumpulan Data dan

Konseptual

3.1.1 Studi Literatur

Pada tahap ini, dilakukan studi

literatur mengenai metode-metode serta

referensi program dan source code yang

dibutuhkan dalam menyelesaikan proyek ini.

3.1.2.Wawancara

Pengumpulan data dan informasi

tentang data dan informasi dari orang –

orang yang berkompeten. Seperti masalah

mikrokontroler dan penggunaan sensor yang

efisien. Hal ini dilakukan agar semua

perangkat lunak dan keras yang digunakan

sesuai dengan kebutuhan sistem.

3.2 Perancangan Sistem

Ring 3 Ring 2

RING 1

Sen

sor

Gambar 3.1 Skema Tata Letak dan Denah Alat yang

akan dikembangkan

User

DC

9V

Mikrokontroler

Speaker

C Programming Languange

Gambar 3.2 Desain Arsitektur

3.2.1 Perancangan Perangkat Keras

Dalam tahap perancangan perangkat

keras ini, akan dilakukan perancangan fisik

dari sensor dan perancangan PCB dari

rangkaian. Untuk perancangan PCB, akan

dibuat sebuah rangkaian yang memiliki

fitur-fitur yang diperlukan dalam

menjalankan sistem ini.

Objek Transmitter

Receiver

Mikrokontroler

40kHz

Speaker ModuleSpeaker

Gambar 3.3 Diagram Blok Sistem

3.2.2 Perancangan Perangkat Lunak

Pemrograman pada mikrokontroler

ini akan didesain dengan tujuan agar dapat

mengirimkan objek yang diterima dari

sensor ke mikrokontroler sesuai dengan

kondisi yang ada. Sedangkan aplikasi

program pada PC, didesain agar aplikasi

program berjalan dengan baik pada

mikrokontroler dan dapat mengolah data

untuk diambil informasinya dari objek yang

telah terdeteksi.

Berikut adalah flowchart sistemnya :

Mulai

Sensor melakukan

propagasi

Sinyal dari sensor

diteruskan ke

mikrokontroler

Apakah ada

orang/benda

terdeteksi

Mikrokontroler

menerjemahkan

sinyal

Speaker merespon

sinyal dari

mikrokontroler

Ya

Tidak

Selesai

Tombol ditekan/

Power off

Alarm

Berbunyi

Gambar 3.4 Flowchart Sistem yang akan

dikembangkan

3.3 Rencana Kebutuhan Sistem

3.3.1 Perangkat Keras

Untuk perangkat keras, disini

penulis menggunakan beberapa hardware

yang telah siap pakai yaitu :

1. 1 unit Mikrokontroler ATMEGA8535

2. 1 unit Sismin ATMEGA8535

3. 1 unit Sensor Ultrasonik

4. 1 unit Speaker alarm(Buzzer)

5. 1 unit Power supply

6. 1 unit Header cable 3x3

3.3.2 Perangkat Lunak

Untuk perangkat lunak penerjemah

(translator) instruksi ke dalam

mikrokontroler akan menggunakan

Compiler Code Vision AVR.

3.4 Spesifikasi

Spesifikasi yang diharapkan dari sistem

pendeteksi yang akan dibuat adalah :

1. Tegangan masukan 9V AC.

2. Alarm yang dipakai adalah Buzzer.

3. Menggunakan mikrikontroler ATMEGA8535

4. Sensor yang digunakan adalah ultrasonic.

5. Dapat ditempatkan dimana saja selama sensor

tidak terganggu benda sesuai jarak yang

ditentukan.

3.5 Pertimbangan Desain

Sebelum melakukan proses perancangan dan

implementasi, terlebih dahulu dipertimbangkan hal-

hal yang berkaitan dengan hardware dan software

pada sistem pendeteksi. Pertimbangan desain

mengacu pada komponen utama yang terdapat pada

sistem pendeteksi. Adapun komponen utama dari

sistem pendeteksi adalah sensor ultrasonic PING,

mikrokontroler beserta komponen-komponennya,

buzzer dan baterai 9 volt sebagai sumber daya.

Seperti sudah dijelaskan sebelumnya tata letak sensor

jangan sampai salah,seperti adanya benda sejauh dari

jarak yang akan dipantau.

Selain pertimbangan sensor, pemilihan

mikrokontroler ATMega8535 dilakukan karena

kapasitas memorinya yang cukup untuk program ini

yaitu 8Kbytes. Kapasitas memori perlu disesuaikan

agar memori tidak sia-sia.

ATMEGA 8535 mempunya fasilitas port

Program dan serial. Geser switch Pgrm untuk men-

download program ke chip, atau geser ke Serial

untuk melakukan komunikasi serial ke komputer /

piranti lain, melalui USB.

Untuk memberi output pada buzzer bisa

melalui buzzer 9 volt yang disambungkan melalui

baterai cap ke mikrokontroler.

Selain pemilihan hardware, pemilihan

bahasa pemrograman pun menjadi pertimbangan

dalam perancangan sistem pendeteksi pencurian.

Bahasa pemrograman C dipilih karena memiliki

kompatibilitas yang baik dengan windows.Selain itu,

Bahasa C mudah dipahami oleh programmer

dibandingkan Bahasa Rakitan, untuk hal

pembangunan aplikasi berorientasi hardware.

3.6 Blok diagram dan Cara Kerja Alat

Disini akan dijelaskan mengenai cara kerja

alat yang dimana alat akan disesuaikan posisinya

dengan benar. Setelah alat diaktifkan dan diberi

sumber daya yang cukup (9V) maka sensor akan

melakukan propagasi sinyal ultrasonik secara

periodic.. Lalu jika kita member perintah jarak yang

dipantau adalah sejauh 30cm, maka setelah sensor

menerima kembali sinyal ultrasonik maka

mikrokontroler akan menghitung jarahnya dan jika

jaraknya sudah <=30cm maka mikrokontroler akan

mengaktikan pin dimana buzzer akan berbunyi, dan

propagasi sinyal akan dihentikan.

Jelasnya dapat dilihat pada gambar di bawah :

Mikrokontroler

Sensor

High

5uS

Mikrokontroler mengirim

pulsa high selama 5 uS

40Khz

Sensor melakukan propagasi

sinyal yang menghasilkan

pulsa yang dikirim ke

mikrokokontroler

Lau mikrokontroler mengolah

dan menghasilkan jarak

Jarak sudah

memenuhi,

mikrokontroler

mengirim logika

high ke port

buzzer Buzzer

berbunyi

Gambar 3.5 Blok Diagram dan Kerja Alat

3.7 Persiapan Sebelum Memulai Membangun

Alat.

3.7.1 Install Driver USB Programmer.

Disini bisa memilih driver yang

sesuai atau support dengan OS yang

digunakan, ada beberapa pilihan, yaitu

driver untuk WindowsXP, Windows Vista,

dan Windows 7, disini penulis memakai OS

Windows 7.

1. Instalasi driver USB Programmer.

Klik

Next

Gambar 3.6 Tampilan awal Install

Driver USB Programmer

2. Proses instalasi sedang berjalan.

Gambar 3.7 Proses Instalasi

3. Proses Instalasi sukses

Gambar 3.8 Proses Instalasi selesai

3.7.2 Install CodeVisionAVR Evaluation

V2.05.0

Disini penulis menggunakan

CodeVisionAVR Evaluation V2.05.0

yang bisa didownload melalui

www.hpinfotech.ro

1. Tampilan awal proses instalasi

CodeVisionAVR Evaluation V2.05.0

Gambar 3.9 Tampilan Awal

2. Accept agreement, Klik Next

Gambar 3.10 Aceept Agreement

3. Pilih folder untuk instalasi, Klik Next

Gambar 3.11 Pilih lokasi Instalasi

4. Pilih nama Shortcuts, Klik Next

Gambar 3.12 Pilih nama shortcuts

5. Tampilan destination location dan nama

Folder, Klik Install

Gambar 3.13 Ready to install

6. Proses Instalasi Berjalan

Gambar 3.14 Proses instalasi berjalan

7. Proses Instalasi selesai

Gambar 3.15 Proses Instalasi selesai

3.8 Perancangan Sistem Integrasi Sensor,

Mikrokontroler ATMEGA8535 dan

Buzzer

Integrasi antara Sensor Ultrasonik,

Mikrokontroler ATMEGA8535 dan Buzzer

menggunakan pemrograman Bahasa C dan

compiler CodeVisionAVR Evaluation

V2.05.0. Sebelum memprogram

mikrokontroler, ada beberapa hal yang harus

dilakukan dan diperhatikan, antara lain :

Memasang alat-alat yang akan

digunakan ke pin I/O yang ada

pada modul mikrokontroler.

Menyesuaikan port pada modul

mikrokontroler pada port program.

Memeriksa pada device manager

computer, port apa yang digunakan

oleh programmer, dalam hal ini

menggunakan USB programmer.

Memastikan driver USB

Programmer telah diinstall.

Setelah hal diatas sudah terpenuhi maka

akan mulai membuka CodeVisionAVR

Evaluation V2.05.0.

Berikut dijelaskan mengenai flowchart

algoritma digunakan dalam pembuatan

proyek ini :

Start

Pendefinisian

Port

Bangkitkan sinyal

40KHz

Propagasi sinyal

Delay_ms(100)

Hitung Koefisien

Timer (TNT1 /29/2)

TCCR1B=0x00

jarak <30cm

Aktifkan port

Buzzer

(PORTB.0=1)

Ya

Selesai

Tidak

Inisiasi

Cek Transmiter

dan Receiver

Sensor

Cek keluaran data

logic

Implementasi dari program di atas akan dijelaskan

melalui gambar- gambar di bawah ini :

1. Tampilan awal CodeVisionAVR Evaluation

V2.05.0

Gambar 3.16 Tampilan awal

2. Selanjutnya, memilih chip yang akan

digunakan yaitu AVR ATMEGA8535 dan

clock rate yang sesuai yaitu 8MHz.

Gambar 3.17 Tampilan setting chip mikrokontroler

3. Lalu pilih timer yang akan digunakan dan

dibutuhkan

Gambar 3.18 Memilih Timer

4. Lalu bisa memulai memasukkan source

code program yang akan digunakan

Gambar 3.19 Memprogram menggunakan Code

Vision

5. Setelah selesai memasukkan source code,

maka dicompile disini aka nada pesan error

dan warning, jika tidak ada error dan

warning berarti source code sudah well

formed.

Gambar 3.20 Tampilan Compiler

6. Lalu make/build project, disini agak berbeda

dengan compiler karena ada tambahan

penjelasan berupa berapa persen memori

yang telah digunakan. Jika tidak melebihi

memori yang ada, berarti project sudah bisa

success.

Gambar 3.21 Tampilan Make project

7. Sekarang tinggal memasukkan data dari

computer ke mikrokontroler melalui USB

programmer, pilih menu Tools -> Chip

Programmer -> Program -> Erase chip,

gunanya untuk menghapus program yang

telah ada pada chip mikrokontroler

sebelumnya.

Gambar 3.22 Tampilan Erase Chip

8. Jika erase program sudah berhasil, maka

dilanjutkan dengan memilih menu yang ada

pada chip Programmer , Program -> Flash

dan USB Programmer akan memasukkan

source code tadi ke dalam chip

Programmer.

Gambar 3.23 Tampilan Flash Program

BAB 4

Implementasi dan Pengujian

Pada bab ini akan membahas mengenai tahap-tahap

perancangan dari sisi pengintegrasian beberapa

hardware seperti sensor, buzzer dan mikrokontroler

yang dilakukan secara manual menggunakan bahasa

pemrograman C. Setelah pengintegrasian bisa

dilakukan dengan baik, maka akan dilanjutkan

dengan tahapan pengujian.

4.1 Implementasi

4.2 Parameter Pengujian

4.2.1 Pengujian Sistem

Pengujian dari sistem pendeteksi keamanan

ruangan dilakukan pada beberapa aspek

diantaranya :

1. Sensor yang dipakai dapat berfungsi atau

tidak.

2. Mikrokontroler dapat menerima keluaran

berupa data logic dari sensor.

3. Interkoneksi antara mikrokontroler dengan

speaker-alarm direpresentasikan dengan

bunyi alarm.

4. Tingkat jarak deteksi sensor sudah efisien.

4.3 Pengujian

Pengujian alat digunakan pada satu ruangan

yang kondisi dan tata letak telah disesuaikan

dengan kebutuhan system. Percobaan dilakukan

dengan menggunakan parameter jarak dan

kualitas dari alat yang digunakan baik itu sensor

, mikrokontroler, dan Buzzer.

Penggunaan sensor merupakan hal yang

utama yang wajib diuji pada alat ini, karena

sensor merupakan alat pemantau utama.

Pengujian pada sensor dilakukan dengan

melibatkan parameter jarak dari benda yang akan

dijadikan penghalang. Disini diharapkan sensor

mampu memantau jarak deteksi yaitu <=30cm

yang akan mengirim signal ke mikrokontroler

dan hal di atas sudah dibuktikan pada table

pengujian.

Pengujian pada mikrokontroler yang

bertugas menerima data logic dari sensor

ultrasonic telah dilakukan dengan pengaktifan

port dari Buzzer yang active high (aktif ketika

menerima data logic “1”) jika sensor mengirim

hasil pemantauan.

Pada table berikut dapat dilihat tingkat

pengukuran jarak yang efektif dari sensor

ultrasonic.

Tabel 4.2 Tabel Sensitivitas Sensor

Tabel 4.2 Tabel Sensitivitas Sensor

Jarak

Banyak

nya

Percoba

an

(kali)

Buzzer

Berbunyi (kali) Kualitas alat

<=30cm 30 30 Baik

31cm-34cm

30 1 Baik

>35cm 30 0 Baik

Percobaan

ke -

Delay

(ms)

1 20

2 18

3 19

4 20

5 18

6 18

7 19

8 20

9 18

10 19

11 19

12 19

13 18

14 20

15 19

Rata-rata 18.9

BAB V

Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan proses implementasi,

pengujian implementasi, dan analisis pada

alat keamanan ini, dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut :

1) Pengintegrasian alat antara modul

mikrokontroler, sensor ultrasonik dan

buzzer telah berhasil dilakukan

ditandainya dengan bekerjanya alat

sesuai program yang telah dibuat

menggunakan Bahasa Pemrograman

C.

2) Pemanfaatan sensor ultrasonik

sebagai alat pemantau benda atau

penghalang telah berhasil dilakukan.

3) Hasil pengujian menunjukkan semua

alat bekerja dengan baik dan efektif;

dimana telah teruji pada parameter

jarak.

4) Sensitivitas dari sensor ultrasonik

mengirim data hasil pengamatan

kepada mikrokontroler telah terukur

dengan delay rata-rata 18,9ms.

.

5.2 Saran

Saran yang dapat diajukan untuk penelitian

lebih lanjut mengenai topik ini adalah :

1) Level konsumsi daya belum dapat

diperhitungkan, karena belum adanya

parameter yang jelas untuk melakukan

pengukuran.