Traffic Light Berbasis ATMega32A

1

TUGAS MIKROPROSESSOR

Traffic Light Berbasis Mikrocontroller

ATMEGA 32A

Disusun Oleh:

Ammazizzaky Tarigan (131421089)

Syahrial Affandi (131421084)

Yakhdi Perari Pinem (131421088)

Masita (131421071)

Dosen:

Dahlan RP. Sitompul

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATRA UTARA

MEDAN

2013

2

Perkembangan teknologi semakin hari semakin bertambah modern, tidak

terkecuali peralatan electronik. Hampir semua menggunakan peralatan serba otomatis,

misal smart reley/PLC. Smart reley yaitu alat yang dapat di program oleh suatu bahasa

tertentu yang digunakan pada proses otomasi. Alat ini memiliki dua tipe yakni tipe

compact dan modular. Smart reley ini memiliki fungsi yaitu pengontrol berbasis

mokrokontroler yang memanfaatkan memori yang dapat di program untuk menyimpan

instruksi dengan aturan tertentu dan dapat mengimplementasikan fungsi khhusus yakni

seperti fungsi logika, pewaktu, pencacahan. Cara kerja smart reley ini adalah memeriksa

kondisi input.

Perancangan simulasi traffic light ini dirancang secara miniatur. Dalam hal

pemrogramannya, digunakan bahasa pemrograman yaitu dengan Bahasa C, dengan

menggunakan Aplikasi Code Vision. Dari hasil pembahasan dan pengujian ” simulasi

traffic light berbasis mikrokontroler atmega32A”. Program yang dirancang sebelum

dimasukkan ke mikrokontroler terlebih dahulu dilakukan uji simulasi dan telah sesuai

dengan apa yang diperlukan. Berdasarkan uji coba yang telah dilakukan bahwa, alat ini

bekerja sesuai dengan instruksi atau program yang telah di program.

Prinsip kerja alat ini yaitu dimulai dari group satu, dimana lampu penyeberangan

akan hijau dan lampu di grup dua, grup tiga, grup empat merah dan sebaliknya di mana

di grup satu merah maka salah satu dari grup lainnya menjadi hijau.

Pendahuluan

Jumlah kendaraan bermotor dari tahun ke tahun semakin bertambah. Demikian

pula dengan kemacetan kendaraan bermotor juga mengalami kenaikan dan seringnya

terjadi kecelakaan bermotor yang disebabkan lengahnya pemilik kendaraan saat memakai

kendaraannya. Kondisi ini membuat traffic light menjadi sangat penting, maka diperlukan

suatu alat yang dapat membantu pencegah terjadinya kemacetan dan kecelakaan

3

kendaraan bermotor. Salah satunya adalah dengan menggunakan teknologi singlechip

yang sering disebut dengan mikrokontroler. Pada perancangan dan pembuatan proyek

madya alat ini dibuat berupa sistem simulasi.

Di karenakan Dewasa ini pengguna jalan meningkat dengan pesat, baik

pengendara sepeda motor maupun pengendara mobil. Dengan banyaknya kendaraan yang

melintas diperlukan suatu pengaturan di sebuah persimpangan, baik pertigaan,

perempatan dan banyak lagi. Dengan traffic light yang dipasang diharapkan tidak terjadi

kemacetan, dengan sistem yang diatur oleh lampu lalu lintas traffic light. Traffic light ini

juga mencegah terjadinya kecelakaan. Juga keadaan dari jalan tidak menentu, di pagi hari

ramai orang-orang yang berangkat bekerja atau siswa berangkat ke sekolah, saat siang

hari sedikit lengang, kemudian sore harinya mulai ramai kembali. Dengan keadaan

tersebut maka dibutuhkan traffic light untuk mengatur lalu lintas supaya berjalan lancar

Untuk membuat traffic light kita membutuhkan beberapa alat dan software

simulasi untuk perancangannya ,Dimana sistem simulasi ini menggunakan salah satu

software simulasi PROTEUS 7.9. Software yang dapat membuat simulasi dengan

mikrokontroler. Dengan adanya software ini kita bisa membuat rangkaian dengan cara

simulasi sebelum kita membuat rancangan alat hardware dalam suatu bentuk yang nyata.

1.2 Tujuan dan Manfaat

1.2.1 Tujuan

1. Merancang dan membuat alat untuk dapat bisa mengetahui cara kerja traffic light

4

2. Dapat mengetahui pemakaian software simulasi sebelum membuat hardware

sebenarnya

1.2.2 Manfaat

1. Dengan adanya software simulasi ini akan dapat memudahkan pembuatan

hardware

2. Memperoleh pengetahuan tentang software simulasi dan cara kerja traffic light

Alat dan Bahan

1. Mikrokontroller ATMEGA 32A

merupakan sebuah mikrokontroler low power CMOS 8 bit berdasarkan arsitektur

AVR RISC.

Secara fungsional konfigurasi pin ATMega32 adalah sebagai berikut:

a. VCC - Tegangan sumber

b. GND (Ground) - Ground

c. Port A (PA7 – PA0)

5

Port A adalah 8-bit port I/O yang bersifat bi-directional dan setiap pin

memilki internal pull-up resistor. Output buffer port A dapat mengalirkan

arus sebesar 20 mA. Ketika port A digunakan sebagai input dan di pull-up

secara langsung, maka port A akan mengeluarkan arus jika internal pull-up

resistor diaktifkan. Pin-pin dari port A memiliki fungsi khusus yaitu dapat

berfungsi sebagai channel ADC (Analog to Digital Converter) sebesar 10

bit. Fungsi-fungsi khusus pin-pin port A dapat ditabelkan seperti yang

tertera pada tabel ….

Fungsi khusus port A

Port Alternate Function

PA7 ADC7 (ADC input channel 7)








d. Port B (PB7 – PB0)

Port B adalah 8-bit port I/O yang bersifat bi-directional dan setiap pin

mengandung internal pull-up resistor. Output buffer port B dapat

mengalirkan arus sebesar 20 mA. Ketika port B digunakan sebagai input

dan di pull-down secara external, port B akan mengalirkan arus jika internal

pull-up resistor diaktifkan.

Pin-pin port B memiliki fungsi-fungsi khusus, diantaranya :

· SCK port B, bit 7

Input pin clock untuk up/downloading memory.

· MISO port B, bit 6

Pin output data untuk uploading memory.

· MOSI port B, bit 5

Pin input data untuk downloading memory.

Fungsi-fungsi khusus pin-pin port B dapat ditabelkan seperti pada tabel


PB7 SCK (SPI Bus Serial Clock)

PB6 MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output)

PB6 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)

PB5 SS (SPI Slave Select Input)

PB3 AIN1 (Analog Comparator Negative Input)

OCO (Timer/Counter0 Output Compare Match Output)

PB2 AIN0 (Analog Comparator Positive Input)

INT2 (External Interrupt 2 Input)

6

PB1 T1 (Timer/Counter1 External Counter Input)

PB0 T0 (Timer/Counter External Counter Input) XCK (USART External

Clock Input/Output)

e. Port C (PC7 – PC0)

Port C adalah 8-bit port I/O yang berfungsi bi-directional dan setiap pin

memiliki internal pull-up resistor. Output buffer port C dapat mengalirkan

arus sebesar 20 mA. Ketika port C digunakan sebagai input dan di pull-

down secara langsung, maka port C akan mengeluarkan arus jika internal

pull-up resistor diaktifkan. Fungsi-fungsi khusus pin-pin port C dapat

ditabelkan seperti yang tertera pada tabel dibawah ini.


PC7 TOSC2 (Timer Oscillator Pin 2)

PC6 TOSC1 (Timer Oscillator Pin 1)

PC6 TD1 (JTAG Test Data In)

PC5 TD0 (JTAG Test Data Out)

PC3 TMS (JTAG Test Mode Select)

PC2 TCK (JTAG Test Clock)

PC1 SDA (Two-wire Serial Bus Data Input/Output Line)

PC0 SCL (Two-wire Serial Bus Clock Line)

f. Port D (PD7 – PD0)

Port D adalah 8-bit port I/O yang berfungsi bi-directional dan setiap pin

memiliki internal pull-up resistor. Output buffer port D dapat mengalirkan

arus sebesar 20 mA. Ketika port D digunakan sebagai input dan di pull-

down secara langsung, maka port D akan mengeluarkan arus jika internal

pull-up resistor diaktifkan. Fungsi-fungsi khusus pin-pin port D dapat

ditabelkan seperti yang tertera pada tabel dibawah ini.


PD7 OC2 (Timer / Counter2 Output Compare Match Output)

PD6 ICP1 (Timer/Counter1 Input Capture Pin)

PD6 OCIB (Timer/Counter1 Output Compare B Match Output)

PD5 TD0 (JTAG Test Data Out)

PD3 INT1 (External Interrupt 1 Input)

PD2 INT0 (External Interrupt 0 Input)

PD1 TXD (USART Output Pin)

PD0 RXD (USART Input Pin)

2. Crystal

3. Resistor

4. Lampu Led

5. Kabel

6. IC

7. Saklar Button

8. Reset Botton

7

9. Papan PCB

10. Solder, Timah, Multitester, Tespen

11. Capasitor

Skema Desain

8

Program

9

/*******************************************************

This program was created by the

CodeWizardAVR V3.04 Evaluation

Automatic Program Generator

© Copyright 1998-2013 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.

http://www.hpinfotech.com

Project : LAMPU RAMBU

Version : 1.0

Date : 05/01/2014

Author : IS9

Company :

Comments:

Chip type : ATmega32A

Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 12,000000 MHz

Memory model : Small

External RAM size : 0

Data Stack size : 512

*******************************************************/

#include <mega32a.h> // mengaktifkan library mega32a.h , karena menggunakan

atmega32a.

#include <delay.h> // mengaktifkan library fungsi penundaan

#define M1 PORTC.0 // mendefinisikan PORT C bit ke 0 sebagai M1 (Merah led

ke 1)

#define K1 PORTC.1 // mendefinisikan PORT C bit ke 1 sebagai K1 (Kuning led

ke 1)

#define H1 PORTC.2 // mendefinisikan PORT C bit ke 2 sebagai H1 (Hijau led

ke 1), dst

#define M2 PORTC.3

#define K2 PORTC.4

#define H2 PORTC.5

#define M3 PORTC.6

#define K3 PORTC.7

#define H3 PORTA.7

#define M4 PORTA.6

#define K4 PORTA.5

#define H4 PORTA.4

void a() // membuat fungsi a (lampu pertama)

{ // isi fungsi di mulai dengan buka kurung kurawal "{" , dan

di tutup dengan tutup kurung kurawal "}".

unsigned int t=8500; // mendeklarasikan variabel bernama "t" dan berjenis unsigned

int, dengan nilai awal 8500 (desimal)

unsigned int kedip=500; // mendeklarasikan variabel bernama "t" dan berjenis unsigned

int, dengan nilai awal 500 (desimal)

M1=1; // M1 (atau nama lain dari PORTC.0), di beri nilai logika 1

(biner) atau sinyal high.{karena rangkaian menggunakan active low (saat di beri logika 0,

maka led menyala, dan logika 1 maka led akan padam}

K1=1; // K1 (atau nama lain dari PORTC.1), di beri nilai logika 1

(biner) atau sinyal high.(active low di pilih untuk meringankan kerja microcontroller)

H1=0;

M2=0; //merah

K2=1; //kuning

H2=1; //hijau

M3=0;

K3=1;

H3=1;

M4=0;

K4=1;

H4=1;

delay_ms(t); // beri tunda selama t ms, nilai t telah di definisikan di

10

awal saat pendeklarasian variabel.

K1=0;

K2=1;

K3=0;

K4=1;

delay_ms(kedip); // beri tunda selama kedip ms, nilai kedip telah di

definisikan di awal saat pendeklarasian variabel.

K1=1; // led kuning di padamkan seluruhnya.

K2=1;

K3=1;

K4=1;

delay_ms(kedip);

K1=0; // di nyalakan saja led kuning ke 2 dan ke 4 (karena penyalaan

lampu yang memiliki urutan 1-3-2-4.

K2=1;

K3=0;

K4=1;

delay_ms(kedip);

}

void b()

{

unsigned int t=85000;

unsigned int kedip=500;

M1=0;

K1=1;

H1=1;

M2=1;

K2=1;

H2=0;

M3=0;

K3=1;

H3=1;

M4=0;

K4=1;

H4=1;

delay_ms(t);

K1=1;

K2=0;

K3=1;

K4=0;

delay_ms(kedip);

K1=1;

K2=1;

K3=1;

K4=1;

delay_ms(kedip);

K1=1;

K2=0;

K3=1;

K4=0;

delay_ms(kedip);

}

void c()

{



M1=0;

K1=1;

H1=1;

M2=0;

K2=1;

H2=1;

M3=1;

K3=1;

H3=0;

11

M4=0;

K4=1;

H4=1;

delay_ms(t);

K1=1;

K2=0;

K3=0;

K4=1;

delay_ms(kedip);

K1=1;

K2=1;

K3=1;

K4=1;

delay_ms(kedip);

K1=1;

K2=0;

K3=0;

K4=1;

delay_ms(kedip);

}

void d()

{



M1=0;

K1=1;

H1=1;

M2=0;

K2=1;

H2=1;

M3=0;

K3=1;

H3=1;

M4=1;

K4=1;

H4=0;

delay_ms(t);

K1=0;

K2=1;

K3=1;

K4=0;

delay_ms(kedip);

K1=1;

K2=1;

K3=1;

K4=1;

delay_ms(kedip);

K1=0;

K2=1;

K3=1;

K4=0;

delay_ms(kedip);

}

// Declare your global variables here

void main(void)

{

// Declare your local variables here

//Dalam program INI YANG DI JADIKAN SEBAGAI OUTPUT ADALAH SELURUH PORT C DAN NIBLE ATAS

PORT A.

// Input/Output Ports initialization

// Port A initialization

// Function: Bit7=Out Bit6=Out Bit5=Out Bit4=Out Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In

DDRA=(1<<DDA7) | (1<<DDA6) | (1<<DDA5) | (1<<DDA4) | (0<<DDA3) | (0<<DDA2) | (0<<DDA1) |

(0<<DDA0); //port A nibble atas di jadikan output

12

// State: Bit7=1 Bit6=1 Bit5=1 Bit4=1 Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T

PORTA=(0<<PORTA7) | (0<<PORTA6) | (0<<PORTA5) | (0<<PORTA4) | (0<<PORTA3) | (0<<PORTA2) |

(0<<PORTA1) | (0<<PORTA0); //nilai awal port A adalah 0 (low)

// Port B initialization

// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In

DDRB=(0<<DDB7) | (0<<DDB6) | (0<<DDB5) | (0<<DDB4) | (0<<DDB3) | (0<<DDB2) | (0<<DDB1) |

(0<<DDB0);

// State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T

PORTB=(0<<PORTB7) | (0<<PORTB6) | (0<<PORTB5) | (0<<PORTB4) | (0<<PORTB3) | (0<<PORTB2) |

(0<<PORTB1) | (0<<PORTB0);

// Port C initialization

// Function: Bit7=Out Bit6=Out Bit5=Out Bit4=Out Bit3=Out Bit2=Out Bit1=Out Bit0=Out

DDRC=(1<<DDC7) | (1<<DDC6) | (1<<DDC5) | (1<<DDC4) | (1<<DDC3) | (1<<DDC2) | (1<<DDC1) |

(1<<DDC0); //port C seluruhnya dijadikan output

// State: Bit7=1 Bit6=1 Bit5=1 Bit4=1 Bit3=1 Bit2=1 Bit1=1 Bit0=1

PORTC=(0<<PORTC7) | (0<<PORTC6) | (0<<PORTC5) | (0<<PORTC4) | (0<<PORTC3) | (0<<PORTC2) |

(0<<PORTC1) | (0<<PORTC0); // nilai awal port C adalah 0 (low)

// Port D initialization

// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In

DDRD=(0<<DDD7) | (0<<DDD6) | (0<<DDD5) | (0<<DDD4) | (0<<DDD3) | (0<<DDD2) | (0<<DDD1) |

(0<<DDD0);

// State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T

PORTD=(0<<PORTD7) | (0<<PORTD6) | (0<<PORTD5) | (0<<PORTD4) | (0<<PORTD3) | (0<<PORTD2) |

(0<<PORTD1) | (0<<PORTD0);

// Timer/Counter 0 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: Timer 0 Stopped

// Mode: Normal top=0xFF

// OC0 output: Disconnected

TCCR0=(0<<WGM00) | (0<<COM01) | (0<<COM00) | (0<<WGM01) | (0<<CS02) | (0<<CS01) |

(0<<CS00);

TCNT0=0x00;

OCR0=0x00;



// Clock value: 46,875 kHz

// Mode: Normal top=0xFFFF

// OC1A output: Disconnected

// OC1B output: Disconnected

// Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge

// Timer Period: 1,3981 s

// Timer1 Overflow Interrupt: Off

// Input Capture Interrupt: Off

// Compare A Match Interrupt: Off

// Compare B Match Interrupt: Off

TCCR1A=(0<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (0<<COM1B1) | (0<<COM1B0) | (0<<WGM11) | (0<<WGM10);

TCCR1B=(0<<ICNC1) | (0<<ICES1) | (0<<WGM13) | (0<<WGM12) | (1<<CS12) | (0<<CS11) |

(0<<CS10);

TCNT1H=0x00;

TCNT1L=0x00;

ICR1H=0x00;

ICR1L=0x00;

OCR1AH=0x00;

OCR1AL=0x00;

OCR1BH=0x00;

OCR1BL=0x00;



// Clock value: Timer2 Stopped

// Mode: Normal top=0xFF

// OC2 output: Disconnected

ASSR=0<<AS2;

TCCR2=(0<<PWM2) | (0<<COM21) | (0<<COM20) | (0<<CTC2) | (0<<CS22) | (0<<CS21) | (0<<CS20);

TCNT2=0x00;

OCR2=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

13

TIMSK=(0<<OCIE2) | (0<<TOIE2) | (0<<TICIE1) | (0<<OCIE1A) | (0<<OCIE1B) | (0<<TOIE1) |

(0<<OCIE0) | (0<<TOIE0);

// External Interrupt(s) initialization

// INT0: Off

// INT1: Off

// INT2: Off

MCUCR=(0<<ISC11) | (0<<ISC10) | (0<<ISC01) | (0<<ISC00);

MCUCSR=(0<<ISC2);

// USART initialization

// USART disabled

UCSRB=(0<<RXCIE) | (0<<TXCIE) | (0<<UDRIE) | (0<<RXEN) | (0<<TXEN) | (0<<UCSZ2) | (0<<RXB8)

| (0<<TXB8);

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// The Analog Comparator's positive input is

// connected to the AIN0 pin

// The Analog Comparator's negative input is

// connected to the AIN1 pin

ACSR=(1<<ACD) | (0<<ACBG) | (0<<ACO) | (0<<ACI) | (0<<ACIE) | (0<<ACIC) | (0<<ACIS1) |

(0<<ACIS0);

SFIOR=(0<<ACME);

// ADC initialization

// ADC disabled

ADCSRA=(0<<ADEN) | (0<<ADSC) | (0<<ADATE) | (0<<ADIF) | (0<<ADIE) | (0<<ADPS2) | (0<<ADPS1)

| (0<<ADPS0);

// SPI initialization

// SPI disabled

SPCR=(0<<SPIE) | (0<<SPE) | (0<<DORD) | (0<<MSTR) | (0<<CPOL) | (0<<CPHA) | (0<<SPR1) |

(0<<SPR0);

// TWI initialization

// TWI disabled

TWCR=(0<<TWEA) | (0<<TWSTA) | (0<<TWSTO) | (0<<TWEN) | (0<<TWIE);

while (1)

{

// Place your code here

a(); // panggil fungsi a.

c(); // panggil fungsi c.

b(); // panggil fungsi b.

d(); // panggil fungsi d.

// urutan pemanggilan fungsi ini sebagai pengurutan nyala trafficlight yang di

inginkan.

}

}

Simulasi

14

(sebelum simulasi dijalankan)

(sesudah simulasi dijalankan)

15

16

17

Referensi http://akbarulhuda.wordpress.com/2010/12/10/membuat-traffict-light-sendiri-

mudah/#more-263

http://eelcorp09.blogspot.com/2009/09/1.html

http://omayib.com/?p=183

Catur Edi, Widodo. 2005. Interfacing KomputerdanMikrokontroler.Jakarta :PTElex

Media Komputindo.

Sudjadi. 2005.TeoriAplikasiMikrokontrolerEdisiPertama.Yogyakarta:GrahaIlmu.

Wasito S, B. Hermanan. 1983.PerancanganSistemdanAplikasiMikrokontroller AT

Mega16K. Bandung: PT Elex Media Komputindo.

18

Biografi Penulis

Ammazizzaky Tarigan, A.Md adalah alumni dari D3

Teknik Informatika USU dari kota Medan, setelah lulus

melanjutkan kuliah untuk mengambil S1 di Ilmu Komputer

USU. Penulis sedang bekerja sebagai Guru Teknologi

Informatika & Komputer di Yayasan Istiqlal Medan.

Syahrial Affandi, A.Md adalah alumni dari D3 Statistika

USU dari kota Medan, setelah lulus melanjutkan kuliah

untuk mengambil S1 di Ilmu Komputer USU. Penulis aktif

di organisasi keagamaan dan bekerja sebagai Perancang

Grafis di Rifandesign.

Yakhdi Perari Pinem, A.Md adalah alumni dari D3

Teknik Informatika USU dari kota Medan, setelah lulus

melanjutkan kuliah untuk mengambil S1 di Ilmu Komputer

USU. Penulis sedang bekerja sebagai pegawai di

perusahaan swasta.

Masita, A.Md adalah alumni dari D3 Teknik Informatika

USU dari kota Medan, setelah lulus melanjutkan kuliah

untuk mengambil S1 di Ilmu Komputer USU. Penulis

sedang bekerja sebagai pegawai di perusahaan swasta.

Traffic Light Berbasis ATMega32A

Technology