i

PERANCANGAN PAPAN PERGANTIAN PEMAIN PADA

PERMAINAN SEPAK BOLA DENGAN METODE SCANNING

BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

TUGAS AKHIR

Disusun untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Syarat-syarat untuk

Mencapai Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :

MUHLISIN

D 400 080 042

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2012

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kenikmatan,

hidayah serta taufiqnya sehingga sampai saat ini masih diberikan kesempatan

untuk beribadah dan meyembah padaNYA dan telah menjadikanku manusia yang

berakal dan berguna dalam dunia ini. Sholawat serta salam kepada junjungan

umat islam, Nabiku Muhammad S.A.W yang aku nantikan–nantikan syafa’atnya.

Hanya karena Allah SWT akhirnya penulis bisa melewati kendala dan

tantangan dalam menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas

akhir ini disusun dan diajukan sebagai syarat untuk kelulusan dan mendapatkan

gelar Sarjana Teknik di jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah

Surakarta. Adapun judul tugas akhir yang penulis ajukan : “ PERANCANGAN

PAPAN PERGANTIAN PEMAIN PADA PERMAINAN SEPAK BOLA

DENGAN METODE SCANNING BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA 8535 ”.

Selama penyusunan tugas akhir ini penulis mendapat dukungan, dan saran

serta bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan tulus ikhlas dan

kerendahan hati penulis mengucapkan rasa terima kasih sebesar – besarnya

kepada:

1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

v

2. Bapak Ir. Jatmiko, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Abdul Basith, M.T dan Bapak Dedi Ary Prasetya, S.T selaku

Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada

penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Heru Supriyono, ST, M.Sc, PhD. Dan Bapak Ir. Bambang Hari P, MT. Selaku

penguji Tugas Akhir.

5. Bapak dan Ibu dosen atas keikhlasan hati untuk membimbing dan

memberikan waktunya kepada penulis selama di Teknik Elektro.

6. Kedua orang tuaku tercinta dan seluruh keluarga yang telah memberikan

kasih sayang yang tiada batas, tiada hentinya dan tidak pernah surut sehingga

penulis bisa seperti saat ini.

7. Seluruh Staf Tata Usaha, Staf Akademik maupun non Akademik, yang telah

banyak membantu dan memberikan kemudahan kepada penulis selama

menempuh studi di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

8. Rekan-rekan seperjuangan Teknik Elektro 2008, rekan-rekan kerja di KMTE

dan temen-temen Elektro semuanya, semoga kekeluargaan ini tetap terjaga

hingga nanti.

9. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan

Tugas Akhir ini.

10. Seluruh bagian dari kehidupan penulis yang telah menemani selama

perjalanan hidup ini.

vi

Akhir kata, penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan.

Semoga karya ini dapat bermanfaat untuk rekan-rekan mahasiswa dan pihak-pihak

yang berkepentingan.

Surakarta , Agustus 2012

Penulis

vii

MOTTO

Dan bahwasanya seorang manusia tiada memperoleh selain apa yang telah

diusahakannya. ( Q.S. An Najm : 39 )

Apa yang kita alami sekarang tidak lepas dari apa yang kita lakukan waktu masa

lampau.

Barang siapa yang mengerjakan kebaikan seberat zarah pun, niscaya dia akan melihat

(balasan) nya. Dan barang siapa yang mengerjakan kejahatan seberat zarah pun, niscaya

dia akan melihat (balasan) nya pula. ( Q.S. Al-Zalzalah : 7,8).

Jangan pernah takut untuk mencoba meskipun kegagalan menantimu, karena kamu tak

tahu apa yang kamu peroleh ketika kamu berhasil.

Waktu pada hakekatnya adalah umur bagi manusia ia adalah modal kehidupan yang

abadi di dalam surga, kenikmatan juga sebagai modal kehidupan yang sengsara di dalam

azab yang pedih di neraka.

Segera mulailah pekerjaan yang bisa di kerjakan sekarang , karena pekerjaan lain akan

lebih banyak di hari esok.

viii

PERSEMBAHAN

Karya kecil ini kupersembahkan untuk yang tercinta dan terkasih :

Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayahNYA yang tanpa batas kepada umat

islam sehingga penulis mampu menyelesaikan laporan tugas akhir.

Nabi Muhammad SAW yang telah membawa umat islam dari jaman kebodohan

menuju jaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Ayahanda dan Ibundaku tercinta. Kasih sayang, pengorbanan, dan doa yang

penuh keikhlasan hati membanting tulang, membersarkan dan mendidik tanpa

pamrih, yang hanya berharap anak-anaknya akan lebih baik dari mereka.

Segenap keluarga tercinta yang dapat menjadi motivasi baik moral maupun

materi yang dapat membantu dalam proses belajar.

Seseorang yang tak kalah penting dalam hidupku telah mengajarkan kesabaran,

kebersamaan, keteguhan, kesetiaan, dan telah menemani selama menjalani tugas

akhir.

Hujan, angin, petir dan semua elemen kehidupan yang terasa selalu

menyemangati dan menginspirasi disaatku bernafas pun sedikit sulit.

Segenap Keluarga Mahasiswa Teknik Elektro ( KMTE ).

Teman-teman Teknik Elektro 2008 terutama arus lemah yang sudah sama-sama

berjuang hingga mencapai puncak dari masa pembelajaran.

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... iv

MOTTO............................................................................................................ vii

PERSEMBAHAN ............................................................................................ viii

DAFTAR ISI .................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xv

ABSTRAKSI.................................................................................................... xvi

DAFTAR KONTRIBUSI................................................................................. xvii

BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1

1.1. Latar Belakang Masalah ............................................................. 1

1.2. Perumusan Masalah ................................................................... 3

1.3. Tujuan Tugas Akhir .................................................................... 3

1.4. Manfaat Tugas Akhir .................................................................. 3

1.5. Batasan Masalah.......................................................................... 4

1.6. Sistematika Penulisan ................................................................. 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 7

2.1. Telaah Penelitian ......................................................................... 7

2.2. Landasan Teori............................................................................ 8

x

2.2.1. Bahasa C AVR .................................................................. 8

2.2.2. Mikrokontroler ................................................................. 10

2.2.2.1 Arsitektur ATMega8535 ............................................ 14

2.2.2.2 Pemetaan Memori ATMega8535 ............................... 16

2.2.2.3 Fitur ATMega8535..................................................... 17

2.2.2.4 Konfigurasi Pin ATMega8535 ................................... 19

2.2.2.5 Status Register (SREG) .............................................. 20

2.2.2.6 Timer / Counter .......................................................... 22

2.2.3. Keypad 3x4 ...................................................................... 23

2.2.4. Regulator IC LM 7805 .................................................... 24

2.2.5. Catu Daya ........................................................................ 25

2.2.6. LED (Light-Emitting Diode) ............................................. 26

2.3. Sevensegment .............................................................................. 27

BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 29

3.1. Metode Penelitian ....................................................................... 29

3.1.1. Studi Pustaka ..................................................................... 29

3.1.2. Observasi/Pengumpulan Data ........................................... 29

3.1.3. Perancangan Alat .............................................................. 30

3.2. Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................... 30

3.2.1. Waktu Penelitian ............................................................... 30

3.2.2. Tempat Penelitian ............................................................. 31

3.2.3. Flowchart penelitian ......................................................... 31

3.3. Peralatan dan Bahan .................................................................... 33

xi

3.4. Perancangan Sistem .................................................................... 34

3.4.1. Perangkat Keras ................................................................ 36

3.4.1.1. Minimum sistem mikrokontroler ATMega8535. ...... 36

3.4.1.2. Perancangan Sevensegment ....................................... 37

3.4.1.3. Perancangan Catu Daya ............................................ 39

3.4.1.4. Perancangan Box ....................................................... 40

3.4.2. Perancangan Software. ...................................................... 41

3.4.2.1. Metode Scanning ....................................................... 42

3.4.2.2. Perancangan Program................................................ 44

BAB IV. HASIL DAN ANALISA .................................................................. 47

4.1. Rangkaian Power Supply ........................................................... 47

4.1.1.. Hasil Pengujian ................................................................ 47

4.1.2. Analisa hasil pengujian ..................................................... 48

4.2. Rangkaian Mikrokontroler AVR AT Mega 8535 ...................... 48

4.2.1. Hasil Pengujian rangkaian mikrokontroler ....................... 48

4.2.2. Analisa Hasil Pengujian rangkaian mikrokontroler .......... 50

4.3. Rangkaian Sevensegment ........................................................... 50

4.3.1. Hasil Pengujian dengan tegangan biasa ............................ 50

4.3.1.1. Analisa Hasil Pengujian dengana tegangan biasa........ 51

4.3.2. Hasil Pengujian dengan program ...................................... 51

4.3.2.1. Analisa Hasil Pengujiandengan program .................... 53

4.4. Hasil pengujian fungsi sistem keseluruhan ................................. 53

4.5. Hasil pengujian pada kondisi siang dan malam .......................... 57

xii

4.5.1. Analisa hasil pengujiankondisi siang dan malam ............. 58

4.6. Hasil pengujian ketahanan baterai .............................................. 58

4.6.1. analisa hasil pengujian ketahanan baterai ......................... 58

BAB V. PENUTUP .......................................................................................... 60

5.1. Kesimpulan ................................................................................. 60

5.2. Saran ........................................................................................... 60

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 62

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Arsitektur ATMega8535 ................................................................ 15

Gambar 2.2. Konfigurasi memori data AVR ATMega8535 ............................... 16

Gambar 2.3. Peta Memori ATMega8535 ............................................................ 17

Gambar 2.4. Konfigurasi pin ATMega8535 ....................................................... 19

Gambar 2.5. Susunan tombol keypad 3x4 .......................................................... 23

Gambar 2.6. LED superbright.............................................................................. 26

Gambar 2.7. Sevensegment ............................................................................... 27

Gambar 2.8. Konfigurasi common anoda .............................................................. 27

Gambar 2.9. Konfigurasi common katoda ............................................................ 28

Gambar 3.1. Flowchart penelitian ...................................................................... 32

Gambar 3.2. Blok diagram perancangan alat ...................................................... 34

Gambar 3.3. Rangkaian keseluruhan alat ............................................................ 34

Gambar 3.4. Minimum Sistem Mikrokontroler AT Mega 8535 ......................... 36

Gambar 3.5. Tata letak led Sevensegment ........................................................... 38

Gambar 3.6. Sevensegment sebagai tampilan utama. .......................................... 39

Gambar 3.7. Rangkaian catu daya ....................................................................... 39

Gambar 3.8. Box Papan pergantian pemain tampak belakang ............................ 40

Gambar 3.9. Box papan pergantian pemain tampak depan ................................. 40

Gambar 3.10. Skematik 4x7segment dengan metode scanning .......................... 43

Gambar 3.11. Flowchat perancangan perangkat lunak ....................................... 44

Gambar 4.1. Hasil pengujian sevensegment dengan tegangan ............................ 51

xiv

Gambar 4.2. Gambar tombol fungsi papan pergantian ....................................... 53

Gambar 4.3. Gambar penggunaan tombol fungsi keadaan aktif

seluruhnya ....................................................................................... 54

Gambar 4.4. Gambar fungsi dua digit mengganti satu digit ............................... 55

Gambar 4.5. Gambar fungsi satu digit mengganti satu digit............................... 55

Gambar 4.6. Gambar funsi satu digit mengganti satu digit................................. 56

Gambar 4.7. Gambar fungsi display pertambahan waktu ................................... 56

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Karakteristik Elektrik Regulator LM 7805 ....................................... 24

Tabel 3.1. Tabel Jadwal Penelitian .................................................................... 30

Tabel 4.1. Hasil Pengujian catu daya ................................................................. 48

Tabel 4.2. Pengujian Pin Mikrokrontroler Pada Port A ...................................... 49

Tabel 4.3. Pengujian Pin Mikrokrontroler Pada Port B ...................................... 49

Tabel 4.4. Pengujian Pin Mikrokrontroler Pada Port C ..................................... 49

Tabel 4.5. Pengujian Pin Mikrokrontroler Pada Port D ..................................... 49

Tabel 4.6. Tabel hasil pengujian rangkaian sevensegment ................................ 52

Tabel 4.7. Hasil pengamatan jarak pandang alat ................................................ 57

xvi

ABSTRAKSI

Perkembangan sepakbola Indonesia dari sepakbola yang hanya

sebagai hiburan menjadi sepakbola yang berwujud industri mendorong

penyelenggaraan setiap pertandingan sepakbola semakin mendekati

persepakbolaan internasional layaknya di negara maju. Seluruh sarana

pertandingan telah didukung dengan teknologi digital. Sementara sepakbola di

Indonesia belum sepenuhnya seperti di negara maju. Salahsatnya adalah

papan pergantian pemain. Penyelenggaraan sepakbola Indonesia masih

menggunakan papan pergantian manual, yaitu dengan papan triplek atau

sejenisnya. Dengan uraian tersebut maka perlu kiranya membuat alat yaitu

papan pergantian pemain sepakbola digital.

Papan pergantian pemain merupakan suatu alat yang digunakan

dalam pertandingan sepak bola. Mempunyai fungsi untuk menginformasikan

kepada pemain, official, dan penonton tentang pemain yang akan masuk

maupun keluar dalam pertandingan sepakbola. Perangkat ini dikendalikan

oleh sebuah mikrokontroler ATMega8535 dengan sebuah keypad sebagai

masukan angka dan 8 buah sevensegment yang terbagi dalam dua sisi

tampilan dan dua warna. Alat ini dibuat dengan metode scanning yang

memungkinkan penggunaan port mikrokontroler lebih sedikit. Perangakat ini

memakai keypad 3x4 sebagai input dimana untuk pengaturan sevensegment

berwarna hijau menggunakan tombol * sebagai untuk pengaturan angka dan

juga untuk mereset. Untuk pengaturan sevensegment berwarna merah

menggunakan tombol # untuk pengaturan angka dan untuk mereset. Dimensi

alat ini berukuran 70cm x 40cm dengan ketebalan 4cm.

Papan pergantian pemain ini mempunyai dua sisi tampilan dimana

setiap sisi tampilan mempunyai dua digit angka berwarna merah untuk

menunjukkan pemain yang akan digantikan dan dua digit angka berwarna

hijau untuk menunjukkan pemain yang akan masuk ke dalam permainan

dengan angka yang dapat ditampilkan oleh papan pergantian pemain ini

adalah mulai dari 0-99.

Kata kunci : keypad, sevensegment, scanning, mikrokontroler.