OTOMATISASI SISTEN PENERANGAN PADA MODEL RUMAH

TUGAS AKHIR

OTOMATISASI SISTEM PENERANGAN

PADA MODEL RUMAH

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Derajat Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh:

VICTORIA SURYANI

NIM: 025114010

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2007

FINAL PROJECT

AUTOMATIC LIGHTING SYSTEM ON A HOUSE

MODEL

Submitted as Partial Fulfillment Of The Requirement for

Sarjana Teknik Degree In Electrical Engineering

By:

VICTORIA SURYANI

NIM: 025114010

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF ENGINEERING

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2007

Bersyukurlah untuk setiap detik hidup yang boleh kau

alami

Tuhan tidak akan membiarkan kita berusaha tanpa

menikmati hasilnya

ku persembahkan karya kecilku ini untuk :

Tuhan Jesus Kristus atas segala kasih dan kebaikan -Nya

ibu bapakku juga kakak-kakakku tercinta yang senantiasa mendoakan

dan mengasihi aku

Pernyataan Keaslian Karya

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak

memuat karya atau bagian karya orang lain kecuali yang telah disebutkan dalam

daftar pustaka sebagaimana layaknya sebuah karya tulis.

Yogyakarta, _________________2007

Penulis

Victoria Suryani

KATA PENGANTAR

Syukur kepada Tuhan yang telah melimpahkan rahmat serta kasih-Nya

kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi yang berjudul “Otomatisasi Sistem

Penerangan Pada Model Rumah”.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak mungkin dapat terselesaikan

dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan

terimakasih kepada:

1. Bapak A. Bayu Primawan, S.T.,M.Eng. selaku Kaprodi Teknik Elektro.

2. Bapak Ir. Tjendro dan Martanto, S.T., M.T. yang telah dengan sabar membimbing

dan menyemangati serta memberikan ilmunya kepada penulis, sehingga penulis

semakin terpacu untuk menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik-baiknya.

3. Pak Djoko Untoro, S.Si, M.T selaku pembimbing akademik

4. Segenap dosen dan karyawan Teknik atas bimbingan, ilmu dan pelayanan yang

diberikan selama ini.

5. Laboran TE (mas Mardi, mas Sur, mas Broto serta mas Yusuf) yang sering tak

repotin ‘matur nuwun’.

6. Ibu, Bapak, kakak-kakakku yang telah memberikan kasih sayang, dorongan moril

dan materiil kepada penulis.

7. Teman-teman satu tim (Eva, Galuh,Nendi, Andri) atas diskusi dan kerjasamanya

yang sangat membantu penulis dalam proses penyelesaian skripsi.

8. Tetangga belakang (Indarti, Dewoo, Yanto, Vinda, Linul) atas segala

kebahagiaan dan kerelaannya memberi tumpangan dan berkeluh kesah bersama

dan atas persahabatan yang indah hope it will be forever .

9. Teman-teman TE ‘02 dan ‘03 atas segala pengalaman hidup bersama selama ini.

10. Spadic’monyot’, Pinto, Suryo , Merry makasih banget atas bantuaannya.

11. Teman-teman Kantil 9 (Iyenk, Ragil’mrechenk’, Uut, m’ Erlin, Rindil, Ines, bu

kost) atas pengertiannya.

12. Anak–anak P3W (Lenta, Dani, Via, Dora, Rere, Elen, Ari, Supri) yang begitu

pengertian kalo aku gak masuk “sorry ya sering bolos.........” .

Semoga Tuhan melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua dan semoga

tulisan ini dapat berguna dan bermanfaat bagi semua, Amin.

Yogjakarta, Januari 2007

Penulis,

Victoria Suryani

DAFTAR ISI

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

HALAMAN JUDUL (INGGRIS).................................................................. ii

HALAMAN PERSETUJUAN....................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN........................................................................ iv

HALAMAN PERSEMBAHAN..................................................................... v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA........................................................ vi

KATA PENGANTAR ................................................................................... vii

DAFTAR ISI................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xii

DAFTAR TABEL........................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN................................................................................... xv

INTISARI........................................................................................................ xvii

ABSTRACT .................................................................................................... xvii

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

I.1 Judul.................................................................................................. 1

I.2 Latar Belakang ............................................................................... 1

I.3 Tujuan dan Manfaat......................................................................... 2

I.4 Rumusan Masalah............................................................................ 3

1.5 Batasan Masalah............................................................................. 3

I.6 Metodologi Penulisan ..................................................................... 3

BAB II. DASAR TEORI................................................................................ 5

2.1 Dioda Infra Merah .......................................................................... 5

2.1.1 Spektrum Emisi..................................................................... 6

2.2 Phototransistor ............................................................................... 7

2.3 Detektor Cahaya Menggunakan LDR ........................................... 9

2.4 Komparator……………………………………………………... 11

2.5 Mikrokontroler AT89S51………………………………………… 11

2.5.1 Deskripsi Mikrokontroler AT89S51 .................................... 12

2.5.2 Struktur Memori.................................................................... 15

2.5.3 Specialial Function Register (SFR)…………………….... 16

2.5.4 Program Status Word ( PSW)……………………………. 19

2.6 Antar Muka Serial..…………………………………………… 20

2.7 Register Kontrol Port Serial.......................................................... 22

2.8 Pengaturan Baud Rate Port Serial................................................. 25

2.9 Rangkaian Pengubah Level Tegangan.......................................... 26

BAB III. PERANCANGAN........................................................................... 28

3.1 Perancangan Perangkat Keras ........................................................ 30

3.1.1 Sensor Pendeteksi Cahaya .................................................... 30

3.1.2 Sumber Infra Merah .............................................................. 31

3.1.3 Detektor Infra Merah (Phototansistor) .............................. 32

3.1.4 Komparator............................................................................ 34

3.1.5 Perencanaan Dan Pembuatan Pengubah Level Tegangan... 35

3.2 Perancangan Perangkat Lunak Pada Mikrokontroler .................... 37

3.2.1 Perancangan Proses Cek Sensor............................................ 38

3.2.2 Perancangan Proses Cek Tombol......................................... 41

3.2.3 Penginisialisasian Port Serial Pada Mikrokontroler........... 43

3.2.4 Pengaturan Baud Rate pada Mikrokontroler...................... 45

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 46

4.1 Pengukuran terhadap Sensor Cahaya LDR.................................... 46

4.2 Pengukuran terhadap Sumber Infra Merah.................................... 47

4.3 Pengukuran terhadap Detektor Infra Merah (Phototransistor ) .... 48

4.4 Pengamatan terhadap Cara Kerja Alat........................................... 49

4.5 Pengamatan Tentang Data yang Dikirim....................................... 52

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 52

V.1 Kesimpulan ..................................................................................... 54

V.2 Saran................................................................................................ 54

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... 55

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pola Radiasi LED Infra Merah.................................................. 5

Gambar 2.2 Spektrum Emisi LED Infra Merah............................................ 6

Gambar 2.3 Rangkaian dengan LED Infra Merah........................................ 7

Gambar 2.4 Rangkaian Dasar Phototransistor .............................................. 9

Gambar 2.5 Rangkaian menggunakan LDR...................................... 10

Gambar 2.6 Rangkaian Komparator.............................................................. 11

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51............................... 12

Gambar 2.8 Struktur Memori AT89S51........................................................ 16

Gambar 2.9. Susunan Bit Register PSW........................................................ 19

Gambar 2.10 Register SCON......................................................................... 22

Gambar 2.11 IC MAX232 sebagai Pengubah Level Tegangan................... 27

Gambar 2.12 Karakteristik Elektrik RS232................................................... 27

Gambar 3.1 Blok Perancangan Alat Secara Umum...................................... 28

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Cahaya......................................................... 31

Gambar 3.3 Rangkaian Sumber Infra Merah................................................ 32

Gambar 3.4 Rangkaian Penerima Infra Merah.............................................. 33

Gambar 3.5. Rangkaian Komparator............................................................. 35

Gambar 3.6 Rangkaian Pengubah Level Tegangan...................................... 36

Gambar3.6 Flowchart Program Secara Umum............................................. 37

Gambar 3.7 Flowchart Cek_Sensor Masuk Ruangan 1 ............................... 39

Gambar 3.8 Flowchart Ruang 2..................................................................... 40

Gambar 3.9 F lowchart Cek_tombol ............................................................. 42

Gambar 3.10 Flowchart Proses Pengiriman dan Penerimaan Info.............. 44

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Register Program Status Word ........................................ 19

Tabel 2.2 Register Kontrol Port Serial........................................................... 25

Tabel 2.3 Rumus Penghitungan Baud Rate Pada Komunikasi Serial.......... 26

Tabel 3.1 Konfigurasi Pin IC MAX232......................................................... 36

Tabel 3.2 Data yang Dikirim dan Diterima................................................... 44

Tabel 4.1 Pengukuran pada LDR................................................................... 47

Tabel 4.2 Pengukuran pada Sumber Infra Merah......................................... 48

Tabel 4.3 Pengukuran pada Detektor Infra Merah........................................ 49

Tabel 4.4 Keadaan Lampu untuk Ruang 1.................................................... 50

Tabel 4.5 Keadaan Lampu 4 Ruang Untuk Satu Orang

Didalam Rumah............................................................................. 51

Tabel 4.6 Data informasi yang dikirim ke PC............................................... 52

DAFTAR LAMPIRAN

A. Gambar Denah Rumah ................................................................................ L1

B. Rangkaian Lengkap sistem Penerangan ..................................................... L2

C. Listing Program ............................................................................................. L3

D. Data Sheet ...................................................................................................... L13

INTISARI

Perkembangan teknologi yang semakin pesat mengubah gaya hidup kita untuk

semakin mudah. Otomatisasi sistem penerangan pada rumah akan sangat dibutuhkan.

Pada tugas akhir ini akan dibuat sistem penerangan pada model rumah yang secara

otomatis hidup saat orang masuk ruangan dan keadaan gelap, mati saat tidak ada lagi

orang di dalam ruangan atau keadaan terang.

Pada sistem otomatisasi digunakan infra merah bersama dengan

phototransistor sebagai pendeteksi adanya orang yang melewatinya, LDR sebagai

sensor cahaya dan tombol untuk menghidupmatikan lampu secara manual.

Mikrokontroler AT89S51 merupakan pengendali utama yang mengendalikan seluruh

kerja sistem. Keadaan lampu yang terjadi diinformasikan ke komputer melalui

komunikasi secara serial.

Intensitas cahaya yang terukur saat lampu mulai hidup sebesar 18 lux dan saat

mati sebesar 20 lux. Banyak orang masuk ke dalam ruangan yang dapat dideteksi

maksimal 255 orang.

Kata kunci

: sistem penerangan, mikrokontroler, otomatis

ABSTRACT

The rapid growth of technology changes our life style to be easier. The

automatic of the lighting system are needed. This project make a lighting

system on a home model that can be automatic ‘on’ when person walk in to

the room and the condition is dark, will be ‘off’ when person walk out from

the room or the condition is bright.

On the automation of lighting system infra red and phototransistor

used to detect person who cross between them, LDR as a light sensor and

push button to ‘on-off’ the lamp manually. Mikrokontroller AT89S51 is

main controller that control all work of the system. Condition of the lamp

will be informed to PC through serial port of computer.

The illumination that measure when the lamp starting ‘on’ is 18 lux

and starting ‘off’ is 20 lux. The maximum people enter the room that can be

detected are 255.

Keyword:

lighting system, microcontroller, automatic

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 JUDUL

OTOMATISASI SISTEM PENERANGAN PADA MODEL RUMAH

1.2 LATAR BELAKANG MASALAH

Pengoperasian penerangan di sebuah rumah biasanya dilakukan secara

manual menggunakan saklar mekanik sabagai pemutus dan penyambung arus

baik pada saat menyalakan lampu maupun saat mematikan lampu. Saat pulang

kerumah biasanya harus menyalakan lampu satu persatu hal ini akan

menimbulkan suatu permasalahan lain, misalnya harus berjalan dalam gelap dan

meraba-raba saklar untuk menghidupkan lampu. Masalah ini juga timbul saat

ingin menggunakan sebuah ruangan yang semula gelap, bukan hanya harus

meraba-raba dalam gelap tetapi hal ini memungkinkan terjadinya kecelakaan

seperti tersandung ataupun perabot pecah karena tertabrak.

Perkembangan teknologi yang sangat cepat serta gaya hidup semakin

menuntut kita untuk mengerjakan sesuatu secara cepat pula, hal ini memberikan

sebuah ide untuk membuat hidup lebih mudah. Salah satunya dengan

pengotomatisasian penerangan yang akan lebih menghemat waktu untuk

menghidup dan matikan lampu penerangan serta bisa mengatasi kerugian yang

terjadi. Diinginkan saat orang masuk dalam suatu ruangan lampu akan menyala

dengan sendirinya dan saat meninggalkan ruangan lampu secara otomatis padam.

Dengan menggunakan infra merah dan phototransistor sebagai detektor yang

dipasang pada ruangan yang nantinya akan dikendalikan oleh mikrokontroler

AT89S51. Kontroler ini akan mengirimkan informasi kepada CPU kemudian

CPU mengirimkan perintah kepada kontroler kembali untuk menghidupkan

lampu. Pengiriman informasi ini dilakukan secara serial menggunakan IC

MAX232. Penggunaan sistem seperti ini juga akan menghemat energi karna

energi digunakan hanya saat dibutuhkan saja.

1.3 TUJUAN DAN MANFAAT

Tujuan yang akan dicapai yaitu membuat suatu sistem penerangan yang

mampu secara otomatis menyala saat ada orang yang memasuki suatu ruangan

dan akan mati saat tak ada lagi orang yang berada di dalam ruangan.

Manfaat yang akan dicapai dalam penelitian ini yaitu penghematan energi

yang dibutuhkan serta memudahkan penghuni rumah untuk menghidup matikan

lampu penerangan.

1.4 RUMUSAN MASALAH

Akan dibuat sistem penerangan menggunakan sensor cahaya, infra merah

beserta phototransistor sebagai pendeteksiorang keluar dan masuk untuk 4 posisi

ruang. Lampu akan menyala saat ada orang yang memasuki ruangan dan kondisi

ruangan gelap. Lampu akan mati saat tak ada orang yang berada di ruangan tersebut.

Lampu bisa dimatikan secara manual jika diinginkan dengan menggunakan tombol.

Sistem ini dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S51.

1.5 BATASAN MASALAH

1. Diasumsikan keadaan awal penerangan di luar rumah hampir sama dengan

keadaan di dalam rumah.

2. Pendeteksian digunakan untuk orang berjalan normal.

3. Proses pendeteksian sensor hanya bisa dilakukan satu persatu .

4. Pengguna tidak boleh berdiri di depan sensor terlalu lama.

1.6 METODOLOGI PENULISAN

1. BAB I : Pendahuluan, menguraikan secara singkat latar belakang masalah,

tujuan, manfaat, batasan masalah, rumusan masalah, dan metode

penulisan.

2. BAB II : Dasar Teori, berisi pembahasan secara umum tentang dioda infra

merah, phototransistor , mikrokontroler AT89S51 dan komunikasi

serial.

3. BAB III : Perancangan, menerangkan tentang perancangan alat yang akan

dibuat meliputi pembuatan perangkat lunak sebagai control

perangkat keras dan pembuatan perangkat keras secara keseluruhan.

4. BAB IV : Hasil dan Pembahasan, berisi tentang hasil pembuatan alat dan

pembahasannya.

5. BAB V: Kesimpulan dan Saran, berisi tentang kesimpulan dari hasil

perancangan pembuatan alat serta saran.

BAB II

DASAR TEORI

2.1. DIODA INFRA MERAH

Dioda infra merah dapat dibuat dengan menggunakan bahan campuran

seperti: AlGaAs (Aluminium Gallium Arsenide ), GaAsP (Galium Arsenideda

Phospat) atau GaP (Galium Fosfida) [1]. Pemakaian jenis dan kadar bahan dasar

inilah yang menentukan LED akan memancarkan cahaya yang tampak (visible)

maupun tidak tampak (invisible).

Gambar 2.1 Pola Radiasi LED Infra Merah

LED infra merah mempunyai kemiripan dengan dioda biasa yaitu memiliki

sambungan p-n. Saat sambungan p-n diberi bias maju, elektron bergerak menerobos

dinding p-n, kemudian mengadakan rekombinasi dengan hole dan menghasilkan

photon. Beberapa photon membentuk berkas sinar. Pancarannya yang acak

menyebabkan radiasi cahaya yang dihasilkan menyebar (incoherent ) dengan sudut

kurang lebih 8º. Pola radiasi ini dapat digambarkan seperti gambar 2.1.

2.1.1 SPEKTRUM EMISI

Spektrum emisi menunjukkan kekuatan intensitas pada rentang panjang

gelombang. Spektrum emisi ini biasa disertakan dalam datasheet pabrik pembuat

LED. Agar kerja LED Infra Merah tersebut optimal, maka rentang daerah serapan

phototransistor disesuaikan dengan spektrum emisi LED infra merah. Spektrum

emisi untuk LED infra merah ditunjukkan pada gambar 2.2.

Gambar 2.2 Spektrum Emisi LED Infra Merah

Konfigurasi rangkaian yang digunakan oleh LED infra merah sebagai sumber

cahaya dengan menggunakan resistor sebagai pembatas arus yang masuk ditunjukkan

oleh gambar 2.3 .

VCC

R

LED

If

Vd

Gambar 2.3 Rangkaian dengan LED Infra Merah

Arus If besarnya diperoleh dengan persamaan :

R

VdVcc

If

………………………………...(2.1)

Dengan, If = arus

Vcc = sumber tegangan

Vd = tegangan diode infra merah

R = hambatan

2.2. PHOTOTRANSISTOR

Phototransistor merupakan transistor yang peka terhadap cahaya. Pada

dasarnya phototransistor merupakan transistor yang akan saturasi bila menerima

cahaya dan cut-off pada saat tidak ada cahaya yang mengenainya. Dilihat dari bentuk

fisiknya biasanya phototransisto r terdiri dari dua kaki yaitu kaki kolektor dan kaki

emitor, sedangkan sisi yang peka terhadap cahaya adalah kaki basis, dimana tegangan

basis akan berubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya.

Cahaya yang masuk ke daerah basis akan memacu terjadinya arus basis (Ib).

Saat ada cahaya yang masuk maka elektron-elektron pada hole didaerah basis akan

terdorong keluar sehingga menjadi elektron bebas. Elektron bebas tersebut akan

mengalir dari basis menuju emitor sehingga phototransistor menjadi aktif. Saat

phototransistor cut-off maka tidak terjadi aliran arus kolektor menuju emitor sehingga

kolektor akan berkondisi high. Apabila phototransistor saturasi yaitu saat menerima

cahaya maka arus mengalir dari kolektor ke emitor sahingga tegangan pada kaki

kolektor akan low. Phototransistor mengubah energi cahaya menjadi sinyal-sinyal

listrik, oleh karena itu komponen ini harus mampu mengumpulkan cahaya sebanyak

mungkin. Sering kali sebuah lensa cembung ditambahkan pada permukaan

penerimanya. Untuk phototransistor yang hanya peka terhadap cahaya infra merah

maka lensa didesain agar hanya cahaya infra merah yang dilewatkan. Untuk aplikasi

jarak jauh (biasanya komunikasi dengan infra merah) sering ditambahkan lensa lain

agar cahaya terkumpul menjadi kuat. Lensa ini dinamakan lensa fressnel yang terbuat

dari plastik dan kemudian diumpankan ke phototransistor dengan jarak tertentu pada

fokus lensa ini.

Cara kerja phototransistor adalah saat cahaya dengan panjang gelombang

pada rentang serapannya meradiasi basis phototransistor , pasangan-pasangan hole

dan elektron terbentuk. Hal ini menyebabkan resistansi antara kolektor dan emitor

menjadi menurun, sehingga arus yang mengalir dari kolektor ke emitor menjadi

semakin besar. Rangkaian dasar dari phototransistor diperlihatkan pada gambar 2.4.

VCC

Q1

PHOTO NPN

Out

R1

Gambar 2.4 Rangkaian Dasar Phototransistor

Besar tegangan keluaran (Vout) saat phototransistor aktif adalah

Vout = Vcc –IcRc ……………………………..(2.2)

Sedangkan pada saat tidak aktif besar tegangan keluarannya adalah

Vout

≈ Vcc ……………………………………(2.3)

2.3 DETEKTOR CAHAYA MENGGUNAKAN LDR

LDR (Light Depending Resistor ) disebut juga photoconductive cell atau

photoresistor yaitu sebuah komponen elektronik yang mempunyai dua terminal

yang hambatannya akan bertambah jika mendapat cahaya (disinari cahaya) [5].

LDR terbuat dari lapisan semikonduktor yang tipis terbuat dari CdS (Cadmium

Sulfate) dan dilapisi kaca kedap udara.

Ciri khas dari LDR adalah hambatan bias akan turun sampai 10 kali

lipat dari hambatan awal jika disinari cahaya dengan intensitas yang cukup

tinggi. Dan ketika cahaya hilang (gelap) lagi hambatannya akan naik ke

hambatan awal. Aplikasi LDR sangat penting terutama sebagai sensor cahaya

karena sifatnya yang dipengaruhi cahaya. Gambar 2.5 merupakan rangkaian

sederhana sensor cahaya menggunakan LDR.

VCC

R

RLDR

VO

Gambar 2.5 Rangkaian menggunakan LDR

Tegangan output (Vo) merupakan hasil dari pembagi tegangan dengan

persamaan sebagai berikut:

Vcc

RRLDR

RLDR

Vo

…………………….(2.4)

Ketika sinar cahaya mengenai LDR maka Vo akan semakin kecil karena

hambatan LDR semakin kecil dan sebaliknya jika hambatan LDR semakin

besar (gelap) maka Vo juga semakin besar. Hambatan R diatur sesuai

keperluan seberapa besar level tegangan Vo yang dibutuhkan pada keadaan

intensitas cahaya tertentu.

2.4 KOMPARATOR

Merupakan rangkaian pembanding yang akan membandingkan tegangan

dari output rangkaian yang ingin dibandingkan dengan tegangan referensi

sehingga dihasilkan tegangan sebesar Vcc atau –Vcc dengan tegangan masukan

kurang atau melebihi tegangan referensi. Gambar dari rangkaian komparator

ini ditunjukkan oleh gambar 2.6.

-vcc

vcc

Vin

Vref

+

-

LM324

3

2

1

4

11

Vout

Gambar 2.6 Rangkaian Komparator

2.5 MIKROKONTROLER AT89S51

AT89S51 adalah mikrokontroler keluaran Atmel dengan 4K byte Flash

PEROM (Programmable and Erasable Read Only Memory) [2]. AT89S51

merupakan memori dengan teknologi nonvolatile memory , isi memori tersebut dapat

diisi ulang ataupun dihapus berkali-kali. Konfigurasi kaki-kaki dari mikrokontroler

AT89S51 ditunjukkan pada gambar 2.7

Gambar 2.7 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S51

Memori ini biasa digunakan untuk menyimpan instruksi (perintah) berstandar MCS-

51 code sehingga memungkinkan mikrokontroler ini untuk bekerja dalam mode

single chip operation (mode operasi keeping tunggal) yang tidak memerlukan

external memory (memori luar) untuk menyimpan source code tersebut.

2.5.1 DESKRIPSI MIKROKONTROLER AT89S51

1. VCC (power supply )

2. GND (ground)

3. Port 0, yaitu pin p0.7..p0.0

Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex addres/data

ataupun menerima kode byte pada saat Flash Programming . Pada saat sebagai

I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah Transistor

Transistor Logic (TTL) input atau dapat diubah sebagai input dengan

memberikan logika 1 pada port tersebut.

4. Port 1, yaitu pin p1.0...p1.7

Port 1 berfungsi sebagai I/O biasa atau menerima low order address bytes

selama pada saat Flash Programming . 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. Fasilitas khusus

dari port 1 ini adalah adanya In-System Programming , yaitu port 1.5 sebagai

MOSI, port 1.6 sebagai MISO, port 1.7 sebagai SCK.

5. Port 2, yaitu mulai pin p2.0...p2.

Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address , pada saat meng-

akses memori secara 16 bit (Movx @DPTR). Pada saat mengakses memori

secara 8 bit (Mov @Rn), port ini akan mengeluarkan isi dari Special Function

Register . Port ini mempunyai pull up dan berfungsi sebagai input dengan

memberikan logika 1. Sebagai output, port ini dapat memberikan output sink

ke empat buah input TTL.

6. Pin 3.0, sebagai RXD (Port Serial Input).

7. Pin 3.1, sebagai TXD (Port Seial Output).

8. Pin 3.2, sebagai INT0 (Port External Interupt 0).

9. Pin 3.3, sebagai INT1 (Port External Interupt 1).

10. Pin 3.4, sebagai T0 (Port External Timer 0).

11. Pin 3.5, sebagai T1 (Port External Timer 1).

12.

Pin 3.6, sebagai WR (External Data Memory Write Strobe).

13. Pin 3.7, sebagai RD (External Data Memory Read Strobe).

14. Pin 9, sebagai RST

Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle .

15. Pin 30, sebagai ALE/PROG

Pin ini dapat berfungsi sebagai Address Latch Enable (ALE) yang me-latch

low byte address pada saat mengakses memori external. Sedangkan pada saat

Flash

Programming

(PROG) berfungsi sebagai

pulse input

. Pada operasi

normal ALE akan mengeluarkan sinyal clock sebesar 1/16 frekuensi

oscillator , kecuali pada saat mengakses memori external. Sinyal clock pada

saat ini dapat pula di disable dengan men-set bit 0 Special Function Register .

16. Pin 29, sebagai PSEN

Pin ini berfungsi pada saat mengeksekusi program yang terletak pada memori

eksternal. PSEN akan aktif dua kali setiap cycle.

17. Pin 31, sebagai EA/VPP

Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler

akan menjalankan program yang ada pada memori eksternal setelah sistem

direset. Jika berkondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan

program yang ada

pada memori internal. Pada saat Flash Programming pin ini akan mendapat

tegangan 12 Volt (VPP).

18. Pin 19, sebagai XTALL1 (Input Oscillator).

19. Pin 18, sebagai XTALL2 (Output Oscillator).

2.5.2 STRUKTUR MEMORI

AT89S51 mempunyai stuktur memori yang terdiri atas :

1. RAM Internal, memori sebesar 128 byte yang biasanya digunakan untuk

menyimpan variabel atau data yang bersifat sementara.

2. Special Function Register (Register Fungsi Khusus), memori yang berisi

register-register yang mempunyai fungsi-fungsi khusus yang disediakan

oleh mikrokontroler tersebut, seperti timer, serial dan lain-lain.

3. Flash PEROM, memori yang digunakan untuk menyimpan instruksi-

instruksi MCS51.

AT89S51 mempunyai struktur memori yang terpisah antara RAM Internal

dan flash PEROM nya seperti diperlihatkan pada gambar 2.8 RAM Internal dialamati

oleh RAM Address Register (Register Alamat RAM) sedangkan Flash PEROM yang

menyimpan perintah-perintah MCS-51 dialamati oleh Program Address Register

(Register Alamat Program). Dengan adanya struktur memori yang terpisah tersebut,

walaupun RAM Internal dan Flash PEROM mempunyai alamat yang sama, yaitu

alamat 00h, namun secara fisik kedua memori tidak saling berhubungan.

Gambar 2.8 Struktur Memori AT89S51

2.5.3. SPECIAL FUNCTION REGISTER (SFR)

Special Function Register adalah register-register yang mempunyai fungsi

khusus, diantaranya ada yang digunakan untuk mengatur input output data dari

mikrokontroler . Sebagai contoh register P0, P1, P2, dan P3 digunakan sebagai

register untuk menampung data input/output . Selain itu SFR juga digunakan untuk

mengatur dan memantau kondisi UART, yaitu register SCON. Register yang

digunakan untuk mengatur kerja timer adalah register TCON. Special Function

Register terdapat pada ruang memori

RAM yang mempunyai alamat 80H sampai FFH. Tidak semua alamat itu digunakan

oleh Special Function Register . Ciri alamat yang bisa dialamati secara bit pada

Special Function Register adalah digit keduanya adalah 0 atau 8, misalnya 80H,

88H, 90H, 98H dan F8H. Berikut merupakan penjelasan tentang SFR-SFR beserta

fungsinya:

1. ACCUMULATOR

Merupakan register yang berfungsi untuk menyimpan data sementara.

Register accumulator sering digunakan dalam proses operasi aritmatika,

logika, pengambilan data dan pengiriman data. Register ini dapat dialamati

secara bit dan mempunyai alamat E0H.

2. REGISTER B

Digunakan untuk proses aritmetik dan dapat juga difungsikan sebagai register

biasa.

3. REGISTER PORT

Terdapat 4 buah register , yaitu register port 0, port 1, port 2 dan port 3.

Register port ini digunakan sebagai port input output untuk menyimpan data

dari atau ke

port

untuk masing-masing P0, P1, P2 dan P3.

4. REGISTER TIMER

Mikrokontroler AT89S51 ini mempunyai dua buah 16 bit timer, yaitu timer 0

dan timer 1. Timer 0 dibentuk oleh register TH0 dan TL0. Timer 1 dibentuk

oleh register TH1 dan TL1. Perilaku TH0, TH1, TL0, dan TL1 diatur oleh

register TMOD dan register TCON.

5. REGISTER CONTROL

Ada beberapa register berisi bit-bit kontrol dan status untuk sistem interupsi,

pencacah atau pewaktu dan port serial, yaitu register IP (interrupt priority ), IE

(interrupt enable ), TMOD (Timer Mode), TCON (timer Control), SCON

(Serial Control ) dan PCON (Power Control ).

a. Register IP digunakan untuk mengatur prioritas dari masing-masing

interupsi.

b. Register IE gigunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sarana

interupsi. IE.0 sampai IE.6 mengatur masing-masing sumber

interupsi, sedangkan IE.7 mengatur interupsi secara keseluruhan. Jika

IE.7 bernilai 0. maka sistem interupsi akan menjadi nonaktif atau

keadaan IE.0 sampai IE.6 tidak diperhatikan.

c. Register TMOD digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan

sarana interupsi. Dengan mengatur mode kerja timer maka register ini

dapat mengatur masing-masing timer untuk diatur menjadi timer 16

bit,

timer

13 bit, atau

timer

8 bit yang dapat diisi ulang secara

otomatis. Selain itu, register ini dapat juga mengatur agar proses

pencacah timer dapat dikendalikan melalui sinyal dari luar

mikrokontroler .

d. Register TCON digunakan untuk memulai atau menghentikan proses

pencacah timer, mengatur sinyal interupsi dari INT0 atau INT1, serta

memantau apakah ada sinyal yang masuk ke INT0 atau INT1.

e. Register SCON digunakan untuk mengatur perilaku dari UART yang

diantaranya adalah memantau proses pengiriman dan penerimaan data

seri.

f. Register PCON digunakan untuk mengatur pemakaian daya pada IC.

2.5.4 PROGRAM STATUS WORD ( PSW )

Register PSW berisi informasi status program yang mana masing-masing bit

menunjukkan kondisi CPU setelah operasi dijalankan. Sebagaimana ditunjukkan pada

gambar 2.9.

Gambar 2.9. Susunan Bit Register PSW

Tabel 2.2 Fungsi Register Program Status Word

Simbol Posisi Fungsi

CY PSW.7

Bendera bawaan (Carry flag) di set pada operasi

aritmetika yang menghasilkan bawaan

AC PSW6

Bendera bawaan Bantu (auxiliary carry flag )

digunakan pada operasi BCD

F0 PSW5 Bendera status serba guna

RS1 PSW4 Bit 1 pemilih bank register

RS0 PSW3 Bit 0 pemilih bank register

0V PSW2

Flag overflow l (limpahan) diset melalui operasi

aritmetika

- PSW1 Flag yang dapat di definisikan pengguna (cadangan)

CY AC F0 RS1 RS0 0V ___ P CY

Simbol Posisi Fungsi

P PSW0

Paritas genap akumulator di set melalui perangkat

keras (menjaga agar logika ‘1’ di akumulator selalu

genap)

2.6 ANTAR MUKA SERIAL

Port serial pada AT89S51 bersifat dupleks-penuh atau fullduplex, artinya port

serial bisa menerima dan mengirim secara bersamaan. Selain itu juga memiliki

penyangga penerima, artinya port serial mulai bisa menerima byte yang kedua

sebelum byte pertama dibaca oleh register penerima (jika sampai byte yang kedua

selesai diterima sedangkan byte pertama belum juga dibaca, maka salah satu byte

akan hilang). Penerimaan dan pengiriman data port serial melalui register SBUF.

Penulisan ke SBUF berarti mengisi register pengiriman SBUF sedangkan pembacaan

dari SBUF berarti membaca register penerimaan SBUF yang memang terpisah secara

fisik (secara perangkat lunak namanya menjadi satu yaitu SBUF). Port serial pada

AT89S51 bisa digunakan dalam 4 mode kerja yang berbeda. Dari 4 mode tersebut, 1

mode diantaranya bekerja secara sinkron dan 3 lainnya bekerja secara asinkron .

Keempat mode kerja tersebut adalah :

1.

Mode 0 : Mode ini bekerja secara sinkron, data serial dikirim dan diterima

melalui kaki P3.0 (RxD), sedangkan kaki P3.1 (TxD) dipakai untuk

menyalurkan detak pendorong data serial yang dibangkitkan AT89S51. Data

dikirim/diterima 8 bit sekaligus, dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil

atau LSB (bit 0) dan diakhiri dengan bit yang bobotnya paling besar atau

MSB (bit 7). Kecepatan pengiriman data (baud rate) adalah 1/12 frekuensi

kristal yang digunakan.

2. Mode 1 : Pada mode ini tetap yaitu, data dikirim dan diterima melalui kaki

P3.0 (RxD), secara asinkron (juga mode 2 dan 3). Pada Mode 1 data

dikirim/diterima 10 bit sekaligus, diawali dengan 1 bit start, disusul dengan 8

bit data yang dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil (bit 0), diakhiri

dengan 1 bit stop. Pada AT89S51 yang berfungsi sebagai penerima bit stop

adalah RB8 dalam register SCON. Kecepatan pengiriman data (baud rate)

bisa diatur sesuai dengan keperluan. Mode inilah (mode 2 dan 3) yang umum

dikenal sebagai UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmiter ).

3. Mode 2 : Data dikirim/diterima 11 bit sekaligus, diawali dengan 1 bit start,

disusul 8 bit data yang dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil (bit 0),

kemudian bit ke 9 yang bisa diatur lebih lanjut, diakhiri dengan 1 bit stop.

Pada AT89S51 yang berfungsi sebagai penerima, bit 9 ditampung pada bit

RB8 dalam register SCON, sedangkan bit stop diabaikan tidak ditampung.

Kecepatan pengiriman data (baud rate) bisa dipilih antara 1/32 atau 1/64

frekuensi kristal yang digunakan.

4. Mode 3 : mode ini sama dengan mode 2, hanya saja kecepatan pengiriman

data (baud rate) bisa diatur sesuai dengan keperluan, seperti halnya Mode 1.

Pada mode asinkron (mode 1, mode 2, mode 3), port AT89S51 bekerja secara

fullduplex .

2.7 REGISTER KONTROL PORT SERIAL

Register kontrol dan status untuk port serial berada dalam SCON (gambar

2.10). Register ini mengandung bit-bit pemilihan mode kerja port serial, bit data ke-9

pengiriman data (TB8 dan RB8) serta bit-bit interupsi port serial (TI dan R1).

Gambar 2.10 Register SCON

Keterangan:

1. SM0

Serial port mode bit 0, bit pengubah mode serial.

2. SM1

Serial port mode bit 1, bit pengatur mode serial.

3. SM2

Serial port mode bit 2, bit untuk mengaktifkan komunikasi multiprosessor

pada kondisi set.

4. REN

Receive Enable, bit untuk mengaktifkan penerimaan data dari port serial pada

kondisi set.

5. TB8

Transmit bit 8, bit ke-9 yang akan dikirim pada mode 2 atau mode 3.

6. RB8

Receive bit 8, bit ke-9 yang diterima pada mode 2 atau mode 3. Pada mode 1

bit ini berfungsi sebagai stop bit.

7. TI

Transmit Interupt Flag, bit yang akan di set pada akhir pengiriman karakter.

8. RI

Receive Interupt Flag , bit yang akan diset pada akhir penerimaan karakter.

a. Bit SM0 dan SM1 (bit7 dan 6 pada register SCON) dipakai untuk menentukan

mode kerja port serial. Setelah reset kedua bit ini bernilai ‘0’ dan penentuan

mode kerja port serial mengikuti tabel 2.3.

b.Bit REN (bit4) dipakai untuk mengaktifkan kemampuan port serial untuk

menerima data. Pada mode 0 kaki RxD (P3.0) dipakai untuk mengirim data

serial. Dan juga untuk menerima data serial. Sifat ini terbawa pula pada saat

port serial bekerja pada mode 1,2 dan 3, meskipun pada mode–mode tersebut

kaki RxD hanya dipakai untuk mengirim data, agar kaki RxD bisa dipakai

untuk menerima data terlebih dulu harus dibuat REN = ‘1’. Setelah reset bit

REN bernilai ‘0’.

c. Pada mode 2 dan mode 3, port serial bekerja dengan 9 bit data (dari 11 bit, 1

bit untuk start dan 1 bit untuk stop), SBUF yang kapasitasnya 8 bit tidak

cukup untuk keperluan ini. Bit kesembilan yang akan dikirim terlebih dulu

diletakkan di TB8 (bit 3), sedangkan bit RB8 (bit2) merupakan bit yang

dipakai untuk menampung bit ke-sembilan yang diterima port serial.

d. Pada mode 1, RB8 dipakai untuk menampung bit stop yang diterima, dengan

demikian apabila RB8 bernilai ‘1’ maka data diterima dengan benar,

sebaliknya apabila RB8 = ‘0’ berarti terjadi kesalahan frame (framing error).

Kalau bit SM2 (bit 5) bernilai ‘1’ pada mode 1, jika terjadi kesalahan frame,

RI tidak akan menjadi ‘1’(aktif ) meskipun SBUF sudah berisi data dari port

serial (bit stop diterima dengan benar). Bit ke 9 ini bisa dipakai sebagai bit

paritas, hanya saja bit paritas yang dikirim harus ditentukan sendiri dengan

program dan diletakkan pada TB8 dan bit paritas yang diterima pada RB8

dipakai untuk menentukan integritas data secara program pula. Tidak seperti

dalam UART standart. Semuanya dikerjakan oleh perangakat keras dalam IC

UART.

e. Bit T1 (bit 1) merupakan sinyal yang setara dengan sinyal Transmiter Holding

Register Empty (THRE) yang umum dijumpai pada UART standard. Setelah

port serial selesai mengirim data yang tersimpan dalam SBUF, bit T1 akan

bernilai ‘1’ dengan sendirinya, kemudian bit ini harus di-nolkan dengan

program agar bisa dipakai untuk memantau keadaan SBUF dalam pengiriman

data berikutnya.

f. Bit RI (bit0) merupakan sinyal yang setara dengan sinyal RDA (Receiver Data

Available) yang umum dijumpai pada UART standart. Setelah SBUF

menerima data dari port serial, bit RI akan bernilai ‘1’ dengan sendirinya, bit

ini harus di-nol-kan dengan program agar bisa dipakai untuk memantau

keadaan SBUF dalam penerimaan data berikutnya.

Tabel 2.3 Register Kontrol Port Serial

SM0 SM1 MODE Keterangan Baud rate

0 0 0 Register geser Tetap (fosc/12)

0 1 1 UART 8-bit Bisa diubah-ubah (dengan timer)

1 0 2 UART 9-bit Tetap (fosc/64 atau fosc/32

1 1 3 UART 9-bit Bisa diubah-ubah (dengan timer)

2.8 PENGATURAN BAUD RATE PORT SERIAL

Baud rate dari port serial dapat diatur pada mode 1 dan mode 3, namun pada

mode 0 dan mode 2 baud rate tersebut mempunyai kecepatan yang permanen yaitu

untuk mode 0 adalah 1/12 frekuensi osilator dan mode 2 adalah 1/64 frekuensi

osilator. Dengan mengubah bit SMOD yang terletak pada register PCON menjadi set

(kondisi awal saat sistem reset adalah clear), baud rate pada mode 1, 2 dan 3 akan

berubah menjadi dua kali lipat. Rumus penghitungan baud rate pada komunikasi

serial ditunjukkan oleh tabel 2.4.

Tabel 2.4 Rumus penghitungan Baud rate pada komunikasi serial

2.9 RANGKAIAN PENGUBAH LEVEL TEGANGAN

RS232 digunakan untuk mengubah level/karakteristik elektrik yang berbeda

dengan level TTL dengan menggunakan IC driver MAX232. RS232 bekerja pada

level tegangan +3 s/d +15 Volt untuk space (logic 0) dan -3 s/d -15 Volt untuk mark

(logic 1). Sedangkan TTL bekerja pada level tegangan -5 s/d +5 Volt. Piranti

tambahan yang kita butuhkan adalah IC MAX232. Pada dasarnya IC ini hanya

digunakan sebagai pengubah level tegangan ke level Transistor Transistor Logic

(TTL), tidak berfungsi sebagai pengkodean sinyal yang melewati RS232, dan juga

tidak mengonversikan data serial ke paralel. RS232 sebagai komunikasi serial

mempunyai 9 pin yang memiliki fungsi masing-masing. Pin yang biasa digunakan

adalah pin 2 sebagai received data , pin 3 sebagai transmited data , dan pin 5 sebagai

ground. Konfigurasi kaka-kaki dari ICnya ditunjukkan oleh gambar 2.11.

Mode Baud rate

f osilator

SMOD= 0

32]1256[12

TH

fosc

baudrate

SMOD= 1

16]1256[12

TH

fosc

baudrate

f 1/32f

32]1256[12

TH

fosc

baudrate

16]1256[12

TH

fosc

baudrate

Gambar 2.11 IC MAX232 sebagai Pengubah Level Tegangan

Karakteristik elektrik dari RS232 adalah sebagai berikut :

1.Space (logic 0) mempunyai level tegangan sebesar +3 s/d +25 Volt.

2. Mark (logic 1) mempunyai level tegangan sebesar -3 s/d -25 Volt.

3. Level tegangan antara +3 s/d -3 Volt tidak terdefinisikan.

4. Arus yang melalui rangkaian tidak boleh melebihi dari 500 mA, ini dibutuhlan

agar sistem yang dibangun bekerja dengan akurat.

Gambar 2.12 Karakteristik Elektrik RS232

BAB III

PERANCANGAN

Diagram blok dari sistem penerangan yang akan dibuat secara garis besar

adalah sebagai berikut:

buffer

P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

sens1_R1

sens2_R2

sens1_R2

sens2_R3

sens1_R4

tombol_R2

sens2_R1

sens1_R3

sens2_R4

sens_cahaya

tombol_R1

L1

L2

L3

L4

P0.0

P0.1

P0.2

P0.3

P3.0 P3.1

buffer

buffer

mikrokontroler

CPU

RS232

P2.0

P2.1

P2.2

tombol_R4

tombol_R3 P2.3

P2.4

komparator

Gambar 3.1 Blok Perancangan Alat Secara Umum

Komponen-komponen pendukung mikrokontroler sebagai pembentuk sistem

penerangan adalah sebagai berikut:

1. Satu (1) buah LDR sebagai sensor cahaya gelap atau terang.

2. Empat (4) pasang infra merah dan phototransistor sebagai saklar otomatis

(pendeteksi ada tidaknya orang dalam ruangan).

3. Empat (4) buah tombol untuk mematikan atau menghidupkan lampu secara

manual jika diinginkan.

4. Empat (4) buah LED sebagai penampil output (lampu).

5. Dua (2) buah buffer 8 input dan 8 output sebagai penstabil tegangan agar

tegangan high (5V) dan low (0V) jelas. IC buffer yang digunakan adalah IC

74LS244.

6. Komparator sebagai pembanding

Cara kerja dari diagram blok di atas adalah sebagai berikut:

Mikrokontroler menerima perintah dari CPU lampu akan dihidupkan secara

otomatis. Saat alat diperintahkan bekerja secara otomatis maka alat ini akan bekerja

menggunakan sensor-sensor sebagai saklarnya.

Sensor cahaya akan mendeteksi keadaan cahaya gelap atau terang. Saat

ruangan gelap dan ada orang yang memasuki ruangan, mengenai sensor satu dan dua

maka akan ada isyarat pada mikrokontroler untuk menghidupkan lampu (LED)

kemudian mikrokontroler mengirimkan informasi ke CPU bahwa lampu sudah

dinyalakan. Begitu juga saat memasuki ruangan kedua yaitu dapur dan kemudian

ruang ketiga dan keempat (kamar). Jika ada lebih dari satu orang memasuki ruangan

maka jumlah orang akan bertambah. Lampu akan mati saat orang keluar

meninggalkan ruangan dan tak ada orang lagi di dalam ruangan tersebut dan akan

mengurangi jumlah orang di dalam ruangan. Lampu bisa dimatikan ketika diinginkan

meskipun ada orang di dalam ruangan dengan menggunakan tombol. Ketika keadaan

sensor cahaya mendeteksi cahaya terang maka lampu yang berada pada keadaan

menyala akan mati selama tombol tidak difungsikan. Setelah selesai mengecek

sensor-sensor maka akan dikirimkan informasi ke CPU mengenai keadaan lampu

mana saja yang dihidupkan atau dimatikan serta keterangan banyak orang di dalam

masing-masing ruangan. Rangkaian sensor sebelum masuk ke mikrokontroler

dihubungkan ke komparator kemudian distabilkan dengan menggunakan buffer

74LS244 begitu juga dengan keluaran yang akan disambungkan ke LED.

Penempatan sensor dan lampu pada rumah ditunjukkan pada gambar denah rumah

yang terdapat di lampiran 1.

3.1 PERANCANGAN PERANGKAT KERAS

3.1.1 SENSOR PENDETEKSI CAHAYA

Sensor (LDR) ini berfungsi untuk mengetahui keadaan ruangan gelap atau

terang. Dengan asumsi bahwa penerangan di dalam rumah bagus (hampir sama

dengan keadaan di luar ruangan) maka rangkaian pendeteksi keadaan ruangan ini

diletakkan di luar rumah (atap). Rangkaian dari sensor cahaya dengan menggunakan

LDR terlihat pada gambar 3.2.

VCC

R1=4k7

RLDR

VO

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Cahaya

Ketika LDR menerima cahaya nilai resistansinya 400Ω dan saat tak menerima

cahaya (kondisi ruang gelap) maka resistansinya 1MΩ. Saat kondisi terang maka

tegangan keluaran dari rangkaian ini akan memberikan logika low (0) ke

mikrokontroler . Level tegangan low dari mikrokontroler besarnya dipilih 0,4V karena

maksimalnya 0,7V. Pada saat kondisi sangat terang besar hambatan pada LDR adalah

400

Ω, maka R2

(RLDR) bersama R1 membentuk rangkaian pembagi tegangan yang

memberi masukan ke masukan buffer, yang besarnya :

Vcc

RRLDR

RLDR

V

O

1

5

1400

400

4,0

R

R1= 4600

Ω ≈ 4700Ω

3.1.2 SUMBER INFRA MERAH

Bagian pemancar infra merah tidak membutuhkan ketelitian yang tinggi,

jadi hanya dibutuhkan rangkaian sederhana yang terdiri dari LED infra merah dengan

resistor. Rangkaian dari LED ini digambarkan pada gambar 3.3.

Vcc

R=330

LED

If

Vd

Gambar 3.3 Rangkaian Sumber Infra Merah

Dengan Vcc sebesar 5V maka, besarnya hambatan minimum yang diperbolehkan

adalah.

Vcc - Vd = If

max(data sheet) ×R

5 – 1,7 = 10×10

-3

×R

R = 330Ω

Rangkaian sumber infra merah ini ada 8 buah rangkaian dengan perancangan yang

sama untuk 4 ruangan dan setiap ruangannya terdapat 2 rangkaian.

3.1.3 DETEKTOR INFRA MERAH (

PHOTOTRANSISTOR

)

Pada perancangan ini digunakan 2 buah phototransistor untuk setiap ruang

dan jumlah seluruhnya yang digunakan adalah 8 buah untuk 4 ruangan. Bagian ini

berfungsi sebagai penerima sinyal dari sinar infra merah yang dipancarkan oleh LED

(gambar 3.4).

VCC

Q1

PHOTO NPN

LED

R=330

ke buffer

Rc=10k

Gambar 3.4 Rangkaian Penerima Infra Merah

Pancaran cahaya dari LED infra merah akan mempengaruhi besar arus yang diterima

phototransistor pada kaki kolektor. Rangkaian penerima infra merah ini merupakan

rangkaian terhalang on, yaitu pada saat sinar infra merah terhalangi oleh benda maka

rangkaian akan bekerja.

Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah membuat keadaan port. pada

mikrokontroler menjadi ‘1’ pada saat ada orang mengenai (menghalangi pancaran cahaya

dari infra merah). Apabila pancaran sinar infra merah yang diterima oleh phototransistor

tidak terhalang oleh suatu benda maka arus Ib akan mengalir dan menyebabkan

phototransistor akan on. Arus Ib yang mengalir akan digroundkan, sehingga tegangan Vc

pada phototransistor akan rendah (0).

Cahaya yang dikeluarkan oleh LED infra merah akan mempengaruhi arus pada

phototransistor sehingga kaki kolektor akan menghasilkan tegangan. Besarnya arus yang

dibutuhkan oleh phototransistor saat on adalah Ic = 0,5mA, Vce

= 0,4V (dari data sheet),

maka besar hambatan Rc adalah:

Ic

VceVcc

Rc

)(

A

Rc

3

105,0

)4,05(

9200Rc

Resistor yang digunakan adalah 10k .

Saat phototransistor terhalang oleh benda, maka sinar infra merah tidak akan

diterima oleh phototransistor sehingga tidak ada arus basis (Ib) yang mengalir,

phototransistor akan off dan tegangan Vc pada phototransistor akan high (1)

besarnya tegangan hampir sama dengan Vcc. Keluaran dari phototransistor kemudian

masuk ke buffer agar tegangan yang dikeluarkan stabil, kemudian baru masuk ke port

mikrokontroler yaitu port 1.

3.1.4 KOMPARATOR

Komparator ini digunakan untuk membandingkan tegangan keluaran dari

phototransistor agar tegangan yang menuju buffer membuat keluarannya berlogika

tinggi sehingga mikrokontroler mendapatkan input berlogika tinggi pula. Rangkaian

dari komparator ditunjukkan oleh gambar 3.5.

+

-

LM324

3

2

1

4

11

dari sensor

Vref

ke buffer

Gambar 3.5. Rangkaian Komparator

Besarnya tegangan referensi dipilih sebesar Vref = 2V.

3.1.5 PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PENGUBAH LEVEL TEGANGAN

Untuk mengubah level tegangan digunakan IC MAX232, IC ini mempunyai 2

receivers yang berfungsi sebagai pengubah level tegangan dari level RS232 ke level

Transistor Transistor Logic (TTL) ke level RS232. Pasangan driver/tranceiver ini

digunakan untuk TX dan RX , sedangkan pasangan yang lainnya digunakan untuk

CTS dan RTS.

Ada 4 kapasitor yang digunakan dalam rangkaian ini yaitu pada pin 1 (+)

dengan pin 3 (-), pin 4 (+) dengan pin 5 (-), pin 2 (+) dengan pin 16 (-). Untuk pin 6,

karena bertegangan -10 Volt maka terhubung dengan kaki kapasitor (-) sedangkan

Ground (+). Koneksi antara IC MAX232 dengan RS232 terhubung melalui pin 14

(driver 1 output) yaitu sebagai Tx (transmitter) dengan DB9 pin 2 (received data) dan

pin 13 (receiver 1 input) sebagai Rx (receiver) dengan DB9 pin 3 (transmitted data) .

Sedangkan pin 12 dan pin 11 menuju ke mikrokontro ler. Tabel 3.1 menerangkan

tentang konfigurasi kaki-kaki IC MAX232. Rangkaian pengubah level tegangan

ditunjukkan oleh gambar 3.6.

Gambar 3.6 Rangkaian Pengubah Level Tegangan

Tabel 3.1 Konfigurasi Pin IC MAX232

Rangkaian lengkap dari perancangan ini dapat dilihat pada lampiran A.

3.2 PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK PADA MIKROKONTROLER .

Perancangan dari flowchart pembuatan perangkat lunaknya terdiri dari

sebuah program utama yang sebelumnya diawali dengan proses inisialisasi.

Flowchart dari program utama pengendalian lampu secara umum tampak pada

gambar 3.6. Setelah penginisialisasian selesai, dilakukan proses pengecekan sensor-

sensor dan mengeksekusi lampu. Kemudian mengecek apakah tombol difungsikan,

setelah itu mengirim informasi lampu mana saja yang hidup atau mati beserta jumlah

orang yang berada dalam ruangan secara serial.

Gambar 3.6 Flowchart Program Secara Umum

3.2.1 PERANCANGAN PROSES CEK_SENSOR

Perancangan flowchart untuk proses cek_sensor ruangan dapat dilihat pada

gambar 3.7. Flowchart ini digunakan untuk masuk dan keluar ruang 1 dengan pintu

keluar masuk yang sama. Pertama kali program akan mengecek orang masuk atau

keluar ruangan. Pada saat orang memasuki ruangan maka sensor akan berada pada

keadaan 10, 11, 01, 00 kemudian jumlah orang masuk akan bertambah, setelah itu

akan di cek keadaan ruangan terang atau gelap. Saat ruangan gelap maka lampu akan

hidup dan saat ruangan terang maka lampu akan berada pada kondisi yang sama

seperti sebelumnya.

Ketika orang tidak jadi masuk dengan kondisi dari 10 ke 00, 11 ke 10, 01 ke

11 yang akhirnya akan kembali ke keadaan 00 maka mikrokontroler akan melayani

cek uangan selanjutnya begitu juga saat tidak jadi keluar. Pada saat ada orang yang

keluar ruangan maka kondisi sensor secara berurutan adalah 01, 11, 10, 00 kemudian

jumlah orang akan berkurang, jika jumlah sama dengan 0 berarti sudah tidak ada

orang lagi didalam ruangan tersebut, maka lampu akan dimatikan.

Untuk masuk keruang 2 dari ruang 1 maka perancangan flowchartnya dapat

dilihat pada gambar 3.8. Flowchart ini pada intinya sama dengan flowchart dari cek

sensor ruang 1. Perbedaannya terletak pada proses penghitungan banyak orang yang

masuk. Ketika ada orang yang memasuki ruang 2 dengan asal kedatangan dari ruang

1, maka secara otomatis jumlah orang yang berada di ruang 1 akan berkurang

meskipun tidak keluar melalui pintu masuk ruang 1.

Gambar 3.7 Flowchart Cek_Sensor Masuk Ruangan 1

Keadaan saat keluar dari ruang 2 menuju ruang 1 maka jumlah orang di ruang

2 akan berkurang dan jumlah orang di ruang 1 akan bertambah. Saat jumlah orang

diruang 2 habis (0) maka lampu ruang 2 akan dimatikan dan saat jumlah orang di

ruang 1 bertambah, maka akan dicek keadan ruangan gelap atau terang. Jika keadaan

ruangan gelap maka lampu akan dihidupkan dan ketika ruangan terang maka keadaan

lampu akan tetap seperti keadaan semula.

Pada proses pengecekan sensor selanjutnya yaitu proses keluar dan masuk

dari ruang 2 menuju ruang 3 atau sebaliknya serta proses keluar dan masuk dari ruang

2 ke ruang 4 atau sebaliknya menggunakan flowchart dengan alur yang sama namun

dengan sensor yang berbeda.

Gambar 3.8 Flowchart Ruang 2

Jarak dari sensor pertama dan kedua untuk setiap ruang adalah 1cm.

Penentuan jarak ini didasarkan pada informasi bahwa kecepatan orang berjalan

normal adalah 1,2 km/jam [http://www.pikiranrakyat.com], 25 agustus 2002].

Sehingga untuk jarak 1cm dibutuhkan waktu 0,0303 detik. Untuk mikrokontroler

yang berorde satu mikro detik untuk setiap instruksinya maka dibutuhkan delay

waktu sebesar 0,03 detik untuk setiap pengecekan keadaan sensornya.

3.2.2 PERANCANGAN PROSES CEK _TOMBOL

Tombol digunakan untuk menghidupkan lampu saat dibutuhkan dan

mematikan lampu saat tidak dibutuhkan untuk hidup di ruangan yang bersangkutan,

seperti saat ingin membaca ataupun saat ingin tidur. Ketika tombol di tekan maka

keadaan lampu akan dikomplemenkan sehingga kondisinya akan berbalik dari

kondisi semula.

Lampu (L) akan mati saat sensor cahaya (sens_Cahaya) mendeteksi cahaya

terang dan akan hidup saat ada orang masuk ke dalam ruangan dan kondisi gelap.

Flowchart perancangan untuk proses pengecekan tombol ditunjukkan oleh gambar

3.9.

Gambar 3.9 F lowchart Cek_tombol

3.2.3 PENGINISIALISASIAN PORT SERIAL PADA MIKROKONTROLER

Pada mikrokontroler inisialisasi port serial juga harus dilakukan. Register

yang digunakan adalah SCON (Serial Control). Dengan 10 bit data asinkron yang

terdiri atas 1 bit start, 8 bit data, dan 1 bit stop. Dan pada mode serial ini kecepatan

pengiriman data (baudrate ) dapat diatur. P3.0 berfungsi sebagai RxD yaitu pin untuk

penerimaan data serial dan P3.1 berfungsi sebagai TxD pin untuk pengiriman data

serial. Pengiriman data dilakukan dengan menuliskan data yang akan dikirim ke

register SBUF. Data serial akan digeser keluar diawali dengan bit start, kemudian

data dari bit yang berbobot tertinggi (MSB) hingga bit berbobot terendah (LSB) dan

diakhiri dengan bit stop.

Penerimaan data dilakukan oleh mikrokontroler dengan mendeteksi adanya

perubahan kondisi dari logika high ke logika low pada kaki RxD merupakan tanda

start bit. Data yang masuk pada serial pertama kali akan ditampung oleh bit RI

(

Receive Interupt Flag

), bit ini akan set pada akhir penerimaan data selanjutnya.

Kemudian data serial akan digeser masuk kedalam SBUF. Begitu juga untuk proses

pengiriman data informasi ke CPU maka mikrikontroler akan menunggu sampai TI

menjadi 1 yang berarti bahwa data sebelumnya sudah selesai dikirim. Data yang akan

dikirim disimpan di A yang kemudian disalin ke SBUF, bit ini akan dinolkan pada

akhir pengiriman data berikutnya. Flowchart dari proses ini ditunjukkan oleh gambar

3.10, sedangkan data yang dikirimkan ditunjukkan oleh tabel 3.3.

Gambar 3.10 Flowchart Proses Pengiriman dan Penerimaan Info

Tabel 3.3 Data yang Dikirim dan Diterima

NO Data diterima Data dikirim Keterangan

1 4Eh

Ada perintah mengirim informasi

keadaan lampu

2 61h Informasi semua lampu mati

3 62h Informasi lampu ruang 1 hidup


5 64h Informasi lampu ruang 1 dan 2 hidup


7 66h Informasi lampu ruang 1 dan3 hidup

8 67h Informasi lampu ruang 2 dan 3 hidup

9 68h

Informasi lampu ruang 1, 2 dan 3

hidup

11 6Ah Informasi lampu ruang 1 dan 4 hidup

12 6Bh Informasi lampu ruang 4 dan 2 hidup

13 6Ch


hidup

14 6Dh Informasi lampu ruang 3 dan 4 hidup

15 6Eh


hidup

16 6Fh Informasi lampu ruang 2, 3 dan 4

17 70h Informasi semua lampu menyala

3.2.4 PENGATURAN BAUD RATE PADA KOMUNIKASI SERIAL

Dalam komunikasi serial ini mode serial yang digunakan adalah mode 1,

dengan mode serial ini kita bisa mengatur baud ratenya. Baud rate yang digunakan

adalah 2400 bps.Penentuan baud rate sangat bergantung pada crystal yang

digunakan, crystal ini adalah sebagai oscillator. Crystal yang digunakan adalah

11.0529 MHz. Penghitungannya adalah sebagai berikut :

32]1256[12

2400

TH

fosc

32]1256[12

0529,11

2400

TH

MHz

Dengan frekuensi oscillator sebesar 11,0529 MHz, TH1 (Timer 1) adalah 0F4h atau

244.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sistem otomatisasi penerangan pada model rumah ini digunakan untuk

pengotomatiskan sistem penerangan pada rumah dengan menggunakan sensor infra

merah dan penerimanya yaitu phototransistor serta LDR sebagai sensor cahaya.

Setiap ruangan terdapat 2 buah sensor infra merah dan penerimanya yang dipasang

berurutan. Setiap ada orang yang memasuki ruangan maka sensor pertama akan

terhalang selanjutnya kedua sensor terhalang semua, kemudian hanya sensor yang

kedua dan terakhir kedua sensor tidak terhalang. Untuk mengecek orang keluar

berlaku sebaliknya. Sebelum menghidupkan lampu maka sensor cahaya akan

mengecek apakah lampu perlu dihidupkan atau tidak.

Proses pengendalian dari sistem ini dilakukan oleh mikrokontroler AT89S51.

Mikrokontroler akan mendapatkan input dari detektor infra merah (phototransistor ),

LDR, dan tombol. Sedangkan output yang dikeluarkan akan menghidupkan LED (L)

dan akan dikomunikasikan secara serial ke komputer untuk memberitahukan keadaan

lampu.

4.1 PENGUKURAN TERHADAP SENSOR CAHAYA LDR

Sensor cahaya LDR berfungsi untuk mengetahui keadaan di luar terang atau

gelap. Saat sensor cahaya mendeteksi keadaan terang maka tegangan keluaran dari

LDR (Vout) adalah 0.5V hal ini mengakibatkan tegangan keluaran dari buffer yang

disambungkan ke mikrokontroler berlogika rendah karena buffer akan mengeluarkan

tegangan berlogika rendah saat mendapatkan tegangan masukan kurang dari 0,8V

(dari data sheet), sehingga lampu (L) tetap mati. Dalam perancangan tegangan

keluaran yang dihasilkan pada kondisi ini adalah 0.4V seperti ditunjukkan oleh tabel

4.1. Perbedaan antara tegangan keluaran dari hasil perancangan dan pengujian

disebabkan karena resistor yang digunakan mempunyai toleransi kesalahan sebesar

5%, namun perbedaan ini tidak mempengaruhi unjuk kerja alat. Ketika sensor cahaya

mendeteksi keadaan gelap maka keluaran dari sensor ini adalah 3,2V. Keadaan ini

akan memberikan keluaran berlogika tinggi ke buffer karena selama tegangan

masukan ke buffer lebih dari 2V memberikan tegangan keluaran berlogika tinggi

(dari data sheet). Secara otomatis mikrokontroler juga mendapatkan tegangan

masukan berlogika tinggi sehingga mampu menghidupkan lampu (L) saat ada orang.

Intensitas cahaya sangat mempengaruhi kondisi tegangan keluaran dari sensor. Besar

intensitas cahaya yang diukur saat lampu mulai hidup adalah 18 lux, keadaan ini

terjadi kira-kira pukul 17.30 WIB (keadaan cuaca normal). Untuk keadaan lampu

mulai mati besarnya intensitas cahaya adalah 20 lux, keadaan ini terjadi kira-kira

pada pukul 06.00 WIB (keadaan cuaca normal). Pada kondisi intensitas cahaya

sebesar 19 lux keadaan lampu berkedip-kedip antara hidup dan mati.

Tabel 4.1 Pengukuran pada LDR

Perancangan Hasil Pengujian Intensitas cahaya

Vo(terang) 0,4V 0,5V 18 lux

Vo(mulai gelap) - 1,5V 19lux

Vo(gelap) - 3,2V 20lux

4. 2 PENGUKURAN PADA SUMBER INFRA MERAH

Berdasarkan hasil perancangan data yang diperoleh dari pengujian alat di-

tunjukkan oleh tabel 4.2.

Tabel 4.2 Pengukuran pada LED Infra Merah

Perancangan Hasil Pengujian

Vd 1,7V 1,3V

Id 10mA 11,2mA

Pada perancangan besar tegangan Vd sesuai data sheet adalah 1,7V dan besar arus Id

adalah 10mA. Pada saat diuji dengan menggunakan alat ukur besar tegangannya

adalah 1,3V dan besar arus Id adalah 11,2mA perbedaan besar arus pada LED infra

merah terjadi karena adanya toleransi kesalahan pada konponen resistor sebesar 5%.

Besar arus pada LED infra merah akan mempengaruhi kuat pancarannya sehingga

arus yang dihasilkan dari pengujian lebih baik dari perancangan karena memberikan

intensitas pancaran yang lebih tinggi.

4.3 PENGUKURAN TERHADAP DETEKTOR INFRA MERAH

(PHOTOTRANSISTOR)

Tegangan keluaran dari phototransistor dimasukkan ke komparator agar

diperoleh tegangan yang stabil tinggi atau rendah dengan tegangan referensi sebesar

2V untuk mengatasi ketidak tepatan penangkapan intensitas cahaya dari LED infra

merah, kemudian dari komparator dimasukkan ke buffer. Hasil pengukuran pada

Phototransistor ini ditunjukkan oleh tabel 4.3. Tegangan keluaran saat

phototransistor tidak terhalang sebesar 1V. Saat sinar infra merah terhalangi oleh

orang yang masuk ataupun keluar ruangan maka tegangan keluaran pada

phototransistor sebesar 3,2V. Tegangan sebesar itu akan memberikan keluaran

berlogika tinggi pada komparator dan buffer (selama tegangan masukan pada buffer

lebih dari 2V). Keluaran dari buffer ini dimasukkan ke mikrokontroler pada port 1.

Pada saat sinar infra merah tidak terhalangi maka tegangan keluaran dari

phototransistor adalah 1V. Keadaan ini akan membuat keluaran komparator dan

buffer berlogika rendah (selama tegangan masukan ke buffer kurang dari 0,8V),

sehingga memberikan logika rendah ke mikrokontroler. Perbedaan tegangan dari

hasil perancangan dan pengujian alat tidak mempengaruhi kerja alat karena tegangan

keluarannya dihubungkan ke komparator yang akan memberikan logika rendah atau

tinggi selama tegangan keluarannya lebih besar atau lebih kecil dari tegangan

referensi (2V).

Tabel 4.3 Pengukuran pada Detektor Infra Merah

Perancangan Hasil Pengujian

Vce 0,4V 0,5V

Vo (off) 0V 1V

Vo (on) 4,6V 3,2V

4.4 PENGAMATAN TERHADAP CARA KERJA ALAT

Hasil pengamatan cara kerja dari alat ini ditunjukkan oleh tabel 4.4. Untuk

menghidupkan lampu di ruang 1 maka urutan keadaan sens1_R1 dan sens2_R1 pada

p1.0 dan p1.1 kaki mikrokontroler adalah 10,11, 01, 00. Banyaknya orang yang bisa

terdeteksi masuk adalah 255 orang (pengamatan simulasi), jika lebih dari itu maka

orang yang masuk tidak terdeteksi karna jumlah orang tidak bisa dinaikkan lagi.

Setelah cek masuk kemudian cek keadaan sens_cahaya apakah memberikan logika

tinggi jika ya maka LED L1 akan dihidupkan dan jika tidak maka keadaan lampu

tetap seperti keadaan sebelumnya. Saat tombol_R1 ditekan maka keadaan lampu akan

berkebalikan dari keadaan semula. Ketika ada orang yang memasuki ruangan dan di

dalam ruangan tersebut ada orang, sensor cahaya mendeteksi keadaan gelap serta

lampu dalam keadaan mati maka lampu akan hidup. Saat ada orang meninggalkan

ruangan dan di dalam ruangan masih ada orang maka keadaan lampu akan sama

seperti keadaan sebelumnya. Urutan keadaan sensor saat keluar ruangan adakah 01,

11, 10, 00. Lampu akan hidup dan mati secara otomatis saat mendeteksi cahaya gelap

dan terang. Untuk keadaan lampu pada 4 ruangan ditunjukkan oleh tabel 4.5.

Tabel 4.4 Keadaan Lampu untuk Ruang 1

Input Output

Sens_R1 Sens_Cahaya Tombol_R1 Ada orang L1sebelumnya L1sekarang

Masuk 0 0 Ya 0 0

0 0 Ya 1 1

0 1 Ya 1 0

0 1 Ya 0 1

1 0 Ya 0 1

1 0 Ya 1 1

1 1 Ya 0 1

1 1 Ya 1 0

Keluar 0 0 Tidak 0 0

0 0 Tidak 1 0

0 1 Ya 0 1

0 1 Ya 1 0

1 0 Tidak 0 0

1 0 Tidak 1 0

1 0 Ya 0 1

1 0 Ya 1 1

Input Output

Sens_R1 Sens_Cahaya Tombol_R1 Ada orang L1sebelumnya L1sekarang

1 1 Ya 1 0

1 1 Ya 0 1

Tabel 4.5 Keadaan Lampu 4 Ruang Untuk Satu Orang di dalam Rumah

Ruangan

Keterangan

keluar/masuk

Input

Sens_Cahaya

Output

L1 L2 L3 L4

Ruang1 Masuk 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0

Keluar 0 0 0 0 0

1 0 0 0 0

Keluar (menuju

ruang 2)

0 0 0 0 0


1 0 1 0 0

Keluar (menuju

ruang1)

0 0 0 0 0

1 1 0 0 0

Keluar (menuju

ruang 3)

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

Keluar (menuju

ruang4)

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1


1 0 0 1 0

Keluar (menuju

ruang2)

0 0 0 0 0

1 0 1 0 0

Ruang4 masuk 0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

Keluar (menuju

ruang2)

0 0 0 0 0

1 0 1 0 0

Keterangan tabel :

Sens_cahaya 0 mendeteksi cahaya terang

1 mendeteksi cahaya gelap

Tombol_R1 0 tidak aktif

1 aktif

lampu (L1, L2, l3, L4) 0 mati

1 hidup

4.5 PENGAMATAN TENTANG DATA YANG DIKIRIM

Untuk mengirim informasi ke PC maka alat ini harus menerima data 4Eh (dalam

ASCII 4Eh = N), yaitu perintah untuk mengirim informasi lampu yang hidup. Saat

PC menerima data ‘a’ berarti dikirimkan informasi dari hardware bahwa semua

lampu mati. Untuk data ‘b’ maka informasi lampu yang dikirim adalah lampu L1 di

ruang1 hidup begitu seterusnya sampai data ‘p’ yaitu semua lampu hidup seperti

ditunjukkan oleh tabel 4.6.

Tabel 4.6 Data informasi yang dikirim ke PC

Keadaan lampu

L4 L3 L2 L1

Data yang dikirim dalam

heksa

Dalam ASCII

0 0 0 0 61h a

0 0 0 1 62h b

0 0 1 0 63h c

0 0 1 1 64h d

0 1 0 0 65h e

0 1 0 1 66h f

0 1 1 0 67h g

0 1 1 1 68h h

1 0 0 0 69h i

1 0 0 1 6Ah j

1 0 1 0 6Bh k

1 0 1 1 6Ch l

1 1 0 0 6Dh m

Keadaan lampu

L4 L3 L2 L1

Data yang dikirim dalam

heksa

Dalam ASCII

1 1 0 1 6Eh n

1 1 1 0 6Fh o

1 1 1 1 70h p

Keterangan tabel :

0 lampu (L1, L2, L3, L4) mati

1 lampu (L1, L2, L3, L4) hidup

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pembuatan alat dan pengujian yang dilakukan dapat ditarik

kesimpulan:

1. Telah dibuat alat untuk mengotomatiskan sistem penerangan pada model

rumah yang sesuai dengan hasil perancangan yaitu lampu otomatis menyala

saat ada orang yang memasuki ruangan dalam keadaan gelap dan akan mati

saat tak ada lagi orang yang berada di dalam ruangan tersebut.

2. Jumlah orang yang bisa dideteksi masuk kedalam ruangan maksimal sebanyak

255 orang.

3. Intensitas cahaya yang terukur saat lampu mulai hidup sebesar 18 lux dan

mulai mati sebesar 20 lux.

5.2 SARAN

1. Alat yang telah dibuat ini masih bisa dikembangkan yaitu dengan

menambahkan penampil untuk mengetahui banyak orang yang memasuki

ruangan.

2. Penggunaan sinar infra merah pada alat ini bisa digantikan fungsinya oleh

sinar laser/laser pointer untuk jarak yang lebih jauh.

DAFTAR PUSTAKA

1. Malvino, 1984, Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi ketiga, Jakarta: Penerbit

Erlangga.

2. Eko, Agfianto, 2002, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55, Yogyakarta: Gaya

Media.

3. Setiawan, Rachmad, 2006, Mikrokontroler MCS-51, Yogyakarta: Penerbit

Graha Ilmu.

4. http://alldatasheet.com: Data sheet MAX232

5. http://en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor

6.

http://en.wikipedia.org/wiki/Phototransistor

7. http://www.pikiranrakyat.com, 25 Agustus 2002

LAMPIRAN A

RANGKAIAN LENGKAP SISTEM OTOMATISASI PENERANGAN

VICTORIA SURYANI (025114010)

LAMPU OTOMATIS

E

1 1Tuesday, January 30, 2007

Title

Size Document Number Rev

Date: Sheet of

+5V

+5v

VCC

5v

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

U8

12

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

OUTA-INA

+INA

V CC

+INB

- INB

OUTB

OUTC

-INC

+INC

GND

+IND

- IND

OUTD

sens2_R4

1

3

330

LED

R

1

3

2

330

LED

sens1_R2

1

3

1uF

1uF

1uF

1uF

4k7

U2

74LS244

2

4

6

8

11

13

15

17

1

19

18

16

14

12

9

7

5

3

1A1

1A2

1A3

1A4

2A1

2A2

2A3

2A4

1G

2G

1Y1

1Y2

1Y3

1Y4

2Y1

2Y2

2Y3

2Y4

U3

74LS244

2

4

6

8

11

13

15

17

1

19

18

16

14

12

9

7

5

3

1A1

1A2

1A3

1A4

2A1

2A2

2A3

2A4

1G

2G

1Y1

1Y2

1Y3

1Y4

2Y1

2Y2

2Y3

2Y4

U7

MAX232

13

8

11

10

1

3

4

5

2

6

12

9

14

7

R1IN

R2IN

T1IN

T2IN

C+

C1-

C2+

C2-

V+

V-

R1OUT

R2OUT

T1OUT

T2OUT

LED

LED

sens1_R1

1

3

330

330

U9

12

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

OUTA-INA

+INA

V +

+INB

- INB

OUTB

OUTC

-INC

+INC

V -

+IND

- IND

OUTD

U1

AT89S51/LCC

9

18

19

20

29

30

31

1

2

3

4

5

6

7

8

21

22

23

24

25

26

27

28

10

11

12

13

14

15

16

17

39

38

37

36

35

34

33

32

40

RST

XTAL2

XTAL1

GND

PSEN

ALE/PROG

EA/VPP

P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

P2.0/A8

P2.1/A9

P2.2/A10

P2.3/A11

P2.4/A12

P2.5/A13

P2.6/A14

P2.7/A15

P3.0/RXD

P3.1/TXD

P3.2/INTO

P3.3/INT1

P3.4/TO

P3.5/T1

P3.6/WR

P3.7/RD

P0.0/AD0

P0.1/AD1

P0.2/AD2

P0.3/AD3

P0.4/AD4

P0.5/AD5

P0.6/AD6

P0.7/AD7

VCC

P1

5

9

4

8

3

7

2

6

1

sens_cahaya

R3

RESET

1

2

sens2_R1

1

3

LED

330

Y1

CRYSTAL

30pF

10k

30pF

C3

10uF

330

LED

sens1_R3

1

3

330

sens2_R3

1

3

LED

sens2_R2

1

3

330

sens1_R4

1

3

LED

330

Tombol_R3

VO

L1

Tombol_R2

L4

Tombol_R1

L3

Tombol_R4

L2

10k 10k10kl

LM324

10k

10k

LM324

10k 10k 10k

LAMPIRAN B

DENAH RUMAH

LAMPIRAN C

LISTING PROGRAM

1 0000 ;-------------------------------------------------------------------------------------------

2 0000 ; Program untuk otomatisasi lampu penerNGn rumah

3 0000 ; Input: sensor infra red,LDR dan phototransistor

4 0000 ; Output: LED

5 0000 ; ------------------------------------------------------------------------------------------

6 0000 ; Dibuat oleh: Victoria Suryani

7 0000 ; Tanggal:30 0kt '06

8 0000 ;======================================================

9 0000 ; DEFINISI

10 0000 ;======================================================

12 0000 LED1 bit p0.0 ; output lampu ruang 1




17 0000 p1.0 equ p1.0 ; input dari sensor ruang 1 #1








25 0000 LDR bit p2.0 ; input dari sensor LDR

26 0000 PENCET1 bit p2.1 ; input dari tombol di ruang 1




31 0000 p3.0 equ serdata ; data untuk komunikasi serial

32 0000 p3.1 equ sck ; clock untuk komunikasi serial

33 0000 p3.2 equ int0 ; pin interupsi eksternal 0 untuk cek tombol

34 0000;=======================================================

35 0000 ;bit untuk memberi tanda

36 0000=======================================================

37 0000 org 25h

38 0025 TANDA1 equ 2Fh

39 0025 TANDA2 equ 2Eh

40 0025 TANDA3 equ 2Dh

41 0025 TANDA4 equ 2Ch

42 0025 clr 22h

43 0027 org 00h

44 0000 clr a

45 0001 mov r0,#00h

46 0003 mov r1,#00h

47 0005 mov r2,#00h

48 0007 mov r3,#00h

49 0009 mov 21h,#00h

50 000C mov 22h,#00h

51 000F mov 29h,#00h

52 0012 clr TANDA1

53 0014 clr TANDA2

54 0016 clr TANDA3

55 0018 clr TANDA4

56 001A mov p0,#00h

57 001D mov p1,#00h

58 0020 mov p2,#00h

59 0023 ;proses pengiriman data.

60 0023 main:

61 0023 mov tmod,#20h ;timer 1 mode 2 (8 bit, isi ulang)

62 0026 mov th1,#0f4h ;baud rate 2400(12MHz)

63 0029 mov scon,#50h ;mode serial:8 bit UART

64 002C setb tr1 ;start timer 1

65 002E mulai1:

66 002E jb p2.0,isi

67 0031 mov 22h,#0

68 0034 sjmp mulai

69 0036 isi:mov 22h,#1

70 0039 mulai:

71 0039 jb p2.0,isi1

72 003C mov 21h,#0

73 003F sjmp orang1

74 0041 isi1:mov 21h,#1

75 0044 orang1:

76 0044 mov a,r0

77 0045 cjne a,#00h,orang2

78 0048 clr p0.0

79 004A orang2:

80 004A mov a,r1

81 004B cjne a,#00h,orang3

82 004E clr p0.1

83 0050 orang3:mov a,r2

84 0051 cjne a,#00h,orang4

85 0054 clr p0.2

86 0056 orang4:mov a,r3

87 0057 cjne a,#00h,ter

88 005A clr p0.3

89 005C ter: jb ri,terima ;jika ada data diterima lompat ke terima

90 005F clr ti

91 0061 sjmp masuk1_1

92 0063 terima:

93 0063 mov a,sbuf ;ambil data di accumulator

94 0065 clr ri

95 0067 ;kosongkan ri

96 0067 cjne a,#4Eh,masuk1_1 ;apakah data yang diterima 4Eh

97 006A ;jika tidak lompat ke masuk1_1

98 006A kirim:

99 006A mov a,29h ;ambil data di alamat 29h

100 006C mov sbuf,a ;kemudian kirimkan data

101 006E jnb ti,$ ;tunggu data selesai dikirim

102 0071 clr ti ;siap mengirim data baru

103 0073 masuk1_1:

104 0073 acall satu

105 0075 mov a,p1

106 0077 cjne a,#01h,keluar1_1

107 007A acall delay

108 007C masuk1_2:

109 007C mov a,p1

110 007E cjne a, #03h,masuk1_1

111 0081 acall delay

112 0083 masuk1_3:

113 0083 mov a,p1

114 0085 cjne a, #02h,masuk1_2


116 008A masuk1_4:

117 008A mov a,p1

118 008C cjne a, #00h,masuk1_3

119 008F acall delay

120 0091 mov a,r0

121 0092 cjne a,#0FFh,tetap

122 0095 lampu1:

123 0095 jnb LDR,keluar1_1

124 0098 setb LED1

125 009A sjmp keluar1_1

126 009C tetap:inc r0

127 009D jnb LDR,keluar1_1

128 00A0 setb LED1 ; lampu ruang 1 hidup

129 00A2 keluar1_1:

130 00A2 mov a,p1

131 00A4 cjne a,#02h,masuk2_1

132 00A7 acall delay

133 00A9 keluar1_2:

134 00A9 mov a,p1

135 00AB cjne a,#03h,keluar1_1

136 00AE acall delay

137 00B0 keluar1_3:

138 00B0 mov a,p1

139 00B2 cjne a,#01h,keluar1_2

140 00B5 acall delay

141 00B7 keluar1_4:

142 00B7 mov a,p1

143 00B9 cjne a,#00h,keluar1_3

144 00BC mov a,r0

145 00BD cjne a,#00h,tetap1

146 00C0 clr LED1

147 00C2 sjmp masuk2_1

148 00C4 tetap1:djnz r0,lampu1

149 00C6 clr LED1 ; lampu ruang 1 mati

150 00C8 masuk2_1:

151 00C8 mov a,p1

152 00CA cjne a,#04h,keluar2_1

153 00CD acall delay

154 00CF masuk2_2:

155 00CF mov a,p1

156 00D1 cjne a, #0Ch,masuk2_1

157 00D4 acall delay

158 00D6 masuk2_3:

159 00D6 mov a,p1

160 00D8 cjne a, #08h,masuk2_2

161 00DB acall delay

162 00DD masuk2_4:

163 00DD mov a,p1

164 00DF cjne a, #00h,masuk2_3

165 00E2 mov a,r1

166 00E3 cjne r1,#0FFh,tetap3

167 00E6 jnb LDR,keluar2_1

168 00E9 setb LED2

169 00EB sjmp tetap3_1

170 00ED tetap3:

171 00ED inc r1

172 00EE mov a,r0

173 00EF cjne a,#00h,tetap3_1

174 00F2 clr LED1

175 00F4 sjmp lampu2

176 00F6 tetap3_1:

177 00F6 djnz r0,lampu2

178 00F8 clr LED1 ;lampu ruang 1 mati

179 00FA lampu2:

180 00FA jnb LDR,keluar2_1

181 00FD setb LED2 ;lampu ruang 2 hidup

182 00FF keluar2_1:

183 00FF mov a,p1

184 0101 cjne a,#08h,masuk3_1


186 0106 keluar2_2:

187 0106 mov a,p1

188 0108 cjne a,#0Ch,keluar2_1

189 010B acall delay

190 010D keluar2_3:

191 010D mov a,p1

192 010F cjne a,#04h,keluar2_2


194 0114 keluar2_4:

195 0114 mov a,p1


197 0119 mov a,r0

198 011A cjne a,#0FFh,tetap4

199 011D sjmp orkan

200 011F tetap4:

201 011F inc r0

202 0120 orkan:mov c,LED1

203 0122 orl c,LDR

204 0124 mov LED1,c

205 0126 mov a,r1

206 0127 cjne a,#00h,tetap4_1

207 012A clr LED2

208 012C sjmp masuk3_1 ;lampu ruang 1 hidup

209 012E tetap4_1:

210 012E djnz r1,lampu2

211 0130 clr LED2 ;lampu ruang 2 mati

212 0132 masuk3_1:

213 0132 mov a,p1



216 0139 masuk3_2:

217 0139 mov a,p1

218 013B cjne a, #30h,masuk3_1

219 013E acall delay

220 0140 masuk3_3:

221 0140 mov a,p1

222 0142 cjne a, #20h,masuk3_2


224 0147 masuk3_4:

225 0147 mov a,p1

226 0149 cjne a, #00h,masuk3_3

227 014C mov a,r2

228 014D cjne a,#0FFh,tetap5


230 0153 setb LED3

231 0155 sjmp tetap5_1

232 0157 tetap5:

233 0157 inc r2

234 0158 mov a,r1

235 0159 cjne a,#00h,tetap5_1

236 015C clr LED2 ;lampu ruang 2 mati

237 015E sjmp lampu3

238 0160 tetap5_1:

239 0160 djnz r1,lampu3

240 0162 clr LED2

241 0164 lampu3:


243 0167 setb LED3 ;lampu ruang 3 hidup

244 0169 keluar3_1:

245 0169 mov a,p1

246 016B cjne a,#20h,masuk4_1

247 016E acall delay

248 0170 keluar3_2:

249 0170 mov a,p1



252 0177 keluar3_3:

253 0177 mov a,p1


255 017C acall delay

256 017E keluar3_4:

257 017E mov a,p1


259 0183 mov a,r1

260 0184 cjne a,#0FFh,tetap6

261 0187 sjmp orkan1

262 0189 tetap6:

263 0189 inc r1

264 018A orkan1:

265 018A mov c,LED2

266 018C orl c,LDR

267 018E mov LED2,c ;lampu ruang 2 hidup

268 0190 mov a,r2

269 0191 cjne r2,#00h,tetap6_1

270 0194 clr LED3

271 0196 sjmp masuk4_1

272 0198 tetap6_1:


274 019A clr LED3 ;lampu ruang 3 mati

275 019C masuk4_1:

276 019C mov a,p1

277 019E cjne a,#40h,keluar4_1


279 01A3 masuk4_2:

280 01A3 mov a,p1

281 01A5 cjne a, #0C0h,masuk4_1


283 01AA masuk4_3:

284 01AA mov a,p1

285 01AC cjne a, #80h,masuk4_2

286 01AF acall delay

287 01B1 masuk4_4:

288 01B1 mov a,p1

289 01B3 cjne a,#00h,masuk4_3

290 01B6 mov a,r3

291 01B7 cjne a,#0FFh,tetap7

292 01BA jnb LDR,keluar4_1

293 01BD setb LED4

294 01BF sjmp tetap7_1

295 01C1 tetap7:

296 01C1 inc r3

297 01C2 mov a,r1

298 01C3 cjne a,#00h,tetap7_1

299 01C6 clr LED2

300 01C8 sjmp lampu4

301 01CA tetap7_1:

302 01CA djnz r1,lampu4

303 01CC clr LED2 ;lampu ruang 2 mati

304 01CE lampu4:

305 01CE jnb LDR,keluar4_1

306 01D1 setb LED4 ;lampu ruang 4 hidup

307 01D3 keluar4_1:

308 01D3 mov a,p1

309 01D5 cjne a,#80h,tbl1

310 01D8 acall delay

311 01DA keluar4_2:

312 01DA mov a,p1

313 01DC cjne a,#0C0h,keluar4_1

314 01DF acall delay

315 01E1 keluar4_3:

316 01E1 mov a,p1

317 01E3 cjne a,#40h,keluar4_2

318 01E6 acall delay

319 01E8 keluar4_4:

320 01E8 mov a,p1

321 01EA cjne a,#00h,keluar4_3

322 01ED mov a,r1

323 01EE cjne a,#0FFh,tetap8

324 01F1 sjmp orkan2

325 01F3 tetap8:

326 01F3 inc r1

327 01F4 orkan2:

328 01F4 mov c,LED2

329 01F6 orl c,LDR

330 01F8 mov LED2,c ;lampu ruang 2 hidup

331 01FA mov a,r3

332 01FB cjne a,#00h,tetap8_1

333 01FE clr LED4

334 0200 sjmp tbl1

335 0202 tetap8_1:


337 0204 clr LED4 ;lampu ruang 4 mati

338 0206 tbl1:

339 0206 jnb PENCET1,cek1 ;jika tombol tidak diaktifkan lompat ke

cek1

340 0209 acall tunda ;panggil subroutin tunda

341 020B cpl LED1 ;komplemenkan LED1

342 020D setb TANDA1

343 020F sjmp cek1

344 0211 tbl2:

345 0211 jnb PENCET2,cek2

346 0214 acall tunda

347 0216 cpl LED2

348 0218 setb TANDA2

349 021A sjmp cek2

350 021C tbl3:

351 021C jnb PENCET3,cek3

352 021F acall tunda

353 0221 cpl LED3

354 0223 setb TANDA3

355 0225 sjmp cek3

356 0227 tbl4:

357 0227 jnb PENCET4,cek4

358 022A acall tunda

359 022C cpl LED4

360 022E setb TANDA4

361 0230 sjmp cek4

362 0232 cek1:

363 0232 mov a,r0

364 0233 cjne a,#0,cek_11

365 0236 ljmp tbl2

366 0239 cek_11:

367 0239 jb TANDA1,tbl2

368 023C jnb LDR,siang1

369 023F malam1:

370 023F jb LED1,tbl2

371 0242 setb LED1

372 0244 ljmp tbl2

373 0247 siang1:

374 0247 jnb LED1,tbl2

375 024A clr LED1

376 024C ljmp tbl2

377 024F cek2:

378 024F mov a,r1

379 0250 cjne a,#0,cek_12

380 0253 ljmp tbl3

381 0256 cek_12:


383 0259 jnb LDR,siang2

384 025C malam2:

385 025C jb LED2,tbl3

386 025F setb LED2

387 0261 clr TANDA2

388 0263 ljmp tbl3

389 0266 siang2:


391 0269 clr LED2

392 026B ljmp tbl3

393 026E cek3:

394 026E mov a,r2

395 026F cjne a,#0,cek_13

396 0272 ljmp tbl4

397 0275 cek_13:



400 027B malam3:

401 027B jb LED3,tbl4

402 027E setb LED3

403 0280 ljmp tbl4

404 0283 siang3:


406 0286 clr LED3

407 0288 ljmp tbl4

408 028B cek4:

409 028B mov a,r3

410 028C cjne a,#0,cek_14

411 028F ljmp cek_LDR

412 0292 cek_14:

413 0292 jb TANDA4,cek_LDR


415 0298 malam4:

416 0298 jb LED4,cek_LDR

417 029B setb LED4

418 029D ljmp cek_LDR

419 02A0 siang4:

420 02A0 jnb LED4,cek_LDR

421 02A3 clr LED4

422 02A5 cek_LDR:

423 02A5 mov a,21h

424 02A7 cjne a,22h,clearkan

425 02AA ljmp mulai

426 02AD clearkan:

427 02AD clr TANDA1

428 02AF clr TANDA2

429 02B1 clr TANDA3

430 02B3 clr TANDA4

431 02B5 ljmp mulai1

433 02B8 satu:

434 02B8 mov a,p0

435 02BA cjne a,#00000001b,dua

436 02BD mov 29h,#62h

437 02C0 ret

438 02C1 dua:

439 02C1 mov a,p0

440 02C3 cjne a,#00000010b,tiga

441 02C6 mov 29h,#63h

442 02C9 ret

443 02CA tiga:

444 02CA mov a,p0

445 02CC cjne a,#00000011b,empat

446 02CF mov 29h,#64h

447 02D2 ret

448 02D3 empat:

449 02D3 mov a,p0

450 02D5 cjne a,#00000100b,lima

451 02D8 mov 29h,#65h

452 02DB ret

453 02DC lima:

454 02DC mov a,p0

455 02DE cjne a,#00000101b,enam

456 02E1 mov 29h,#66h

457 02E4 ret

458 02E5 enam:

459 02E5 mov a,p0

460 02E7 cjne a,#00000110b,tujuh

461 02EA mov 29h,#67h

462 02ED ret

463 02EE tujuh:

464 02EE mov a,p0

465 02F0 cjne a,#00000111b,lapan

466 02F3 mov 29h,#68h

467 02F6 ret

468 02F7 lapan:

469 02F7 mov a,p0

470 02F9 cjne a,#00001000b,bilan

471 02FC mov 29h,#69h

472 02FF ret

473 0300 bilan:

474 0300 mov a,p0

475 0302 cjne a,#00001001b,puluh

476 0305 mov 29h,#6Ah

477 0308 ret

478 0309 puluh:

479 0309 mov a,p0

480 030B cjne a,#00001010b,sbelas

481 030E mov 29h,#6Bh

482 0311 ret

483 0312 sbelas:

484 0312 mov a,p0

485 0314 cjne a,#00001011b ,dbelas

486 0317 mov 29h,#6Ch

487 031A ret

488 031B dbelas:

489 031B mov a,p0

490 031D cjne a,#00001100b,tbelas

491 0320 mov 29h,#6Dh

492 0323 ret

493 0324 tbelas:

494 0324 mov a,p0

495 0326 cjne a,#00001101b,ebelas

496 0329 mov 29h,#6Eh

497 032C ret

498 032D ebelas:

499 032D mov a,p0

500 032F cjne a,#00001110b,lbelas

501 0332 mov 29h,#6Fh

502 0335 ret

503 0336 lbelas:

504 0336 mov a,p0

505 0338 cjne a,#00001111b,enbelas

506 033B mov 29h,#70h

507 033E ret

508 033F enbelas:

509 033F mov a,p0

510 0341 cjne a,#00000000b,tjbelas

511 0344 mov 29h,#61h

512 0347 tjbelas:ret

515 0348 ;tunda selama 30 mili detik

516 0348 delay: mov r5,#20

517 034A lagi: mov th0,#high(-1500)

518 034D mov tl0,#low 1500

519 0350 setb tr0

520 0352 tunggu: jnb tr0,tunggu

521 0355 clr tr0

522 0357 clr tf0

523 0359 djnz r5,lagi

524 035B ret

526 035C tunda: mov r5,#20

527 035E lagi1: mov th0,#high(-50000)

528 0361 mov tl0,#low 50000

529 0364 setb tr0

530 0366 tunggu1:jnb tr0,tunggu1

531 0369 clr tr0

532 036B clr tf0

533 036D djnz r5,lagi1

534 036F ret

LAMPIRAN D

DATA SHEET

OTOMATISASI SISTEN PENERANGAN PADA MODEL RUMAH

Documents