makalah sistem lalu lintas terpusat
Post on 16-Jun-2015
2.270 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PROTOTIPE SISTEM LAMPU LALU LINTAS TERPUSAT
BERBASIS DTMF DAN MIKROKONTROLER AT89S51
UNTORO
PROGRAM STUDI ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA
untoro_bagelen@yahoo.com
ABSTRACT Has been developed an equipment
prototyping of traffic light regulator from long
distance. This system exploits DTMF ( Dual Tone
Multy Frequency) what owned system GSM as
communication media, what connects between
servers as center control with traffic light control.
Server as center control gives comand in the form of
codes to arrange traffic light modes. Every mode
results different condition when delay each lamp
merah,kuning and green every line at one particular
crossroad or three.
Digital data in the form of tone sent by
server then received by the handphone in traffic
light control network. this Tone then is translated
again in the form of digital by IC DTMF Dekoder.
Hereinafter this data diolah to arrange traffic light.
Result from attempt shows this system
dapa works carefully. Mode set arranged at
translatable server by good traffic light in the form
of giving of priority and time delay for level of
compaction of vehicle.
Keyword: GSM,DTMF, traffic light
I. PENDAHULUAN
Kemajuan teknologi yang semakin pesat
telah banyak memberi kemudahan-kemudahan
dalam memecahkan berbagai masalah. Termasuk
juga dalam bidang elektronika, instrumentasi
industri, komputer dan juga dalam b idang
telekomunikasi. Terleb ih lag i setelah ditemukannnya
mikrokontroler, maka untuk keperluan instrumentasi
dan otomatisasi dalam industri, perkantoran ataupun
perumahan semakin mudah.
Kemajuan teknologi komunikasi juga tidak
kalah pesat, terutama teknologi komunikasi tanpa
kabel (wireless) atau disebut juga komunikasi
bergerak (mobile communication). Telepon seluler
(ponsel) merupakan salah satu alat komunikas i
bergerak yang saat ini telah berkembang pesat.
Ponsel beroperasi dalam sistem seluler dig ital yang
disebut dengan GSM (Global System for Mobile
Communication) dan juga CDMA (Code Division
Multiple Access) yang saat ini sedang berkembang.
Perkembangan teknologi elektronika pada
era globalisasi ini semakin maju sehingga
mendorong para praktisi maupun penggemar
elektronika untuk menghubungkan atau
menempelkan perangkat-perangkat elektronik ke
ponsel baik sebagai media komunikasi antar
perangkat elektronik, proteksi saluran maupun
sebagai pencatat aktifitas dari ponsel tersebut.
Sebagai media komunikasi pada
aplikasinya handphone digunakan sebagai media
komunikasi data dimana data tersebut akan
digunakan untuk mengendalikan peralatan-peralatan
tertentu (pengendali pagar rumah melalui saluran
ponsel GSM) atau berupa laporan kondisi dari suatu
tempat (data logger). Dengan kecenderungan
perilaku mobilitas yang tinggi dari setiap individu
pada masa sekarang ini,maka sudah menjad i
keperluan menggunakan alat komunikasi wireless
(tanpa kabel) seperti ponsel GSM.
Pengaturan jalur kendaraan saat ini
kebanyakan menggunakan lampu lalu lintas yang
dapat bekerja secara otomatis. Namun sayangnya
sistem pengatur lampu lalu lintas kebanyakan masih
bersifat statis. Dengan kata lain, tiap-tiap jalur
mempunyai waktu yang sama sehingga walaupun
jalur tersebut padat, waktunya sama dengan jalur
yang lengang. Untuk itu diperlukan sistem pengatur
lampu lalu lintas yang tidak hanya bekerja secara
otomatis tetapi juga dapat diatur sesuai dengan yang
dikehendaki.
Dalam penelitian ini telah dibuat suatu alat
yang disebut “ PROTOTIPE SISTEM LAMPU
LALU LINTAS TERPUSAT” yang berfungsi
untuk mengendalikan lampu lalu lintas melalui suatu
pusat kontrol dengan menggunakan fasilitas Dual
Tone Multy Frequency (DTMF) yang dimiliki oleh
jaringan GSM sebagai media komunikasi dan
mikrokontroler AT89S51 sebagai pengontrolnya.
II. DASAT TEORI
II.1 Mikrokontroler AT89S51
Perkembangan teknologi dalam b idang
elektronika khususnya dunia mikroelektronika telah
maju dengan pesat. Penemuan silikon menyebabkan
bidang ini mampu memberikan sumbangan yang
berharga bagi perkembangan teknologi modern.
Mikrokontroler, sebagai suatu terobosan teknologi
mikroprosesor dan mikrokomputer, hadir memenuhi
kebutuhan pasar dan teknologi baru. Sebagai
teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor
dengan kandungan transistor lebih banyak namun
hanya memerlukan ruang kecil serta dapat
diproduksi secara massal membuat harganya
menjadi lebih murah dibandingkan mikroprosesor
(Putra, 2005).
Mikrokontroler merupakan sebuah
kombinasi dari sebuah CPU, memori dan I/O yang
terintegasi dalam bentuk sebuah IC atau yang dapat
disebut dengan Single Chip Microcomputer
.Terdapat berbagai macam jenis mikrokontroler
yang beredar di pasaraan, salah satunya adalah
AT89S52 yang merupakan produk dari Atmel dan
termasuk dalam keluarga MCS-51.
II.2 Dual Tone Multiple Frequency (DTMF)
DTMF adalah gabungan nada pensinyalan
yang terkadang digunakan untuk mengontrol
berbagai maksud melalu i jaringan telepon, seperti
remote control mesin penjawab. GSM mendukung
penuh teknologi DTMF. DTMF dapat dihasilkan
jika keypad handphone ditekan. Masing-masing
tombol pada handphone mempunyai tone yang
berbeda yang dihasilkan dari kombinasi 2 frekuensi
yang berbeda. Tabel frekuensi tombol pada
handphone ditujukkan pada tabel II.6 sebagai
berikut:
Tabel II.6 Tabel kombinasi frekuensi pada tombol
handphone
1209Hz 1336Hz 1477Hz 1633Hz
697Hz 1 2 3 A
770Hz 4 5 6 B
852Hz 7 8 9 C
941Hz * 0 # D
Selain dengan menggunakan tombol
handphone, DTMF juga bisa dihasilkan dengan
menggunakan perintah AT Command. Perintah
untuk menghasilkan AT Commad adalah
AT+VTS=[karakter], yang hanya bisa dilakukan
saat proses pemanggilan terjadi. (Upit,2007)
II.3 DTMF Dekoder
Untuk mengubah sinyal DTMF (tone)
menjadi data digital diperlukan suatu DTMF
decoder. Salah satu IC decoder DTMF adalah
MT8870.
IC MT 8870 akan mengkodekan sinyal
DTMF yang masuk dan menghasilkan pulsa-pulsa
keluaran melalui pin 11, 12, 13, 14. Pin 15 akan
berlogik 1 setiap ada sinyal DTMF (keypad ditekan),
namun akan kembali berlogik 0 bila keypad tidak
ditekan. Sebaliknya output dari pin 11, 12, 13 dan
14 (Q1, Q2, Q3 dan Q4) akan terkunci pada
masukan sinyal DTMF terakhir (pada penekanan
keypad terakhir, walaupun tombol keypad akan
dilepas). Selanjutnya pulsa keluaran pin 10, 11, 12
dan 13. (Mitel,1995)
II.4 Transistor
Transistor adalah komponen aktif yang
menggunakan aliran elektron sebagai prinsip
kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki
tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis
dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis
yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua
sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang
lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah
transistor seperti dua buah dioda yang saling
bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau
disingkat dengan emitter d ioda dan dioda kolektor-
basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.
(Gunadarma Staff)
Sebuah transistor mempunyai 4 daerah
kerja, yaitu:
1. Daerah Akt if
Daerah kerja transistor yang normal adalah
pada daerah aktif, dimana arus IC konstans
terhadap berapapun nilai VCE. Dari kurva
ini diperlihatkan bahwa arus IC hanya
tergantung dari besar arus IB. Daerah kerja
ini biasa juga disebut daerah linear (linear
region).
2. Daerah Cut Off
Jika kemudian tegangan VCC dinaikkan
perlahan-lahan, sampai tegangan VCE
tertentu tiba-tiba arus IC mulai konstan.
Pada saat perubahan ini, daerah kerja
transistor berada pada daerah cut-off yaitu
dari keadaan saturasi (On) menjadi keadaan
mat i (Off). Perubahan ini dipakai pada
system digital yang hanya mengenal angka
biner 1 dan 0 yang tidak lain dapat
direpresentasikan oleh s tatus transistor
OFF dan ON.
3. Daerah Saturasi
Daerah saturasi adalah mulai dari VCE = 0
volt sampai kira-kira 0.7 volt (transistor
silikon), yaitu akibat dari efek dioda
kolektor-base yang mana tegangan VCE
belum mencukupi untuk dapat
menyebabkan aliran e lektron.
4. Daerah Breakdown
Dari kurva ko lektor pada gambar II.2,
terlihat jika tegangan VCE leb ih dari 40V,
arus IC menanjak naik dengan cepat.
Transistor pada daerah ini d isebut berada
pada daerah breakdown. Seharusnya
transistor tidak boleh bekerja pada daerah
ini, karena akan dapat merusak transistor
tersebut. Untuk berbagai jenis transistor
nilai tegangan VCEmax yang
diperbolehkan sebelum breakdown
bervariasi. VCEmax pada data book
transistor selalu dicantumkan juga.
Gambar II.2 Daerah Operasi Transistor
II.5 Komunikasi Serial RS232
Standar sinyal komunikasi yang banyak
digunakan adalah standar RS232 yang
dikembangkan oleh Electronic Industry Association
and the Telecomunication Industry Association
(EIA/TIA) yang pertama kali dipublikasikan pada
tahun 1962. In iterjad i jauh sebelum IC TTL populer
sehingga sinyal ini tidak ada hubungannya sama
sekali dengan tegangan IC TTL. Standar in i hanya
menyangkut komunikasi data antara komputer
dengan alat-alat pelengkap komputer. Standar inilah
yang biasa digunakan pada port serial IBM PC
kompatibel. Standar sinyal serial RS232 memiliki
ketentuan level tegangan sebagai berikut:
(Prasetia,2004)
1. Logika „1‟ disebut „mark‟ terletak antara -3
volt hingga -25 volt.
2. Logika „0‟ disebut „space‟ terletak antara
+3 volt hingga +25 vo lt.
3. Daerah tegangan antara -3 volt hingga +3
volt adalah invalid level, yaitu daerah yang
tidak memiliki level logika pasti sehingga
harus dihindari. Demikian juga level
tegangan lebih negatif dari -25 volt atau
lebih positif dari +25 volt juga harus
dihindari karena tegangan tersebut dapat
merusak line driver pada saluran RS232.
II.6 ComPort Activex
Comport activex menyediakan fasilitas
komunikasi antara program aplikasi yang dibuat
dengan port serial untuk mengirim atau menerima
data melalu i port serial. Setiap comport hanya
menangani satu port serial sehingga jika ingin
menggunakan lebih dari satu port serial, kita juga
harus menggunakan comport sebanyak port serial
yang dipakai. (Noname,2008).
Keleb ihan-kelebihan dari komponen
comport activex antara lain :
1. Menyediakan komunikasi denganperalatan
yang terhubung dengan port serial.
2. Mudah menggunakannya.
3. Penyebarluasan komponen dalam bentuk
aplikasi tidak membayar royalti.
Properti-p roperti yang sering dipakai
adalah sebagai berikut:
1. Comport : untuk menentukan nomor port
serial yang akan d ipakai.
2. ConfigDialog : untuk menset nilai
baudrate, jumlah paritas, jumlah bit data dan
jumlah b it stop.
3. Open untuk membuka atau menutup
port serial yang dihubungkan dengan comport
ini.
4. Readstring: untuk mengambil data
string yang ada pada buffer penerima.
5. Writestring :untuk menulis data string pada
port serial.
II.7 At Command Set
AT Command Set merupakan sekumpulan
perintah-perintah yang dikeluarkan oleh pihak
perusahaan pembuat ponsel untuk mengakses
informasi ponsel. Hampir semua fitur dalam ponsel
dapat diakses dengan perintah-perintah AT
Command atau yang lebih dikenal dengan AT
Cellu lar. (Siemens,2001)
Tidak semua ponsel dapat diakses oleh AT
Command, karena AT Command setiap model
ponsel berbeda-beda. Dan tidak semua produsen
ponsel mengeluarkan AT Command untuk produk
ponsel mereka. Salah merek ponsel yang mudah
untuk mendapatkan AT Command-nya adalah
keluaran Siemen. Ponsel keluaran Siemen dapat
diakses dengan perintah-perintah AT Command
untuk GSM 07.05 dan juga Siemen Specific AT
Command.
II.8 Konsep Dasar Telepon Seluler
Sistem seluler adalah sistem yang membagi
suatu kawasan dalam berbagai sel yang kecil, hal in i
digunakan untuk memastikan bahwa frekuensi dapat
meluas sehingga mencapai ke semua bagian pada
kawasan tertentu sehingga beberapa pengguna dapat
menggunakan ponselnya secara simultan tanpa jeda
dan tanpa putus–putus. Pada sistem seluler, semua
daerah harus dapat dicakup tanpa adanya gap satu
sel dengan yang lain sehingga yang cocok untuk
menggambarkan daerah sel tersebut adalah berupa
kurva heksagonal. Kurva heksagonal lebih dapat
mewakili daerah sel dikarenakan cakupan area dapat
tergambarkan dengan rapi serta mencakup
keseluruhan area.
Setiap sel terbagi dalam beberapa sektor
atau area individual untuk efisiensi. Antena akan
melakukan pengiriman sinyal pada tiap sel. Pada
gambar II.4, di mana sebuah antena akan dapat
mengirim dan menerima sinyal pada tiga daerah
yang berbeda, di mana setiap sel hanya tercakup
sebagian saja dari ketiga sel yang ter-cover.
Gambar II.4 Cakupan Area Sebuah Antena
Setiap sel mempunyai ukuran diameter
kurang lebih 26-32 Km2
dengan radius jangkauan 1
hingga 50 Km, dan setiap sel tersebut akan
membantuk grid–grid heksagonal seperti sarang
lebah yang luas meng-cover seluruh area. Pada
sistem GSM (Global Sistem for Mobile
Communication) dan PCS (Personal Communication
Service) mempunyai sel yang lebih kecil, yaitu 6
Km.
Setiap cell site sebuah base stasion
mempunyai pemancar 800–1900 Mhz dengan
diperlengkapi dengan antena untuk mengatur
cakupan wilayahnya. Setiap base stasion dipilihkan
frekuensi dengan hati–hati untuk mengurangi
interferensi dengan sel tetangga. Layanan pancaran
akan sengat tergantung dari keadaan topogarfi,
kepadatan populasi, dan kepadatan lalu lintas data.
Pada sistem GSM dan PCS, dibuat tingkatan–
tingakatan stasiun yang terdiri dari : (Faiz,2008)
• P
ico cell, yang meng-cover area di dalam
sebuah bangunan gedung.
• M
icro cell, akan meng-cover area outdor tertentu
sehingga cocok digunakan untuk pengguna
yang tidak begitu sering bergerak (slow
moving subscriber).
• M
acro cell, meng-cover kawasan area yang
paling luas digunakan untuk pengguna yang
bergerak (fast moving subscriber). (Faiz,2008)
II.9 Op Amp (Operasional Amplifier)
Penguat operasional (disingkat OP AMP)
merupakan suatu penguat berperolehan tinggi
dikopel langsung, dimana umpan balik ditambahkan
untuk mengendalikan karakteristik tanggapan
keseluruhan. OP AMP digunakan untuk membentuk
fungsi-fungsi linear yang bermaca-macam (dan juga
operasi-operasi tak-linear) dan sering disebut
sebagai rangkaian terpadu linear-dasar.
(Millman,1987)
II.9.1 Penguat Inverting
Inverting amplifier in i, input dengan
outputnya berlawanan polaritas . Jadi ada tanda
minus pada rumus penguatannya Rangkaian penguat
inverting ditunjukkan gambar II.5. Persamaan
tegangan keluaran dituliskan sebagai berikut :
Gambar II.5 Rangkaian penguat inverting
III. PERANCANGAN ALAT
III.1 Gambaran Umum Perancangan
Alat Sistem Lampu Lalu Lintas Terpadu
Sistem lampu lalu lintas terpadu yang
dimaksud dalam tugas akhir ini adalah suatu sistem
yang terdiri dari pusat kontrol sebagai pusat kendali
dan rangkain-rangkaian pengatur lampu lalu lintas
yang dihubungkan dengan media komunikasi
jaringan GSM. Gambaran umum dari sistem in i
digambarkan sebagai berikut:
Gambar III.1 Diagram blok sistem lampu lalu lintas
terpadu
Pusat kontrol merupakan sebuah
komputer yang dilengkapi dengan piranti lunak
untuk mengakses handphone yang terdapat di port
serial. Piranti lunak ini dibuat dengan bahasa
pemrograman Delphi 6 dan dengan menggunakan
comport activex.
Pada tiap-tiap lampu lalu lintas terdapat 2
buah mikrokontroler. Satu mikrokontroler
digunakan untuk mengontrol lampu lalu lintas,
sedangkan yang lain digunakan untuk mengontrol
komunikasi dengan pusat kontrol dan pengaturan
mode dari lampu lalu lintas. Penggunaan 2
mikrokontroler dimaksudkan agar pengaturan waktu
tunda lampu lalu lintas tidak terganggu oleh
interupsi prosedur lainnya, sehingga waktu tunda
waktunya tetap. Diagram blok detail ditunjukkan
gambar III.2 sebagai berikut:
Gambar III.2 Diagram blok detail sistem lampu
lalu lintas terpadu
Pada pusat kontrol dan kontrol lampu lalu
lintas masing-masing dihubungkan dengan
handphone (jaringan GSM) sebagai media
komunikasi. Apabila pusat kontrol akan melakukan
perubahan mode kerja lampu lalu lintas, maka pusat
kontrol akan melakukan pemanggilan terhadap
handphone yang terdapat pada sistem lampu lalu
lintas tersebut. Panggilan tersebut kemudian
direspon oleh mikrokontroler dan memerintahkan
handphone untuk menerima panggilan tersebut.
Setelah panggilan diterima, pusat kontrol akan
mengirimkan data yang berupa tone dan diterima
oleh rangkaian dtmf dekoder, kemudian data
diteruskan ke mikro untuk diolah. Setelah data
diterima mikrokontroler, header data akan dicek.
Bila header data tersebut benar maka data akan
diproses selanjutnya, jika header data salah maka
panggilan akan di akhiri. Di sini d igunakan DTMF
sebagai media komunikasi karena DTMF bersifat
real time, dimana data yang dikirim dapat diterima
dengan waktu tunda yang kecil. Dibandingkan
dengan sms (short message service) DTMF jauh
lebih real time karena jika mengirimkan data dalam
bentuk sms, mempunyai waktu tunda yang lebih
besar dari data dikirim sampai diterima. Bahkan
sistem sms in i tidak ada jaminan bahwa data yang
dikirim akan sampai d i tempat penerima.
III.2 Perancangan Alat
Perancangan alat ini secara garis besar
dibagi atas dua bagian, yaitu :
1.Perancangan hardware .
2. Perancangan software.
III.2.1 Perancangan Hardware
Pada perancangan hardware di sini dibahas
mengenai peralatan, maupun rangkaian–rangkaian
apa saja yang terdapat pada alat ini. Diantaranya
rangkaian- rangakaian tersebut adalah seperti
ditunjukkan pada blok diagram gambar III.2
,diantaranya :
1. Rangkaian Mikrokontroler 1
2. Rangkaian Mikrokontroler 2
3. Rangkaian DTMF Dekoder
4. Rangkaian Kontrol Tombol ON
Handphone dan Alarm
5. Rangkaian Catu Daya
III.2.1.1 Rangkaian Mikrokontroler 1
Rangkaian Mikrokontroler Komunikasi
menggunakan Mikrokontroler AT89S51,
mempunyai fungsi utama untuk berkomunikasi dan
pusat kontrol bagi rangkaian lainnya.
Port-port mikrokontroler yang digunakan
sebagai berikut:
Port 0 digunakan untuk komunikasi
data dengan rangkaian DTMF
Dekoder.
Port 1 d igunakan untuk kendali
tombol ON handphone dan alarm
serta led inid ikator.
Port 2 digunakan untuk komunikasi
data dengan mikrokontroler 2.
Port 3 digunakan untuk komunikasi
data serial dengan hanphone.
III.2.1.2 Rangkaian Mikrokontroler 2
Rangkaian in i menggunakan
Mikrokontroler AT89S51 sebagai pusat kendali
lampu lalu lintas. Lampu lalu lintas (LED)
dihubungkan pada port 0 dan port 2. Port 1
digunakan untuk berkomunikasi dengan port yang
lainnya. Sedangkan sebagian port 3 d igunakan untuk
bit kontrol komunikasi pada port 1 dengan
mikrokontroler lainnya.
III.2.1.3 Rangkaian DTMF Dekoder
Rangkaian DTMF ini berfungsi untuk
mengubah nada atau tone yang dihasilkan oleh
handphone menjadi data biner. Int i dari rangkaian
ini adalah sebuah IC MT8870DE yang merupakan
III.2.1.5 Rangkaian Kontrol Tombol ON Handphone dan Alarm
Rangkaian ini berfungsi untuk mengatur
keadaan tombol ON pada hanphone dan alarm.
Ketika catu daya hanphone dinyalakan, hanphone
tidak langsung hidup, perlu penekanan tombol ON
dalam waktu tertentu. Oleh karena itu diperlukan
rangkaian yang dapat menggantikan tombol ON
pada handphone dikendalikan dari mikrokontroler.
Sehingga handphone dapat hidup ketika catu daya
dinyalakan tanpa melakukan penekanan tombol ON.
Demikian juga pada alarm, diperlukan rangkain
kontrol tambahan untuk mengendalikan karena
tegangan untuk mengaktifkan alarm 6-12 volt yang
berbeda dengan tegangan mikrokontroler.
Rangkain ini menggunakan transistor BC547 yang
digunakan sebagai saklar. Transis tor BC547
mempunyai n ilai penguatan antara 110 sampai
dengan 800 kali. Dalam penelitian in i, nilai
penguatan transistor BC547 yang digunakan rata-
rata 250. Selain menggunakan transistor, juga
menggunakan resistor 10Kohm sebagai resistor
basis.
III.2.1.7 Rangkaian Catu Daya
Rangkaian catu daya ini menggunakan 3
buah IC voltage regulator IC 7805, yang berfungsi
sebagai penyetabil tegangan keluaran 5 volt DC.
Penggunaan tiga buah 7805 dimaksudkan untuk
menghindari panas yang berlebihan pada IC 7805
karena daya beban yang besar. Masing-masing
regulator mampu men-supply sampai dengan 40mA.
Selain tiga buah IC regulator juga
digunakan komponen kapasitor 100nF pada keluaran
IC sebagai filter tegangan.
Piranti lunak untuk pembuatan rangkaian-
rangkaian di atas menggunakan eagle versi 4.16.
Software ini mempunyai banyak keleb ihan untuk
perancangan rangkaian, diantaranya adalah:
Mempunyai libraries komponen yang
lengkap, sehingga memudahkan untuk
menggunakan komponen-komponen
elektronika dalam suatu rangkaian.
Mempunyai komponen ERC (Electrical
Rule Check) yang merupakan sebuah
komponen yang memberi pesan bila
rangkaian yang dibuat terjadi kesalahan.:
Software ini juga dilengkapi dengan
komponen Auto Routing yaitu komponen
untuk pembuatan jalur-jalu r PCB dari
rangkaian yang dibuat secara otomatis.
Selain itu, juga dapat dibuat secara manual
atau merubah dari hasil routing secara
otomatis, sehingga hasilnya lebih optimal.
Untuk mengubah tipe gambar yang
dihasilkan, so ftware ini mempunyai menu
export yang akan menghasilkan file
gambar yang bias diakses oleh software
lainnya.
Selain itu, software ini juga bersifat
freeware sehingga untuk kepentingan
personal kita tidak perlu membayar
software ini.
III.2.2 Perancangan Program
Software yang digunakan ada 2 maca m
yaitu software untuk pemrograman mikrokontroler
AT89S51 dan pemrograman untuk pembuatan pusat
kontrol.
III.2.2.1 Perancangan Program Mikrokontroler
AT89S51
Pemrograman mikrokontroler
menggunakan bahasa pemrograman assembler
dengan menggunakan software Mide-51. Mide-51
berfungsi untuk membuat program assembler dan
kemudian jika sudah tidak ada kesalahan, maka
program tersebut akan dirubah dalam bentuk heksa
yang siap di-download-kan ke mikrokontroler.
Keunggulan dari software mide-51 in i
adalah kemudahan dalam kompilasi p rogram. Jika
terdapat kesalahan dalam program tersebut, maka
mide-51 akan memberitahukan kesalahan dan
menunjukkan nomor baris dari listing program yang
dibuat. Selain itu, program ini juga bisa membuka
file bert ipe selain .asm, misalnya saja file bertipe
.h51.
III.2.2.1.1 Program Mikrokontroler 1
(Komunikasi dan Kendali)
Program pada mikrokontroler in i berfungsi
untuk mengatur mode lampu lalu lintas dan kendali
piranti luar serta menangani komunikasi dengan
handphone. Piranti luar yang dikendalikan meliputi
tombol ON pada handphone, alarm, mikrokontroler
pengatur lampu lalu lintas (mikrokontroler 2), led
indikator dan handphone.
Diagram alir untuk program mikrokontroler
1 ditunjukkan gambar III.14 sebagai berikut :
Gambar III.14 Digram alir program Mikrokontroler
Komunikasi dan Kendali
III.2.2.1.2 Program Mikrokontroler 2 (Kontrol
Lampu Lalu lintas)
Mikrokontroler kontrol lampu lalu lintas
berfungsi untuk mengatur led sebagai simulasi
lampu lalu lintas berdasarkan mode yang diberikan
oleh mikrokontroler 1. diagram alir untuk program
mikrokontroler kontrol lampu lalu lintas ditunjukkan
sebagai berikut:
Gambar III.15 Digram alir program Mikrokontroler
Kontrol Lampu Lalu Lintas
Program pada mikrokontroler in i hanya melakukan
pengecekan mode yang diberikan dari
mikrokontroler 1 dan menjalankan mode tersebut.
Pengecekan mode dilakukan setiap satu siklus
lampu lalu lintas dengan mengambil data yang ada
di port 1 yang terhubung dengan port 2
mikrokontroler 1. Pengambilan data dilakukan
dengan menggunakan prosedur port1.
III.2.2.2 Perancangan Program Pusat kontrol
Pembuatan program pusat kontrol
dilakukan dengan delphi dan comport 3.2 activex.
Komponen Comport digunakan untuk
mempermudah melakukan pemrograman port serial.
Fungsi utama program pusat kontrol adalah
mengatur sistem lampu lalu lintas yang ada dengan
cara mengirimkan data dalam bentuk DTMF.
Sebelum melakukan pemgiriman data terlebih
dahulu harus dilakukan pemanggilan (dial) terhadap
nomor handphone yang ada di sistem lampu lalu
lintas.
Agar suatu sistem dapat berinteraksi
dengan pengguna maka perlu d ibuat user interface
atau tampilan antarmuka yang sifatnya mudah dalam
pemakaiannya (user friendly). Gambar IIII.16
menunjukkan rancangan antarmuka program pusat
kontrol.
Gambar III.16 Rancangan tampilan antarmuka
Pusat kontrol
Untuk memudahkan pengesetan mode
maka dibuat suatu form yang berisi tombol-
tombol untuk melakukan pengesetan mode. Form
ini muncul ketika tombol Set Mode pada form
utama dipencet. Tampilan form pengesetan mode
ditunjukkan gambar III.17 sebagai berikut :
Gambar III.17 Rancangan tampilan antarmuka
Pusat kontrol untuk pengesetan Mode
Ketika salah satu tombol pengesetan mode
ditekan, maka angka desimal dari mode tersebut
akan muncul pada form informasi mode. Data
mode in i belum akan dikirimkan, sampai tombol
SEND d itekan. Jika tombol SEND d itekan, maka
akan dimulai pengiriman data-data pengesetan
mode dalam bentuk DTMF.
Protokol pengiriman mode dalam bentuk
DTMF ditunjukkan oleh gambar III.18 sebagai
berikut:
Gambar III.18 Protokol pengiriman data mode
dalam bentuk DTMF
Setiap kali pengiriman 1 paket data terdiri dari 7
karakter, 2 karakter pertama merupakan header
data, 1 karakter berikutnya merupakan jenis
perintah, dan 4 karater berikutnya isi data mode.
Sedangkan diagram alir untuk program
pusat kontrol ditunjukkan gambar III.19 sebagai
berikut:
Gambar III.19 Diagram alir program pusat
kontrol
Inisialisasi terutama untuk mengatur
konfigurasi port serial yang berfungsi untuk
menyesuaikan dengan konfigurasi hardware yang
dipasang pada port serial. Konfigurasi port serial
dengan menggunakan comport menggunakan
perintah ComPort.ConfigDialog;. Jika
dieksekusi, akan tampil fo rm seperti ditunjukkan
gambar III.20 sebagai berikut:
Gambar III.20 Form konfigurasi port serial
Agar komunikasi dapat berjalan, port
harus dibuka terlebih dahulu. Perintah yang
digunakan adalah ComPort.Active := not
ComPort.Active;. Perintah ini juga berfungsi
untuk menutup port jika port dalam kondisi aktif.
Selanjutnya program menunggu
penekanan tombol dial, yang terdiri dari 3 buah
tombol. Masing-masing tombol akan
mengakt ifkan prosedur dial (pemanggilan)
dengan nomor tujuan yang berbeda. Prosedur
dial1,dial2 dan dial3 melakukan tugas yang sama,
yang membedakan adalah nomor tujuan
pemanggilan. Gambar III.21 menunjukkan
diagram alir prosedur dial.
Gambar III.21 Diagram alir prosedur dial
IV. PENGUJIAN SISTEM
Pada pengujian tiap bagian sistem,
diketahui bahwa tiap bagian sistem telah bekerja
dengan baik. Sehingga pada bagian ini yang diuji
adalah konektivitas keseluruhan rangkaian dan
bagaimana mode-mode yang dikirimkan dari
pusat kontrol dapat dijalankan o leh rangkaian
lampu lalu lintas.
Pengujian dilakukan dengan
menghubungkan semua rangkaian sesuai dengan
gambar Kemudian catudaya rangkaian sistem
lampu lalu lintas dihidupkan dan setelah waktu
tunda 12 detik sistem siap bekerja. Waktu tunda
12 detik in i digunakan untuk inisialisasi memori
dan menyalakan handphone. Demikian juga pada
pusat kontrol, harus diinisialisasi terlebih dahulu
sebelum pusat kontrol siap bekerja. Inisialisasi ini
meliputi pemilihan port serial yang digunakan dan
konfigurasi port serial. Dalam pengujian in i,
digunakan port COM1 dan baudrate 19200 bps.
Proses inisialisasi pusat kontrol ditunjukkan
gambar IV.12 sebagai berikut:
Gambar IV.12 Proses inisialisasi program pusat
kontrol
Selanjutnya koneksi port serial dibuka dengan
meng-click tombol ”Open Port” dan pusat
kontrol siap digunakan. Tampilan awal pusat
kontrol setelah konfigurasi d itunjukkan gambar
IV.14 sebagai berikut:
Gambar IV.14 Tampilan awal pusat kontrol
setelah inisialisasi
Dalam tampilan awal pusat kontrol, ada
3 menu yaitu call, end call dan setmode di setiap
traffic. Menu call digunakan untuk melakukan
panggilan ke nomor handphone traffic, menu End
Call digunakan untuk mengakhiri panggilan dan
menu set mode digunakan untuk mengeset mode
traffic. Menu set mode hanya bisa digunakan jika
sudah ada koneksi antara handphone pusat kontrol
dan hanphone traffic. Selain itu ada memo yang
digunakan untuk melihat data-data yang dikirim
ataupun diterima dari port serial dan menu mode
yang muncul ket ika tombol setmode diklik.
Untuk melakukan set mode ke lampu
lalu lintas, dilakukan pemanggilan terleb ih dahulu
ke nomor handphone traffic. Proses pemanggilan
ini membutuhkan waktu tunda sekitar 10 detik
sebelum terjadi koneksi. Gambar IV. 13
menunjukkan proses pemanggilan ke nomor
tujuan (traffic3).
Gambar IV.13 Proses pemanggilan nomor tujuan
ketika waktu tunda selesai, dilakukan cek status
handphone dengan perintah AT+CPAS. Jika
jawaban yang diberikan 4 berarti handphone
sedang melakukan panggilan.
Setelah koneksi terjadi, bisa dilakukan
pengesetan mode. Set mode dilakukan dengan
mengklik tombol set mode dan akan muncul
menu mode seperti ditunjukkan gambar IV.14
sebagai berikut:
Gambar IV.14 Tampilan menu mode
Untuk memilih mode, klik tombol mode yang
akan diset. Kode mode akan muncul di komponen
edit dan ketika tombol send diklik, data mode
akan dikirimkan satu per satu dimulai dari header
data. Tampilan program pusat kontrol ketika
pemilihan mode dan proses pengiriman data
ditunjukkan gambar IV.15 dan IV.16 sebagai
berikut:
Gambar IV.15 Proses pemilihan mode
Gambar IV.16 Proses pengiriman data mode
Data-data mode ini dikirimkan ke
handphone traffic menggunakan DTMF dengan
perintah at command AT+VTS. Sebelumnya
dilakukan pengesetan durasi tone yang dikirimkan
(dalam 0.1 s) dengan perintah AT+VTD=1.
Durasi tone diset 0.1 detik agar durasi tone yang
diterima handphone traffic tidak terlalu lama. Jika
tone diset melebihi 1 detik, mikrokontroler akan
mengenalinya sebagai 2 data yang berbeda
sehingga data yang dikirimkan menjadi salah.
Setiap pengiriman data
(AT+VTS=<data>) akan mendapat jawaban OK
jika data terkirim dan ERROR jika data tidak
berhasil dikirimkan. Kegagalan in i terjad i karena
panggilan sudah diakhiri handphone traffic yang
disebabkan header data yang diterima salah.
Contoh kegagalan pengiriman data ditunjukkan
gambar IV.17 sebagai berikut:
Gambar IV.17 Tampilan memo ket ika terjad i
kegagalan pengiriman data
Jika pengiriman data sudah selesai, panggilan
diakhiri dengan menekan tombol End Call.
Prosedur tombol End Call mengirimkan perintah
at command AT+CHUP unruk mengakhiri
panggilan.
Pada bagian sistem lampu lalu lintas,
ketika ada panggilan masuk pada handphone,
mikrokontroler mengirimkan perintah at
command ATA untuk mengangkat panggilan.
Selanjutnya mikrokontroler menunggu data dtmf
dari DTMF dekoder. Ketika data masuk, karater
pertama dan kedua (header) dicek. Jika header
data sama dengan kata kunci maka
mikrokontroler menunggu data selanjutnya dan
jika tidak sama, panggilan akan diakhiri dengan
perintah at command AT+CHUP.
Pengujian pada sistem lampu lalu lintas
menunjukkan panggilan yang masuk langsung
diterima. Data mode yang diterima dikeluarkan
melaui port 2 mikrokontroler 1 dan diterima
memalu i port 1 mikrokontroler 2. Mode yang ada
pada port 2 mikrokontroler 1 menjadi acuan bagi
mode yang dijalankan. Ketika pusat kontrol
mengeset mode kuning FF, pada lampu lalu lintas
juga berjalan mode kuning FF yang ditandai
dengan lampu kuning menyala flip-flop.
Demikian juga pada mode-mode lainnya, dimana
data mode yang dikirim pusat kontrol dapat
diterima dan dijalankan pada lampu lalu lintas.
Gambar bagian sistem lampu lalu lintas dan pusat
kontrol ditunjukkan gambar IV.18 dan IV.19
sebagai berikut:
Gambar IV.18 Sistem lampu lalu lintas
Gambar IV.19 Pusat kontrol
Namun demikian, ada beberapa batasan
agar sistem dapat bekerja maksimal. Batasan-
batasan tersebut diantaranya:
Waktu tunda pengiriman data DTMF
minimal 2.5 detik dan maksimal 30 detik.
Jika waktu tunda pengiriman data DTMF
kurang dari 2.5 detik, penerima DTMF hanya
akan mengenali data yang pertama dikirim.
Satu data berikutnya yang dikirim tidak
terdeksi (hilang). Jika waktu tunda
pengiriman lebih dari 30 detik, data yang
dikirimkan dianggap header pertama
kelompok data berikutnya.
Waktu tunda antara panggilan satu dengan
panggilan berikutnya ke nomor tujuan yang
sama minimal 30 detik. Hal ini d isebabkan
mikrokontroler masih dalam prosedur
interupsi dari penerimaan data DTMF
panggilan sebelumnya, sehingga panggilan
yang datang tidak dikenali.
V.1. Kesimpulan
Dari hasil pembuatan prototipe sistem
lampu lalu lintas terpadu dapat disimpulkan
bahwa:
1. Protipe sistem lampu lalu lintas terpadu
sudah dapat bekerja dengan baik, dimana
data mode yang dikirimkan oleh server
dapat diterima pada bagian lampu lalu
lintas yang ditandai dengan perubahan
mode pada lampu lalu lintas tersebut.
2. Agar data yang dikirimkan dapat
diterima dengan benar oleh sistem lampu
lalu lintas, pengiriman data dilakukan
dengan waktu tunda minimal 2.5 detik.
DAFTAR PUS TAKA
Faiz,(2008),‟ Global System for Mobile
Communication (GSM)‟
,www.purwakarta.org, d idownload tanggal
10 Juni 2008
Gunadarma Staff, „Daerah Operasi Transistor’,
www.staffsite.gunadarma.ac.id,
didownload tanggal 20 Juni 2008
Millman Jacob,(1987),’Mikro-Elektronika: Sistem
Digital dan Rangkaian Analog’
,Jakarta:Erlangga
Mitel, (1995),‟MT8870D/MT8870D-1 Integrated
DTMF Receiver’,
www.datasheetcatalog.com, d idownload
tanggal 10 Jun i 2008
Noname,(2008),’Comport’,
www.winsoft.sk/comport.htm, d idownload
tanggal 6 Mei 2008
Prasetia R, (2004) „Teori dan Praktek Interfacing
Port Paralel dan Port Serial Komputer
dengan Visual Basic 6.0 „, Yogyakarta :
Andi
Putro, A.E,(2002), „Belajar Mikrokontroler
AT89C51/52/55: Teori dan Aplikasi’,
Edisi 2,Yogyakarta: Gava Media
Siemens AG, (2001), ‘AT Command Set for
Siemens Mobile Phones and
Modems‟, Munich
Upit ,(2007), „Aplikasi DTMF sebagai Home
Controler Dengan Menggunakan
Handphone’,
http://my.opera.com/upit, didownload
tanggal 10 Jun i 2008
top related