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