sistem keamanan pintu gerbang berbasis …/sistem... · bagi mahasiswa dan pembaca lainnya ......

SISTEM KEAMANAN PINTU GERBANG BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89S51 MELALUI ANTAR MUKA PORT

SERIAL

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Mamenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya

Program Diploma III Ilmu Komputer

Oleh :

AGUS PUTRANTO

M3307003

PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010

ii

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini sangat pesat,

terutama di bidang teknologi mengakibatkan beberapa efek yang mempengaruhi

kehidupan masyarakat untuk melangkah lebih maju (modernisasi), berfikiran

praktis dan simple. Hal semacam ini memerlukan sarana pendukung yang

sederhana, praktis dan berteknologi tinggi. Salah satunya teknologi komputer

yang berperan disegala bidang kehidupan manusia. Sistem keamanan pintu

merupakan sebuah sistem yang penting, di mana untuk membuka pintu

tersebut hanya orang tertentu yang memiliki akses yang dapat keluar masuk.

Sistem keamanan pintu banyak digunakan dalam segala bidang, misalnya

pintu gerbang sebuah pabrik.

Sebuah pabrik yang berproduksi dalam jumlah banyak, pasti memiliki

sejumlah kendaraan yang banyak untuk menunjang proses distribusi barang.

Setiap saat, kendaraan-kendaraan tersebut keluar dan masuk pabrik dengan

jumlah, tujuan dan waktu yang berbeda-beda. Untuk mengawasi sejumlah

kendaraan, tentu kurang baik jika hanya ditangani oleh penjaga gerbang saja. Hal

ini memiliki kekurangan yang mungkin dapat terjadi misalnya, penjaga harus

memeriksa setiap sopir yang keluar masuk pabrik membawa kendaraan, penjaga

harus membuka dan menutup pintu gerbang setiap kali ada kendaraan yang

hendak masuk maupun keluar pabrik. Untuk menanggulangi hal tersebut, pihak

perusahaan harus menambah pengeluaran untuk membayar sejumlah petugas

penjaga pintu gerbang.

Dengan demikian, sangat berarti sekali jika proses pengawasan pintu

dibantu dengan penerapan teknologi, agar efisiensi dan proses pengawasannya

lebih terstruktur dan baik. Suatu teknik komunikasi data serial asinkron dapat

dilakukan antara mikrokontroler AT89S51 dengan komputer melalui RS-232.

Berdasarkan permasalahan tersebut maka dibuat suatu sistem keamanan pintu

gerbang berbasis AT89S51 dengan visual basic melalui antarmuka port serial.

iii

Alat ini menjadi salah satu solusi untuk lebih meminimalkan peran petugas

pengawas pintu, dikarenakan sebagian tugas lainnya digantikan oleh sistem

terprogram.

Komunikasi serial antara mikrokontroler dengan komputer digunakan

dalam sistem sekuritas karena mempunyai beberapa keunggulan yaitu mudah,

cepat dan akurat dalam mengolah data dan menyimpannya, serta harga yang

terjangkau. Maka dibuatlah sistem keamanan pintu gerbang berbasis

mikrokontroler AT89S51 melalui port serial.

B. Rumusan Masalah

Untuk memudahkan pembahasan masalah dan pemahamannya, maka

dapat dirumuskan bagaimana membuat rancang bangun sistem keamanan pintu

gerbang berbasis Mikrokontroler AT89S51 melalui antar muka port serial dengan

visual basic?

C. Batasan Masalah

Pembatasan masalah dalam hal ini adalah merancang dan merealisasikan

alat yang dapat melakukan pengontrolan pintu gerbang dengan fasilitas com

serial pada komputer. Adapun spesifikasi alat yang dirancang adalah sebagai

berikut :

1. Bahasa Pemrograman yang digunakan adalah Bahasa pemrograman

bascom dan visual basic.

2. Data yang disimpan berupa id, nama, tanggal, jam dan pass key.

3. Teknik antarmuka dengan menggunakan port serial (Serial Com).

D. Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah tersebut diatas, maka tujuan dari pembuatan

tugas akhir ini adalah dapat menunjukkan prinsip kerja sistem mikrokontroler

untuk membuka pintu gerbang dengan password melalui antar muka port serial.

E. Manfaat

iv

Manfaat dari tugas akhir pembuatan Sistem Keamanan Pintu Gerbang

Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Melalui Antar Muka Port Serial yaitu sebagai

berikut :

1. Bagi Penulis

Alat tersebut direalisasikan dalam bentuk fisik sehingga dapat bermanfaat

bagi perkembangan dunia teknologi sebagai sistem sekuritas pada pintu

gerbang pabrik.

2. Bagi Masyarakat

Diharapkan dapat menjadi solusi sehingga dapat dimanfaatkan untuk

sekuritas pintu gerbang pada pabrik ataupun industri.

3. Bagi Mahasiswa dan Pembaca Lainnya

Merupakan tambahan referensi bacaan dan informasi khususnya bagi

mahasiswa jurusan Teknik Komputer yang sedang menyusun tugas akhir.

F. Metodelogi Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data yang digunakan dalam pembuatan Tugas Akhir

ini adalah metode literatur. Metode literatur merupakan studi pustaka untuk

menambah pengetahuan penulis dengan membaca literatur berupa buku, data dari

internet yang dapat menunjang pembuatan tugas akhir serta penulisan laporan

tugas akhir.

G. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudahkan dalam pemahaman isi dari tugas akhir ini maka

diuraikan penulisan tugas akhir ini terdiri dari 5 bab diamana sistematika

pembahasannya adalah :

Bab I Pendahuluan

Berisi tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan

masalah, tujuan, manfaat, metodelogi penelitian, sistematika

penulisan dari tugas akhir.

Bab II Landasan Teori

v

Berisi tentang dasar teori mengenai peralatan baik software

maupun hardware yang mendukung untuk perancangan tugas

akhir.

Bab III Perancangan dan Realisasi

Berisi mengenai dasar-dasar dari perancangan alat serta prinsip

kerja masing-masing sistem.

Bab IV Hasil dan Pengujian

Berisi mengenai hasil perancangan serta pengujian sistem dan

pembahasan.

Bab V Penutup

Berisi mengenai kesimpulan dan saran.

vi

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Komponen Elektronika

1. Keypad

Keypad sering digunakan sebagai suatu input pada beberapa peralatan

yang berbasis mikrokontroler. Keypad sesungguhnya terdiri dari sejumlah saklar,

yang terhubung sebagai baris dan kolom dengan susunan seperti yang ditunjukkan

pada gambar 2.1. Agar mikrokontroler dapat melakukan scan keypad, maka port

mengeluarkan salah satu bit dari 3 bit yang terhubung pada kolom dengan logika

low (0) dan selanjutnya membaca 4 bit pada baris untuk menguji jika ada tombol

yang ditekan pada kolom tersebut. Sebagai konsekuensi selama tidak ada tombol

tidak ada yang ditekan, maka mikrokontroler akan melihat sebagai logika high (1)

pada setiap pin yang terhubung ke baris. (http://delta-electronic.com/, 2010)

Gambar 2.1 Rangkaian interface keypad 3x4

2. Seven Segmen

Ditinjau dari bahannya, ada dua jenis penampil seven segmen yang

berkembang saat ini, yaitu jenis LED (light emiting diode) dan LCD (liquid

crystal display). Ditinjau dari segi polaritasnya, kedua jenis tersebut memiliki

Baris 1

Baris 1

Baris 1

Baris 1

Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3

vii

konfigurasi common anoda (CA) dan common katoda (CC). Untuk tipe CA

memiliki polaritas positif (+) yang menyatu, sedangkan untuk CC polaritas negatif

(-) yang menyatu. Keduanya memiliki perbedaan dalam memberi catu daya.

Konfigurasi dari led seven segment ditunjukkan pada gambar 2.2.

Gambar 2.2 Konfigurasi seven segmen

Setiap penampil seven segmen memerlukan logika H dan L untuk

menyalakannya sehingga diperlukan setidaknya tujuh bit untuk memberikan

tampilan pada ruas angka dan satu bit untuk tanda titik.

(http://en.wikipedia.org/wiki/Seven-segment_display,2010).

3. IC LM7805

LM78xx merupakan seri IC untuk regulator tegangan tetap positif.

Regulator adalah rangkaian regulasi atau pengatur tegangan keluaran dari sebuah

catu daya agar efek dari naik atau turunnya tegangan jala-jala tidak mempengaruhi

tegangan catu daya sehingga menjadi stabil. IC LM7805 ( Integrated Circuit

LM7805) merupakan regulator untuk mendapatkan tegangan 5 volt. Komponen

ini memiliki 3 pin (kaki). (http://en.wikipedia.org/wiki/LM7805, 2010)

Gambar 2.3 Bentuk IC LM7805

(Sumber http://p_musa.staff.gunadarma.ac.id/, 2010)

viii

4. IC NE555

IC NE555 mempunyai 8 pin (kaki), IC ini digunakan sebagai Timer

(Pewaktu).

Gambar 2.4 PIN IC NE555

Tabel 2.1 Fungsi Masing-masing PIN (Kaki) IC NE555

PIN KETERANGAN

1 Ground (0V), adalah pin input dari sumber tegangan DC paling negatif.

2 Trigger, input negatif dari lower komparator (komparator B) yang menjaga osilasi tegangan terendah kapasitor pada 1/3 Vcc dan mengatur RS flip-flop.

3 Output, pin keluaran dari IC 555.

4 Reset, adalah pin yang berfungsi untuk me reset latch didalam IC yang akan berpengaruh untuk me-reset kerja IC. Pin ini tersambung ke suatu gate (gerbang) transistor bertipe PNP, jadi transistor akan aktif jika diberi logika low. Biasanya pin ini langsung dihubungkan ke Vcc agar tidak terjadi reset.

5 Control voltage, pin ini berfungsi untuk mengatur kestabilan tegangan referensi input negative (komparator A). Pin ini bisa dibiarkan tergantung (diabaikan), tetapi untuk menjamin kestabilan referensi komparator A, biasanya dihubungkan dengan kapasitor berorde sekitar 10 nF ke pin ground.

6 Threshold, pin ini terhubung ke input positif (komparator A) yang akan me-reset RS flip-flop ketika tegangan pada pin ini mulai melebihi 2/3 Vcc.

7 Discharge, pin ini terhubung ke open collector transistor internal (Tr) yang emitternya terhubung ke ground. Switching transistor ini berfungsi untuk meng-clamp node yang sesuai ke ground pada timing tertentu.

8 Vcc, pin ini untuk menerima supply DC voltage. Biasanya akan bekerja optimal jika diberi 5V s/d 15V. Supply arusnya dapat dilihat di datasheet, yaitu sekitar 10mA s/d 15mA.

(http://en.wikipedia.org/wiki/NE555, 2010)

ix

5. Relay

Relay merupakan suatu komponen (rangkaian) elektronika yang bersifat

elektronis dan sederhana serta tersusun oleh saklar, lilitan, dan poros besi. Cara

kerja komponen ini dimulai pada saat mengalirnya arus melalui koil, lalu

membuat medan magnet sekitarnya sehingga dapat merubah posisi saklar yang

ada di dalam relay tersebut, sehingga menghasilkan arus listrik yang lebih besar.

(http://en.wikipedia.org/wiki/RELAY, 2010)

Keuntungan menggunakan relay diantaranya adalah dapat switch AC dan DC,

switch tegangan tinggi, relay pilihan yang tepat untuk switching arus yang besar,

relay dapat switch banyak kontak dalam satu waktu. Relay dalam mempunyai

keuntungan juga mempunyai kekurangan, kekurangan pemakaian relay

diantaranya adalah relai ukurannya lebih besar dari transistor, tidak dapat switch

dengan cepat, relay membutuhkan daya lebih besar dibanding transistor,

membutuhkan arus input yang besar. Relay mempunyai susunan kontak dalam

mendapat aliran listrik.

Susunan kontak pada relay adalah :

Normally open : relay akan menutup bila dialiri arus listrik.

Normally close : relay akan membuka bila dialiri arus listrik.

Changeover : relay memiliki kontak tengah yang akan melepaskan diri

dan membuat kontak lainnya berhubungan.

(sumber http://p_musa.staff.gunadarma.ac.id/, 2010)

Gambar 2.5 Bentuk dan simbol relay

x

6. Catu Daya

Catu daya merupakan sebuah bagian yang dapat mencatu listrik ke bagian

yang lain, yang mengubah tegangan AC menjadi DC dan menjaga tegangan

output konstan dalam batas-batas tertentu. Secara umum catu daya terdiri dari

transformator, penyearah, penyaring (filter) dan peregulasi (regulator). Secara

umum blok catu daya terlihat pada gambar 2.6 berikut ini :

Sumber Tegangan Tegangan AC DC

Gambar 2.6 Blok diagram catu daya

Tegangan 220 volt yang berasal dari jala-jala PLN masuk ke transformator step

down dan diturunkan tegangannya sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan.

Tegangan bolak balik ini kemudian disearahkan oleh rangkaian penyearah

gelombang penuh untuk diubah menjadi tegangan DC. Tegangan output dari

penyearah merupakan tegangan searah yang masih berdenyut atau masih

berfluktuasi. Fluktuasi tegangan ini dapat diperkecil dengan dilewatkan ke

rangkaian penyaring (filter). Regulator diperlukan untuk menjaga tegangan output

tetap stabil, tidak terpengaruh oleh perubahan-perubahan yang terjadi. Tegangan

output transformator ditentukan oleh banyaknya lilitan primer dan lilitan sekunder

dari transformator. (Prihono, 2009)

7. Motor DC

Motor DC adalah alat yang dapat mengubah daya listrik DC menjadi daya

mekanik. Apabila pada penghantar yang dialiri listrik dan terletak diantara dua

buah kutub magnet (kutub utara dan kutub selatan). Maka pada penghantar

tersebut akan terjadi gaya yang menggerakkan penghantar tersebut. Suatu

kumparan yang terletak dalam medan magnet yang arah arus dari kedua

sisinya berlawanan sehingga arah gerak terhadap putaran berbeda selanjutnya

akan menghasilkan gaya gerak putar atau kopel. Semakin besar arusnya

maka akan semakin besar kopelnya, juga jika gaya magnetnya makin kuat

Transformator Penyearah Penyaring Peregulasi

xi

kopelnya makin berat. Jika kumparan terletak diantara kutub magnet yang sedang

berputar maka pada kumparan tersebut akan timbul suatu tegangan dari luar yang

disebut gaya gerak listrik (ggl) lawan. Besar kecilnya ggl lawan tergantung

dari tahanan jangkarnya.

Konstruksi motor DC terdiri atas beberapa bagian yang meliputi

badan motor, inti kutub magnet, sikat-sikat, komutator, dan jangkar. Gambar

motor dc seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Bagian Motor Arus Searah

Gambar 2.7 menunjukkan adanya interaksi kedua medan magnet akan

menimbulkan medan magnet yang tidak seragam sehingga timbul gaya (F)

yangakan menghasilkan torsi (T) dan akan memutar jangkar. Arah dari garis-

garis gaya (fluks) medan magnet yang dihasilkan oleh kutub, arah arus yang

mengalir pada penghantar dan arah dari gaya, saling tegak lurus.

Gambar 2.8 Interaksi kedua medan menghasilkan gaya

(http://innovativeelectronics.com/, 2010)

8. Sensor Inframerah

Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah

sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan

bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang

mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.

Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai

pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem. Pemancar pada

sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian

xii

yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah,

sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau

inframerah module yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang

dikirimkan oleh pemancar.

Infra merah cukup efektif digunakan jika alat yang dikontrol terdapat pada lokasi

yang sama dan tidak terlalu jauh (kurang lebih tiga sampai lima meter dan tidak

ada penghalang). (http://ittelkom.ac.id/library/, 2010)

Gambar 2.9 Led Inframerah dan Fototransistor

9. MAX 232

IC MAX232 adalah komponen untuk mengubah sinyal dari RS232 ke sinyal

TTL yang bisa diolah oleh mikrokontroler. IC ini berguna untuk membuat

komunikasi data antara komputer (atau alat lain yang menggunakan RS232)

dengan mikrokontroler. Konfigurasi sirkuit dari IC MAX232 ditunjukkan pada

gambar 2.10.

Gambar 2.10 Konfigurasi sirkuit IC MAX232

(http://www.indorobotika.com/, 2010)

B. Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 merupakan mikrokomputer CMOS 8 bit

dengan 4Kbyte Flash “Programable and Erasable Read Only Memory”

(PEROM) berteknologi memori non-volatile (isi memori tidak akan hilang

xiii

saat tegangan catu daya dimatikan). Memori ini biasa digunakan untuk

menyimpan instruksi (perintah) berstandar MCS-51 sehingga memungkinkan

mikrokontroler ini untuk bekerja dalam mode single chip operation (mode

operasi keping tunggal) yang tidak memerlukan memori luar untuk

menyimpan kode sumber sebagai perintah menjalankan mikrokontroler.

Mikrokontroler telah menyediakan berbagai macam aplikasi mulai dari

port parallel, timer, counter serta komunikasi serial. Komunikasi serial pada

mikrokontroler banyak digunakan dalam pengiriman dan penerimaan data.

Aplikasi dari sistem ini antara lain pada interfacing serial. Mikrokontroler MCS-

51 merupakan sebuah chip semikonduktor yang terintregasi dan merupakan jenis

mikrokontroler yang di dalamnya dilengkapi dengan :

1. Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit.

2. Osilator internal dan rangkaian pewaktu.

3. RAM internal 128 byte (on chip).

4. Empat buah programmable I/O, masing-masing terdiri atas 8 buah jalur I/O.

5. Dua buah timer/counter 16 bit.

6. Enam buah jalur interupsi (dua timer, dua counter/interupt, satu serial, satu

reset).

7. Satu buah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.

8. 4 kbyte memori program.

9. Kemampuan melakukan operasi perkalian, pembagian dan operasi boolean.

Gambar 2.11 Diagran bus mikrokontroler

Susunan pin mikrokontroler MCS-51 ditunjukkan pada gambar 2.12 (AT89S51

Data Sheet).

xiv

Gambar 2.12 Susunan pin-pin mikrokontroler MCS-51

Gambar 2.12 merupakan merupakan susunan pin-pin mikrokontroler MCS-51

dengan tipe mikrokontroler AT89S51, pejelasan dari masing-masing pin adalah

adalah sebagai berikut :

1. Pin 40 sama dengan Vcc, masukan catu daya +5 volt DC.

2. Pin 20 sama dengan Vss (GND) , masukan catu daya 0 volt DC.

3. Pin 32-39 merupakan pin P0.0-P0.7, port input dan output delapan bit dua

arah yang juga dapat berfungsi bus data dan bus alamat bila

mikrokontroler menggunakan memori eksternal.

4. Pin 1-8 merupakan pin P1.0-P1.7, port input/output dua arah delapan bit

dengan internal pull up.

5. Pin 10-17 merupakan P3.0-P3.7, port input/output dua arah delapan bit,

selain via port 3 juga memiliki alternatif fungsi sebagai :

a) RXD (pin 10) = port komunikasi input serial.

b) TXD (pin 11) = komunikasi output serial.

c) INTO (pin 12) = saluran interupsi eksternal 0 (aktif rendah).

d) INT1 (pin 13) = saluran interupsi eksternal 1.

e) T0 (pin 14) = input timer 0.

f) T1 (pin 15) = input timer 1.

g) WR (pin 16) = berfungsi sebagai sinyal kendali tulis, saat prosesor

akan menulis data ke memori I/O luar.

xv

h) RD (pin 17) = berfungsi sebagai sinyal kendali baca, saat prosesor

akan membaca data ke memori I/O luar.

6. Pin 9 merupakan reset, berfungsi untuk mereset AT89S51 ke keadaan

awal.

7. Pin 30 merupakan ALE (Address Latch Enable), berfungsi menahan

sementara alamat byte rendah pada proses pengalamatan ke memori

eksternal.

8. Pin 29 merupakan PSEN (Program Store Enable), sinyal pengontrol yang

berfungsi untuk membaca program dari memori eksternal.

9. Pin 31 merupakan EA untuk pilihan program, menggunakan program

internal atau eksternal. Bila “0”, maka digunakan program eksternal.

10. Pin 19 XTAL1, masukan ke rangkaian osilator internal. Sumber osilator

atau quarts crystal dapat digunakan.

11. Pin 18 XTAL2, masukan ke rangkaian osilator internal, koneksi quarts

crystal atau tidak dikoneksikan apabila digunakan eksternal osilator.

SFR (Special Function Register)

SFR atau register fungsi khusus merupakan suatu daerah RAM

dalam IC keluarga MCS51 yang digunakan untuk mengatur perilaku MCS51

dalam hal-hal khusus, misalnya tempat untuk berhubungan dengan port

paralel P1 atau P3, dan sarana input/output lainnya, tapi tidak umum dipakai

untuk menyimpan data seperti layaknya memori-data. SFR dalam RAM

internal menempati lokasi alamat 80h sampai FFh. Masing-masing register

pada SFR ditunjukkan dalam tabel 2.2, yang meliputi simbol, nama dan

alamatnya.

Tabel.2.2 Special Funtion Register

Simbol Nama Alamat Acc Akumulator E0h B B register F0h PSW Program Status Word D0h SP Stack Pointer 81h DPTR (DPH)

Data Pointer 16 Bit DPL Byte rendah

82h

xvi

(DPL) DPH Byte tinggi 83h P0 Port 0 80h P1 Port 1 90h P2 Port 2 A0h P3 Port 3 B0h IP Interupt Priority Control B8h IE Interupt Enable Control A8h TMOD Timer/Counter Mode Control 89h TCON Timer/Counter Control 88h TH0 Timer/Counter 0 High byte 8Ch TL0 Timer/Counter 0 Low byte 8Ah TH1 Timer/Counter 1 High byte 8Dh TL1 Timer/Counter 1 Low byte 8Bh SCON Serial Control 98h SBUF Serial Data Buffer 99h PCON Power Control 87h

1. Acc digunakan sebagai register utama dalam proses aritmatik dan

penyimpanan data sementara. Program akumulator dituliskan A.

2. Register B digunakan selam operasi perkalian dan pembagian. Untuk

instruksi lain dapat diperlakukan sebagai stratch-pad.

3. Stack Pointer, merupakan register penunjuk alamat dari stack. Pada operasi

PUSH, POP, Ret dan CALL maka nilainya akan berubah sesuai dengan

alamat stack pada saat itu.

4. Data Pointer, merupakan register 16 bit yang digunakan sebagai penyimpan

alamat data.

5. Port 0 – Port 3, merupakan latches yang digunakan untuk menyimpan data

yang akan ditulis dari atau ke masing-masing port.

6. Serial Data Buffer, terdiri dua register yaitu penyangga pengirim (transmit

buffer) dan penyangga penerima (receive buffer). Pada saat data disalin ke

SBUF maka data sesungguhnya di kirim ke penyangga pengirim sedangkan

pada saat data disalin dari SBUF maka sebenarnya data tersebut berasal dari

penyangga penerima.

xvii

7. Control Register, register-register IP, IE, TMOD, SCON, TCON dan PCON

berisi bit-bit kontrol dan status untuk sistem interupsi, timer, counter dan port

serial.

(Tim Lab.Mikroprosessor BLPT Surabaya, 2007)

C. Sistem Komunikasi Serial

Dalam dunia komputer, port adalah satu set instruksi atau perintah sinyal

dimana mikroprosesor atau CPU menggunakannya untuk memindahkan data dari

atau ke piranti lain. Penggunaan umum port adalah untuk berkomunikasi dengan

printer, modem, keyboard dan display. Kebanyakan port komputer adalah berupa

kode digital, dimana tiap-tiap sinyal atau bit adalah berupa kode biner 0 atau 1.

Port parallel atau lebih dikenal port printer mentransfer berupa bit secara

bersamaan, sementara serial port mentransfer satu bit setiap saat.

Port serial (COM) berfungsi sebagai port antarmuka untuk pengendalian

terhadap sistem. Karena itu penting sekali untuk menyertakan setting hardware,

stop bits, parity bits, data bits dan property control komunikasi lain yang berperan

dalam komunikasi serial, hal ini ditunjukkan gambar 2.13.

Gambar 2.13 Paket data pada komunikasi serial

Port serial pada mikrokontroler dapat digunakan dalam mode full duplex,

artinya dapat menerima dan mengirim data secara bersamaan. Penerimaan dan

pengiriman data port serial melalui sebuah register yang disebut SBUF pada

penerimaan dan pengiriman data serial (Serial Data Buffer). Dengan adanya

SBUF, maka dimungkinkan juga untuk melakukan pembacaan dan pengiriman

xviii

data lebih dari satu byte data yang datang atau terkirim secara terpisah dan

berurutan.

Buffer RS-232 modul antarmuka dengan komputer direalisasikan melalui

port serial melalui pluk DB9 femail sebagai antarmuka dikarenakan kemudahan

dalam penggunaannya dimana hanya memerlukan satu buah IC voltage transistor

MAX232 dan beberapa kapasitor sebagai converter level tegangan komputer

kearah TTL dan sebaliknya. Gambar 2.14 menunjukkan permukaan dari DB9

femail, sedangkan fungsi masing-masing pin ditunjukkan pada tabel 2.3.

Gambar 2.14 DB9 femail

Tabel 2.3 Fungsi kaki-kaki DB9 standart RS232

No. Kaki Fungsi Sinyal Keterangan 1 CD Carrier Detect 2 RxD Receive Data 3 TxD Transmit Data 4 DTR Data Terminal Ready 5 SG/GND Sistem Ground 6 DSR Data Set Ready 7 RTS Request to Send 8 CTS Clear to Send 9 RI Ring Indikator

Level tegangan dari serial port berkisar dari -3V sampai -15V untuk nilai “high”

atau logika “1” dan level tegangan berkisar dari +3V sampai +15V untuk nilai

“low” atau logika “0”. Tegangan mendekati nol tidak berlaku untuk komunikasi

serial port. Untuk menjembatani perbedaan tersebut maka dipergunakan RS232

dengan IC MAX232. Berdasarkan dari penjelasan diatas dapat disimpulkan ada

empat hal pokok yang diatur dalam standar komunikasi serial antara lain :

1. Level tegangan yang dipakai.

2. Baudrate (kecepatan pengiriman data).

xix

3. Format dan panjang data.

4. Sinkronisasi (keserempakan).

(http://www.ittelkom.ac.id/library/, 2010)

D. Program Antarmuka Menggunakan Visual Basic

Microsoft Visual Basic (sering disingkat sebagai VB) merupakan sebuah

bahasa pemrograman yang cukup populer dan mudah untuk dipelajari. Visual

Basic menggunakan bahasa BASIC (Beginners All-Purpose Symbolic Instruction

Code) yang merupakan salah satu bahasa pemrograman tingkat tinggi dan

menawarkan pengembangan aplikasi komputer akses ke beberapa basis data salah

satunya menggunakan ActiveX Data Object (ADO). Keuntungan Visual basic

adalah bahasa yang sederhana, Visual basic sangat populer maka sangat banyak

sumber-sumber yang digunakan untuk belajar dan mengembangkan kemampuan.

Untuk pengaksesan port serial kita dapat mengaksesnya secara langsung

melalui register UART atau menggunakan kontrol MSComm yang telah

disediakan visual basic.

a. Pengaksesan secara langsung melalui register UART

Saluran yang digunakan UART untuk komunikasi baik untuk pengiriman

maupun penerimaan data adalah salura RxD dan saluran TxD serta saluran untuk

kontrol yaitu DCD, DSR, RTS, CST, DTR dan RI. Saluran-saluran ini ada yang

input dan ada yang output. Kecuali saluran RxD saluran-saluran ini dapat diakses

secara langsung melalui register UART. Berikut adalah tabel alamat dan lokasi bit

saluran tersebut pada register UART.

Tabel 2.4 Alamat dan lokasi bit pada register UART

Nama Pin Nomor pin DB9 Com1 Com2 Bit Arah TxD 3 3FBh 2FBh 6 Output DTR 4 3FCh 2FCh 0 Output RTS 7 3FCh 2FCh 1 Output CTS 8 3Feh 2Feh 4 Input DSR 6 3FEh 2FEh 5 Input RI 9 3FEh 2FEh 6 Input

DCD 1 3FEh 2FEh 7 Input

xx

Untuk dapat mengaksesnya dapat menggunakan fungsi port_out dan port_in yang

terdapat pada port_io.dll dan untuk menset atau mengclear bit-bit tertentu dapat

menggunakan prosedur set_bit atau clear_bit.

b. Pengaksesan dengan menggunakan kontrol MSComm

Kontrol MSComm menyediakan fasilitas komunikasi antara program aplikasi

yang kita buat dengan port serial untuk mengirim/menerima data melalui port

serial. Setiap MSComm hanya menangani satu port serial. Properti yang sering

dipakai dalam MSComm adalah :

CommPort : Digunakan untuk menentukan nomor port serial yang akan dipakai.

Setting : Digunakan untuk menset nilai baudrate, pariti, jumlah bit data dan

jumlah bit stop.

PortOpen : Digunakan untuk membuka atau menutup port serial yang

dihubungkan dengan MSComm.

Input : Digunakan untuk mengambil data string yang ada pada buffer

penerima.

Output : Digunakan untuk menulis data string pada buffer kirim.

MSComm hanya mempunyai satu even yaitu even OnComm. Even

OnComm dibangkitkan jika nilai properti dari CommEvent berubah yang

mengindikasikan telah terjadi even pada port serial baik even komunikasi maupun

error. (Retna Prasetia, 2004)

E. Basis Data MS Access

Microsoft Access merupakan salah satu software yang tercakup dalam satu

paket Microsoft Office yang digunakan untuk mengolah basis data (database).

Microsoft Access merupakan pengolah database yang berjalan dibawah sistem

operasi windows. Database merupakan suatu tempat untuk menyimpan data. Pada

sebuah database bisa terdapat satu atau lebih tabel dan query. Operasi yang

biasanya dilakukan pada database berhubungan erat dengan pengaksesan tabel

atau query.

xxi

Gambar 2.15 Tampilan Microsoft Acces

Database atau basis data adalah kumpulan data yang berhubungan dengan suatu

objek, topik atau tujuan tertentu. Database pada access terdiri atas satu atau

beberapa tabel, query, form, report, page, macro dan modul.

1. Table, berupa tabel kumpulan data yang merupakan komponen utama dari

suatu database.

2. Queries, digunakan untuk mencari dan menampilkan data yang memenuhi

syarat tertentu dari satu tabel atau lebih, mengupdate atau menghapus

beberapa record data pada saat yang sama, menjalankan perhitungan terhadap

sekelompok data. Query itu ada beberapa jenis yaitu :

a. Select Query untuk menampilkan data.

b. Crosstab Query untuk merancang query dengan tampilan spreadsheet..

c. Make-Table Query untuk menyimpan data hasil query kedalam table baru.

d. Update Query untuk mengupdate nilai dari suatu record atau field.

e. Append Query untuk memasukan data hasil query kedalam table.

f. Delete Query untuk menghapus data pada table.

3. Form, digunakan untuk menampilkan data, mengisi data dan mengubah data

yang ada di dalam tabel.

xxii

Gambar 2.16 Tool Box Common Button

4. Reports, digunkan untuk menampilkan laporan hasil analisa data.

5. Pages, Digunakan untuk membuat halaman web (page) berupa data access

page yang dapat ditempatkan diserver.

6. Macros, untuk mengoptimalkan perintah-perintah yang sering digunakan

dalam mengolah data.

7. Module, digunakan untuk perancangan berbagai modul aplikasi pengolahan

database tingkat lanjut sesuai kebutuhan. Module ini berisi kode visual basic.

(Budi Permana, 2002)

xxiii

BAB III

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

A. Deskripsi Sistem

Sistem ini merancang sebuah sistem sekuritas pintu gerbang menggunakan

mikrokontroler AT89S51 dan visual basic. Sistem ini terdiri atas dua bagian

utama, dimana masing-masing bagian tersusun atas komponen perangkat keras

(hardware) dan komponen perangkat lunak (software).

Bagian pertama adalah bagian yang dipasang dilokasi (di dekat) pintu

gerbang pabrik. Tugas dari bagian ini adalah menerima masukkan password yang

diketikkan oleh sopir, lalu memverifikasi apakah data password itu benar atau

salah. Jika password benar, maka palang pintu akan membuka, dan data password

akan dikirim ke komputer dan setelah sensor inframerah terlewati maka pintu

akan menutup kembali. Bagian pertama ini dibuat dua buah yakni satu untuk jalur

masuk dan satu lagi untuk jalur keluar pabrik.

Bagian kedua adalah bagian yang berbasis PC. Bagian ini berada di lokasi

yang relatif jauh dari pintu gerbang (biasanya di ruang kontrol). Tugas dari bagian

ini adalah menerima data password sopir yang dikirim secara serial oleh bagian

pertama. Data yang telah diterima lalu diproses lebih lanjut untuk menghasilkan

informasi lebih, misalnya: data tentang identitas sopir, tanggal dan jam kejadian

masuk/keluar, lalu menyimpan semua data tersebut ke dalam suatu basis data

guna pembuatan pelaporan.

B. Diagram Blok Perancangan

Perancangan dalam pembuatan sistem ini meliputi dua bagian yaitu

perancangan perangkat keras dan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras

meliputi perancangan pengendali mikrokontroler AT89S51, perancangan

komunikasi serial dari alat ke komputer, perancangan pengontrol pintu gerbang

dengan relay, perancangan cara memasukkan password dengan keypad 3x4,

perancangan tampilan berupa seven segmen.

xxiv

Perancangan perangkat lunak meliputi semua program penunjang yang

digunakan untuk mengoperasikan pengendali mikrokontroler AT89S51 dan

pengendali komputer. Perangkat lunak ini akan mengatur keseluruhan kerja alat.

Gambar 3.1 Diagram blok sistem keseluruhan

Keypad digunakan sebagai input password yang ditampilkan pada seven segmen.

Input mikrokontroler AT89S51 untuk diproses oleh mikrokontoler sehingga

menghasilkan output. RS232 digunakan sebagai komunikasi serial dari

mikrokontroler ke komputer dan sebaliknya. Komputer digunakan sebagai

monitoring data dan juga pengendali sekuritas pintu menggunakan relay sebagai

saklar mekanis untuk membuka dan menutup pintu melalui program visual basic

menggunakan motor DC. Catu daya berfungsi untuk mensuplay tegangan +5 volt

dan +12 volt pada masing-masing bagian. Jadi cara kerja sistem keseluruhan pintu

akan membuka jika input password benar.

C. Analisa Kebutuhan

Dalam pembuatan alat sistem keamanan pintu gerbang ini memerlukan

beberapa perangkat hardware, software dan alat pendukung antara lain :

1. Hardware

a. Blok Sensor

Sensor yang digunakan adalah sensor infra merah yang mempunyai

jangkauan kurang lebih tiga sampai lima meter, berfungsi sebagai inputan

untuk menutup pintu.

KEYPAD AT89S51 7 SEGMEN

RS-232 KOMPUTER

RELAY MOTOR DC

xxv

b. Blok Mikrokontroler

Rangkaian pengendali dari alat yang berugas mengatur kerja rangkaian

dengan cara mengendalikan input output yang diberikan ke rangkaian

mikrokontroler.

c. Blok Display

Terdiri dari seven segmen yang berfungsi sebagai tampilan saat keypad

mendapat inputan berupa tekanan.

d. Blok Keypad

Digunakan keypad 3x4 yang berfungsi sebagai input tekan password dari

sopir yang akan diproses mikrokontroler.

e. Blok Komunikasi Serial

Menggunakan RS232 dan IC MAX232 yang berfungsi untuk komunikasi

serial secara asinkron.

f. Blok Catu Daya

Trafo digunakan untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang

diperlukan alat/rangkaian dari tegangan AC menjadi tegangan DC.

2. Software

a. Visio

Program yang digunakan untuk menggambar flowchart dari alat yang

dibuat.

b. Protel

Software yang digunakan untuk menggambar layout PCB dan rangkaian

skema.

c. Notepad

Merupakan software untuk menulis program.

d. Asm_51

Digunakan untuk mengubah file dengan ekstensi ASM menjadi ekstensi

HEX.

e. Aec_isp

Digunakan untuk mengambil file dengan ekstensi HEX dan memprogram

ke dalam mikrokontroler AT89S51.

xxvi

f. Visual Basic

Software untuk menampilkan dalam bentuk visual dalam PC.

3. Alat Pendukung

Alat pendukung yang digunakan dalam pembuatan alat sistem keamanan

pintu gerbang ini adalah solder, multimeter, obeng, bor, cutter, tang, minyak

damar (gondorukem), lotfett dan plastic still.

D. Alur Tahapan Pembuatan

Dalam perancangan dan pembuatan alat sistem keamanan pintu gerbang

tahapan yang dilakukan adalah membuat rancangan alat yang akan dibuat,

kemudian mencetaknya ke dalam pcb serta melubanginya. Kemudian memasang

setiap komponen dengan benar di pcb dan mensoldernya. Rangkaian minimum

sistem dibuat dan diuji juga dengan rangkaian tiap bloknya, pengisian program

dan dilakukan uji coba keseluruhan alat, jika kesalahan terjadi maka diperbaiki

dan diperiksa ulang. Setelah selesai alat dipasang dalam rangka yang telah dibuat.

Gambar 3.2 Tahapan Pembuatan Sistem Keamanan Pintu Gerbang

Membuat rangkaian dan mencetak pcb

Merangkai minimum

Merangkai blok catu daya, display, sensor,keypad, komunikasi serial

Pengujian tiap blok rangkaian

Menyatukan alat dengan rangka

Pengujian keseluruhan alat

Pengisian program

xxvii

E. Perancangan Perangkat Keras

Dalam pembuatan sistem keamanan pintu gerbang ini ada beberapa tahap

yang harus dilakukan. Tahap yang dilakukan antara lain merancang rangkaian

yang digunakan dan mencetak layout PCB. Dalam perancangan perangkat keras

ada beberapa rangkaian meliputi :

1. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Pengendali mikrokontroler merupakan modul utama di dalam pembuatan

sistem keamanan pintu ini. Untuk pengendali mikrokontroler ini terdiri IC

pengendali mikrokontroler AT89S51, osilator dan reset. Untuk osilator terdiri dari

sebuah kristal 11.0592 MHz dan dua buah kapasitor 33pF yang dihubungkan

dengan pin XTAL1 dan XTAL2. Untuk reset yang direalisasikan memiliki

kemampuan power on reset terdiri dari sebuah kapasitor 2.2uF dan sebuah resistor

2k2Ω. Port 0 dari pengendali mikrokontroler digunakan sebagai jalur komunikasi

tampilan seven segmen maka harus di pull-up terlebih dahulu dengan respack

10kΩ. Port 1 dari pengendali mikro digunakan sebagai masukan data dari

penekanan tombol keypad 3x4. Port 2 dari pengendalian mikro digunakan sebagai

keluaran dari alat seperti dihubungkan dengan driver pintu untuk membuka dan

menutup maupun seven segmen. Port 3 dari pengendalian mikro digunakan untuk

komunikasi serial. Mikrokontroler sebagai pengendali utama, artinya semua

sistem dikendalikan oleh mikrokontroler sesuai dengan yang diharapkan. Modul

rangkaian mikrokontroler ditunjukkan gambar 3.3.

xxviii

Gambar 3.3 Rangkaian mikrokontroler AT89S51

2. Komunikasi Serial

Komunikasi antara alat dengan komputer dilakukan secara serial,

dikarenakan adanya perbedaan level tegangan antara alat dan komputer, maka

dibutuhkan sebuah pengubah level tegangan. IC Max 232 digunakan sebagai

pengubah level tegangan.

Gambar 3.4 Rangkaian komunikasi serial RS 232

Komunikasi dilakukan secara asinkron. Untuk pengiriman data digunakan fasilitas

yang ada pada pengendali mikrokontroler yaitu pada port 3.0 (RXD) dan port 3.1

(TXD).

xxix

Gambar 3.5 Flow Chat Komunikasi Serial

3. Rangkaian Keypad

Keypad yang digunakan adalah keypad 3x4 artinya keypad yang terdiri

dari 4 baris dan 3 kolom. Jadi keypad ini mempunyai 12 buah tombol dengan

keluaran yang berbeda. Untuk membedakan angka satu dengan yang lain maka

dilakukan dengan menghubungkan multitester dengan keypad dengan menekan

salah satu tombol.

Gambar 3.6 Rangkaian keypad dengan mikrokontroler

Perancangan perangkat lunak untuk keypad harus didasarkan pada hasil

pengujian dan pada kaki mikrokontroler AT89S51, untuk mempermudah dalam

perancangan programnya maka dibuat inisial, misalnya :

Port 1.0 sama dengan Bar1, Port 1.1 sama dengan Bar2, Port 1.2 sama dengan

Bar3, Port 1.3 sama dengan Bar4, Port 1.4 sama dengan Col1, Port 1.5 sama

dengan Col2, Port 1.6 sama dengan Col3.

4. Display Seven Segmen

Jenis seven segmen yang digunakan yaitu common anoda sebab lebih

mudah jika dibandingkan dengan common katoda disesuaikan dengan jenis logika

mikrokontroler yaitu jika 1 berarti mati dan 0 berarti nyala. Seven segmen ini

pada mikrokontroler dihubungkan dengan port 0 (P0).

xxx

Gambar 3.7 Rangkaian Display Seven Segmen

5. Catu Daya

Catu daya yang digunakan adalah trafo step down yang berfungsi

menurunkan tegangan dari jala-jala PLN sesuai dengan kebutuhan. Arus yang

dihasilkan trafo masih berupa AC (bolak- balik) akan diubah menjadi DC(searah)

oleh rangkaian penyearah yang berupa dioda dan difilter oleh kapasitor. LM7805

merupakan pengatur tegangan (5V) keluaran dari sebuah catu daya agar efek dari

naik atau turunnya tegangan jala-jala tidak mempengaruhi tegangan catu daya

sehingga menjadi stabil.

Gambar 3.8 Rangkaian Catu Daya

6. Sensor Inframerah

Sistem sensor infra merah menggunakan infra merah sebagai media untuk

komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar

xxxi

infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan

sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima.

Gambar 3.9 Rangkaian Sensor Inframerah

7. Motor DC

Motor yang digunakan untuk membuka dan menutup pintu adalah motor

DC pada cdroom.Mekanik dan motor dc pada cdroom digunakan untuk aplikasi

pintu gerbang. Dimana motor dihubungkan dengan relay 12V, resistor dan

transistor juga dihubungkan dengan saklar.

Gambar 3.10 Rangkaian Motor DC

xxxii

F. Perancangan Perangkat Lunak

1. Visual Basic

Perancangan visual basic ini meliputi form menu, form hapus dan form register.

a. Form menu

Merupakan form tampilan utama yang menampilkan menu-menu. Form

menu terdiri register, laporan, hapus data dan close. Dimana dalam form menu ini

dapat mendaftar, melihat laporan dan menghapus data.

Sedangkan komponen-komponen dan property yang membentuk form menu

terdapat pada tabel 3.1.

Tabel 3.1 Komponen dan property tampilan form menu

Komponen Properti Nilai

Form Name FrmMenu Caption Sistem Keamanan Pintu

MSComm Name MSComm1 CommPort 1

Label Name Label1(0) Caption Sistem Keamanan Pintu Gerbang

Label Name Label1(1) Caption Berbasis Mikrokontroler AT89S51

Melalui Antarmuka Port Serial

Line Name Line1 BorderColor &H80000008&

Label Name Label2(2) Caption Gerbang Masuk

Timer Name Timer1 Interval 500

Label Name Label2(3) Caption Gerbang Keluar

Frame Name Frame1 Caption -

Label Name Label2(0) Caption Gerbang Masuk

TextBox Name Text1(0) Text 8888

TextBox Name Text2(0) Text -

xxxiii

DataGrid Name DataGrid1 Caption - DataSource Adodc1

Adodc Name Adodc1 Caption Adodc1 ConnectionString data.mdb

Frame Name Frame2 Caption -

Label Name Label2(1) Caption Gerbang Keluar

TextBox Name Text1(1) Text 8888



CommandButton Name Command1(0) Caption Register

CommandButton Name Command1(1) Caption Laporan

CommandButton Name Command1(2) Caption Hapus Data

CommandButton Name Command1(3) Caption Close

b. Form hapus

Merupakan form untuk menghapus data pada data laporan yang tersimpan.

Dalam menghapus data laporan, data dapat dihapus sesuai dengan keinginan yang

yang terdapat pada blok kalender.

Komponen-komponen dan property yang membentuk form hapus terdapat pada

tabel 3.2.

xxxiv

Tabel 3.2 Komponen dan property tampilan form hapus


Form Name FrmHapus Caption Hapus Data







Label Name Label2 Caption Hapus Data

Label Name Label2(1) Caption Mulai

Label Name Label2(2) Caption Sampai



Calender

Name Calender1 FirstDay Minggu GridCellEffect Raised GridFontColor &H00A00000& ShowDateSelectors True ShowDays True Year 2010


CommandButton Name Command1

xxxv

Caption Hapus Data Sesuai Tanggal c. Form register

Merupakan form untuk regristrasi yang dapat untuk menambah data,

mengupdate dan menghapus registrasi.

Komponen-komponen dan property yang membentuk form register terdapat pada

tabel 3.3.

Tabel 3.3 Komponen dan property tampilan form register


Form Name FrmRegister Caption Register





Label Name Label1(0) Caption Id :

Label Name Label1(1) Caption Nama :

Label Name Label1(2) Caption Pass Key :

TexBox Name Text1(0) Text -

TexBox Name Text1(1) Text -

TexBox Name Text1(2)

CommandButton Name Command1(0) Caption Add

CommandButton Name Command1(1) Caption Update

CommandButton Name Command1(2) Caption Delete

CommandButton Name Command1(3) Caption Refresh

DataGrid Name DataGrid1

xxxvi

DataSource Adodc1

Gambar 3.11 Flow Chat Sistem Kerja Visual Basic

Perancangan alur program pada visual basic adalah data serial diterima

oleh komputer dari mikrokontroler, diproses untuk mencari ID jika ketemu maka

akan dicocokan passwordnya. Setelah ID dan password cocok maka data akan

disimpan yang berisi nama, jam dan tanggal. Data yang tersimpan dapat dicetak

maupun dihapus untuk pelaporan. Kemudian akan dikirimkan perintah untuk

membuka pintu dan sensor akan aktif. Setelah kendaraan melewati sensor, sensor

receiver akan memberikan sinyal bit (logika 1) ke rangkaian kendali dan pintu

akan menutup. Mekanisme kerja seperti ini berlaku pada pintu keluar dan pintu

masuk pabrik.

2. Software Assemby

Program assembly merupakan program yang akan di downloadkan ke

sistem minimum mikrokontroler, yang mana mikrokontroler mengatur kerja

semua alat. Dalam melakukan perancangan software assembly atau program, di

awali dengan pembuatan flowchart terlebih dahulu. Flowchart program seperti

pada gambar berikut.

xxxvii

Gambar 3.12 Flow Chat Sistem kerja Mikrokontroler

Perancangan pemrogrammannya adalah mikrokontroler harus

mendeklarasikan terlebih dahulu port serial (initial serial), pada display seven

segmen menunjukkan nyala ” ---“. Jika keypad belum ditekan maka tampilan

seven segmen akan tetap. Setelah keypad mendapat inputan berupa tekanan pada

tombol-tombolnya maka mikro akan membaca angka 0-9 display akan bergeser,

id maupun password dibatasi sebanyak empat digit. Setelah pada keypad ditekan

tombol “*” inputan akan disimpan, hal ini merupakan inputan untuk nomor id dan

display kembali “----“. Mikro akan membaca lagi keypad untuk penekanan setiap

tombolnya. Setelah penekanan keypad dilakukan lagi dan penekanan dilanjutkan

pada tombol “#”, ini merupakan inputan password akan disimpan dan display

akan kembali pada tampilan “----“. Kemudian mikrokontroler akan mengirimkan

data yang disimpan melalui port serial yang akan dicocokan dengan database yang

tersimpan.

xxxviii

G. Tahap Penyelesaian

Setelah selesai melakukan pembuatan sistem keamanan pintu gerbang,

langkah selanjutnya adalah tahap penyelesaian. Tahapan penyelesaiannya adalah :

a. Menggabungkan keseluruhan rangkaian menyusunnya dalam tempat yang telah

disiapkan.

b. Memasukkan program yang telah ditulis dinotepad kedalam IC AT89S51.

Langkah ini dilakukan setelah alat selesai dirangkai.

c. Melakukan uji coba alat yang telah berisi program untuk melihat hasilnya

apakah alat sudah dapat bekerja dan berjalan dengan baik sesuai dengan yang

diinginkan.

xxxix

BAB IV

HASIL DAN PENGUJIAN

A. Pengujian Alat dan Analisis

1. Hasil Pengujian Rangkaian Keypad

Rangkaian keypad setelah diuji dengan menggunakan multimeter dengan

menekan keypad secara bergantian, didapat data yang ditunjukkan pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil pengujian rangkaian keypad

Angka P1.0

(Bar1) P1.1

(Bar2) P1.2

(Bar3) P1.3

(Bar4) P1.4

(Col1) P1.5

(Col2) P1.6

(Col3) 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 2 0 1 1 1 1 0 1 3 0 1 1 1 1 1 0 4 1 0 1 1 0 1 1 5 1 0 1 1 1 0 1 6 1 0 1 1 1 1 0 7 1 1 0 1 0 1 1 8 1 1 0 1 1 0 1 9 1 1 0 1 1 1 0 * 1 1 1 0 0 1 1 # 1 1 1 0 1 1 0

Dari tabel 4.1 didapat bahwa setiap angka mempunyai inputan yang

berbeda-beda. Misalnya, ketika angka 2 ditekan maka yang aktif adalah P1.0

(Bar1) dan P1.5 (Col2). Rangkaian ini bersifat pull up jadi angka 0 menunjukkan

aktif sedangkan angka 1 menunjukkan tidak aktif.

2. Hasil Pengujian Rangkaian Mikrokontroler dan Seven Segmen

Pengujian dari sistem minimum mikrokontroler dapat dilihat dengan

langkah-langkah sebagai berikut :

1. Pengisian mikrokontroler AT89S51 dengan program assembler.

2. Rangkaian mikrokontroler port 1 pengirim dihubungkan dengan keypad dan

rangkaian seven segment dihubungkan pada port 0.

xl

3. Pembacaan hasil dari program yang telah diisikan pada mikrokontroler

terlihat langsung pada seven segment.

Diagram blok rangkaian pengujian mikrokontroler dan seven segment

terlihat pada gambar 4.1, yaitu mikrokontroler port 0 dihubungkan dengan seven

segment dan port1 dihubungkan dengan keypad.

Gambar 4.1 Blok rangkaian pengujian mikro dan seven segment

Hasil yang keluar pada rangkaian seven segment sama dengan masukan

yang telah diubah-ubah. Hasil pembacaan bisa dilihat pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Hasil pengujian sevent segment

Masukan Tampilan angka seven segmen 00000011 0 10011111 1 00100101 2

3. Hasil Pengujian Rangkaian Komunikasi Serial

Perangkat lunak yang digunakan dalam mikrokontroler AT89S51 dibuat

menggunakan bahasa assembly. Sistem sekuritas ini diset untuk melakukan

komunikasi serial delapan bit. Pada pengujian perangkat lunak komunikasi serial

digunakan rangkaian mikrokontroler dan keypad untuk data masukan.

Mikrokontroler dihubungkan secara serial Tx dihubungkan dengan Rx PC

sedangkan Rx mikrokontroler dihubungkan dengan Tx PC. Keypad dihubungkan

dengan port 1 pada mikrokontroler.

xli

Key

pad

Gambar 4.2 Gambar komunikasi serial

Ketika keypad masukan pada rangkaian mikrokontroler ditekan #, maka

mikrokontroler akan mengirimkan data melalui pin Tx ke pin Rx PC. Rangkaian

komunikasi serial setelah diuji dengan memasukkan id/password melalui keypad,

misalnya 4567, pada PC akan menampilkan angka 4567.

Gambar 4.3 Hasil komunikasi serial

4. Hasil Pengujian Rangkaian Motor DC dan Sensor

Pada pengujian driver motor DC ini akan diketahui apakah motor tersebut

mengalami suatu masalah (error) atau tidak. Tabel berikut merupakan arah

pergerakan dari motor DC.

Tabel 4.3 Tabel Pengujian Driver Motor DC

A B Gerakan Motor 0 0 Tidak bergerak 0 1 Putar kanan 1 0 Putar kiri 1 1 Tidak bergerak

Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa motor akan bergerak apabila nilai dari A

atau B adalah 1, sedangkan motor tidak bergerak apabila nilai A dan B adalah 0

atau 1. Dalam pengujian motor DC dengan sensor ini akan diketahui bahwa sensor

sudah bekerja dengan baik atau belum dengan cara ketika pintu dalam keadaan

membuka dan sensor terlewati maka pintu akan menutup. Hal ini menunjukkan

bahwa sensor bekerja dengan baik. Sensor dalam keadaan low (0) jika tidak

terhalang dan keadaan high (1) jika terhalang.

xlii

B. Hasil Pengujian Perangkat Lunak

Pengujian perangkat lunak (software) dilakukan untuk menguji apakah

program aplikasi yang dibuat sudah dapat berjalan sebagaimana mestinya dan

dapat menerima dan mengirim dari perangkat keras (hardware) yang

dikoneksikan dengan komputer. Hasil pengujian perangkat lunak (software)

program aplikasi dengan visual basic meliputi form menu, form register, form

laporan dan form hapus.

1. Form Menu

Form menu merupakan tampilan pertama ketika program visual basic

dijalankan, seperti pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 Tampilan Form Menu

Pengujian form menu dilakukan untuk mengetahui apakah semua form sudah bisa

diakses melalui form menu ini. Pengujian dilakukan dengan pertama memilih

menu register pada form menu, maka dari form menu langsung berpindah ke form

register. Kemudian yang kedua yaitu memilih menu laporan pada form menu

maka dari form menu langsung berpindah ke form laporan. Ketiga yaitu memilih

menu hapus data pada form menu maka dari form menu langsung berpindah ke

form hapus data. Keempat yaitu dengan memilih menu close pada form menu

xliii

maka dari form menu akan langsung keluar dari aplikasi. Juga form menu ini

untuk mengetahui apakah sudah terkoneksi dengan mikrokontroler dan database

melalui penekanan keypad yang akan ditampilkan IDnya jika ID dan password

ada dalam database.

2. Form Register

Form register merupakan form untuk menambah, mengupdate dan

menghapus data dalam database, seperti pada gambar 4.5

Gambar 4.5 Tampilan Form Register

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui form register dapat melakukan

perintah pada CommandButton yaitu tombol Add berfungsi untuk menambah data

baru, Update berfungsi untuk mengganti/mengubah data yang ada dengan data

yang baru. Delete berfungsi untuk menghapus data. Refresh berfungsi untuk

merefresh data. yang semuanya tersimpan dalam basisdata. Hal ini dimaksudkan

agar sewaktu terjadi komunikasi serial melalui penekanan tombol keypad

sebanyak empat digit yang dikirimkan mikrokontroler melalui port serial RS232,

data dapat dibandingkan dengan database untuk melaksanakan instruksi yang

telah ditentukan dalam membuka pintu gerbang dan mencatatnya dalam database.

xliv

3. Form Laporan

Form laporan merupakan form untuk mencetak data yang sudah terjadi,

seperti pada gambar 4.6.

Gambar 4.6 Tampilan Form Laporan

Pada bagian ini akan dilakukan pengujian tentang form laporan. Pengujian ini

dilakukan untuk mengetahui form sudah terkoneksi dengan database atau belum.

Pada form ini terdapat data yang akan dicetak yaitu data aktivitas keluar masuk

pintu gerbang. Data yang akan dicetak bisa diprint langsung atau di eksport ke

ekstensi teks atau html dan juga dapat di zoom.

4. Form Hapus Data

Form hapus merupakan form untuk mengapus data yang tersimpan. Dalam

menghapus data dapat ditentukan sesuai keinginan karena terdapat kalender yang

difungsikan untuk menghapus data mulai dan sampai kapan data akan dihapus.

xlv

Gambar 4.7 Tampilan Form Hapus

Pada bagian ini akan dilakukan pengujian tentang form hapus. Pengujian

ini dilakukan untuk mengetahui form sudah terkoneksi dengan database atau

belum. Jika sudah terkoneksi dengan baik maka data pada database dapat dihapus

dan dapat dilihat pada DataGrid.

C. Pengujian Keseluruhan

Pada pengujian alat secara keseluruhan dilakukan dengan dimulai dari

form menu. Pertama form menu dijalankan. Setelah dijalakan di pilih menu

register. Dalam form register dilakukan pendaftaran id, nama , pass key. Setelah

selesai memasukkan data (Add) maka secara otomatis akan tersimpan dalam

database dan dapat dilihat pada DataGrid. Hal ini bisa dilakukan sama untuk

update dan delete. Setelah registrasi selesai dilakukan maka form registrasi

ditutup dan masuk form laporan. Dalam form laporan ini terdapat data yang akan

dicetak yaitu data aktivitas keluar masuk pintu gerbang. Data yang akan dicetak

bisa diprint langsung atau di eksport ke ekstensi teks atau html dan juga bisa di

zoom sesuai keinginan. Setelah selesai, form laporan ditutup dan masuk ke form

hapus data. Dalam menghapus data disediakan kalender untuk memilih data yang

akan dihapus mulai dan sampai kapan data yang akan dihapus. Jika koneksi

xlvi

database sudah benar maka hasil dari penghapusan data dapat langsung dilihat

pada DataGrid. Kemudian untuk pengujian komunikasi hardware dan software

dengan langkah mengetikkan empat digit id terlihat pada display seven segment

kemudian menekan *, mengetikkan lagi password empat digit terlihat pada

display seven segment dan tekan #. Maka mikro akan memproses inputan tersebut

dikirimkan secara serial ke komputer dan visual basic akan mencocokan id dan

password tersebut dengan database, jika id dan password ada maka tampilan form

menu berubah menampilkan data sopir dan menyimpannya guna pelaporan data

dan data baru langsung masuk ke DataGrid pada tampilan. Mikrokontroler

menginstruksikan membuka pintu dan sensor inframerah aktif, setelah sensor

terlewati maka pintu akan menutup kembali. Jika id dan password tidak ada maka

tidak terjadi instruksi.

Gambar 4.6 Keseluruhan Alat

xlvii

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan evaluasi dari sistem keamanan pintu

gerbang berbasis mikrokontroler AT89C51 melalui antarmuka port serial , maka

dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Sistem keamanan pintu gerbang menggunakan mikrokontroler AT89S51

melalui antar muka port serial dan visual basic telah berhasil dibuat dan dapat

berfungsi sebagaimana yang diharapkan, dapat membuka pintu jika password

benar dan menutup setelah sensor terlewati.

2. Perancangan alat keamanan pintu gerbang berbasis mikrokontroler AT89S51

terkoneksi dengan komputer melalui RS-232, terdiri dari perangkat keras dan

perangkat lunak. Perangkat keras meliputi mikrokontroler, keypad, seven

segment, motor DC dan komputer. Sedangkan perangkat lunak meliputi

pemrograman assembler pada mikrokontroler dan pemrograman visual basic

pada komputer.

3. Untuk kerja dari alat keamanan pintu gerbang pabrik berbasis AT89S51

terkoneksi dengan komputer melalui RS-232, yaitu : tampilan pada display

berjumlah empat digit seven segment, keypad yang digunakan adalah keypad

matriks 4X3, kemampuan jangkauan sensor sejauh tiga sampai lima meter,

dan catu daya yang dipakai untuk rangkaian kendali sebesar +5V dan +12V

DC.

B. Saran

Dari perancangan sistem yang telah dilaksanakan ini, diharapkan dapat

menjadi dasar pengembangan lebih lanjut, maka ada beberapa saran penulis untuk

pengembangan :

1. Sebaiknya jika jarak antara alat dengan pengontrolan jauh, maka dapat diganti

dengan komunikasi berbasis wifi.

xlviii

2. Untuk interfacing sebaiknya menggunakan komputer dengan spesifikasi yang

tinggi agar software dapat berjalan dengan baik.

3. Demi keamanan yang lebih terjamin sebaiknya menggunakan password dan

sidik jari.

xlix

DAFTAR PUSTAKA

Permana B, 2002. Seri Penuntun Praktis Microsoft Access 2002 Microsoft Office

XP. Jakarta : Elek Media Komputindo.

Prasetia R, 2004. Teori dan Praktek Interfacing Port Paralel dan Port Serial

Komputer dengan Visial Basic 6.0. Yogyakarta : Andi.

Prihono, 2009. Jago Elektronika Secara Otodidak, Jakarta : Kawan Pustaka.

Tim Lab Mikroprosesor. 2007. Pemrograman Mikrokontroler AT89S51 dengan

C/C++ dan Assembler. Yogyakarta : Andi.

Anonim. IC MAX232. http://www.indorobotika.com/ic-max232.html diakses

pada 26 Mei 2010.

Anonim. Inframerah. http://ittelkom.ac.id/library/inframerah.html diakses pada 25

Mei 2010.

Anonim. Keypad. http://delta-electronic.com/Keypad.html diakses 24 Mei 2010.

Anonim. LM7805. http://en.wikipedia.org/wiki/LM7805.html diakses pada 24

Mei 2010.

Anonim.MotorDC.http://innovativeelectronics.com/innovativeelectronics/motordc

.html diakses pada 25 Mei 2010.

Anonim. NE555. http://en.wikipedia.org/wiki/NE555.html diakses 24 Mei 2010.

Anonim. Regulator 7805. http://p_musa.staff.gunadarma.ac.id/regulator-5-volt-

menggunakan-ic-7805.html diakses 24 Mei 2010.

Anonim. Relay. http://p_musa.staff.gunadarma.ac.id/relay.html diakses 24 Mei

2010.

Anonim. RS232. http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php diakses 24 Juli

2010.

Anonim.Seven-segmen. http://en.wikipedia.org/wiki/Seven-segment_display.html

diakses 24 Mei 2010.

sistem keamanan pintu gerbang berbasis …/sistem... · bagi mahasiswa dan pembaca lainnya ......

Documents