RANCANG BANGUN MINIATUR PENGHITUNG JUMLAH KENDARAAN PADA PARKIRAN SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN MINIATUR PENGHITUNG JUMLAH KENDARAAN PADA PARKIRAN SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Konversi Energi Mekanik Oleh : PARLY ANANDA SIMARINGGA RONAL H.A SIHOMBING JORDI MANGATUR SIRAIT JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014

2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat pada waktu yang telah ditentukan. Laporan Tugas Akhir ini yang berjudul Rancang Bangun Miniatur Penghitung Jumlah Kendaraan pada Parkiran secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S51. ini disusun sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik Konversi Energi untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Medan. Sesuai dengan judulnya maka penulis akan membahas mengenai perancangan dan pembuatan alat penghitung jumlah kendaraan pada parkiran secara otomatis. Dalam penulisan laporan tugas ini, penulis banyak menghadapi kendala, namun berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih atas segala bantuan dan bimbingan yang di berikan. Dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besar nya kepada : 1. M Syahruddin, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan ; 2. Idham Kamil, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan ; 3. Ir.Abdul Razak, M.T, selaku Kepala Program Studi Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Medan ; 4. Aulia Salman, S.T.MT, sebagai dosen pembimbing tugas akhir dengan segenap hati telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing penulis sehingga tugas akhir ini dapat selesai dengan baik ; iv

3 5. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Medan ; 6. Teristimewa kedua orang tua penulis, D.Simaringga dan S br Girsang yang sangat penulis cintai yang telah banyak memberikan bantuan moril, material dan doa serta motivasi dalam menyelesaikan tugas akhir ini ; 7. Saudara penulis, Dwi Arthanti Siamaringga, Harry Amanda Simaringga, Hamdi Hadearan Simaringga dan Devi Mei Sari Simarmata yang selalu memberi dukungan dan semangat untuk pantang menyerah ; 8. Rekan-rekan mahasiswa angkatan 2011 khususnya EN-6D, Program Studi Teknik Konversi Energi, Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 9. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis selama pengerjaan Tugas Akhir ini baik secara langsung maupun tidak langsung. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih terdapat banyak kekurangan. Kritik dan saran dari berbagai pihak akademis maupun umun penulis harapkan demi perkembangan di dunia ilmu pengetahuan dan teknologi. Penulis mengharapkan semoga karya kecil berupa tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca yang berkepentingan. Medan, 27 September 2014 Hormat penulis, Parly Ananda Simaringga NIM v

4 DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL SPESIFIKASI TUGAS AKHIR... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... ix INTISARI... x ABSTRACT... xi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Batasan Masalah Tujuan Penulisan Laporan Tugas Akhir Manfaat Penulisan Laporan Tugas Akhir Metode Penelitian Sistematika Penulisan Laporan... 4 BAB II DASAR TEORI Parkiran Mikrokontroler Deskripsi Mikrokontroler AT89S Konfigurasi Pin AT89S vi

5 2.2.3 Arsitektur dan Blok Diagram Mikrokontroler AT89S Memori Program Memori Data LCD (Liquid Crystal Display) Sensor RFID Sejarah RFID Beberapa tipe dari RFID IC (Integrated Circuit) Motor Stepper Fotodioda Dioda Infrared LED (Light Emiting Diode) Transistor Jenis-jenis Transistor PCB (Printed Circuit Board) BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN Rangkaian Alat Mikrokontroler Perancangan Blok Diagram Prinsip Kerja Rangkaian Rangkaian Mikrokontroler AT89S Rangkaian LCD Rangkaian Sensor RFID Rangkaian Motor Stepper vii

6 3.3.5 Rangkaian Sensor Infra Red Alat Dan Bahan Yang Digunakan Alat Yang Digunakan Bahan Dan Komponen Yang Digunakan Bahasa Pemrograman Program Assembly Sistem Parkir Otomatis BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran Tegangan Pada Pin Mikrokontroler Pengukuran Pada Pin Lcd Pengukuran Driver Pengujian Rangkaian Langkah Langkah Percobaan Gambar Gelombang Sensor RFID BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii

7 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Parkiran... 6 Gambar 2. Konfigurasi Pin Mikrokontroler Gambar 3. Blok Diagram Mikrokontroler AT89S Gambar 4. Peta Interupsi mikrokontroller Gambar 5. Penampang Komponen Penyusun LCD Gambar 6. Konfigurasi Pin LCD Gambar 7. IC AN Gambar 8. Konstruksi Motor stepper Unipolar Gambar 9. Foto Dioda Gambar 10. Rangkaian IRED Gambar 11. Macam-macam Transistor dari Fungsi Trasnsistor Gambar 12. Jenis-jenis Transistor Gambar 13. Simbol dan Gambar Transistor Tipe UJT Gambar 14. Simbol dan Gambar Transistor Tipe FET Gambar 15. Simbol dan Gambar Transistor Tipe MOSFET Gambar 16. PCB Gambar 17. Gambar Rangkaian Kendali Sistem Parkir Otomatis Gambar 18. Blok Diagram Gambar 19. Rangkaian LCD Gambar 20. Sistem RFID Gambar 21. Rangkaian Motor Stepper ix

8 INTISARI Area parkir merupakan fasilitas yang harus tersedia terutama di toko-toko, fasilitas hiburan, olahraga dan tempat-tempat umum yang banyak dikunjungi, terutama bagi mereka yang membawa kendaraan. Saat ini sebagian besar parkir tidak menyajikan data dan informasi mengenai jumlah kendaraan dalam jumlah yang tersisa parkir yang tersedia. Hal ini harus ditujukan segera mengingat keberadaan cukup parkir sangat penting. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem parkir untuk pemantauan dan menghitung jumlah kendaraan yang masuk dan keluar, sehingga dapat memberikan informasi kepada pengunjung akan jumlah kendaraan di area parkir dan parkir yang tersisa masih tersedia. Desain sensor menghitung jumlah kendaraan terdiri dari beberapa komponen blok. Input blok terdiri dari dua sensor inframerah photodioda, dan pembanding. Sensor ditempatkan di pintu masuk dan keluar berfungsi untuk mendeteksi kendaraan. Hasil dari input pertama masuk ke komparator sebelum diproses oleh mikrokontroler AT89S51 yang telah diisi program. Kemudian proses akan ditampilkan pada layar LCD. Jumlah kendaraan pada rancang bangun ini sebanyak 120. Kata kunci: LCD, Microcontroller AT89S51, parkir, sensor x

9 ABSTRACT Parking area is a facility that should be available especially in shops, entertainment facilities, sports and public places which are visited, especially for those who bring a vehicle. Today most of parking does not present data and information on the number of vehicles inside the number of remaining available parking. This must be addressed urgently considering the existence of ample parking is so important. Therefore needed a system parking for the monitoring and counting the number of vehicles entering and the exit, so as to provide information to the visitors will be the number of vehicles in the parking area and the remaining parking are still available. The design of the sensor computing the number of vehicles consists of several block components. The input block consists of two infrared sensors photodioda, and comparator. Sensors placed at the entrance and exit serves to detect vehicles. Results from the rst input going into the comparator before being processed by a microcontroller AT89S51 who has filled the program. Then the process will be displayed on the screen LCD. Number of vehicles on this design as much as 120. Keywords: LCD, Microcontroller AT89S51, parking, sensor xi

10 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Kebutuhan lahan parkir yang memadai merupakan fasilitas yang harus tersedia pada area pertokoan, maupun tempat hiburan. Penyediaan lahan parkir yang cukup luas akan dapat menampung sebagian besar pengunjung tempat tersebut, terutama bagi mereka yang membawa kendaraan khususnya mobil. Setiap pengunjung yang membawa kendaraan tentu membutuhkan kepastian akan ketersediaan lahan kosong untuk memarkirkan kendaraanya. Namun jika semakin banyaknya kendaraan yang masuk untuk memarkirkan kendaraanya dan tidak diimbangi dengan jumlah kendaraan yang keluar pada lahan parkir tersebut, maka akan mengakibatkan lahan parkir menjadi penuh dan akan menimbulkan kondisi yang kurang kodusif. Kebanyakan pada tempat parkir tidak menyajikan data informasi jumlah kendaraan didalamnya dan jumlah sisa parkir yang tersedia. Oleh karena itu dibutuhkan suatu sistem parkir untuk memonitoring dan menghitung jumlah kendaraan yang masuk maupun yang keluar, sehingga dapat memberikan informasi kepada para pengunjung akan jumlah kendaraan pada lahan parkir tersebut dan sisa parkir yang masih tersedia. Dengan tingkat kebutuhan manusia dan kemajuan teknologi yang semakin tinggi membuat peralatan elektronik semakin banyak, diantaranya dengan bermunculan inovasi baru dari peralatan elektronik yang berbasis chip khususnya mikrokontroler, yang dapat menarik minat pengguna untuk menciptakan suatu alat dengan teknologi yang diinginkan. Dari permasalahan diatas penulis tertarik untuk membuat suatu simulasi alat menjadi tugas akhir saya dalam menyelesikan perkuliahan pada Program Studi Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Medan dengan judul yaitu Rancang Bangun Miniatur Penghitung Jumlah Kendaraan pada Parkiran secara Otomatis Berbasis Mikrontroler AT89S51. 1

11 1.2 BATASAN MASALAH Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis perlu membuat batasan-batasan masalah untuk menghindari pembahasan yang tidak perlu. Adapun pokok pembahasan masalah yang akan dibahas di dalam tugas akhir ini adalah : 1. Bagaimana pembuatan alat penghitung jumlah kendaraan berbasis mikrokontroler AT89S51? 2. Bagaimana perancangan kapasitas dan program alat penghitung jumlah kendaraan berbasis mikrokontroler? 3. Bagaimana pengujian alat alat penghitung jumlah kendaraan pada parkiran? 1.3 TUJUAN PENULISAN TUGAS AKHIR Adapun tujuan penulisan dan pembuatan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1.Menghitung jumlah kendaraan pada parkiran untuk mempermudah mengetahui jumlah ruang yang tersedia bagi kendaraan pada parkiran. 2.Merealisasikan suatu alat rancang bangun sistem parkir otomatis berbasis mikrokontroler AT89S51 dengan menggunakan sensor RFID dan penampil seven segment serta penggerak motor stepper. 1.4 MANFAAT PENULISAN LAPORAN TUGAS AKHIR Adapun tujuan penulisan dan pembuatan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Hasil rancangan ini dapat bermanfaat dan member kenyamanan bagi masyarakat khususnya pada pemilik kendaraan. 2. Meningkatkan kreatifitas dan motivasi bagi mahasiswa Politeknik Negeri Medan dala bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. 3. Untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan Progam Pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Medan, Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Konversi Energi 2

12 1.5 METODE PENELITIAN Dalam perancangan dan pembuatan rancang bangun ini, penulis melalukan berbagai metode pembahasan,antara lain : 1. Persiapan dan Orientasi Mempersiapkan hal-hal yang diperlukan untuk kegiatan-kegiatan tugas akhir, membuat surat permohonan tugas akhir, membuat proposal, dan konsultasi pada dosen pembimbing. 2. Studi Kepustakaan Melakukan studi kepustakaan (literature) mengenai karya akhir terutama pada pembuatan sebuah alat penghitung kenderaan pada parkiran secara otomatis berbasis mikrokontroler AT 89S Peninjauan Dilapangan Konsultasi dengan orang-orang yang berkecimpung dan ahli dalam konstruksi alat yang dibangun. 4. Percobaan Penulis melakukan percobaan dengan membuat sebuah alat penghitung jumlah kendaraan pada parkiran secara otomatis berbasis mikrokontroler AT 89S51. Dalam percobaan yang dilakukan, alat yang dibuat akan dicoba untuk menghitung jumlah kendaraan pada parkiran dan pada saat ada kendaraan yang ingin keluar, computer akan membuka pintu dengan mengirim perintah pada kontroler kemudian jumlah area sisa ditambahkan. 5. Pengumpulan Data Pengumpulan data yang akan digunakan untuk penyusunan laporan Tugas Akhir dengan cara : a. Pengamatan langsung terhadap objek. b. Melakukan diskusi dengan rekan satu tim. 3

13 6. Analisi dan Evaluasi Data Data yang diperoleh akan dianalisis dan dievaluasi secara bersamasama dengan dosen pembimbing. 7. Asistensi Mendikusikan hasil penulisan Tugas Akhir kepada dosen pembimbing untuk melakukan bimbingan. 8. Penulisan Laporan Draf Tugas Akhir yang telah di uji oleh dosen pembimbing siap dijilid. 1.6 SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN Untuk memaparkan hasil perancangan, perakitan dan pengujian sistem yang akan disusun dalam sistematika, yang diharapkan mempermudah dalam memahami maksud yang ingin disampaikan kepada pembaca. Laporan ini terdiri dari 4 (empat) bab yang masing-masing membahas mengenai pokok penting dalam perencanaan proyek ini. Setiap bab mempunyai keterkaitan antara satu dengan yang lain.bab-bab yang terkandung dalam laporan ini adalah : BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisikan latar belakang, pemilihan judul, batasan masalah, tujuan pembuatan laporan, mamnfaat pembuatan laporan, dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Bab ini berisikan tentang teori dasar yang perlu diketahui untuk mempermudah dalam pemahaman sistem kerja dari alat ini. Seperti komponen-komponen pendukung. 4

14 BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN Dalam bab ini dijelaskan tahap-tahap dalm perancangan dan pengerjaan alat sesuai dengan dasar teori. Serta menjelaskan bagaimana cara kerja rangkaian masingmasing komponen. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam bab ini berisikan tentang hasil dari data percobaan rangkaian yang telah dilakukan serta pembahasan dari data tersebut. BAB V KESIMPULAN Dalam bab ini berisikan tentang kesimpulan dalam perencanaan dan perancangan sistem ini, serta saran yang akan disampaikan kepada pembaca. 5