PENGAMAN PINTU OTOMATIS MENGGUNAKAN KEYPAD MATRIKS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 PADA LABORATORIUM STMIK-MURA LUBUKLINGGAU

Transkripsi

1 PENGAMAN PINTU OTOMATIS MENGGUNAKAN KEYPAD MATRIKS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 PADA LABORATORIUM STMIK-MURA LUBUKLINGGAU YUNITA TRIMARSIAH - AMIK AKMI Baturaja Jl. Jend A Yani No. 267-A, Tj. Baru, Batu Raja Tim., Kabupaten Ogan Komering Ulu Sumatera Selatan Telp. (0735) yunitatrimarsiah@yahoo.co.id ABSTRAK Penggunaan pengaman pintu otomatis menggunakan keypad matriks berbasis mikrokontroller AT89S52 pada laboratorium STMIK-MURA Lubuklinggau dikarenakan pada pintu laboratorium tersebut masih menggunakan pintu manual. Komponen yang digunakan pada tugas akhir ini terdiri dari Keypad matriks dan Switch yang berfungsi sebagai input, mikrokontroller AT89S52 berfungsi sebagai pengolah data atau pemroses dari sistem kerja rangkaian, LCD yang berfungsi sebagai penampil digital untuk pertanda bahwa pintu terbuka dan tertutup serta menampilkan kode pada keypad yang ditekan, buzeer berfungsi sebagai tanda apabila pengetikan kode pada keypad matrkis terjadi kesalahan maka buzeer akan berbunyi, dan driver motor L293D yang berfungsi sebagai driver untuk menggerakakn motor DC sebagai pembuka pintu setelah mengetik kode pada keypad matrkis dan program yang digunakan penulis untuk membuat tugas akhir ini adalah Basic Compiler (BASCOM- 8051) PENDAHULUAN Dengan berkembangnya teknologi modern pada saat ini, membuat seseorang berpikir praktis dan sederhana untuk mengembangkan sesuatu yang bermanfaat bagi kegiatan orang banyak dalam kehidupan sehari-hari. Dengan pemanfaatan waktu dan tenaga yang minimal, maka munculah ide perkembangan teknologi dalam bidang industri. Dengan kemajuan taraf hidup seseorang dan diikuti berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, manusia berhasil menemukan sekaligus menciptakan suatu pengendalian secara manual yang dikembangkan menjadi secara otomatis. Misalnya, pada saat membuka pintu, yang pada umumnya dibuka secara manual. Tapi dengan adanya perkembangan teknologi maka pintu tersebut dapat digerakkan secara otomatis. Sehubungan dengan penelitian yang penulis lakukan pada Laboratorium STMIK-MURA, masih menggunakan sistem pintu manual, dan juga khususnya Bapak-Ibu Dosen yang bertugas pada laboratorium sangat khawatir dengan pintu manual tersebut, sebab pada laboratorium STMIK-MURA sering terjadi kehilangan.karena itu penulis mencoba menganalisa dan mempelajari lebih dalam tentang membuat sebuah alat elektronika berbasis mikrokontroler yang dapat mengerakkan pintu terbuka dan menutup secara otomatis dengan menggunakan keypad matriks. Berdasarkan hal tersebut maka penulis mengambil judul Pengaman Pintu Otomatis Menggunakan Keypad Matriks Berbasis Mikrokontroler AT89S52 Pada Laboratorium STMIK-MURA Lubuklinggau. METODOLOGI PENELITIAN Observasi Dengan observasi langsung mencari informasi data untuk mensurvei alat dan bahan serta segala sesuatu yang akan digunakan dalam penelitian ini, yaitu diantaranya keypad matriks yang berfungsi sebagai input dari system kerja rangkaian STMIK MUSIRAWAS 44

2 pengaman pintu otomatis dan data yang dimasukan berupa kode digital. Kemudian mikrokontroler AT89S52 berfungsi sebagai pengolah data/ pemroses dari system kerja rangkaian, LCD, berfungsi sebagai penampil digital untuk pertanda bahwa pintu terbuka dan tertutup serta menampilkan kode pada keypad yang ditekan. Buzzer, berfungsi sebagai tanda apabila pengetikkan kode pada keypad matriks terjadi kesalahan maka buzzer akan berbunyi dan driver motor L293D berfungsi sebagai driver untuk menggerakkan motor DC sebagai pembuka pintu setelah mengetik kode pada keypad matriks. Wawancara Yaitu tehnik pengumpulan data dengan cara tanya jawab secara langsung dengan kepala laboratorium STMIK-MURA Studi Pustaka Dengan studi pustaka ini penulis berharap dapat menemukan pengetahuan yang diperlukan atau dibutuhkan dalam penyusunan tugas akhir ini. Dengan adanya tambahan pengetahuan dasar diharapkan penulis dapat menentukan langkah-langkah apa yang harus penulis ambil baik dalam perancangan dan pembuatan aplikasi alat tersebut. Metode Pengujian Sistem Dalam pembuatan sistem ini penulis menganalisis data yang didapat dari teknik pengumpulan data dan dari permasalahan yang ditimbulkan dari alat yang dibuat. Berikut ini teknik yang dipakai dalam analisis data: Teknik Deskriptif Teknik ini merupakan teknik dalam upaya penulis mengungkapkan data-data dan informasi-informasi yang didapat yang selanjutnya dirumuskan ke dalam permasalahan yang ada. Teknik Komparatif Dalam teknik ini penulis melakukan suatu pembanding, baik dari alat yang dibuat maupun dari data-data informasi yang didapat. LANDASAN TEORI Keypad Matriks Sebuah keypad pada dasarnya adalah saklar-saklar push button yang disusun secara matriks.beberapa saklar bisa dirangkaikan membentuk sebuah rangkaina keypad.susunan yang paling sering dipakai adalah 16 buah saklar yang membentuk keypad matriks 4x4. Dalam susunan keypad ini terdapat 4 buah kolom (C1,, C4) dan 4 buah baris (R1,, R4); salah satu kaki saklar akan terhubung ke salah satu kolom dan kaki yang lainnya akan terhubung dengan salah satu baris. Kolom dan baris dihubungkan ke port mikrokontroler. Jika saklar ditekan,akan menghubungkan baris dan kolom yang terhubung kepadanya.pembacaan baris dilakukan dengan membuat semua kolom berada di logika rendah. Pada saat ini port yang terhubung ke kolom berfungsi sebagai output dan port yang dihubungkan ke baris akan berfungsi sebagai input. Pembacaan dilakukan dengan scan (membaca) kesetiap baris dan kolom. Satu misal akan dibuat matriks keypad 4 x 4 (4 baris dan 4 kolom), maka konfigurasinya adalah sebagaimana terlihat pada gambar berikut ini. Gambar. Matriks Keypad 4 x 4 Jika tidak ada saklar yang ditekan semua baris akan terbaca logika 1. Ketika salah satu baris terbaca 0, berarti ada saklar dibaris tersebut yang ditekan (terhubung dengan kolom yang berlogika 0). Hal selanjutnya adalah mencari saklar mana yang sebenarnya ditekan, dengan kata lain mencari kolom yang terhubung ke saklar tersebut. Mikrokontroler akan membaca logika 0 jika ada saklar yang ditekan, dengan mengatahui kolom mana yang sedang berlogika 0 saat itu, mikrokontroler STMIK MUSIRAWAS 45

3 akan mengatahui saklar dikolom mana yang sedang ditekan.( Usman, 2008:1) i. Watchdog timer j. Dual data pointer k. Mode pemrograman ISP yang fleksibel (Wahyudin, 2006:3) Gambar. Bentuk Fisik Rangkaian Keypad. Mikrokontroler Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut single chip microcomputer. Mikrokontroler merupakan sistem komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC (Personal Computer) yang memiliki beragam fungsi. Perbedaan lainnya adalah perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara komputer dengan mirokontroler. Dalam mikrokontroler, ROM jauh lebih besar dibanding RAM, sedangkan dalam komputer atau PC, RAM jauh lebih besar dibanding ROM. (Wahyudin, 2006:3) Mikrokontroler AT89S52 Mikrokontroler AT89S52 dipilih karena memiliki memori flash PEROM yang cukup untuk menyimpan seluruh program dari sistem, serta untuk memanfaatkan fungsi timer yang digunakan sebagai pengatur kecepatan motor. Spesifikasi penting dari mikrokontroler AT89S52 adalah: a. Kompatibel dengan keluarga mikrokontroler MCS51 b. 8 Kbte In-system Programmable (ISP) flash memori dengan kemampuan 1000 kali baca/ tulis c. Tegangan kerja V d. Bekerja dengan rentang 0-33 MHz e. 256x8 bit RAM internal 32 jalur I/ O yang dapat diprogram f. Tiga buah Timer/ Counter 16 bit g. Delapan sumber interrupt h. Saluran Full-Duplex serial UART Gambar. Diagram blok mikrokontroler AT89S52 Susunan Diagram Pin Mikrokontroler AT89S52 Mikrokontroler AT89S52 memiliki 40 pin dengan 32 pin diantaranya digunakan sebagai port pararel. Satu port pararel terdiri dari 8 pin, sehingga jumlah port pada mikrokontroler AT89S52 adalah 4 port, yaitu port 0, port 1, port 2 dan port 3. Diagram pin dari mikrokontroler AT89S52 dapat dilihat pada Gambar 2.4. (Wahyudin, 2006: 9) Gambar. Susunan Pin Mikrokontroler AT89S52 Liquid Cristal Display (LCD) Layar LCD merupakan media penampil data yang sangat efektif dalam suatu sistem elektronika. Agar sebuah pesan atau gambar dapat tampil pada layar LCD, diperlukan sebuah rangkaian pengatur STMIK MUSIRAWAS 46

4 scanning dan pembangkit tegangan sinus.lcd matrik memiliki konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel. Pada modul LCD telah terdapat suatu driver yang berfungsi untuk mengendalikan tampilan pada layar LCD. Modul LCD dilengkapi terminal keluaran yang digunakan sebagai jalur komunikasi dengan mikrokontroller. LCD mengirim data penerima data 4 bit atau 8 bit dari perangkat prossesor kemudian data tersebut diproses dan ditampilkan berupa titik- titik yang membentuk karakter atau huruf. telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm). Gambar. Bentuk Fisik Buzzer. Gambar. Modul LCD Karakter Gambar. Rangkaian Modul LCD Buzzer Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses Gambar. Simbol Buzzer Driver Motor Driver motor berfungsi sebagai piranti yang bertugas untuk menjalankan motor baik mengatur arah putaran motor maupun kecepatan putar motor. Macam driver motor diantaranya adalah : a) Driver Kontrol Tegangan, dengan driver motor kontrol tegangan menggunakan level tegangan secara langsung untuk mengatur kecepatan dari putaran motor. b) Driver PWM, dengan kontrol PWM kita dapat mengatur kecepatan motor dengan memberikan pulsa dengan frekwensi yang tetap ke motor, sedangkan yang digunakan untuk mengatur kecepatan adalah duty cycle dari pulsa yang diberikan. c) Driver H, driver type H digunakan untuk mengontrol putaran motor yang dapat diatur arah putarannya CW maupun CCW. Driver ini pada dasarnya menggunakan 4 buah transistor untuk switching dari putaran motor dan secara bergantian untuk membalik polaritas dari motor. d) Driver IC L293D, merupakan IC buatan SGS-Tomson Microelectronics untuk mengontrol motor. IC ini mampu menjalankan beban induktif STMIK MUSIRAWAS 47

5 seperti relai solenoid, motor DC maupun motor stepper berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponen elektronika arus lemah. Gambar. Tiga Macam Saklar Tekan/Tombol Gambar. Rangkaian Driver Motor DC Motor DC Motor DC memiliki dua elemen listrik yang terdiri dari bagian stator (kumparan medan utama) dan rotor (kumparan jangkar). Kumparan jangkar mengalirkan arus yang berasal dari komutator. Tegangan DC dialirkan ke kumparan jangkar melalui karbon yang menempel pada komutator. Pada saat tegangan dialirkan ke kumparan medan di stator dengan kutub utara dan selatan buatan (elekromagnet), akan dihasilkan medan magnet statis (bukan medan magnet putar). Untuk menjelaskannya, stator akan dianggap sebagai magnet permanen. Rancangan Hasil Analisis dan Desain Sistem Dalam rancang bangun yang telah dilakukan, dihasilkan suatu perangkat lunak (software) untuk mengendalikan pengamanan pintu otomatis menggunakan keypad matriks, dimana penulis mengharapkan pengujian pada program ini dapat berjalan dengan baik dan sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai. Gambar. Laboratorium STMIK MURA Gambar. Konstruksi Motor DC Sakelar/Switch Saklar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya.jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringan listrik arus kuat, saklar Gambar. Sketsa Rancang Bangun Pintu Otomatis STMIK MUSIRAWAS 48

6 Gambar. Rancang Bangun Pintu Pada Saat Tertutup Gambar. Rancang Bangun Pintu Terbuka Blok Diagram Rangkaian LCD Gambar. Blok Diagram Rangkaian Keterangan dari blok diagram rangkain : 1) Keypad Matriks, berfungsi sebagai input dari system kerja rangkaian Pengaman Pintu Otomatis Menggunakan Keypad Matriks Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Data yang dimasukkan berupa kode digital. 2) Switch, berfungsi sebagai input kedua setelah system selesai bekerja, yaitu pada kondisi membuka pintu dari dalam ruangan. 3) Mikrokontroler AT89S52, berfungsi sebagai pengolah data atau pemroses dari system kerja rangkaian. Dari input keypad dan diproses kemudian outputnya sebagai penggerak motor DC untuk membuka pintu. 4) LCD, berfungsi sebagai penampil digital untuk pertanda bahwa pintu terbuka dan tertutup serta menampilkan kode pada keypad yang ditekan. 5) Buzzer, berfungsi sebagai tanda apabila pengetikkan kode pada keypad matriks terjadi kesalahan maka buzzer akan berbunyi. 6) Driver Motor L293D, berfungsi sebagai driver untuk menggerakkan motor DC sebagai pembuka pintu setelah mengetik kode pada keypad matriks. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pada dasarnya perancangan system yang dibuat oleh penulis adalah mengenai proses membuka dan menutup pintu Laboratorium STMIK-MURA Lubuklinggau secara otomatis yang menggunakan Keypad yang berfungsi sebagai input dari system kerja rangkaian Pengaman Pintu Otomatis Menggunakan Keypad Matriks Berbasis Mikrokontroler AT89S52. Data yang dimasukkan berupa kode digital, Switch berfungsi sebagai input kedua setelah system selesai bekerja yaitu pada kondisi membuka pintu dari dalam ruangan, kemudian Mikrokontroler AT89S52, berfungsi sebagai pengolah data atau pemroses dari system kerja rangkaian. Dari input keypad dan diproses kemudian outputnya sebagai penggerak motor DC untuk membuka pintu, LCD berfungsi sebagai penampil digital untuk pertanda bahwa pintu terbuka dan tertutup serta menampilkan kode pada keypad yang ditekan, Buzzer, berfungsi sebagai tanda apabila pengetikkan kode pada keypad matriks terjadi kesalahan maka buzzer akan berbunyi, dan Driver Motor L293D, berfungsi sebagai driver untuk menggerakkan motor DC sebagai pembuka pintu setelah mengetik kode pada keypad matriks. STMIK MUSIRAWAS 49

7 Pembahasan Flowchart Program Gambar. Tampilan ISP Progsip versi 1.68 b. Setelah rangkaian mikrokontroller terhubung dengan ISP Progsip versi 1.68 maka selanjutnya kita membuka file yang akan kita download dengan memilih Load Flash kemudian memilih program yang ingin kita download. Gambar. Flowchart Program Utama Pengisian Program ke Mikrokontroler. Berikut ini akan dijelaskan cara-cara mendownload (mengisi) program kedalam mikrokontroler dalam hal ini AT89S52 dengan menggunakan ISP Flash Programing versi 1.68 setelah program berhasil decompile dan sesuai dengan tujuan pengendalian yang diinginkan maka tahap selanjutnya adlah mendowload program kemikrokontroller dengan langkah sebagai berikut : a. Jalankan program ISP dengan klik ikon start pada desktop windows, arahkan pointer keprogram kemudian klik ganda ISP Progsip versi 1.68 dan lihat tampilan pada program State untuk mengetahui bahwa mikrokontroller terdeteksi oleh ISP Pgm. Dengan menghubungkan rangkaian mikrokontroller dengan port printer (port parallel) untuk mengetahui alamat mikrokontroller. Gambar. Tampilan Open File c. Setelah itu pilih Select Chip, yaitu menyesuaikan mikrokontroller yang dipakai. Dalam pemrograman ini penulis menggunakan mikrokontroller AT89S52 kemudian kita pilih Auto. Maka proses download program ke mikrokontroller akan berjalan. Gambar. Tidak terhubung dengan mikrokontroller STMIK MUSIRAWAS 50

8 Gambar. Download Sukses Cara Kerja Alat Cara kerja alat pada pengaman pintu otomatis menggunakan keypad matriks berbasis mikrokontroler AT89S52 pada laboratorium STMIK-MURA adalah yang pertama sebuah keypad yang berukuran 4x4 sebagai input pertama, dalam pengaman pintu otomatis ini kode yang digunakan adalah 1,2,3 dan 4. Apabila kode yang dimasukan salah selama 3x, maka alaram / bazeer akan berbunyi, dan apabila untuk mematikan suara alarm tersebut hanya cukup menekan tombol A pada keypad. Untuk tombol saklar / switch sebagai input kedua pada pengaman pintu ini apabila ditekan, maka secara otomatis pintu terbuka dan menutup. Didalam rangkaian pengaman pintu otomatis ini mikrokontroler yang digunakan adalah AT89S52 yang berfungsi sebagai pengolah data dari system kerja rangkaian, dari input keypad dan switch akan diproses oleh mikrokontroler dan kemudian outputnya sebagai penggerak motor DC, pada rangkaian ini juga menggunakan LCD yang berfungsi sebagai penampil digital untuk pertanda bahwa pintu terbuka dan menutup serta menampilkan kode pada keypad yang ditekan. Setelah input memberikan perintah, maka mikrokontroler akan memprosesnya yaitu sebuah driver motor L923D sebagai output yang fungsinya sebagai driver untuk menggerakkan motor DC sebagai pembuka dan menutup pintu. Tingkat Daya Guna Alat ini bekerja dengan bantuan program dan tingkat daya guna dari alat ini sangatlah besar, karena disamping membuat keamanan pada Laboratorium STMIK- MURA Lubuklinggau juga membantu kinerja Bapak/ Ibu Dosen yang bertugas pada Laboratorium tersebut, sebab alat ini beroperasi secara otomatis, jika ada mahasiswa/ mahasiswi ataupun yang lainnya ingin membuka pintu Laboratorium STMIK-MURA tidak menggunakan Kode dengan benar dan salah memasukan Kode sebanyak 3 kali, maka secara otomatis alaram akan berbunyi. Dan apabila Kode yang dimasukan benar, maka pintu akan terbuka dan menutup secara otomatis. Pengecekan Kesalahan Pengecekan kesalahan ini penting untuk bisa menghasilkan program seperti yang diinginkan. Dalam hal ini penulis melakukan dua buah pengecekan yaitu Pengecekan kesalahan di atas kertas dan secara langsung. Pengecekan kesalahan diatas kertas ini dilakukan penulis dengan cara meneliti flowchart yang sudah benar atau belum. Pengecekan ini dilakukan untuk mengetahui apakah terdapat kesalahan pada logika program yang dibuat, krmudian kesalahan secara lansung dilakukan dengan menjalakan program yang sudah dibuat untuk mengetahui apakah program tersebut sudah berjalan dengan benar atau belum. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari uraian yang telah dijelaskan pada bab-bab sebelumnya, maka penulis mengambil kesimpulan dengan adanya program pengaman pintu yang berkerja secara otomatis, sehingga meningkatkan kinerja dan efesiensi Bapak/ Ibu dosen dan juga membantu keamanan pada Laboratorium STMIK-MURA Lubuklinggau. Saran Berdasarkan kesimpulan yang telah dikemukakan diatas, maka saran yang penulis sampaikan adalah : 1. Dalam pembuatan penelitian ini penulis menggunakan bahasa pemrograman Bascom-8051, akan tetapi diharapkan STMIK MUSIRAWAS 51

9 nantinya dapat dikembangkan lagi menggunakan program-program yang lain. 2. Di dalam pembuatan alat ini menggunakan keypad matriks yang berukuran 4x4 sebagai input dengan kode 1,2,3 dan 4. penulis mengharapkan agar untuk kedepannya nanti para pembaca bisa membuat lebih dari 2 atau 3 kode yang berlainan untuk membuka pintu secara otomatis. DAFTAR PUSTAKA Didin Wahyudin, Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa Basic Menggunakan BASCOM-8051.Penerbit ANDI Yogyakarta. Usman, Tehnik Antarmuka + Pemrograman Mikrokontroler AT89S52.Penerbit ANDI Yogyakarta. Ardi Winoto, Mikrokontroller AVR ATmega8/32/16/8535 dan pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Penerbit Informatika Bandung. STMIK MUSIRAWAS 52