RANCANG BANGUN SISTIM PARKIR MOBIL BERBASIS MIKROKONTROLER

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN SISTIM PARKIR MOBIL BERBASIS MIKROKONTROLER 1 Dickky Chandra, 2 Muhammad Irmansyah, 3 Sri Yusnita 123 Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang Kampus Unand Limau Manis Padang Sumatera Barat emadona38@gmail.com Abstrak Semakin banyak orang menggunakan kendaraan pribadi khususnya mobil besar kemungkinan sistem perparkiran manual dirubah ke sistem otomatis sehingga pengunjung tidak mengantri terlalu lama jika memarkir kendaraannya. Untuk itu dibuat rancang bangun penghitung jumlah mobil sedang parkir disertai tampilan nomor parkir berbasis mikrokontroler. Sistim bekerja berdasarkan sensor inframerah dan photodioda yang dipasang pada portal masuk, portal keluar dan nomor parkir, jika pengunjung hendak parkir maka portal masuk parkir otomatis terbuka, setelah mobil melewati sensor 2 portal akan menutup serta tampilan banyak mobil pada LCD akan bertambah 1 dan nomor parkir yang berisi sesuai dengan nomor pengunjung memarkir kendaraannya, jika pengunjung hendak keluar area parkir maka portal keluar parkir otomatis terbuka dan setelah mobil melewati sensor 4 portal akan menutup serta banyak mobil akan dikurang 1, bila tempat parkir penuh portal masuk parkir tidak akan terbuka walaupun ada pengunjung hendak parkir. Sensor 1 dan sensor 2 mengontrol terbuka dan tertutupnya portal masuk parkir sedangkan sensor 3 dan sensor 4 mengontrol portal keluar parkir, besarnya sudut bukaan kedua portal ± 60. Sensor nomor parkir menandakan ada atau tidak adanya mobil pada tempat parkir, jika ada mobil output sensor Volt sedangkan tidak ada mobil output sensor Volt. Kata kunci: Sistim Parkir, Jumlah Mobil, Nomor Parkir, Mikrokontroler 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Semakin banyak orang menggunakan kendaraan pribadi khususnya mobil menuntut supermarket dan tempat perbelanjaan menyediakan area parkir yang lebih luas dan efisien serta pelayanan secara baik. Dengan area parkir yang luas ini maka menimbulkan masalah bagi pengunjung, yaitu akan menyulitkan pengunjung untuk menemukan tempat parkir yang masih kosong dan juga tidak bisa mengetahui apakah area parkir sudah penuh atau belum jika tidak dilengkapi dengan fasilitas yang bisa memberikan informasi terhadap area parkir tersebut ditambah lagi Indonesia merupakan negara yang sedang berkembang, untuk itu masih membutuhkan pembenahan-pembenahan terhadap sistem perparkiran yang ada kearah yang lebih baik dalam rangka meningkatkan pelayanan kepada pengunjung. Sistem perparkiran yang ada khususnya di Indonesia rata-rata untuk membuka portal masuk area parkir masih dilakukan secara manual oleh petugas parkir. Dengan demikian tidak menutup kemungkinan supermarket dan pusat perbelanjaan tersebut mengubah sistem yang ada (sistem parkir secara manual) ke sistem parkir secara otomatis agar proses perparkiran lebih terorganisir dengan baik dan cepat, dengan mengubah sistem parkir dari manual ke sistem secara otomatis akan membantu efisiensi dari kerja petugas parkir, mobil pengunjung tidak perlu antri terlalu lama ketika memasuki gerbang parkir. Berdasarkan latar belakang tersebut maka dibuatlah Rancang Bangun Penghitung Jumlah Mobil Sedang Parkir Disertai Tampilan Nomor Parkir Berbasis Mikrokontroler. Dengan adanya sistem ini akan membantu bagi pengunjung menemukan tempat parkir untuk kendaraannya secara mudah dengan waktu yang lebih cepat. Petugas parkir tidak perlu lagi membuka portal parkir secara manual karena portal parkir akan terbuka secara otomatis ketika ada mobil yang akan masuk ke area parkir dan portal parkir akan tertutup otomatis ketika mobil telah berada didalam area parkir, namun demikian sistim ini bukanlah satu-satunya yang menawarkan kemudahan dalam mengatasi masalah perparkiran tetapi sistim ini salah satu cara yang bisa diterapkan untuk sistim perparkiran yang lebih baik dari beberapa sistim lain yang pernah dibuat. 108

2 1.2 Perumusan Masalah 1. Bagaimana membuat sistim parkir mobil berbasis mikrokontroller. 2. Bagaimana mengaplikasikan sensor inframerah dan photodioda untuk mendeteksi adanya mobil yang akan melewati portal parkir dan mendeteksi ada tidaknya mobil pada area parkir. 3. Bagaimana mengaplikasikan LCD sebagai tampilan informasi banyaknya mobil yang parkir, informasi nomor tempat parkir yang masih kosong dan informasi bahwa tempat parkir telah penuh. 4. Bagaimana mengaplikasikan motor DC sebagai penggerak pintu portal parkir. 1.3 Tujuan 1. Membuat sistim parkir mobil berbasis mikrokontroller. 2. Mengaplikasikan sensor inframerah dan photodioda untuk mendeteksi adanya mobil yang akan melewati portal parkir dan mendeteksi ada tidaknya mobil pada area parkir. 3. Mengaplikasikan LCD sebagai tampilan informasi banyaknya mobil yang parkir, informasi nomor tempat parkir yang masih kosong dan informasi bahwa tempat parkir telah penuh. 4. Mengaplikasikan motor DC sebagai penggerak pintu portal parkir. 1.4 Batasan Masalah 1. Sistem hanya bisa menghitung jumlah mobil yang sedang parkir. 2. Kapasitas area parkir dibatasi yaitu 10 tempat parkir. 3. Sensor pada masing-masing nomor parkir hanya untuk mendeteksi ada atau tidak adanya mobil pada tempat parkir. 2. TINJAUAN PUSTAKA Photodioda adalah suatu jenis dioda yang resistansinya berubah-ubah kalau cahaya yang jatuh pada dioda berubah-ubah intensitasnya.dalam gelap nilai tahanannya sangat besar hingga praktis tidak ada arus yang mengalir.semakin kuat cahaya yang jatuh pada dioda maka makin kecil nilai tahanannya, sehingga arus yang mengalir semakin besar. Jika photodioda persambungan p-n bertegangan balik disinari, maka arus akan berubah secara linier dengan kenaikan fluks cahaya yang dikenakan pada persambungan tersebut. Prinsip dari photodioda yaitu ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa.cara tersebut didalam sebuah photodioda digunakan untuk mengumpulkan photon menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda. Inframerah adalah radiasi elektromagnetik yang panjang gelombangnya lebih panjang daripada cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio.radiasi inframerah memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. LED inframerah yang bertindak sebagai pemancar, yang juga telah dilengkapi dengan rangkaian untuk membangkitkan data yang akan dikirimkan melalui sinar inframerah serta photodioda yang bertindak sebagai komponen penerima. ATMega8535 merupakan salah satu mikrokontroler keluarga ATMEL dari perkembangan terakhir, yaitu generasi AVR (Alf and Vegard s Risc Processor). Mikrokontroler AVR memiliki RISC (Reduced Instruction Set Computing) 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16 -bit Word) dan sebagian besar instruksi di eksekusi dalam 1 (satu) siklus clock, serta mempunyai kecepatan maksimal 16MHZ. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS 51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Motor yang digunakan untuk membuka palang masuk dan palang keluar area parkir adalah motor DC, motor DC bekerja berdasakan prinsip induksi magnetik. Sirkuit internal motor DC terdiri dari kumparan/ lilitan konduktor, setiap arus yang mengalir melewati sebuah konduktor akan menimbulkan medan magnet. Konduktor dibentuk menjadi sebuah loop sehingga ada dua bagian konduktor yang berada didalam medan magnet pada saat yang sama, konfigurasi konduktor seperti ini akan menimbulkan distorsi pada medan magnet utama dan menghasilkan gaya dorong pada masing-masing konduktor. Pada saat konduktor ditempatkan pada rotor, gaya dorong yang timbul akan menyebabkan rotor berputar searah jarum jam. 109

3 Display untuk tampilan yang digunakan pada perancangan tugas akhir ini yaitu menggunakan LCD (Liquid Crystal Display) yang merupakan satu layar bagian dari modul peraga yang dapat menampilkan karakter yang diinginkan. 3. METODE PENELITIAN 3.1 Perancangan dan Pembuatan Sistim Blok diagram sistem secara keseluruhan diperlihatkan oleh gambar 1 dibawah ini: Gambar 1. Blok Diagram Rancangan Sistem Keseluruhan Alat ini bekerja berdasarkan perintah yang telah diprogram melalui mikrokontroler, pada perancangan ini menggunakan mikrokontroler seri ATMega Alat ini terdiri dari 14 pasang sensor photodioda dan inframerah, 2 pasang sensor digunakan untuk mengontrol portal masuk (sensor 1 dan sensor 2) dan 2 pasang sensor untuk mengontrol portal keluar (sensor 3 dan sensor 4), 10 pasang sensor digunakan untuk nomor parkir. Jika ada mobil yang akan masuk area parkir maka sensor 1 aktif portal masuk terbuka secara otomatis setelah mobil melewati portal selanjutnya mobil akan melewati sensor 2 untuk memberikan perintah agar portal masuk menutup dan counter untuk hitungan banyak mobil bertambah 1 begitu juga keadaan pada portal keluar parkir, jika ada mobil yang akan keluar area parkir maka sensor 3 aktif sehingga portal keluar terbuka secara otomatis setelah mobil melewati portal keluar selanjutnya mobil membuat aktif sensor 4 memerintahkan agar portal keluar menutup dan counter untuk hitungan banyak mobil berkurang 1. Jika banyak mobil sudah mencapai 10 maka portal masuk tidak akan terbuka lagi walaupun ada mobil yang akan masuk area parkir dan tampil pada baris 2 LCD Parkir Penuh. 10 pasang sensor untuk nomor parkir yang berfungsi mengontrol tampilan pada baris 1 LCD dengan tujuan memberikan tampilan nomor parkir yang kosong dan nomor parkir yang berisi. Tampilan untuk nomor parkir ini yaitu secara bergantian dari nomor parkir 1 sampai nomor parkir 10. Rancangan untuk rangkaian sensor terdapat 3 bagian yaitu sensor portal masuk, sensor portal keluar dan sensor nomor parkir sebagaimana diperlihatkan pada gambar 2 dan 3 berikut ini: Gambar 2. Rangkaian Sensor Portal Masuk dan Sensor Portal Keluar Gambar 3. Rangkaian Sensor Nomor Parkir 110

4 Tabel 2. Kebenaran Sensor Portal Masuk dan Portal Keluar Sensor 1(P1) Sensor 2 (P2) Sensor 3 (P3) Sensor 4 (P4) Motor 1 Motor 2 Portal Masuk Portal Keluar On Off Off Off On (CW) Off Terbuka Tertutup Off On Off Off On (CCW) Off Tertutup Tertutup Off Off On Off Off On (CCW) Tertutup Terbuka Off Off Off On Off On (CW) Tertutup Terbuka Multiplexer digunakan untuk pemilihan data sensor yang akan diteruskan ke port mikrokontroler melalui PA7 dengan 3 saluran pin kontrol (A, B, C) adapun rancangan rangkaian multiplexer seperti yang terlihat oleh gambar 4 berikut: Gambar 4. Rangkaian Multiplexer Aturan pemberian logika untuk saluran masing-masing pin kontrol data analog yang akan diteruskan ke port mikrokontroler melalui PA7 dapat dilihat pada tabel 3 berikut: Tabel 3. Logika Pin Kontrol Masing-Masing Data Sensor Pada Rangkaian Multiplexer PB5 PB6 PB7 Sensor P P P P P P P14 Hubungan sensor ke multiplexer secara rinci dapat dilihat pada tabel 4 dibawah ini: Tabel 4. Hubungan Sensor ke Multiplexer Sensor Port Output Multiplexer Output Fungsi P8 X0 - Input dari sensor 8 P9 X1 - Input dari sensor 9 P10 X2 - Input dari sensor 10 P11 X3 - Input dari sensor 11 P12 X4 - Input dari sensor 12 P13 X5 - Input dari sensor 13 P14 X6 - Input dari sensor 14 - X PA7 Output dari multiplexer ke port mikrokontroler PB5 A - Pin Kontrol data input analog dari PB6 B - PB7 C - sensor yang akan diteruskan ke port mikrokontroler Tabel 5. Fungsi Masing-Masing Port Pada Perancangan Sistim Minimum Port Mikrokontroler Fungsi Port Mikrokontroler Fungsi PA0 Sensor 1 PB0 Limit Switch 1 M1 PA1 Sensor 2 PB1 Limit Switch 1 M1 PA2 Sensor 3 PB3 Limit Switch 2 M1 PA3 Sensor 4 PB4 Limit Switch 2 M1 PA4 Sensor 5 PB5 A (pin 11 IC 4051) PA5 Sensor 6 PB6 B (pin 10 IC 4051) 111

5 PA6 Sensor 7 PB7 C (pin 9 IC 4051) PA7 Pin 3 IC 4051 (Multiplexer) PD0 Limit Switch 1 M2 PC0 RS PD1 Limit Switch 1 M2 PC1 R/W PD2 Limit Switch 2 M2 PC2 E PD3 Limit Switch 2 M2 PC4 D4 PD4 Pin kontrol M1 PC5 D5 PD5 Pin kontrol M1 PC6 D6 PD6 Pin kontrol M2 PC7 D7 PD7 Pin kontrol M2 Rangkaian driver menggunakan transistor dengan seri BD 139 dan BD 140, rangkaian driver digunakan untuk mengendalikan arah dan kecepatan putar pada motor portal masuk dan portal keluar area parkir. Adapun rancangan rangkaian driver diperlihatkan oleh gambar 5 berikut: Gambar 5. Rangkaian Driver Motor Portal Masuk dan Motor Portal Keluar Area Parkir Pemberian logika pada driver motor portal masuk dan motor portal keluar diperlihatkan oleh tabel 6 berikut: Tabel 6. Pemberian Logika Pada Driver Motor Portal Masuk dan Portal Keluar Area Parkir PD0 PD1 PD2 PD3 Motor 1 Motor 2 Keadaan Portal Mati Mati Portal Masuk dan Portal Keluar Tertutup CW Mati Portal Masuk Terbuka dan Portal Keluar Tertutup CCW Mati Portal Masuk dan Portal Keluar Tertutup Mati CW Portal Masuk Tertutup dan Portal Keluar Terbuka Mati CCW Portal Masuk dan Portal Keluar Tertutup LCD (liquid Crystal Display) pada perancangan digunakan untuk menampilkan banyak mobil dan nomor parkir yang kosong dan nomor parkir yang telah berisi. Perancangan untuk tampilan pada LCD sebagai berikut: Saat kondisi tempat parkir masih kosong tampilan pada LCD seperti berikut: Baris 1 Parkir 1 Kosong, Parkir 2 Kosong, Parkir 3 Kosong...Parkir 10 Kosong * Baris 2 Mobil = 0 Jika tempat parkir nomor 1 telah berisi dan tempat parkir nomor lainnya masih kosong maka LCD menampilkan seperti berikut: Baris 1 Parkir 1 Berisi, Parkir 2 Kosong, Parkir 3 Kosong...Parkir 10 Kosong * Baris 2 Mobil = 1 Jika tempat parkir nomor 2 telah berisi dan tempat parkir nomor lainnya masih kosong maka LCD menampilkan seperti berikut: Baris 1 Parkir 1 Kosong, Parkir 2 Berisi, Parkir 3 Kosong...Parkir 10 Kosong * 112

6 Baris 2 Mobil = 1 Jika tempat parkir nomor 1 dan 2 telah berisi dan tempat parkir nomor lainnya masih kosong maka LCD menampilkan seperti berikut: Baris 1 Parkir 1 Berisi, Parkir 2 Berisi, Parkir 3 Kosong...Parkir 10 Kosong * Baris 2 Mobil = 2 Begitu seterusnya untuk nomor parkir yang lainnya. Jika semua tempat parkir telah berisi maka LCD menampilkan seperti berikut: Baris 1 Parkir 1 Berisi, Parkir 2 Berisi, Parkir 3 Berisi...Parkir 10 Berisi * Baris 2 Parkir Penuh 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Untuk titik pengukuran pada rangkaian sensor ditunjukkan oleh gambar 7 berikut: Gambar 7. Titik Pengukuran Pada Rangkaian Sensor Portal Masuk dan Sensor Portal Keluar Tabel 7. Hasil Pengukuran Sensor Portal Masuk Titik Pengukuran Kondisi Photodioda Tegangan Sensor (Volt) TP 1 (P1/ Sensor 1) TP 2 (P2/ Sensor 2) Tabel 8. Hasil Pengukuran Sensor Portal Keluar Titik Pengukuran Kondisi Photodioda Tegangan Sensor (Volt) TP 3 (P3/ Sensor 3) TP 4 (P4/ Sensor 4) Untuk titik pengukuran sensor nomor parkir yang melalui multiplexer sebelum diteruskan ke port mikrokontroler (PA7) ditunjukkan oleh gambar 8 berikut: 113

7 Gambar 8. Titik Pengukuran Pada Rangkaian Sensor Nomor Parkir Dari 4 contoh sensor yang diukur dapat dilihat hasil pengukuran pada tabel 9 berikut: Tabel 9. Hasil Pengukuran Sensor Nomor Parkir Titik Pengukuran Kondisi Photodioda Tegangan Sensor (Volt) TP 5 (P9/ Sensor 9) TP 6 (P8/ Sensor 8) TP 7 (P11/ Sensor 11) TP 8 (P10/ Sensor 10) (Ada Mobil (Tidak Ada Mobil (Ada Mobil Dari data diatas dapat dilihat bahwa hasil pengukuran dengan hasil yang dihitung secara teori sedikit berbeda hal itu dikarenakan faktor alat ukur yang kurang presisi, pengaruh pencahayaan yang tidak stabil atau kesalahan pembacaan oleh pengukur sendiri. Untuk titik pengukuran pada rangkaian driver motor bisa dilihat pada gambar 9 dibawah ini: 0,16 0,

8 Gambar 9. Titik Pengukuran Pada Rangkaian Driver Motor Setelah dilakukan pengukuran pada masing-masing titik pengukuran pada driver motor didapat hasil seperti tabel 10 dan 11 dibawah ini Tabel 10. Hasil Pengukuran Driver Motor 1 (Portal Masuk) TP 15 TP 16 TP 19 TP 20 Keadaan Motor Keadaan Portal 0 V 0 V 3,8 V 3.8 V Mati Tertutup 0 V 5 V 3,8 V 0 V CW (searah Jarum Jam) Terbuka 5 V 0 V 0 V 3,8 V CCW (Berlawanan Jarum Jam Tertutup 5 V 5 V 0 V 0 V Mati Tertutup Tabel 11. Hasil Pengukuran Driver Motor 2 (Portal Keluar) TP 17 TP 18 TP 21 TP 22 Keadaan Motor Keadaan Portal 0 V 0 V 3,8 V 3,8 V Mati Tertutup 5 V 0 V 0 V 3,8 V CCW (Berlawanan Jarum Jam Terbuka 0 V 5 V 3,8 V 0 V CW (Searah Jarum Jam) Tertutup 5 V 5 V 0 V 0 V Mati Tertutup Prinsip kerja dari driver motor portal masuk dan driver motor keluar area parkir adalah sama yaitu dengan memanfaatkan transistor sebagai saklar driver ini terdiri dari 2 pasang transistor (seri BD 139 dan BD 140) untuk portal masuk dan 2 pasang untuk portal keluar dengan seri yang sama. Driver portal masuk dan driver portal keluar aktif secara terpisah masing-masing melalui saluran kontrol pada PD0 dan PD1 untuk motor portal masuk, PD2 dan PD3 untuk motor portal keluar. KESIMPULAN 1. Sensor 1 dan sensor 2 mengontrol terbuka dan tertutupnya portal masuk parkir sedangkan sensor 3 dan sensor 4 mengontrol portal keluar parkir, besarnya sudut bukaan kedua portal ± Sensor nomor parkir menandakan ada atau tidak adanya mobil pada tempat parkir, jika ada mobil output sensor Volt sedangkan tidak ada mobil output sensor Volt. 3. LCD dapat membantu menginformasikan kondisi ketersediaan tempat parkir. Daftar Pustaka [1] Ardianto Pranata, 2011, Perancangan Prototipe Sistem Parkir Cerdas Berbasis Mikrokontroler Atmega8535, Program Studi Sistem Komputer, STMIK Triguna Dharma [2] Arief Nurahman, 2013, Rancang Bangun Alat Identifikasi Tempat Parkir dengan Sistem Berbayar dan Prabayar, Jurusan Teknik Komputer AMIK GI MDP [3] Dwi Putra Githa, 2012, Sistem Pengaman Parkir dengan Visualisasi Jarak Menggunakan Sensor PING dan LCD, Sistem Komputer STMIK STIKOM Indonesia Denpasar-Bali [4] FREEON ALKAPON IMBIRI, 2012, Implementasi Sistem Perparkiran Otomatis dengan Menentukan Posisi Parkir Berbasis RFID, Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional (ITENAS) Bandung [5] Hermadi, 2011, Prototipe Sistim Parkir Otomatis Berbasis Mikrokontroller ATMEGA 16, Program Studi Teknik Informatika Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga, 2013 [6] I Wayan Ardi Yasa, 2014, RANCANG BANGUN SISTEM PEMESANAN TEMPAT PARKIR VIA SMS, Jurusan Sistem Komputer, STMIK STIKOM Bali [7] Mahrus Sabang, 2015, SISTEM PARKIR CERDAS, Jurusan Teknik Informatika, STMIK Lammappapoleonro Soppeng 115

9 [8] Syahrul, 2014, Pemograman Mikrokontroler AVR Bahasa Assembly dan C. Informatika: Bandung. [9] Wardhana Lingga, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. C.V ANDI OFFSET:Yogyakarta. 116