melibatkan mesin atau perangkat elektronik, sehingga pekerjaan manusia dapat dikerjakan dengan mudah tanpa harus membuang tenaga dan mempersingkat wak

Transkripsi

1 PINTU GERBANG OTOMATIS DENGAN REMOTE CONTROL BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 Robby Nurmansyah Jurusan Sistem Komputer, Universitas Gunadarma Kalimalang Bekasi ABSTRAK Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini semakin banyak memberikan kemudahan dalam kehidupan manusia. Dimana banyak diterapkan ilmu pengetahuan dan teknologi baik mesin ataupun elektronik, sehingga pekerjaan manusia dapat dikerjakan dengan mudah tanpa harus membuang tenaga dan mempersingkat waktu. Melihat kemungkinan dan kenyataan yang ada, maka dibuatlah suatu alat yang dapat digunakan untuk menggantikan kegiatan atau pekerjaan manusia untuk membuka dan menutup pintu gerbang dari jarak jauh. Tugas Akhir ini menjabarkan tentang pembuatan pintu gerbang otomatis dengan menggunakan remote control sebagai pengendalinya. Tujuan utama dari dibuatnya pintu gerbang otomatis ini adalah untuk membuat suatu perangkat yang dapat berfungsi untuk mempermudah kegiatan atau pekerjaan manusia dalam hal membuka dan menutup pintu gerbang dari jarak jauh. Seluruh gerakan dari perangkat ini dapat dikendalikan oleh sebuah pengendali jarak jauh yang menggunakan gelombang radio dengan frekuensi sebesar 27 MHz sebagai frekuensi pembawa data yang akan diterima oleh receiver yang terhubung dengan mikrokontroler pada bagian pintu gerbang. Sebagai perangkat pengendali pintu, digunakan transmitter untuk mengirimkan data ke receiver yang telah terhubung dengan mikrokontroler dan motor DC sebagai pengatur gerakan dari pintu gerbang. Dari hasil pengujian dan pengambilan data pada alat, pintu gerbang dapat membuka dan menutup secara otomatis dengan menggunakan pengendali remote control. Oleh karena itu, remote control dan mekanismenya diharapkan dapat diaplikasikan untuk membuka dan menutup pintu gerbang secara otomatis dan dapat melengkapi kebutuhan manusia akan fasilitas kenyamanan dan kemudahan dalam mengoperasikan pintu gerbang. Kata Kunci:, Otomatis, Remote Control, ATmega8535. PENDAHULUAN Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin maju sekarang ini banyak dimanfaatkan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan serta memberikan kenyamanan dan kemudahan dalam hidupnya. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin maju ini ditandai dengan banyaknya peralatan yang telah diciptakan dan dioperasikan baik secara manual maupun otomatis. Dimana banyak sekali peralatan yang seluruhnya Otomatis Dengan Remote Control Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Page 1

2 melibatkan mesin atau perangkat elektronik, sehingga pekerjaan manusia dapat dikerjakan dengan mudah tanpa harus membuang tenaga dan mempersingkat waktu. Berbagai alat rumah tangga hingga alat kerja kantor banyak yang sudah menggunakan peralatan mesin dan elektronik tersebut, sehingga pekerjaan yang dilakukan oleh manusia akan jauh lebih ringan dan mudah. Sebagai salah satu contoh pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi yang melibatkan mesin dan perangkat elektronik adalah pintu gerbang otomatis dengan remote control berbasis mikrokontroler ATmega8535. Dengan adanya pintu gerbang otomatis ini diharapkan dapat memudahkan pekerjaan manusia dalam hal membuka dan menutup pintu gerbang tanpa harus bersusah payah mendorong ataupun menariknya yang banyak menghabiskan waktu dan tenaga. LANDASAN TEORI Penggunaan remote control dalam kehidupan sehari-hari sudah sering kita jumpai seperti pada TV, DVD, AC, mobil dan lain sebagainya. Dengan ditemukannya teknologi remote control, maka suatu perangkat dapat dikendalikan dari jarak jauh tanpa harus bersusah payah untuk mengendalikannya dari jarak dekat. Secara garis besar ada dua macam tipe remote control Tipe RF (menggunakan frekuensi radio) Tipe infrared (menggunakan LED inframerah). Walaupun setiap tipe berbeda tetapi tetap terdiri dari perangkat pengirim (pemancar) dan penerima. Pada pembahasan kali ini dikhususkan pada remote control jenis gelombang RF (Radio Frequency). Cara kerja gelombang RF adalah membawa sinyal-sinyal berupa pulsa yang nantinya akan dipisahkan kembali oleh rangkaian penerima agar dapat dijadikan nilai masukan pada mikrokontroler. Dalam kaitannya dengan realisasi Tugas Akhir ini, pintu gerbang otomatis dengan remote control dibangun dari beberapa komponen yang sederhana. Alat ini terdiri dari pemancar dan penerima yang terhubung dengan perangkat lainnya seperti sistem minimum mikrokontroler ATmega8535, driver motor dan motor DC. Pemancar Pemancar (transmitter) adalah sebuah alat yang dapat memancarkan sinyal atau gelombang elektromagnetik dengan frekuensi tertentu. Dalam suatu pemancar terdapat dua buah sinyal/gelombang yang berbeda. Gelombang pertama adalah gelombang pembawa (carrier), yang kedua adalah gelombang pemodulasi yang mempunyai frekuensi lebih rendah dari pada gelombang pembawa. Sinyal pemodulasi pada alat pengendali pintu gerbang otomatis dalam Tugas Akhir ini berupa pulsa yang dibangkitkan oleh rangkaian pembangkit pulsa. Penerima Penerima (receiver) adalah sebuah rangkaian yang dapat menerima gelombang yang mempunyai frekuensi yang sama Otomatis Dengan Remote Control Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Page 2

3 dengan frekuensi yang dimilikinya. Penerima ini digunakan untuk menerima gelombang yang dipancarkan oleh pemancar. Pada gelombang RF yang telah diterima oleh penerima terdapat sinyal asli atau sinyal pemodulasi dari pembawa termodulasi dan nantinya akan digunakan sebagai nilai masukan pada mikrokontroler. Mikrokontroler ATmega8535 Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Mikrokontroler memiliki fungsi khusus untuk mengontrol suatu alat. Dalam mikrokontroler terdapat prosesor, RAM, ROM, dan I/O. internal. ADC ATmega8535 dapat dikonfigurasi secara single ended input maupun differential input. ADC ATmega8535 memiliki konfigurasi pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan filter derau yang amat fleksibel, sehingga dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan ADC tersebut. IC L293D IC L293D ini adalah suatu bentuk rangkaian daya tinggi terintegrasi yang mampu melayani 4 buah beban dengan arus nominal 600 ma hingga maksimum 1.2 A. Keempat channel inputnya didesain untuk dapat menerima masukan level logika TTL. Biasa dipakai sebagai driver relay, motor DC, motor steper maupun pengganti transistor sebagai saklar dengan kecepatan switching mencapai 5 khz. Driver tersebut berupa dua pasang rangkaian Half Bridge yang masing-masing dikendalikan oleh enable 1 dan enable 2. Motor DC Gambar 1 Mikrokontroler ATmega8535 ATmega8535 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC Motor DC (Direct Current) merupakan suatu komponen elektronika yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Motor DC dikendalikan dengan menentukan arah dan kecepatan putarnya. Arah putaran motor DC adalah searah dengan arah putaran jarum jam (Clock Wise/CW) atau berlawanan arah dengan arah putaran jarum jam (Counter Clock Wise/CCW), yang bergantung dari hubungan kutub yang diberikan pada motor DC. Kecepatan putar motor DC diatur dengan besarnya arus yang diberikan. Motor Otomatis Dengan Remote Control Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Page 3

4 DC digunakan pada penggunaan khusus, dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Keluarannya berupa motor yang bergerak CW atau CCW, sehingga pintu gerbang otomatis akan membuka atau menutup. METODE PENELITIAN Dalam melaksanakan realisasi Tugas Akhir ini penulis mendapatkan informasi, data dan masukan dengan metode sebagai berikut: 1. Melakukan konsultasi dan diskusi rutin dengan dosen pembimbing serta dosendosen staf pengajar yang terkait dengan realisasi Tugas Akhir ini pada bidangnya masing-masing. 2. Mengumpulkan informasi dan data melalui buku referensi yang menunjang Tugas Akhir ini dan internet serta dari rekan-rekan yang berkecimpung pada bidang yang sama dengan penulis. 3. Melakukan perancangan dan pembuatan alat dan program. 4. Melakukan pengujian sistem dengan cara pengujian alat, melakukan pengukuran dan mengambil data pengamatan. PEMBAHASAN DAN HASIL PENGUJIAN Gambar 2 menunjukkan blok diagram dari pintu gerbang otomatis. Blok masukan terdiri dari rangkaian pemancar (transmitter). Blok proses terdiri dari rangkaian penerima (receiver), mikrokontroler dan motor driver. Sedangkan blok keluaran terdiri dari rangkaian motor DC. Motor driver berfungsi sebagai pengendali motor agar mendapatkan putaran motor yang diinginkan, baik itu CW (Clock Wise) atau CCW (Counter Clock Wise). Blok Pemancar Gambar 2 Blok Diagram Dalam sistem ini, sinyal radio tidak terus menerus dipancarkan tapi hanya dibangkitkan saat pengontrol mengirimkan perintah buka/tutup, itupun hanya merupakan frekuensi radio yang terputusputus, sehingga merupakan pengiriman pulsa-pulsa frekuensi gelombang radio. Jumlah pulsa yang dikirimkan mewakili perintah yang dikirim, perintah buka diwakili dengan 8 pulsa dan perintah tutup diwakili dengan 16 pulsa. Setelah sebuah perintah dikirim, sistem menghentikan pengiriman perintah dalam jeda waktu tertentu, jeda waktu ini diperlukan agar rangkaian penerima mempunyai waktu yang cukup untuk Otomatis Dengan Remote Control Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Page 4

5 melaksanakan perintah dengan baik. Pulsapulsa frekuensi itu terlihat pada gambar 3 di bawah ini. Gambar 3 Rangkaian Pemancar Blok Mikrokontroler Blok mikrokontroler merupakan otak dari alat pintu gerbang otomatis yang berfungsi mengendalikan semua kegiatan masukan dan keluaran. Selain itu, blok mikrokontroler ini juga berfungsi untuk mencegah penyadapan frekuensi gelombang radio yang bisa dilakukan oleh orang atau kelompok yang tidak bertanggung jawab untuk melakukan tindak kejahatan dengan membuka pintu gerbang otomatis secara ilegal. Blok mikrokontroler ini menggunakan mikrokontroler jenis AVR ATmega8535. Blok Penerima Gambar 4 merupakan rangkaian penerima yang dipasangkan pada mikrokontroler, berfungsi menerima sinyal dari pemancar untuk memberikan nilai masukan logika pada mikrokontroler untuk bisa menggerakkan motor DC pada pintu gerbang. Transistor Q1 dengan bantuan resistor, kapasitor dan T1 membentuk sebuah rangkaian penerima sinyal radio 27,145 MHz. T1 dalam rangkaian ini persis sama dengan T1 yang dipakai pada rangkaian pemancar. Gambar 5 Blok Mikrokontroler Blok Motor Driver Gambar 4 Blok Penerima Motor driver berfungsi untuk mengendalikan motor DC. Yang dimaksud dengan motor driver adalah IC L293D. Alat pintu gerbang otomatis ini menggunakan IC L293D sebagai pengendali motornya. Jika Otomatis Dengan Remote Control Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Page 5

6 motor DC langsung disambungkan ke mikrokontroler, maka tegangan dan arus yang keluar dari mikrokontroler tersebut sangat kecil sehingga sulit untuk mendapatkan putaran motor yang diinginkan. Pada IC L293D memiliki dua buah VCC, yaitu VCC1 dan VCC2. VCC1 berfungsi untuk mengaktifkan rangkaian digital dalam IC tersebut. Sedangkan VCC2 berfungsi untuk mengalirkan tegangan langsung ke motor DC. alur kerja dari alat pintu gerbang otomatis. Dengan diagram alur pembaca lebih mudah memahami logika algoritma alat yang dibuat. Diagram alur pada alat ini dapat dilihat pada gambar 7. Gambar 6 Blok Motor Driver Blok Motor DC Blok motor DC merupakan keluaran terakhir pada alat pintu gerbang otomatis ini. Motor DC digunakan untuk dapat menggerakkan pintu gerbang, sehingga dapat membuka dan menutup secara otomatis. Motor DC terhubung dengan mikrokontroler melalui port B.0 dan port B.1, tetapi dengan bantuan motor driver IC L293D. Diagram Alur Diagram alur merupakan gambaran dari algoritma cara kerja suatu sistem. Diagram alur ini digunakan untuk melihat Gambar 7 Diagram Alur Hasil Pengujian Alat Setelah melakukan percobaan berdasarkan cara kerja dan tata cara pengoperasian alat, serta mengamati kinerja dari alat pintu gerbang otomatis dengan remote control berbasis mikrokontroler ATmega8535, maka setiap IC akan diuji dan diamati dengan multitester. Masing-masing IC yang diuji adalah IC mikrokontroler ATmega8535 dan IC motor driver L293D. Otomatis Dengan Remote Control Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Page 6

7 Kaki Tabel 1 Pengukuran Tegangan IC Mikrokontroler ATmega8535 Diam (V) Membuka (V) Menutup (V) Fungsi Kaki Keluaran Keluaran ,8 4,8 4,8 Reset VCC GND 12 0,6 0,6 0,6 XTAL ,6 0,6 0,6 XTAL ,3 0,3 0,3-22 4,2 5 0 Masukan ,2 0 5 Masukan ,2 4,2 4, AVCC Kaki Tabel 2 Pengukuran Tegangan IC Motor Driver L293D Diam (V) Membuka (V) Menutup (V) Fungsi Kaki Enable Masukan ,2 0,8 Keluaran GND GND 6 5 0,8 4,2 Keluaran Masukan 2 Otomatis Dengan Remote Control Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Page 7

8 VCC Enable VCC1 Tabel 3 Pengukuran Jarak Jangkauan Pemancar Remote Control No. Jarak (Perkiraan) Respon Meter Tidak Meter Tidak Meter Tidak 4. 5 Meter Ya 5. 4 Meter Ya 6. 3 Meter Ya 7. 2 Meter Ya 8. 1 Meter Ya PENUTUP Kesimpulan Dari hasil pengujian alat pintu gerbang otomatis dengan remote control berbasis mikrokontroler ATmega8535 dapat ditarik kesimpulan antara lain sebagai berikut: 1. Pintu gerbang dalam alat pintu gerbang otomatis dengan remote control berbasis mikrokontroler ATmega8535 dapat membuka dan menutup secara otomatis dengan menggunakan pemancar remote control sebagai pengendali jarak jauh. 2. Dengan menekan saklar buka dan tutup pada pemancar remote control, maka pintu gerbang akan membuka dan menutup secara otomatis. 3. Jarak maksimal antara pemancar dengan penerima adalah lebih kurang 5 Meter saat kondisi antena pemancar dan penerima ditarik pada posisi maksimal. 4. Penggerak pintu gerbang adalah motor DC yang diletakkan pada gerigi pintu gerbang bagian atas. Saran Saran untuk dapat mengembangkan alat pintu gerbang otomatis dengan remote Otomatis Dengan Remote Control Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Page 8

9 control berbasis mikrokontroler ATmega8535 antara lain sebagai berikut: 1. Agar dapat dikendalikan secara manual, sebaiknya pada pintu gerbang otomatis ditambahkan handle atau pegangan pintu untuk dapat membuka dan menutupnya. Penggunaan handle ini bertujuan untuk mengantisipasi apabila baterai pada pemancar remote control sudah habis, sehingga tidak dapat mengendalikan pintu gerbang dari jarak jauh. 2. Dari segi keamanan, perlu ditambahkan pengunci otomatis yang dapat dikendalikan dengan frekuensi bertingkat dan tidak sama dengan frekuensi pemancar remote control pintu gerbang. Penggunaan pengunci otomatis dimaksudkan agar pintu gerbang tidak mudah dikendalikan oleh orang asing. DAFTAR PUSTAKA [1] Anonim, Modul Panduan Embedded System, Laboratorium Menengah Elektronika dan Komputer, Universitas Gunadarma, [2] M. Ary Heryanto dan Wisnu Andi P, Pemrograman Bahasa C Untuk Mikrokontroler ATmega8535, Andi, Yogyakarta, [3] URL: dikan/materielektronika/pengontrolan-arahputaran-motor-dc/, 8 Mei [4] URL: p-remote-control.html, 28 Mei [5] URL: 15 Oktober [6] URL: /14230/1/09E02814.pdf, 8 Mei [7] URL: ngkaian-driver-motor-dc-motorstepper.html, 8 Mei [8] URL: 2/06/radio-control-untuk-mobilmainan/, 15 Oktober [9] URL: gunakan-ic-l293d.html, 25 Mei [10] URL: sheet/atmel/2502s.pdf, 30 April [11] URL: sheet/stmicroelectronics/1330.pdf, 30 April [12] URL: codevision-avr, 8 Mei [13] URL: Modul-Elektronika-1, 8 Mei Otomatis Dengan Remote Control Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Page 9