PERANCANGAN PROGRAM SIMULASI JEMBATAN ANGKAT OTOMATIS BERBASIS AT89S51 TUGAS AKHIR ELISA SIMATUPANG

Transkripsi

1 PERANCANGAN PROGRAM SIMULASI JEMBATAN ANGKAT OTOMATIS BERBASIS AT89S51 TUGAS AKHIR ELISA SIMATUPANG PROGRAM STUDI FISIKA INSTRUMENTASI D-3 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

2 PERSETUJUAN Judul : PERANCANGAN PROGRAM SIMULASI JEMBATAN ANGKAT OTOMATIS BERBASIS AT89S51 Kategori : TUGAS AKHIR Nama : ELISA SIMATUPANG Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : DIPLOMA III FISIKA INSTRUMENTASI Departemen Fakultas : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Juli 2008 Diketahui oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Program Studi Pembimbing Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Marhaposan Situmorang NIP NIP

3 PERNYATAAN PERANCANGAN PROGRAM SIMULASI JEMBATAN ANGKAT OTOMATIS BERBASIS AT89S51 TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2008 ELISA SIMATUPANG

4 PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan anugerah-nya sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dalam waktu yang telah ditentukan. Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Dosen Pembimbing pada penyelesaian tugas akhir ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan tugas akhir ini. Panduan ringkas, padat dan profesional telah diberikan kepada saya agar dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada ketua dan sektetaris program studi Bapak Drs. Syahrul Humaidi, Msc dan Ibu Dra. Justinon,Msi., Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, semua dosen pada Departemen Fisika FMIPA USU, dan kawan-kawan stambuk 2005 atas segala bantuan dan motivasinya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Terimakasih juga saya ucapkan teristimewa kepada Ibunda tercinta M. br Pasaribu, abang dan adek penulis yang telah banyak memberikan bantuan, dukungan, dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Semoga Tuhan memberkati.

5 ABSTRAK Pada perancangan alat simulasi jembatan angkat otomatis ini terdapat 10 blok rangkaian utama. Sensor yang digunakan adalah 2 buah photodioda dan pemancar inframerah. Sensor 1 berfungsi untuk mendeteksi kapal yang akan melewati jembatan. Sensor 2 berfungsi untuk memberitahukan kepada mikorokontroller bahwa kapal telah melewati jembatan. Output dari sensor akan dikuatkan kembali oleh penguat sinyal sebelum masuk ke mikrokontroller. Hasil penguatan sensor yang telah diolah oleh penguat sinyal inilah yang akan di kirimkan oleh mikrokontroller. Mikrokontroller AT89S51 yang merupakan otak dari keseluruhan system berfungsi untuk mengolah semua data yang masuk. Driver motor stepper berfungsi untuk mengendalikan motor stepper. Motor steper digunakan untuk mengangkat jembatan dan menutup palang jalan. Alarm berfungsi untuk memberitahukan bahwa kapal sedang melewati jembatan. Pada perancangan program simulasi jembatan angkat berbasis mikrokontroller AT9S51 ini, Program ditulis atau dibuat dengan menggunakan bahasa assembler.

6 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Daftar Isi Daftar gambar Daftar tabel Halaman ii iii iv v vi viii ix Bab 1 Pendahuluan Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Tujuan Penulisan Sistematika Penulisan 4 Bab 2 Landasan Teori Perangkat Keras Arsitektur Mikrokontoler AT89S Konstruksi AT89S SFR (Register Fungsi Khusus) Pada Keluarga Motor Langkah (Stepper) Photodioda Dioda Pemancar Infrare Merah (LED infra merah) Perangkat Lunak Bahasa Assembly MCS Software 8051 Editor,Assembler,Simulator ( IDE ) Software Downloader 27 Bab 3 Perancangan Alat dan Cara Kerja Rangkaian Diagram Blok Perancangan Algoritma Program Perancangan Program Utama Rangkaian lengkap simulasi jembatan angkat otomatis 40 Bab 4 Pengujian dan Analisa Sistem Rangkaian Power Supply ( PSA ) Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AT89S Pengujian Rangkaian Driver Motor Stepper Pengujian Rangkaian Sensor 48

7 Bab 5 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran 52 Daftar Pustaka 53

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. IC Mikrokontroler AT89S51F 14 Gambar 2.2. Diagram motor langkah (stepper) 17 Gambar 2.3. Pemberian data/pulsa pada motor stepper 18 Gambar 2.4. Photodioda 20 Gambar 2.5. Simbol dan rangkaian dasar sebuah LED 21 Gambar Editor, Assembler, Simulator (IDE) 26 Gambar 2.7. ISP- Flash Programmer 27 Gambar 3.1. Diagaram blok 28 Gambar 3.2 Sub program buka 32 Gambar 3.3 Tampilan sub program sensor 34 Gambar 3.4 Tampilan sub program delay 35 Gambar 4.1 Rangkaian lengkap simulasi jembatan angkat otomatis 40 Gambar 4.2 Rangkaian Driver Motor Stepper 44

9 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Peta Register Fungsi Khusus SFR 10 Tabel 2.2. Fungsi pin AT89S51 14 Tabel 4.1. Sinyal masukan pada motor stepper 45 Tabel 4.2. Data masukan high (1) dan low (0) pada motor stepper 46