PENGUKURAN KECEPATAN KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535 MELALUI KOMUNIKASI GSM SKRIPSI DEDDY H.V SAGALA NIM.

Transkripsi

1 PENGUKURAN KECEPATAN KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535 MELALUI KOMUNIKASI GSM SKRIPSI DEDDY H.V SAGALA NIM DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

2 PENGUKURAN KECEPATAN KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535 MELALUI KOMUNIKASI GSM SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains DEDDY H.V SAGALA NIM DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

3 PERSETUJUAN Judul : PENGUKURAN KECEPATAN KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535 MELALUI KOMUNIKASI GSM Kategori : SKRIPSI Nama : DEDDY H.V SAGALA NIM : Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen Fakultas : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di : Medan, 03 April 2012 Diketahui/disetujui oleh Ketua Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Bisman Perangin-angin M.Eng,Sc NIP : NIP :

4 PERNYATAAN Pengukuran Kecepatan Kendaraan Bermotor Berbasis Mikrokontroller ATMega8535 Melalui komunikasi GSM SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 11April 2012 DEDDY H.V SAGALA

5 PENGHARGAAN Segala Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat, kasih karunia dan penyertaannya selama penulis melaksanakan studi hingga terselesaikannya skripsi ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. Selama kuliah sampai penyelesain tugas akhir ini, penulis mendapatkan banyak bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan sepenuh hati, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Dr. Bisman Perangin angin M.Eng,Sc selaku Dosen Pembimbing pada penyelesaian skripsi ini yang telah meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan dan memberikan kepercayaan kepada penulis dalam menyempurnakan skripsi ini. 2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika, dan Ibu Drs. Justinon MS selaku Sekretaris Departemen Fisika, FMIPA USU, Kak Tini dan Kak Yuspa selaku staf Departemen Fisika yang telah membantu penulis dalam urusan administrasi. 3. Orang Tua Ku Yang tercinta, kepada Ayah Ku R.Sagala dan Ibu ku E.Simbolon yang telah mendidik dan membesarkan saya sampai saya bisa melakukan penulisan skripsi ini serta memberikan inspirasi, dorongan spritual, dana, perhatian dan doa yang tak henti-hentinya kepada penulis. 4. Adikku Lisna Sagala, Roni Sagala yang telah memberikan dukungan Doa dan memberikan semangat kepada penulis. 5. Kepala Laboratorium Elektronika Lanjutan, Bapak Dr. Biman P, M.Eng,Sc yang telah memberikan kepercayaan penuh kepada saya untuk menjadi asisten Laboratorium dan teman-teman Asisten Laboratorium Elektronika Lanjutan tahun (Chandra Napitupulu, Masro Damaiyanti Ambarita, Leothamrin Gultom, Ita Roselina Pasaribu, Irma Girsang) yang saling mendukung didalam laboratorium, dan yang membantu penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. 6. Kepada teman-teman stambuk 2007 ( Maryanto Purba, Janri Manalu, Ferdinan Malau, Manonggor Situmorang, Frisca Hutagalung, Desria Saragih,

6 Ita Roselina Pasaribu, Natalia Hasibuan ) yang telah memberikan partisipasi, semangat dan dukungan untuk menyelesaikan penulisan skripsi ini. 7. Adik-adik ku dari Stambuk 2008 dan 2009 terutama buat Hiras Sitanggang dan Triandes sinaga yang telah rela meluangkan waktu nya bagi penulis untuk menyelesaikan penulisan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi Pembaca.

7 ABSTRAK Telah dirancang sebuah alat pengukur kecepatan kendaraan bermotor dengan menggunakan Mikrokontroler ATMega 8535, yang dilengkapi dengan dua sensor infra merah sebagai alat pendeteksi kecepatan kendaraan bermotor, jarak antara sensor 1 dan sensor 2 adalah 50 cm.data jarak sensor 1 dengan sensor 2 ini disetting ke mikrokontoler dengan menggunakan keypad yang telah terhubung ke mikrokontoller. Apabila kendaran bermotor yang melintas di jalan raya melewati sensor 1 dan sensor 2, maka sensor akan mengirim input data ke mikrokontroller sebagai data untuk melakukan perhitungan waktu. Data jarak dan waktu yang diperoleh diolah dengan menggunakan program perhitungan kecepatan pada mikrokontroler, sehingga data kecepatan dibandingkan data kecepatan maksimum yang disetting pada mikrokontroler dengan menggunakan keypad.setelah itu data jarak, waktu dan kecepatan ditampilkan pada LCD yang telah dihubungkan ke mikrokontroler. Apabila kecepatan melebihi batas kecepatan maksimum maka data kecepatan akan dikirim oleh modul GSM yang telah terhubung dengan mikrokontroler dalam bentuk SMS. SMS data kecepatan maksimum tersebut akan diterima oleh modem GSM yang terhubung pada Personal Computer ( PC ) dan Data SMS akan ditampilkan dalam bentuk data base pada PC tersebut.alat ini telah diuji coba dan diperoleh hasil yang cukup baik.

8 MEASUREMENT SPEED OF VEHICLE BASED MICROCONTROLLER ATMega8535 COMMUNICATION VIA GSM ABSTRACT Have been designed a measurement speed of vehicle device by using microcontroller ATMega8535, wich is equipped with two infrared sensors as a means of detecting vehicle speed, the distance between sensor 1 and 2 is 50 cm. Distance data the sensor 1 with sensor 2 was set to microcontroller by using the keypad that is connected to microcontroller. If a vehicle passing on the higway through sensor 1 and sensor 2, sensor will send input data to the microcontroller for calculating the time.distance and time data obtained processed by using the program on the microcontoller speed calculation.so that speed data compared to the maximum data which be set to a microcontroller by using the keypad. After that the distance data, time and speed displayed on the LCD which has been connected to the microcontroller. If the speed exceed the maximum speed limit, the speed data will be sent by the GSM module is connected to the microcontroller in the from of SMS. Maximum speed of SMS data will be received by the GSM modem which is connected to Personal Computer and SMS data will be displayed in the form of data base on the PC. This device has been tested and obtained good results.

9 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman ii iii iv vi vii viii x xi xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontoler ATMega Arsitektur Mikrokontroler AVR ATMega Fitur ATMega Konfigurasi Pin ATMega Peta Memory ATMega Status Register( SREG) Register Serba guna ( General Purpose Register ) USART ( Universal Synchronous And Asynchronous 16 Serial Receiver And Transmitter) 2.2 Modul GSM Pengertian Modul GSM Modul GSM SIM 300C EVB Dan Modem GSM Jaringan GSM Arsitektur Jaringan GSM Layanan SMS ( Short Message Services ) Pada Sistem GSM Mengirim dan Menerima SMS AT Comman Komunikasi Serial RS LCD (Liquid Crystal Display) Keypad Photodioda Transistor Perangkat Lunak Microsoft Visual Basic 38

10 2.8.2 Pemograman Bahasa C Code Vision AVR 39 BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Alat Diagram Blok Rangkaian Rangkaian Power Supply (PSA) Rangkaian Mikrokontroller ATMega Rangkaian Sensor Rangkian Keypad Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) Rangkaian Driver MAX Modul GSM SIM300EVB Dan Modem GSM Perancangan Program 53 BAB IV PENGUJIAN SISTEM 4.1 Pengujian Minimum Sistem Pengujian Rangkaian Mikrokontroler AVR ATMega Pengujian LCD Pengujian Keypad Pengujian Sensor Pengujian Module GSM Pengujian Sistem Secara Keseluruhan Analisa Perhitungan Kecepatan Secara Teori Data Pengujian Alat Secara Keseluruhan Tampilan Database Kecepatan Melebihi Kecepatan 66 Maksimum BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran 67 DAFTAR PUSTAKA 68 LAMPIRAN

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Fungsi Pin-pin pada Liquid Crystal Display 32 Tabel 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AVR ATMega Tabel 4.2 Pengujian Rangkaian Sensor 60 Tabel 4.3Pengujian Alat Dengan Stopwatch 63 Tabel 4.4 Pengujian Alat Secara Keseluruhan 64 Tabel 4.5 Tabel Persentase ( % ) Kesalahan Kecepatan Pada Alat 65

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Arsitektur ATMega Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega Gambar 2.3 Organisasi Memori ATMega Gambar 2.4 Status Register 14 Gambar 2.5 Register Serba Guna 16 Gambar 2.6 Modul GSM SIM300C 18 Gambar 2.7 Arsitektur jaringan GSM 22 Gambar 2.8 Struktur Time slot dan Frame Pada GSM 24 Gambar 2.9 Alur Pengiriman SMS 25 Gambar 2.10 MAX 232 Untuk Komunikasi Serial 30 Gambar 2.11 LCD 2 x Gambar 2.12 LCD ( Liquid Cristal Display) 31 Gambar 2.13 LCD M Gambar 2.14 Keypad dengan matrix 4x4 34 Gambar 2.15 Photodioda 36 Gambar 2.16 Karakteristik Daerah Saturasi Pada Transistor 37 Gambar 2.17 Tampilan Code Vision 40 Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Sistem 41 Gambar 3.2 Rangkaian Skematik Power Supply 42 Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATMega Gambar 3.4 Rangkaian Pemancar laser 45 Gambar 3.5 Rangkaian Penerima Laser 46 Gambar 3.6 Rangkaian Keypad 49 Gambar 3.7 Rangkaian Skematik Dari LCD Ke Mikrokontoler 50 Gambar 3.8 Rangkaian Max Gambar 3.9 Modul GSM SIM300 Top Dan Bottom View 52 Gambar 3.10 Diagram Alir Program 53 Gambar 4.1 Tampilan Tampilan Database Kecepatan melebihi batas 66 Kecepatan Maksimum

13 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D Rangkaian Lengkap Program Di Mikrokontroller ATMega8535 Program Visual Basic Data Sheet Mikrokontroler AVR ATMega8535