DAN. Oleh: NAMA NIM AHMAD

Transkripsi

1 PERANCANGANN DAN PEMBUATAN SISTEM TRAFFIC LIGHT DENGAN METODE PENGHITUNGG KEPADATAN KENDARAAN DAN LOUDSPEAKER SEBAGAI INDIKATOR BERBASIS MIKROKONTROLER PIC 16F877 LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikann Program Pendidikan Diploma III Oleh: NAMA AHMAD IKHWARI RYANTO MANURUNG RIANDAA MAULANA YUDHI INDRAWAN HAREFA NIM PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN 2013 i

2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang aha Esa, atas berkat rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir, serta menyelesaikan penulisan laporan ini. Laporan Tugas Akhir berjudul Perancangan dan Pembuatan Sistem Traffic Light Dengan Metode Penghitung Kepadatan Kendaraan dan Loudspeaker Sebagai Indikator Berbasis Mikrokontroler PIC 16F877 disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan Akademik dan untuk menyelesaikan pendidikan Program Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Medan. Dalam laporan tugas akhir akan dibahas mengenai perancangan dan pembuatan sistem traffic lights dengan metode penghitung kepadatan kendaraan dan loudspeaker sebagai indikator berbasis mikrokontroler PIC 16F877. Dalam Tugas Akhir ini, penulis banyak menghadapi masalah dan kesulitan, namun berkat bantuan dan bimbingan berbagai pihak, maka Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Oleh Karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. M. Syahruddin, S.T., M.T., Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Ir. Rina Anugrahwaty, M.T., Ketua Jurusan Teknik Elektro. 3. Berman P. Panjaitan, S.T., M.T., Kepala Program Studi Teknik Elektronika. 4. Ahmad Hidayat,S.T.,M.T., Dosen Pembimbing Penulis. 5. Ir.Sri Rahayu S.,M.T. Dosen dan Wali Kelas EK-6C. ii

3 6. Segenap Dosen Dan Staff Pengajar serta civitas Akademik di Program Studi Teknik Elektronika dan Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 7. Teristimewa Kepada Orang Tua kami Tercinta, terima kasih atas segala do a dan dukungannya serta kakak, abang dan adik penulis. 8. Semua teman-teman Kost Pembangunan 105 kalian sungguh mempesona sekali, khusunya Ucup parapcuap yang banyak membantu dalam pengerjaan Tugas Akhir ini. 9. Semua teman-teman seperjuangan Teknik Elektronika angkatan 2010 yang sama-sama merasakan gelir pahit manisnya membuat TA serta selama hidup di lingkungan Politeknik Negeri Medan. 10. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu untuk setiap dukungan dalam bentuk apapun hingga selesainya tulisan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan yang perlu disempurnakan, karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca yang bersifat membangun. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang membacanya dan berguna untuk masa yang akan datang. Medan, 13 September 2013 Hormat kami (Penulis) iii

4 ABSTRAK Perkembangan teknologi semakin hari semakin bertambah modern, tidak terkecuali peralatan elektronik. Hampir semua menggunakan peralatan serba otomatis (smart system). Dalam laporan ini penulis akan memaparkan bagaimana merancang dan membuat sistem kontrol traffic light menggunakan sensor photodioda berbasis mikrokontroller PIC 16F877. Sistem ini juga bekerja secara adaptif, pengaturan lamanya waktu lampu merah, kuning, dan hijau pada setiap jalur simpang empat disesuaikan dengan panjang antrian kendaraan yang menyebabkan kemacetan. Sistem ini dilengkapi kamera dan speaker, Sehingga dapat memantau aktivitas lalu lintas dan memberikan informasi berupa suara jika terjadi pelanggaran terhadap garis batas putih. Dengan kelebihan tersebut, sistem ini dapat bermanfaat sebagai solusi untuk mengurangi kemacetan lalu lintas diperempatan jalan raya di kota-kota besar. Kata kunci : Traffic Light, Sensor Photodioda, PIC 16F877, Adaptif, Kamera, Speaker iv

5 DAFTAR ISI Halaman LEMBARAN PERSETUJUAN... i LEMBARAN PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAK... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... x DAFTAR LAMPIRAN... xi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Manfaat Metodelogi Pengumpulan Data Sistematika Pembahasan.. 3 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Mikrokontroller PIC 16F877A Konfigurasi PIC 16F877A Sensor Photodioda Prinsip Kerja Sensor Photodioda Power Supply (Catu Daya) Penyearah Setengah Gelombang Penyearah Gelombang Penuh Pengatur Tegangan Crystal Oscillator LED (Light Emiting Dioda) WebCam (Web Camera) Baterai Elemen v

6 2.7.2 Elemen Volta Accumulator Accumulator Timbel Accumulator Alkali Kapasitas Accumulator Elemen Kering BAB 3 PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Sistem Blok Diagram Fungsi Masing-Masing Blok Perancangan Hardware Perancangan Catu Daya Perancangan Sensor Kemacetan Perancangan Sensor Garis Perancangan Software Flowchart Sensor Kemacetan Flowchart Pembacaan Sensor Garis Program Pembuatan Sistem.39 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM 4.1 Pengujian Hardware Pengujian Sistem PIC 16F Pengujian Sensor Photodioda Pengujian Rangkaian Display LED Pengujian Webcam Pengujian Software Pengujian Waktu Normal Pengujian Waktu Berdasarkan Sensor BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA vi

7 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Arsitektur PIC 16F877A... 5 Gambar 2.2 Pin PIC 16F877A... 6 Gambar 2.3 Wujud dan Simbol Photodioda Gambar 2.4 Pemasangan Sensor Gambar 2.5 Gelombang Cahaya yang Dipancarkan Infrared Gambar 2.6 Rectifier Setengah Gelombang Sederhana Gambar 2.7 Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang Gambar 2.8 Rectifier Setengah Gelombang dengan Kapasitor Gambar 2.9 Bentuk Gelombang Rangkaian Rectifier Setengah Gelombang Gambar 2.10 Empat Dioda Membentuk Rectifier Jembatan Gambar 2.11 Rectifier Jembatan Gelombang Penuh Gambar 2.12 Rectifier Jembatan dengan Kapasitor Gambar 2.13 Bentuk Gelombang Rectifier Jembatan Gambar 2.14 Rangkaian Catu Daya dengan IC Regulator Gambar 2.15 Crystal Oscillator Circuit Gambar 2.16 Simbol dan Bentuk LED Gambar 2.17 Rangkaian dasar Menyalakan LED Gambar 2.18 Webcam Gambar 2.19 Diagram Blok Webcam Gambar 2.20 Elemen Baterai Gambar 2.21 Elemen Volta Gambar 2.22 Accumulator Timbel vii

8 Gambar 2.23 Elemen Kering Baterai Gambar 3.1 Blok Diagram Perancangan Sistem Gambar 3.2 Desain Rancang secara Keseluruhan Gambar 3.3 Blok Diagram Catu Daya Gambar 3.4 Layout Sistem Catu Daya Gambar 3.5 Blok Diagram Perancangan Sensor Kemacetan Gambar 3.6 Blok Diagram Perancangan Sensor Garis Gambar 3.7 Diagram Alir Program Sensor Kemacetan Satu Simpang Gambar 3.8 Diagram Alir Pembacaan Sensor Garis Gambar 3.9 Layout Sistem Transmit Cahaya Gambar 3.10 Skematik Sistem Keseluruhan Gambar 4.1 Sistem Mikrokontroller PIC 16F Gambar 4.2 Logika Output Gambar 4.3 Logika Input Gambar 4.4 Tampilan Webcam Gambar 4.5 Pengujian Software Waktu Normal Gambar 4.5 Pengujian Software Pencacah Waktu Berdasarkan Sensor viii

9 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Konfigurasi Pin PIC 16F877A Tabel 4.1 Hasil Pengujian Data Maksimal Pancaran Sinar Infrared Yang dapat ditangkap oleh Photodioda.44 Tabel 4.2 Pengujian Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari terhadap kerja Sensor Infrared Tabel 4.3 Logika Output Sistem Kondisi Normal Secara Teori Tabel 4.4 Analisa Sinyal Traffic Light Pada Kondisi Waktu Normal Tabel 4.5 Pengujian Dan Pengukuran Lamanya Waktu Lampu Hijau Berdasarkan Sensor ix

10 DAFTAR LAMPIRAN 1. Skematik Keseluruhan.... LAMPIRAN I 2. Alat Tampak Keseluruhan... LAMPIRAN II 3. Mikrokontroller PIC16F877 LAMPIRAN III 4. Sensor Photodioda...LAMPIRAN IV 5. IC Regulator LAMPIRAN V x