INDRA BUDIMAN

Transkripsi

1 This image cannot currently be displayed. APLIKASI SOFTWARE LD-MICRO PADA PEMROGRAMAN MIKROKONTROLLER PIC16F877 SEBAGAI PENGGANTI PLC APLIKASI PADA PERANCANGAN SISTEM KONTROL TEMPAT PARKIR MOBIL Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Komputer Oleh INDRA BUDIMAN PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 LEMBARAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR APLIKASI SOFTWARE LD-MICRO PADA PEMROGRAMAN MIKROKONTROLLER PIC16F877 SEBAGAI PENGGANTI PLC APLIKASI PADA PERANCANGAN SISTEM KONTROL TEMPAT PARKIR MOBIL Oleh INDRA BUDIMAN Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PPSE FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada Tanggal 20 Agustus Tahun 2014 di depan penguji : 1. Ketua Penguji : Ir. Kasmir Tanjung, MT.. 2. Anggota Penguji : Soeharwinto, ST.MT.. Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir Ir. T. Ahri Bahriun, M.Sc NIP Diketahui Oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP

3 ABSTRAK Tulisan ini membahas tentang perancangan sebuah alat sebagai kontroler tempat parkir mobil. Pengendali utama pada alat ini menggunakan mikrokontroler PIC16F877 yang diprogram dengan menggunakan bahasa pemrograman berbentuk atau berdasarkan ladder diagram, dan program ini merupakan aplikasi dari software LD-Micro. Sistem yang dikontrol oleh alat ini antara lain adalah, pengaturan buka tutup palang pintu masuk dan pintu keluar areal parkir, display penunjukan jumlah tempat parkir yang tersedia, display penunjukan tidak ada tempat parkir yang tersedia dan sistem pelumasan pada bagian mekanikal palang pintu masuk ataupun palang pintu keluar. Kata Kunci : Mikrokontroler PIC16F877, Software LD-Micro, Sistem Kontrol Tempat Parkir Mobil. i

4 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat ALLAH SWT atas rahmat dan karunia yang dilimpahkan sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. AdapunTugas Akhir ini dibuat untuk memenuhi syarat kesarjanaan di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, yang penulis beri judul Aplikasi software LD-Micro pada pemrograman mikrokontroler PIC16F877 sebagai pengganti PLC Aplikasi pada perancangan sistem kontrol tempat parkir mobil. Penulis menyadari dengan sepenuh hati, bahwa penulisan dan pembahasan laporan Tugas Akhir ini masih banyak dijumpai berbagai kekurangan disana sini. Baik dari segi penguasaan materi, perancangan dan pengujian maupun dalam segi penguasaan susunan tata bahasa. Oleh sebab itu penulis dengan segala kerendahan hati sangat mengharapkan adanya kritikan, dan saran-saran yang dapat mendukung demi terwujudnya suatu kesempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis banyak menerima bimbingan dan dorongan berupa pemikiran tenaga dan waktu dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ibunda Siti Radiah Ritonga tercinta selaku orang tua penulis, dan seluruh keluarga. 2. Bapak Ir. T. Ahri Bahriun, M.Sc, selaku pembimbing Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan, arahan, kritik, semangat dan pengetahuan kepada penulis selama masa kuliah sampai menyelesaikan Tugas Akhir 3. Bapak, Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku dosen wali penulis. 4. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik. ii

5 5. Bapak Ir. Rahmat Fauzi, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik. 6. Seluruh Bapak / Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik yang telah mengajar dan mendidik penulis selama masa perkuliahan. 7. Seluruh staff karyawan Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 8. Teman-teman seperjuangan penulis stambuk 09, yang telah memberikan masukan dan semangat kepada penulis. Akhir kata penulis mengharapkan laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan bagi yang memerlukannya, dan khususnya bagi diri penulis sendiri didalam menambah wawasan. Medan, September 2014 Hormat Penulis Indra Budiman NIM : iii

6 DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... x BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penulisan Rumusan Masalah Batasan Masalah Metode Penelitian Sistematika Penulisan... 3 BAB II MIKROKONTROLLER PIC16F877 DAN KOMPONEN PENDUKUNGNYA Mikrokontroller PIC16F Fitur Mikrokontroler PIC16F Pin Mikrokontroler PIC16F Memori Memori Program Memori Data LED iv

7 2.3 Seven Segment Komunikasi serial RS IC MAX BAB III SOFTWARE LD-MICRO DAN SOFTWARE PEMROGRAMAN LAINNYA Software LD-Micro Instruksi Software LD-Micro Menggambar Program dengan Software LD-Micro Simulasi Program Software WinPICpgm Software TinyBld BAB IV PEMBUATAN SISTEM KONTROL TEMPAT PARKIR MOBIL Spesifikasi Sistem Perancangan Sistem Perangkat Keras Blok Rangkaian Input Blok Rangkaian Output Blok Rangkaian Mikrokontroler PIC16F Blok Rangkaian Komunikasi Blok Rangkaian Power Supply / catu daya Perangkat Lunak Perancangan Penggunaan Sensor sebagai Input v

8 4.4.2 Perancangan Kontrol Pintu Masuk dan Pintu Keluar Perancangan Display Seven Segment Digit Satuan Perancangan Display Seven Segment Digit Puluhan Perancangan Kontrol Sistem Lubrication BAB V PENGUJIAN SISTEM KONTROL TEMPAT PARKIR MOBIL Implementasi Pengujian Perangkat Pengujian Catu Daya Pengujian Input Output Pengujian Keseluruhan BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A GAMBAR RANGKAIAN KESELURUHAN LAMPIRAN B DAFTAR KOMPONEN LAMPIRAN C GAMBAR PROGRAM DAN STATUS INPUT OUTPUT LAMPIRAN D DATA SHEET MIKROKONTROLER PIC16F LAMPIRAN E DATA SHEET IC MAX LAMPIRAN F DATA SHEET IC REGULATOR LAMPIRAN G LITERATUR IN CIRCUIT SERIAL PROGRAMMING vi

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Konfigurasi Pin Mikrokontroler PIC16F Gambar 2.2 Kurva Karakteristik LED Gambar 2.3 Simbol LED Gambar 2.4 Konfigurasi Seven Segment Gambar 2.5 Rangkaian dasar Seven Segment Common Anoda Gambar 2.6 Rangkaian dasar Seven Segment Common Katoda Gambar 2.7 a). Konektor BD9 Jantan b). Konektor DB9 Betina c). Konfigurasi Pin Konektor DB Gambar 2.8 IC Max Gambar 2.9 Konfigurasi Pin IC MAX Gambar 3.1 Tampilan Software LD-Micro Gambar 3.2 Menu Instruction Gambar 3.3 Simbol Instruksi Contacts Gambar 3.4 Jendela Instruksi Contacts Gambar 3.5 Simbol Instruksi OSR dan OSF Gambar 3.6 a). Simbol Instruksi TON b). Jendela Instruksi TON Gambar 3.7 a). Simbol Instruksi CTU b). Jendela Instruksi CTU Gambar 3.8 a). Simbol Instruksi CTD b). Jendela Instruksi CTD Gambar 3.9 a). Simbol Instruksi CTC b). Jendela Instruksi CTC Gambar 3.10 a). Simbol Instruksi EQU b). Jendela Instruksi EQU Gambar 3.11 a). Simbol Instruksi GEQ b). Jendela Instruksi GEQ Gambar 3.12 a). Simbol Instruksi LES b). Jendela Instruksi LES vii

10 Gambar 3.13 Simbol Instruksi Coil Gambar 3.14 Jendela Instruksi Coil Gambar 3.15 a). Simbol Instruksi RES b). Jendela Instruksi RES Gambar 3.16 a). Simbol Instruksi MOV b). Jendela Instruksi MOV Gambar 3.17 Contoh Gambar Ladder Diagram Gambar 3.18 Jendela Aplikasi Software LD-Micro Gambar 3.19 Insert Instruksi Contacts X Gambar 3.20 Inisialisasi Instruksi Contcts Gambar 3.21 Insert Instruksi Contacts X Gambar 3.22 Insert Instruksi Coil Y Gambar 3.23 Inisialisasi Instruksi Coil Gambar 3.24 Insert Rung After Gambar 3.25 Menu simulasi Gambar 3.26 Simulasi Rancangan Program sebelum dieksekusi Gambar 3.27 Simulasi Rancangan Program setelah dieksekusi Gambar 3.28 Jendela Software PICPgm Gambar 3.29 Upload Program Berhasil Gambar 3.30 Jendela Tampilan Software TinyBldWin Gambar 4.1 Skema Rancangan Sistem Gambar 4.2 Blok Diagram Perangkat Keras Gambar 4.3 Rangkaian Simulasi Input Gambar 4.4 Rangkaian Simulasi Output Gambar 4.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler PIC16F Gambar 4.6 Rangkaian Komunikasi Serial RS viii

11 Gambar 4.7 Rangkaian Komunikasi dengan Fitur ICSP Gambar 4.8 Penyearah Gelombang Penuh type Jembatan (Bridge Rectifier) Gambar 4.9 Penyearah Gelombang Penuh dengan Transformator CT Gambar 4.10 Skema Rangkaian Catu Daya Gambar 4.11 Rancangan Program penggunaan Sensor sebagai Input Gambar 4.12 Rancangan Program Kontrol Pintu Masuk Gambar 4.13 Rancangan Program Kontrol Pintu Keluar Gambar 4.14 Rancangan Program Display Seven Segment Digit Satuan Gambar 4.15 Rancangan Program Display Seven Segment Digit Puluhan Gambar 4.16 Rancangan Kontrol Sistem Lubrication Palang Pintu Masuk Gambar 4.17 Rancangan Kontrol Sistem Lubrication Palang Pintu Keluar Gambar 5.1 Memilih Jenis Mikrokontroler Gambar 5.2 Penugasan I/O pada Pin Mikrokontroler Gambar 5.3 Penugasan I/O pada Pin Mikrokontroler telah selesai Gambar 5.4 Pengaturan Parameter Mikrokontroler Gambar 5.5 Kotak Pesan Kompilasi Berhasil Gambar 5.6 Program Pengujian I/O Gambar 5.7 Penempatan Output pada Seven Segment ix

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Fungsi Alternatif PORT A... 8 Tabel 2.2 Fungsi Alternatif PORT B... 9 Tabel 2.3 Fungsi Alternatif PORT C Tabel 2.4 Fungsi Alternatif PORT D Tabel 2.5 Fungsi Alternatif PORT E Tabel 2.6 Fungsi Pin Konektor DB Tabel 3.1 Instruksi-instruksi Software LD-Micro Tabel 4.1 Karakteristik Komponen Sistem Kontrol Tempat Parkir Mobil Tabel 4.2 Keterangan Gambar Rancangan Program Kontrol Pintu Masuk Tabel 4.3 Keterangan Gambar Rancangan Program Kontrol Pintu Keluar Tabel 4.4 Keterangan Gambar Rancangan Program Display Seven Segment Digit Satuan Tabel 4.5 Keterangan Gambar Rancangan Program Display Seven Segment Digit Puluhan Tabel 4.6 Keterangan Gambar Rancangan Program Sistem Lubrication Palang pintu Masuk dan Palang Pintu keluar Tabel 5.1 Perbandingan Nilai Frekwensi Kristal dengan Cycle Time dan Baud Rate Tabel 5.2 Posisi Pin VDD dan GND Tabel 5.3 Kondisi Instruksi atau Variabel saat Standby Tabel 5.4 Kondisi Instruksi atau Variabel saat Mobil ke-15 Parkir x