RANCANG BANGUN PEMBUKA DAN PENUTUP PINTU GERBANG DAN GARASI MENGGUNAKAN REMOTE CONTROL BERBASIS ATMEGA8 LAPORAN TUGAS AKHIR Ditulis Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 Oleh : DESIMA TAMBUNAN NIM : 1005062059 NURAISYAH HASIBUAN NIM :1005061034 PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa karena penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir, serta menyelesaikan penulisan laporan ini. Laporan Tugas Akhir yang berjudul : Rancang Bangun Pembuka dan Penutup Pintu Gerbang dan Garasi Menggunakan Remote Control Berbasis ATmega8. Ditulis untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir, penulis banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak berupa informasi, materil maupun spiritual. Pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, mendoakan dan memberikan dukungan kepada kami dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir, antara lain : 1. M. Syahruddin, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Ir. Rina Anugrahwaty, M.T., selaku Kepala Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 3. Ir. Suhaili Alifuddin, M.Eng., selaku Kepala Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. 4. M. Rusdi, S.T., M.T., selaku dosen wali TK-6A. 5. Waldemar Banurea S.T., M.T., selaku dosen wali TK-6C. 6. Arfanda Anugrah S., S.T., M.Si., selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membantu dan membimbing dalam penyelesaian Tugas Akhir. 7. Wiwinta Sutrisno, S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. 8. Seluruh Staf dan Dosen Jurusan Teknik Elektro khususnya Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. 9. Teristimewa buat orang tua kami tercinta yang sangat kami sayangi yang telah banyak memberikan dorongan baik secara materil maupun spiritual.
10. Rekan-rekan seperjuangan TK-6A, TK 6-B, TK-6C, dan TK-6D, dan khususnya buat teman-teman kelas TK-6A dan TK-6C, dan buat temanteman yang telah banyak membantu penulis menyelesaikan proyek Tugas Akhir. Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir banyak kekurangan yang perlu untuk disempurnakan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca yang bersifat membagun demi kesempurnaan Tugas Akhir. Semoga tugas akhir dapat bermanfaat bagi siapapun yang membacanya, khususnya bagi mahasiswa/i program studi Teknik Telekomunikasi. Medan, September 2013 Penulis
ABSTRAK Pada zaman sekarang ini manusia menginginkan suatu sistem yang dapat dikendalikan untuk mempermudah segala rutinitas. Salah satu rutinitas yang sering dilakukan adalah membuka pintu gerbang dan garasi yang dilakukan secara manual. Akan tetapi hal ini banyak mengalami kesulitan jika pada saat membuka dan menutup pintu gerbang dan garasi dalam keadaan hujan, atau dalam keadaan yang tidak memungkinkan. Oleh karena itu kami membuat laporan tugas akhir berjudul Rancang Bangun Pembuka dan Penutup Pintu Gerbang dan Garasi Menggunakan Remote Control Berbasis ATmega8 untuk memudahkan membuka pintu gerbang dan garasi dengan menekan tombol pada remote control sony. Rangkaian ini akan bekerja ketika pengguna menekan tombol 5 pada remote control sony, remote akan mengirimkan sinyal ke penerima dan penerima memodulasi sinyal inframerah menjadi data biner selanjutnya memerintahkan mikrokontroler untuk menjalankan perintah membuka gerbang. Pintu gerbang terbuka dan kendaraan memasuki pintu gerbang kemudian di deteksi motion sensor, aktifnya motion sensor akan memberikan tegangan high ke mikrokontroler untuk memerintahkan pintu gerbang tetap terbuka dan saat kendaraan tidak dideteksi motion sensor maka mikrokontroler akan memberikan tegangan low ke driver sehingga pintu gerbang akan tertutup. Ketika kendaraan dideteksi motion sensor garasi maka motion sensor akan aktif dan mikrokontroler akan memberikan tegangan high ke driver sehingga pintu garasi terbuka. Pada saat membuka garasi menekan tombol 8 pada remote control sony sama halnya dengan membuka pintu gerbang menekan tombol 5 pada remote control sony. Kata Kunci : Remote Control Sony, Pintu Gerbang dan Garasi, Motion Sensor
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAK... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan... 2 1.5 Manfaat... 3 BAB 2 DASAR TIORI 2.1 Sistem Telekomunikasi... 4 2.1.1 Media Transmisi... 7 2.1.2 Teknik Modulasi... 13 2.2 Remote Control... 13 2.3 Pengenalan Minimum Sistem Mikrokontroler ATmega8... 18 2.3.1 Konfigurasi Pin ATmega8... 20 2.3.2 Struktur Mikrokontroler... 23
2.3.3 Register Fungsi Khusus... 26 2.3.4 Timer/Counter 0... 28 2.4 Sensor.... 29 2.4.1 TSOP1736... 29 2.4.2 Motion Sensor... 30 2.4.2.1 Inframerah... 30 2.4.2.2 Phototransistor... 31 2.4.3 Limit Switch... 31 2.4.4 Push Button (Tombol Tekan)... 32 2.4.4.1 Tombol Tekan Normally Open... 33 2.4.4.2 Tombol Tekan Normally Closed... 33 2.5 Alat Pemrograman.... 34 2.6 Catu Daya... 35 2.7 Transformator...... 36 2.8 Penyearah (Rectifier).... 37 2.9 Filter...... 37 2.10 IC Regulator.... 38 2.11 Heatsink...... 39 2.12 H-Bridge..... 40 2.13 Motor DC... 41 2.13.1 Konstruksi Motor DC... 41 2.13.2 Bagian Stator... 42 2.13.3 Bagian Rotor... 42
BAB 3 PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT 3.1 Tujuan Perancangan... 44 3.2 Diagram Blok Rangkaian... 44 3.3 Gambar Sensor Pemancar dan Penerima Komunikasi Data Infrared... 46 3.4 Rancangan Data Untuk Sinyal Kontrol Inframerah... 49 3.5 Rangkaian H-Bridge... 51 3.6 Rangkaian Sistem Minimun ATmega8... 52 3.7 Flowchart... 54 3.8 Langkah-Langkah Perancangan... 56 3.8.1 Perancangan Mekanik... 56 3.8.2 Perancangan Software... 57 3.8.3 Perancangan Hardware... 57 3.9 Daftar Alat dan Bahan... 58 3.10 Proses Pembutan Alat... 60 3.10.1 Pembuatan Tata Letak Komponen... 60 3.10.2 Pembuatan Jalur dan Pengawatan... 60 3.10.3 Pembuatan PCB... 60 3.10.4 Pemasangan Komponen... 62 3.11 Pengetesan Alat... 63 3.12 Penilaian Daya Guna... 63 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM 4.1 PENGUJIAN... 64
4.1.1 Pengujian Kerja Sensor Penerima... 64 4.1.2 Pengujian Rangkaian Kontrol Pintu Gerbang dan Garasi... 67 4.1.3 Pengujian Rangkaian Limit Switch... 69 4.2 Cara Kerja Rangkaian Pengendali Pintu Gerbang dan Garasi... 70 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 72 5.2 Saran... 72 DAFTAR PUSTAKA... 74 LAMPIRAN... 75
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Blok Diagram Sistem Telekomunikasi... 5 2.2 Spektrum Gelombang Elektromagnetik... 7 2.3 Modulasi Sinyal Inframerah..... 10 2.4 Timing Diagram Sinyal Inframerah... 11 2.5 Sinyal Hasil Perpindahan Inframerah... 14 2.6 Modulasi Manchester... 18 2.7 ATmega8... 18 2.8 Konfigurasi Pin Atmega 8... 20 2.9 Struktur Mikrokontroler ATmega8... 23 2.10 Status Register ATmega8... 24 2.11 Rangkaian Penerima TSOP1736... 29 2.12 Komponen dan Simbol Limit Switch... 32 2.13 Simbol Tombol Tekan Normally Open (NO)... 33 2.14 Simbol Tombol Tekan Normally Close (NC)... 34 2.15 Komponen Pemrograman... 34 2.16 Contoh downloader... 35 2.17 Contoh Kabel ISP... 35 2.18 Penyearah Gelombang Penuh... 36 2.19 Transformator... 37 2.20 Dioda Bridge... 37
2.21 Kapasitor... 38 2.22 IC LM 7805 dan Rangkaian Catu Daya dengan IC Regulator. 39 2.23 Heatsink... 39 2.24 Simbol Transistor dan Rangkaian H-Bridge... 41 2.25 Konstruksi Motor DC... 41 3.1 Diagram Blok Rangkaian Pintu Gerbang dan Garasi..... 45 3.2 Remote Control Sony Pemancar... 46 3.3 Rangkaian Penerima TSOP1736 48 3.4 Rangkaian Motion Sensor.. 49 3.5 Rangkaian H-Bridge... 51 3.6 Rangkaian Mikrokontroler ATmega8... 52 3.7 Tampilan 3D Konstruksi Pintu Gerbang dan Garasi... 63 4.1 Rangkaian Pengujian Sensor Penerima... 64 4.2 Rangkaian Pengujian Driver Gerbang dan Garasi... 67 4.3 Rangkaian Pengujian Limit Switch... 69
DAFTAR TABEL Tabel Halaman 3.1 Tombol Pada Remote Control Sony... 47 3.2 Konfigurasi Pengujian H-Bridge 52 3.3 Daftar Komponen Rangkaian. 59 4.1 Pengujian Kerja Sensor Pennerima..... 65 4.2 Pengujian Driver Motor L298 Pada Motor DC Gerbang.. 68 4.3 Pengujian Driver Motor L298 Pada Motor DC Garasi...... 68.