PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGHITUNG HASIL PRODUKSI SECARA TELEMETRI LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma 3 oleh: LUTVIANA P. DIANA RAHMADHANI S. HSB. NIM: 1105062078 NIM: 1105062089 PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat, kasih dan kesempatan yang dianugerahkan-nya yang memberikan kekuatan dan pengetahuan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul Perancangan Dan Pembuatan Alat Penghitung Hasil Produksi Secara Telemetri. Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Progran Pendidikan Diploma 3 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. Laporan Tugas Akhir ini akan membahas bagaimana cara menghitung hasil produksi secara telemetri. Dalam menyelesaikan laporan ini penulis banyak menghadapi kesulitan, tetapi berkat bantuan bimbingan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual maupun informasi sehingga laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada: 1. M. Syahruddin, S.T., M.T, selaku Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Junaidi, S.T., M.T, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membantu dan membimbing dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 3. Junaidi, S.T., M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 4. Ir. Suhaili Alifuddin, M.Eng, selaku Kepala Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. iii
5. Wiwinta Sutrisno, S.T., M.T, selaku Kepala Laboratorium Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. 6. M. Rusdi, S.T., M.T, selaku Dosen Wali Kelas TK-6A. 7. Seluruh Staf Pengajar Politeknik Negeri Medan khususnya Staf Pengajar di Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi. 8. Teristimewa buat orangtua kami tercinta yang sangat kami sayangi yang telah banyak membantu dan memberikan dukungan baik secara materil maupun spiritual. 9. Rekan rekan seperjuangan TK-6A, TK-6B, TK-6C dan TK-6D dan khususnya kapada teman-teman kelas TK-6A dan kepada teman-teman yang telah banyak membantu penulis menyelesaikan proyek Tugas Akhir ini. Dalam penyusunan laporan tugas akhir, penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Namun, dengan kerja keras akhirnya laporan ini dapat diselesaikan, karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Semoga laporan ini dapat memberikan manfaat kepada setiap pembaca. Medan, 22 Agustus 2014 Hormat kami, Penulis iv
ABSTRAK Perancangan Dan Pembuatan Alat Penghitung Hasil Produksi Secara Telemetri menjadi judul Tugas Akhir ini dilatar belakangi karena untuk mengetahui jumlah produksi secara cepat dan meningkatkan efisiensi dan akurasi perhitungan jumlah produksi serta tidak memerlukan tenaga kerja untuk menghitung hasil produksi. Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam laporan Tugas Akhir ini adalah bagaimana cara merancang alat penghitung hasil produksi secara telemetri dan bagaimana cara membuat alat penghitung hasil produksi secara telemetri. Berdasarkan hasil pengamatan didapatkan bahwa alat penghitung hasil produksi secara telemetri digunakan untuk mengetahui jumlah produksi dengan cepat melalui jarak jauh dengan modulasi ASK. Modulasi ASK sebagai sistem transmisi pengiriman data/informasi, dimana pemancar ASK berfungsi memancarkan data/informasi yang dideteksi oleh sensor dan penerima ASK berfungsi menerima data/informasi yang dipancarkan oleh pamacar ASK. Sehingga jarak tidak lagi menjadi penghalang untuk mengetahui jumlah hasil produksi. Kata Kunci: Modulasi v
ABSTRACT Designing And Making Tool Production Counters In Telemetry became the title of this Final background due to rapidly determine the amount of production and improve the efficiency and accuracy of calculation of the amount of production and does not require workers to calculate yield. The formulation of the problem to be addressed in this final report is how to design a counter in the telemetry output and how to make a counter output in telemetry. Based on observations obtained that a counter telemetry output is used to determine the amount of production quickly over long distances with ASK modulation. ASK modulation transmission system as the delivery of data / information, which serves ASK transmitter transmits data / information that is detected by the sensor and receiver ASK function receives the data / information emitted by pamacar ASK. So distance is no longer a barrier to determine the amount of production. Key Word: Modulation vi
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAK... v ABSTRACT... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... xi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Perancangan... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Metode Pembahasan... 3 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Sensor... 4 2.1.1 Sensor Adjustable Infrared... 5 2.2 Mikrokontroler AT89S52... 6 2.2.1 Spesifikasi Mikrokontroler AT89S52... 6 2.2.2 Diagram Blok Mikrokontroler AT89S52... 7 2.2.2.1 Pembagian Memori dari Mikrokontroler AT89S52... 7 vii
2.2.2.2 Sistem Pengalamatan... 10 2.2.2.3 Timer / Counter... 12 2.2.2.4 Pengaturan Baud Rate... 15 2.2.2.5 Intruksi Mikrokontroler AT89S52... 16 2.2.3 Arsitektur Mikrokontroler AT89S52... 21 2.3 Modulasi Digital... 25 2.3.1 Amplitude Shift Keying (ASK)... 25 2.4 IC 4094... 27 2.5 Encoder dan Decoder... 28 2.5.1 Encoder HT12E... 28 2.5.2 Decoder HT12D... 29 2.6 Komunikasi Nirkabel... 30 2.6.1 Pemancar TLP434A... 30 2.6.2 Penerima RLP434A... 32 2.7 Osilator Kristal... 33 2.8 IC 7447 (Decoder BCD to Seven Segment)... 34 2.9 Display... 37 BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1 Perangkat Keras (Hardware)... 39 3.1.1 Diagram Blok... 39 3.1.2 Rangkaian Keseluruhan Pemancar... 42 3.1.3 Rangkaian Keseluruhan Penerima... 43 3.1.4 Unit Pemancar... 44 viii
3.1.5 Unit Penerima... 45 3.1.6 Perancangan Rangkaian Seven Segment... 46 3.1.7 Perancangan Rangkaian Sistem Mikrokontroler AT89S52... 47 3.2 Perangkat Lunak (Software)... 48 3.2.1 Prosedur Pembuatan Program... 49 3.3 Flowchart Pemancar... 53 3.4 Flowchart Penerima... 53 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler... 54 4.2 Pengujian Pada Sensor... 55 4.2.1 Pengujian Tegangan Pada Sensor... 55 4.2.2 Pengujian Jarak Pada Sensor... 57 4.3 Pengujian Pada ASK... 58 4.3.1 Pengujian Sinyal Pada Penerima ASK... 58 4.3.2 Pengujian Jangkauan Pancar ASK... 58 4.4 Analisa Program Pemancar... 59 4.5 Analisa Program Penerima... 60 4.6 Analisa Sensor... 66 BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan... 67 5.2 Saran... 67 DAFTAR PUSTAKA... 68 ix
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1 : Sensor Adjustable Infrared... 5 2 : Diagram Blok Mikrokontroler AT89S52... 7 3 : Konfigurasi Bit Register SCON... 12 4 : Konfigurasi Bit Register PCON... 14 5 : Konfigurasi Bit Register TCON... 14 6 : Konfigurasi Bit Register TMOD... 15 7 : Pin-Pin Mikrokontroler AT89S52... 21 8 : Modulasi ASK... 27 9 : Diagram Fungsi Register... 27 10 : Diagram Pin IC 4094... 28 11 : HT12E... 29 12 : HT12D... 30 13 : TLP434A... 30 14 : Pin-Pin TLP434A... 31 15 : Aplikasi TLP434A... 32 16 : RLP434A... 32 17 : Pin-Pin RLP434A... 32 18 : Aplikasi RLP434A... 33 19 : Osilator Kristal... 34 20 : Diagram Pin IC 7447... 36 21 : Susunan Seven Segment... 37 x
22 : Daigram Blok Rangkaian Pemancar... 39 23 : Diagram Blok Rangkaian Penerima... 41 24 : Rangkaian Keseluruhan Pemancar... 42 25 : Rangkaian Keseluruhan Penerima... 43 26 : Rangkaian Modul Pemancar ASK... 44 27 : Rangkaian Modul Penerima ASK... 45 28 : Interface Seven Segment Common Anoda (CA)... 46 29 : Rangkaian Minimum Sistem Mikrokontroler AT89S52... 47 30 : Tampilan Awal Software 8051IDE... 50 31 : Masukkan Program... 50 32 : Memeriksa Program... 50 33 : Program Ketika Diperiksa... 51 34 : Tampilan Awal DT-HiQ Programmer... 51 35 : File Dibuka... 52 36 : Program Selesai Dimasukkan ke Mikrokontroler... 52 37 : Flowchart Sistem Pemancar... 53 38 : Flowchart Sistem Penerima... 53 39 : Sebelum Mengirim Data... 55 40 : Mendeteksi AQUA... 56 41 : Mendeteksi Botol Tidak Transparan... 56 42 : Mendeteksi Kotak... 57 43 : Sinyal Pada Penerima ASK... 58 xi
DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1 : Pemilihan Mode Port Serial... 13 2 : Hubungan SM0 dan SM1... 13 3 : Fungsi Simbol Port Control Register... 14 4 : Fungsi TCON... 14 5 : Kombinasi M0 dan M1... 15 6 : Special Function Register... 20 7 : Data Teknis TLP434A... 31 8 : Data Teknis RLP434A... 33 9 : Tabel Kebenaran IC 7447... 36 10 : Penukuran Jarak Sensor... 57 11 : Pengukuran Jarak Pancar ASK... 58 xii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kemajuan teknologi yang ada saat ini mendorong kita untuk menggunakannya dalam segala bidang. Tujuannya ialah untuk mengetahui jumlah produksi dengan cepat dan meningkatkan efisiensi dan akurasi perhitungan jumlah produksi serta tidak memerlukan tenaga kerja untuk menghitung hasil produksi. Banyak sekali alat-alat modern diciptakan untuk memajukan industri tersebut. Namun, masih terdapat banyak industri yang mengalami masalah mengetahui jumlah produksinya dalam sehari. Oleh karena itu, untuk memecahkan masalah tersebut terciptalah ide untuk membuat suatu alat yang dapat membantu pengusaha untuk mengetahui jumlah produksi perharinya. Alat ini akan menghitung jumlah produksi dalam sehari dan mengirimkannya ke kantor pusat, dimana proses pemindahan atau pengiriman datanya menggunakan pemancar ASK, kemudian data tersebut ditampilkan di display. Mencoba membuat solusi dengan membuat alat menghitung hasil produksi secara telemetri yang sederhana dan murah, tetapi tidak mengurangi fungsi utamanya. Sehingga alat ini bisa terjangkau untuk bisa digunakan di dalam industri kecil dan menengah. Karena adanya kemajuan teknologi dan untuk menunjang kemudahan dalam penyampaian informasi, maka hal inilah yang mendasari pembuatan sebuah alat penghitung jumlah produksi yang menggunakan pemancar ASK sebagai media pengirim data dari sensor ke display. 1
2 Dengan demikian dari pembahasan di atas, maka penulis mendesain sebuah alat yang diharapkan mampu bekerja yaitu: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGHITUNG HASIL PRODUKSI SECARA TELEMETRI. 1.2 Rumusan Masalah Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam proyek Tugas Akhir ini adalah: 1.2.1 Bagaimana cara merancang alat penghitung hasil produksi secara telemetri? 1.2.2 Bagaimana cara membuat alat penghitung hasil produksi secara telemetri? 1.3 Tujuan Perancangan Tujuan utama dalam pembuatan laporan Tugas Akhir ini adalah: 1.3.1 Sebagai salah satu mata kuliah tugas akhir pada semester VI untuk pendidikan Diploma III bagi mahasiswa jurusan teknik Elektro, Program Studi Teknik Telekomunikasi, Politeknik Negeri Medan. 1.3.2 Menerapkan ilmu pengetahuan yang diberikan selama kuliah. 1.3.3 Merancang dan membuat alat penghitung hasil produksi secara telemetri. 1.4 Batasan Masalah Adapun laporan ini kami memiliki batasan masalah dan ruang lingkup sebagai berikut: 1.4.1 Penentuan komponen - komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian modulasi ASK dan tampilan seven segment 1.4.2 Perancangan dan pembuatan alat penghitung hasil produksi secara
telemetri 3 1.4.3 Pengujian alat di lab telkom 1.5 Metode Pembahasan Metode yang dilakukan dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini adalah : 1.5.1 Studi Literatur Mempelajari prinsip kerja sensor dan pengiriman data melalui jarak jauh pada situs situs dan buku buku yang berkaitan tentang penjelasan dan pembahasan tentang sensor dan cara membuat pemancar/penerima ASK. 1.5.2 Spesifikasi Mendesain sifat sifat atau spesifikasi dari alat tersebut agar perancangan sesuai dengan yang diharapkan. 1.5.3 Penjadwalan Sebelum melakukan desain rangkaian dan alat, terlebih dahulu membuat jadwal dari kegiatan yang akan dilakukan sehingga pekerjaan dapat berjalan teratur. 1.5.4 Desain Melakukan perhitungan dan merancang alat penghitung hasil produksi secara telemetri. 1.5.5 Perancangan display dan modulasi ASK 1.5.6 Pengujian alat Melakukan pengujian sensor dan pemancar dan penerima ASK yang telah dibuat dan melakukan percobaan untuk sistem yang diuji coba.