BAB III PERANCANGAN ALAT SIMULASI PEGENDALI LAMPU JARAK JAUH DAN DEKAT PADA KENDARAAN SECARA OTOMATIS Pada bab ini menjelaskan tentang perancangan dan pembuatan alat simulasi Sistem pengendali lampu jarak jauh dan dekat pada kendaraan secara otomatis. Pada perancangan sistem ini meliputi perancangan perangkat keras (hardware) dan perancangan perangkat lunak (software). Perancangan hardware menjelaskan tentang perancangan tiap-tiap rangkaian elektronik alat serta pembuatan rangka alat secara keseluruhan. Sedangkan perancangan software menjelaskan tentang algoritma pemrograman menggunakan Code vision AVR. 3.1 Diagram Kotak Cara kerja sistem pengendali lampu jarak jauh dan dekat pada kendaraan secara otomatis menggunakan microcontroller ATMEGA 8535, dirancang secara diagram kotak seperti terlihat pada gambar 3.1 23
24 Gambar 3.1. Blok diagram kotak Sistem pengendali lampu jarak jauh dan dekat pada kendaraan secara otomatis Keterangan blok diagram sistem: 1. Tombol Mode : Tombol yang berfungsi untuk memilih mode pengoperasian (Off, Manual, atau Otomatis). 2. Tombol S/L : Tombol ini berfungsi untuk memilih lampu yang menyala lampu jauh atau lampu dekat. 3. Power Suply : Sumber tegangan DC. 4. Potensiometer : Pengatur kecepatan motor. 5. Motor : Sebagai simulasi penggerak roda kendaraan 6. Optocoupler : Sensor yang berfungsi membaca kecepatan putaran roda
25 7. Avr Atmega 8535 : Microchip yang berfungsi sebagai pengatur atau pengendali dari sitem ini. 8. Driver Rellay : Berfungsi untuk mengendalikan lampu jauh dan lampu dekat. 9. Lampu dekat : Sebagai simulasi lampu dekat pada kendaraan 10. Lampu jauh : Sebagai simulasi lampu jauh pada kendaraan Prinsip Kerja Sistem: Pada saat tombol mode ditekan, maka µc Atmega 8535 akan menjalankan sistemkerja sesuai dengan mode yang dipilih. Sensor kecepatan akan membaca kecepatan putar roda kemudian diproses oleh µc Atmega 8535 sehingga di dapat kecepatan yang ditampilkan di LCD. Saat mode dipilih manual lampu akan bekerja secara manual dengan cara pemilihan menekan tombol S/L. Saat mode dipilih otomatis, kecepatan roda akan diproses oleh µc Atmega 8535 untuk menentukan lampu yang menyala lampu jauh atau lampu dekat dengan batasan kecepatan 60 Km/H. Dari hasil sensor yang berada di rangkaian sensor gerak, akan mengirimkan data digital ke driver IC Atmega 8535. Lalu diproses oleh µc Atmega 8535, bila kecepatan dibawah 50km/jam, maka µc Atmega 8535 melalui modul relay akan mengkondisikan lampu menyala dengan jarak pendek dan µc Atmega 8535 juga mengirim data digital ke LCD untuk menyatakan bahwa kondisi lampu menyala dengan jarak pendek. Begitu juga sebaliknya, bila kecepatan diatas 50km/jam, maka µc Atmega 8535 melalui modul relay akan mengkondisikan lampu menyala dengan jarak jauh dan µc Atmega 8535
26 juga mengirim data digital ke LCD untuk menyatakan bahwa kondisi lampu menyala dengan jarak jauh. 3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) Dalam perancangan perangkat keras ini akan dirancang rangka alat secara keseluruhan serta beberapa rangkaian elektronik yang antara lain adalah rangkaian driver rellay (Modul Rellay Board), rangkaian mikrokontroller AVR ATmega 8535, rangkaian tombol dan rangakaian LCD. 3.2.1 Rangkain Driver Rellay Rangkaian driver rellay ini berbentuk modul (Modul Rellay Board) yang memiliki 2 input dan 2 output, Rangkaian ini berfungsi untuk mengendalikan lampu. Rangkaian ini mendapat input dari port A0 dan port A1, dimana port A0 untuk input enable lampu dan port A1 untuk pemilihan lampu jauh atau lampu dekat. Rangkain driver rellay terlihat pada gambar 3.2. IN RELLAY NC NO 1K 24 VDC COM LED OUT Gambar 3.2. Rangkaian Driver Rellay Ketika IN mendapat inputan dari pengendali mikro yaitu diberikan logika 1 (high) atau tegangan 5V, maka rellay akan
27 aktif dan tuas kaki COM yang terhubung dengan 12 volt bergeser ke kaki NO yang merupakan output dari rangkaian ini. Tabel 3.1. Tabel kebenaran rangkaian driver rellay INPUT OUTPUT KETERANGAN Tegangan Logika 5V 1 12 V Rellay akitif 0V 0 0 V Rellay tidak aktif 3.2.2 Rangkain Mikrokontroller AVR ATmega 8535 Pengendali mikro ini memiliki 4 (empat) buah port I/O (input/output), akan tetapi pada perancangan alat ini tidak semua dari port I/O tersebut digunakan. Port I/O yang digunakan pada pengendali mikro ini dapat dilihat pada gambar 3.3 atau untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 3.2.
28 ATMEGA 8535 OPTOCOUPLER TOMBOL MODE TOMBOL S/L 1 2 3 4 5 6 7 8 PB0 (XCK/10) PB1 (T1) PB2 (AIN0/1NT2) PB3 (AIN1/0C0) PB4 (SS) PB5 (MOSI) PB6 (MISO) PB7 (SCK) PA0 (ADC0) PA1 (ADC1) PA2 (ADC2) PA3 (ADC2) PA4 (ADC4) PA5 (ADC5) PA6 (ADC6) PA7 (ADC7) 40 39 38 37 36 35 34 33 ENABLE LAMPU S/L LAMPU 14 15 16 17 18 19 20 21 PDO (RXD) PD1 (TXD) PD2 (INT0) PD3 (INT1) PD4 (OC1B) PD5 (0C1A) PD6 (ICP) PD7 (OC2) PC0 (SCL) PC1 (SDA) PC2 (TCK) PC3 (TMS) PC4 (TDO) PC5 (TDI) PC6 (T0SC1) PC7 (T0SC2) 22 23 24 25 26 27 28 29 RS RD EN D4 D5 D6 D7 VCC 30nF 8.000 Mhz 12 XTAL 2 AREF AVCC 32 30 Tombol reset 1K 30nF 13 9 XTAL 1 Reset VCC GND 31 GND VCC 10 11 Gambar 3.3. Rangkaian Mikrokontroler AVR Atmega 8535 Tabel 3.2. Daftar pin pengendali mikro AVR Atmega 8535 dan pemanfaatanya PIN KET FUNGSI 2 s / d 4 PB.1 s / d PB.3 Input optocoupler, Tombol mode,tombol S/L 5 s / d 8 PB.4 s / d PB.7 Tidak digunakan 9 Reset Input untuk tombol reset 10 VCC VCC (5 Volt) 11 GND Ground 12 dan 13 X1 dan X2 Input dari kristal 8.000 MHz 14 dan 21 PD.0 s / d PD.7 Tidak digunakan
29 22 s / d 24 PC.0 dan PC.2 Output untuk RS, RD dan EN pada pin LCD 25 PC.3 Tidak digunakan 26 s / d 29 PC.4 dan PC.7 Output untuk D4,D5, D6 dan D7 pada Pin LCD 30 AVCC Tidak digunakan 31 GND Ground 32 AREF Tidak digunakan 39 s / d 40 PA.1 s / d PA.0 Output untuk Driver Rellay Lampu 3.2.3 Rangkaian Tombol Tombol yang digunakan pada sistem berupa saklar push button. Rangkian Tombol ini digunakan untuk tombol model dan tombol S/L. Adapun rangkain tombol terlihat seperti pada gambar 3.4. Gambar 3.4 Rangkaian tombol (Push button)
30 Karena saklar push button ini juga merupakan masukan bagi pengendali mikro makaa agar diperoleh logika 1 (high) dan 0 (low) yang baik, maka digunakan rangkaian seperti gambar 3.5. Ketika saat saklar belum diaktifkan atau ditekan maka tegangan keluaran V OUT V CC 5 volt. Akan tetapi pada saat saklar tersebut diaktifkan atau ditekan maka V V OUT 0 v olt. 3.2.4 Rangkaian LCD LCD digunakan untuk menampilkan data keluaran, hal ini diperlukan untuk informasii kecepatan, mode yang dipilih dan status lampu yang menyala. Dalam perancangann ini mode yang digunakan untuk menuliskann data ke LCD digunakan sebanyak 4 bit (mode nibble), dengan memberi logika 1 pada pin RS dan pin E serta memberi logika rendah (0) pada pin R/W, melalui PortC.0, PortC..1 dan PortC.2 seperti terlihat padaa gambar 3..5 dibawah ini. Gambar 3.5. Rangkaian LCD
31 3.2.5 Rangkaian Alat Secara Keseluruhan Rangkaian terdiri dari rangkaian mikrokontroler, serta perangkat masukan yaitu berupa tombol dan sensor yang berfungsi sebagai input data bagi mikrokontroler, rangkaian ini juga terdiri dari rangkaian output yaitu berupa rangkaian driver rellay (modul rellay board) dan tampilan yang berupa LCD. Adapun rangkaiannya terlihat seperti gambar 3.6 Gambar 3.6. Rangkaian alat secara keseluruhan 3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software) Pada perancangan perangkat lunak ini terdiri dari perancangan algoritma dari Sistem pengendali lampu jarak jauh dan dekat pada
32 kendaraan secara otomatis yang merupakan proses kerja input dan output yang nantinya akan didownload ke microcontroller. Diagaram alir pada sistem ini terdiri dari program utama dan beberapa subprogram. Untuk mempermudah pemahaman terhadap diagram alir pada sistem ini, maka ada beberapa subprogram yang diagram alirnya dibuat terpisah dari diagram alir utama. 3.3.1 Diagram Alir Program Utama Pada diagram alir program utama terdiri dari beberapa subprogram diantaranya subprogram manual, subpogram otomatis.
33 Start Inisialisai I/O Baca Kecepatan Display Kecepatan Baca Tombol Mode Apakah dipilih Manual Y Jalankan Sub Program Mode Manual T Apakah dipilih Otomatis Y Jalankan Sub Program Mode Otomatis T T Apakah dipilih OFF Y Semua Lampu Mati End Gambar 3.7. Diagram alir program utama
34 3.3.2 Diagram Alir Subprogram Manual Gambar 3.8. Diagram alir subprogram manual
35 3.3.3 Diagram Alir Subprogram Otomatis Gambar 3.9. Diagram alir subprogram otomatis