RANCANG BANGUN ALAT HITUNG JUMLAH KENDARAAN MEMANFAATKAN SENSOR INFRAMERAH SEBAGAI INPUT PADA GERBANG PARKIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 TUGAS AKHIR MARLENI 102408002 PROGRAM STUDI D3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
PERSETUJUAN Judul : RANCANG BANGUN ALAT HITUNG JUMLAH KENDARAAN MEMANFAATKAN SENSOR INFRAMERAH SEBAGAI INPUT PADA GERBANG PARKIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 Kategori Nama : TUGAS AKHIR : MARLENI No.Induk Mahasiswa : 102408002 Program Studi Departemen Fakultas : D3 FISIKA : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA. Diluluskan di Medan, 29 Juli 2012 Diketahui/ Disetujui oleh Ketua Program Studi D3 Fisika Pembimbing (Dr.Susilawati M.Si) (Junedi Ginting S.Si, M.Si) NIP.197412072000122001 NIP. 197306222003121001
PERNYATAAN RANCANG BANGUN ALAT HITUNG JUMLAH KENDARAAN MEMANFAATKAN SENSOR INFRAMERAH SEBAGAI INPUT PADA GERBANG PARKIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 TUGAS AKHIR Saya mengakui bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2013 MARLENI 102408002
PENGHARGAAN Syukur Alhamdulillah berkat rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Salawat dan salam kepada Rasulullah Muhammad SAW. Laporan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan pendidikan DIII pada program studi DIII Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Aalam (FMIPA). Atas bantuanya dan motivasi yang di berikan, maka penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : Bapak Junedi Ginting S.Si, M.Si selaku pembimbing, Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU, Dr. Susilawati, M.Si selaku ketua jurusan program studi DIII Fisika dan Seluruh Dosen yang telah memberikan ilmu pengetahuan selama perkuliahan, yang membuka cakrawala berfikir serta pegawai tata usaha yang ikut mensukseskan proses belajar mengajar. Rekan-rekan di Fisika Instrumentasi terima kasih atas motivasi, kritik dan sarannya terhadap laporan Tugas Akhir ini. Akhirnya terima kasih kepada Ayahanda dan Ibunda yang telah memberikan didikan terbaik bagi penulis. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan dan masih jauh kesempurnaan. Oleh karna itu penulis sangat terbuka terhadap saran maupun kritikan dalam sebuah diskusi yang membangun dari pembaca Semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi setiap orang yang membacanya dan kirannya anugrah Allah SWT selalu menyertai kita semua
ASBTRAK Peralatan ini merancang suatu alat hitung obyek dalam suatu area perpakiran memanfaatkan sensor inframerah yang ditampilkan diseven segmen sebagai display. Sistem yang penulis rancang akan menghitung cacahan nilai objek yang lewat. Sistem teridiri dari led infra merah dan fotodioda untuk mendeteksi obyek yang lewat. Saat tidak ada objek yang lewat, maka sinar infra merah akan mengenai fotodioda, Sensor fotodioda akan bernilai high (>2,5 v), sedang konparator akan memastikan tegangan yang keluar setelah masuk dari fotodioda bernilai 5 v, setelah dari komparator, maka sinyal high akan masuk ke mikrokontroller dan kemudian akan diolah memberikan logika high pada mikrokontroller, sedangkan jika ada obyek yang lewat, maka sinar inframerah akan terhalangi dan fotodioda tidak terkena pancaran sinar inframerah, maka arus balik ( Iλ ) fotodioda akan menjadi sangat kecil sehingga tidak akan mengeluarkan tegangan atau dalam kondisi low (0 volt), kondisi low tersebut akan diteruskan oleh komparator yang memastikan sinyal yang dikirim ke mikrokontroller benar-benar low (0 volt), setelah masuk ke mikro, maka sinyal tersebut akan diolah untuk menaikkan nilai pada seven segment sebesar 1 digit, begeti seterusnya. Berdasarkan penjelasan di atas, penulis ingin merancang sebuah peralatan yang dapat membuat peralatan listrik bekerja secara otomatis dalam suatu area. Untuk itu penulis menyusun sebuah Karya Akhir yang berjudul RANCANG BANGUN ALAT HITUNG JUMLAH KENDARAAN MEMANFAATKAN SENSOR INFRAMERAH SEBAGAI INPUT PADA GERBANG PARKIR BERBASIS MIKROKONTROLER ATMega8535 yang dapat diaplikasikan pada parkiran kendaraan.
DAFTAR ISI PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR ABSTRAK i ii iii iv v vi vii BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang Masalah 1 1.2 Batasan Masalah 2 1.3 Tujuan Penulisan 2 1.4 Manfaat Penulisan 2 1.5 Sistematika Penulisan 2 BAB II. LANDASAN TEORI 4 2.1 Mikrokontroler ATMega 8535 4 2.2 Konfigurasi PIN ATMega 8535 7 2.3 Fotodioda 8 2.4 LED (Light Emiting Dioda ) 9 2.5 LED Infra Merah 10 2.6 Buffer 74LS245 12 2.7 Seven Segmen 13 2.8 OP-AMP 15 2.8.1 Op-Amp Ideal 16 2.8.2 Karakteristik Ideal Op-Amp 17 2.8.3 Non Inverting Amplifier 20 BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM 23 3.1. Diagram Blok Rangkaian 23 3.2. Rangkaian Power Supplay (PSA) 24 3.3. Rangkaian Mikrokontroler ATMega853 25 3.4. Rangkaian Sensor dan Penguat 26 3.5. Rangkaian Penampil Seven Segment 27 3.6. Flowchart Program 29
BAB IV. PENGUJIAN RANGKAIAN DAN ANALISA PROGRAM 31 4.1. Pengujian Rangkaian 31 4.1.1. Pengujian Rangkaian Power Supplay 31 4.1.2. Pengujian Rangkaian Sensor dan Penguat 31 4.1.3. Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 35 4.1.4. Pegujian Rangkaian IC 74245 36 4.1.5. Pegujian Rangkaian Display 7-Segment 39 4.1.6. Pengujian Rangkaian Keseluruhan 40 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 41 5.1 Kesimpulan 41 5.2 Saran 42 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kebenaran IC74245 12 Tabel 4.1 Tegangan Fotodioda 33 Tabel 4.2 Fungsi Kaki IC TTL 74xx245 37
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega8535 5 Gambar 2.2 Konfigurasi PIN ATMega 7 Gambar 2.3 Fotodioda 9 Gambar 2.4 Simbol Led 9 Gambar 2.5 Spektrum Sinar Led 10 Gambar 2.6 Pin Diagram IC 74LS245 12 Gambar 2.7 Rangkaian Interval IC 74245 13 Gambar 2.8 Susunan Seven Segment 13 Gambar 2.9 Konfigurasi Seven Segment Tipe Common Anoda 14 Gambar 2.10 Konfigurasi Seven Segment Tipe Common Katoda 14 Gambar 2.11 Konfigurasi Pin IC Op-Amp LM3245 15 Gambar 2.12 Penguat Non-Inverter 21 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem 23 Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay (PAS) 24 Gambar 3.3 Rangkaian Skematik Minimum Mikrokontroler ATMega8535 25 Gambar 3.4 Rangkaian Sensor dan Penguat 27 Gambar 3.5 Rangkaian Penampil Seven Segment 27 Gambar 3.6 Flowchart Program 29 Gambar 4.1 Komparator Sederhana 34 Gambar 4.2 Informasi Signature Mikrokontroler 36 Gambar 4.3 Bentuk DIP IC 74xx245 37 Gambar 4.4 Rangkaian Skematik Pengujian 74LS245 38