PROTOTYPE DETEKSI PELANGGARAN LAMPU LALU LINTAS MENGGUNAKAN KAMERA SEBAGAI PENDUKUNG SISTEM BERBASIS VB6 dan ATmega16 PROYEK AKHIR Diajukan Kepada Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya Oleh : Sabdo Aryo Panitis NIM. 08507131005 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2012
ii
iii
iv
ABSTRAK PROTOTYPE DETEKSI PELANGGARAN LAMPU LALU LINTAS MENGGUNAKAN KAMERA SEBAGAI PENDUKUNG SISTEM BERBASIS VB6 dan ATmega16 Oleh : Sabdo Aryo Panitis NIM : 08507131005 Proyek akhir ini bertujuan untuk mendapatkan alat yang dapat mendeteksi adanya pelanggaran lampu lalu lintas. Parameter pelanggaran lampu lalu lintas yang digunakan adalah ketika pengendara kendaraaan bermotor tetap melaju pada kondisi lampu bewarna merah. Alat ini dibuat dalam beberapa tahapan yaitu (1) Identifikasi Kebutuhan, (2) Analisis Kebutuhan, (3) Perancangan Sistem, (4) Perancangan Perangkat Keras, (5) Perancangan Perangkat Lunak, (6) Pembuatan dan (7) Pengujian Alat. Alat ini bekerja dengan pengendali utama mikrokontroler ATmega 16 yang didukung oleh sensor dan VB6. Pemrograman mikrokontroler ATmega16 dibuat dengan bahasa C menggunakan CV AVR. VB6 berperan untuk mengaktifkan kamera guna memproses ketika adanya pelanggaran lalu lintas. Hardware yang mendukung alat ini diantaranya adalah catu daya, sistem minimum ATmega16, sensor, dan rangkaian RS-232, Perangkat keras telah berhasil dibuat dengan menggunakan sistem minimum ATmega16 yang dipadukan dengan sensor dan RS-232. Perangkat lunak juga telah berhasil dibuat menggunakan pemrograman bahasa C yang dicompile menggunakan CV AVR. Secara keseluruhan software ini sudah dapat bekerja dalam mendeteksi adanya pelanggaran lampu lalu lintas. Unjuk kerja Prototype Deteksi Pelanggaran Lampu Lalu Lintas Menggunakan Kamera Sebagai Pendukung Sistem Berbasis VB6 dan ATmega 16 secara keseluruhan dapat bekerja dengan baik sesuai dengan fungsi yang telah ditetapkan, yaitu mengatur kinerja sensor, mengirim data ke PC, menginstruksikan kamera guna menangkap gambar, dan menyimpan gambar dengan format (.bmp) Kata Kunci : Pelanggaran Lampu Lalu Lintas, ATmega16, VB6 dan CV AVR. v
PERSEMBAHAN Laporan proyek akhir ini penulis persembahkan untuk: 1. Allah S.W.T yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya sehingga tak ada halangan yang berarti dalam penyelesaian proyek akhir ini. 2. Kedua orang tua yang telah memberi perhatian dan kasih sayang selama ini serta memberi dukungan penuh baik secara moril ataupun materil. 3. Adik Mayang yang sudah mengejekku kok tidak lulus-lulus mas yang memberikan semangat lebih guna menyelesaikan proyek akhir ini. 4. Teman dekat ku Sebtia Dwi Astuti yang tak henti-hentinya memberiku dorongan semangat dan bantuan untuk menyelsaikan proyek akhir ini. 5. Teman ku Avis, Ragil, Sigit, Varid, dan Arip yang telah banyak membantu dalam penyelesaian proyek akhir ini. 6. Semua teman kelas B Teknik Elektronika 2008, HIMANIKA 2009 dan BEM FT 2010 Terimakasih telah menemani, membimbing, membantuku dan juga telah memberi dorongan semangat selama kuliah di Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta. vi
MOTTO Wahai orang-orang yang beriman, bertaqwalah kamu kepada Alloh dan hendaklah setiap hari memperhatikan apa yang sudah dipersiapkannya untuk hari esok. Dan bertaqwalah kepada Allah sesungguhnya maha mengetahui apa yang kamu kerjakan. ( AL Hasyr : 18) Sesungguhnya semua urusan (perintah) apabila Allah menghendaki segala sesuatunya, Allah hanya berkata Jadi maka jadilah. (Q.S Yaasiin :82) Jadikanlah pengalaman sebagai senjata untuk masa depan,dan belajarlah dari pengalaman itu. Beramallah sebanyak-banyaknya seolah-olah esok kamu akan mati. Menjadi Tua itu pasti namun menjadi Dewasa itu adalah pilihan (Pak Aris Nasuha) Kalau anda menginginkan sesuatu maka berilah sesuatu (Jeny Joan) Di momen-momen anda mengambil keputusan itulah takdir anda di bentuk (Anthony Robbins) Beberapa Kegagalan hanya merupakan cicilan-cicilan untuk mendapatkan kemenangan (Jacob A. Riis) Tidak Mungkin Kata itu hanya akan muncul dalam kamus orang bodoh (Napoleon Bonaparte) Yesterday is a history, Tommorow is a mistery and Today is a gift (Mr. Ogway Kungfu Panda) vii
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, petunjuk dan kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir dengan judul Prototype Deteksi Pelanggaran Lampu Lalu Lintas Menggunakan Kamera Sebagai Pendukung Sistem Berbasis VB6 dan ATmega 16 tanpa suatu halangan yang berarti. Dalam penyelesaian Proyek Akhir ini baik dari pembuatan hardware maupun software penulis mendapat bimbingan dari berbagai pihak sehingga penyusunan proyek akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada yang terhormat: 1. Bapak Prof. Dr. Rochmat Wahab, M. Pd, MA selaku rektor Universitas Negeri Yogyakarta. 2. Bapak Dr. Moch. Bruri Triyono, M. Pd Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta. 3. Bapak Drs, Muhammad Munir, M. Pd. Selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Elektronika Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta. 4. Bapak Drs. Masduki Zakaria, M.T selaku Dosen Pembimbing proyek akhir. 5. Kedua orang tua saya yang tak henti-hentinya memberi kasih sayang dan nasihat yang sangat mendidik. viii
6. Teman-teman kelas B teknik elektronika UNY angkatan 2008. 7. Semua pihak yang telah membantu penulisan proyek akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan laporan proyek akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangat dibutuhkan guna menyempurnakan laporan proyek akhir ini. Semoga laporan proyek akhir ini dapat memberikan manfaat bagi siapa saja yang membacanya dan mohon maaf sebesar-besarnya atas semua kekurangan yang terdapat dalam laporan ini. Kesempurnaan hanya milik ALLAH S.W.T dan kekurangan hanya milik saya. Yogyakarta, Juni 2012 Penulis ix
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...i HALAMAN PERSETUJUAN...ii HALAMAN PENGESAHAN...iii HALAMAN PERNYATAAN...iv ABSTRAK...v HALAMAN PERSEMBAHAN...vi MOTTO...vii KATA PENGANTAR...viii DAFTAR ISI...x DAFTAR TABEL...xiv DAFRTAR GAMBAR...xv DAFTAR LAMPIRAN...xvii BAB I PENDAHULUAN...1 A. Latar Belakang...1 B. Indentifikasi Masalah...3 C. Batasan Masalah...4 D. Rumusan Masalah...5 E. Tujuan...5 F. Manfaat...6 1. Bagi Mahasiswa...6 2. Bagi Jurusan PT. Elektronika...6 3. Bagi Dunia Usaha dan Industri...6 G. Keaslian Karya...7 x
BAB II LANDASAN TEORI...8 A. Lampu Lalu Lintas...8 B. Pelanggaran Lalu Lintas...9 C. Perangkat Keras (Hardware)...11 1. Mikrokontroler AVR (Alf and Vegaard s Risc Prosesor)...11 2. Arsitektur Mikrokontroler ATmega 16...12 3. Konfigurasi PIN ATmega16...13 4. Fitur ATmega16...15 5. Status Register ATmega16...16 6. Serial Port (RS-232)...19 7. IC MAX-232...21 8. IC ULN 2803...22 9. Relay...23 10. Kamera (Webcam)...25 11. Sensor...26 12. Photodioda...27 13. Laser...28 14. IC Regulator...30 15. Transformator...31 D. Perangkat Lunak...32 1. Bahasa C...32 2. Code Vision AVR...36 3. Visual Basic 6...39 xi
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT...41 A. Indentifikasi Kebutuhan...41 B. Analisa Kebutuhan...42 C. Perincian Alat Dan Bahan...43 1. Alat Yang Digunakan Dalam Proses Pembuatan...43 2. Bahan Yang Digunakan...44 D. Blok Diagram Rangkaian...45 E. Perancangan Hardware...46 1. Rangkaian Power Supply...46 2. Rangkaian Sistem Minimum ATmega 16...47 3. Rangkaian Interface RS-232...49 4. Rangkaian Sensor...50 5. Rangkaian Keseluruhan...51 F. Perancangan Software...52 1. Flowchart Pemrograman ATmega 16...53 2. Pemrograman ATmega 16...54 3. Flowchart Pemrogrman VB6...54 4. Pemrograman VB6...55 G. Pembuatan Hardware...55 1. Penyablonan...56 2. Pelarutan PCB...56 3. Pengeboran...57 4. Pemasangan Komponen...57 5. Pembuatan Box...57 xii
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...59 A. Hasil Pengujian...59 1. Rangkaia Catu Daya...59 2. Sistim Minimum Mikrokontroler ATmega16...60 3. Sensor...62 4. RS-232...62 B. Pembahasan...66 1. Hardware...66 a. Catu Daya...66 b. Rangkaian Mikrokontroler ATmega 16...67 c. Sensor...68 d. RS-232...68 2. Software...69 C. Unjuk Kerja Alat...72 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...75 A. Kesimpulan...75 B. Keterbatasan Alat...76 C. Saran...77 DAFTAR PUSTAKA...78 LAMPIRAN...80 xiii
DAFTAR TABEL Tabel 1. Konfigurasi ATmega16...14 Tabel 2. Konfigurasi PIN dan bentuk fisik RS-232 (DB9)...20 Tabel 3. Daftar Alat Yang Digunakan...43 Tabel 4. Daftar Bahan Yang Digunakan...44 Tabel 5. Hasil Pengukuran IC Regulator 7824...59 Tabel 6. Hasil Pengukuran IC Regulator 7812...60 Tabel 7. Hasil Pengukuran IC Regulator 7805...60 Tabel 8. Pengukuran Port ATmega16...61 Tabel 9. Pengukuran tegangan sensor...62 Tabel 10. PORT yang digunakan...67 xiv
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Blok diagram ATmega16...12 Gambar 2. Konfigurasi PIN dan bentuk fisikatmega16...13 Gambar 3. Status register ATmega16...16 Gambar 4. Bentuk fisik RS-232 (DB9)...20 Gambar 5. Konfigurasi Pin IC MAX232...21 Gambar 6. Typical Operasi Rangkaian...22 Gambar 7. Konfigurasi ULN2803...23 Gambar 8. Bentuk Fisik Relay...24 Gambar 9. Bentuk Fisik kamera (webcam)...25 Gambar 10. Sensor...26 Gambar 11. Bentuk fisik dan simbol photodioda...28 Gambar 12. Bentuk fisik laser...30 Gambar 13. Susunan kaki IC regulator (7805 dan 7905)...31 Gambar 14. rangkaian sederhana regulator dengan 7805 dan 7905...31 Gambar 15. Bentuk fisik Transformator...32 Gambar 16. Blok Diagram Alur Exsekusi Program Bahasa C...34 Gambar 17. IDE perangkat lunak CodeVisionAVR...37 Gambar 18. Code Generator yang dapat digunakan untuk menginisialisasi register-register pada mikrokontroler AVR....38 Gambar 19. Tampilan Standar Jendela VB6...39 Gambar 20. Blok Diagram Rangkaian...45 Gambar 21. Skema Rangkaian Catu Daya...46 xv
Gambar 22. Layout PCB Catu Daya Tampak Bawah...46 Gambar 23. Layout PCB Catu Daya Tampak Atas...47 Gambar 24. Skema Sistem Minimum ATmega 16...47 Gambar 25. Layout PCB Sistem Minimum ATmega 16 Tampak Bawah...48 Gambar 26. Layout PCB Sistem Minimum ATmega 16 Tampak Atas...48 Gambar 27. Skema RS-232...49 Gambar 28. Layout PCB RS-232 Tampak Bawah...49 Gambar 29. Layout PCB RS-232 Tampak Atas...49 Gambar 30. Skema Sensor...50 Gambar 31. Layout PCB 4 Buah Sensor Tampak Bawah...50 Gambar 32. Layout PCB 4 Buah Sensor Tampak Atas...51 Gambar 33. Skema Keseluruhan Sistem...51 Gambar 34. Layout PCB Keseluruhan Sistem Tampak Bawah...51 Gambar 35. Layout PCB Keseluruhan Sistem Tampak Atas...52 Gambar 36. Flowchart Program ATmega 16...53 Gambar 37. Flowchart Program VB6...54 Gambar 38. Layout Program VB6...55 Gambar 39. Layout Box...58 Gambar 40. Menu Seting Komunikasi Serial CV AVR...64 Gambar 41. Terminal Seting...64 Gambar 42. Icon Run The terminal...64 Gambar 43.Terhubung Dengan Komunikasi Data Serial...65 xvi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Skematik Rangkaian Keseluruhan...80 Lampiran 2. Layout PCB Tampak Bawah Dan Tampak Atas...81 Lampiran 3. Tata Letak Komponen...82 Lampiran 4. Layout Rangkaian Catu Daya...83 Lampiran 5. Gambar Alat...84 Lampiran 6. Tampilan VB6...85 Lampiran 7. Daftar Alat dan Bahan yang Dibutuhkan...86 Lampiran 8. Source Code Program ATmega16...88 Lampiran 9. Source Code VB6...93 Lampiran 10. Spesifikasi Alat...95 Lampiran 11. Petunjuk Penggunaan Alat...96 xvii