TUGAS AKHIR PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI GERBANG PENGHITUNG ORANG MASUK DAN KELUAR RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Oleh WENDY NIM : 070402045 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI GERBANG PENGHITUNG ORANG MASUK DAN KELUAR RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER Disusun Oleh : WENDY NIM : 070402045 Disetujui oleh : DOSEN PEMBIMBING Fakhruddin Rizal Batubara, S.T., M.T.I. NIP : 197404272003121002 Diketahui oleh : KETUA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si NIP : 195405311986011002 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
ABSTRAK Gerbang penghitung orang merupakan suatu otomatisasi guna menghitung jumlah pengunjung yang berada dalam suatu ruangan. Gerbang peghitung ini diterapkan hanya pada satu jalur untuk menuju suatu ruangan (pintu masuk sama dengan pintu keluar). Dan untuk membedakan orang yang masuk dan keluar dari ruangan digunakan dua buah sensor PIR yang dihubungkan secara seri, jadi mikrokontroler harus mendapatkan masukan dari dua sensor sebagai konfirmasi orang tersebut masuk atau keluar ruangan. Gerbang penghitung orang ini mempunyai tiga bagian umum yaitu sensor gerak sebagai pendeteksi adanya orang yang lewat, perangkat output LCD untuk menampilkan jumlah pengunjung suatu ruangan, dan otak yaitu mikrokontroler atmega16. Mikrokontroler ini akan mengendalikan jalannya semua sistem yang terdapat pada gerbang penghitung orang yaitu mengendalikan masukan sistem yang diperoleh dari sensor, mengendalikan tampilan pada perangkat output LCD. Metode yang digunakan untuk merancang sistem ini adalah dengan menggabungkan ketiga bagian umum tersebut menjadi satu sistem yang utuh dan dengan pengujian sistem. Hasil yang diharapkan dari tugas akhir ini adalah suatu sistem yang dapat menghitung orang yang masuk dan keluar dari suatu ruangan.
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha ESA atas rahmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Adapun tugas akhir ini dibuat untuk memenuhi syarat kelulusan di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, yang diberi judul PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI GERBANG PENGHITUNG ORANG MASUK DAN KELUAR RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER Selama masa perkuliahan hingga penyelesaian tugas akhir ini, penulis banyak memperoleh bimbingan dan dukungan berbagai pihak serta bantuan dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Untuk itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih dengan setulus hati yang sebesar besarnya kepada: 1. Kedua orang tua tercinta yang telah memberi kasih sayang sejak lahir hingga sekarang dan selalu mendukung dan memotivasi penulis pada setiap waktu. 2. Bapak Fakhruddin Rizal Batubara, ST, MTI selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas segala bimbingan, pengarahan dan bantuan dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak Ir. Bangsa Sitepu selaku Dosen Wali yang selalu memberi motivasi dan arahan pada saat masa kuliah. 4. Bapak Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU. 5. Bapak Rachmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU. 6. Seluruh Staf Pengajar di Departemen Teknik Elektro USU dan seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU. 7. Ucapan terima kasih kepada Joni Susanto yang selalu memberi dukungan, selalu memotivasi dan menyemangati penulis dan membantu penulis dalam penyelesaian tugas akhir. 8. Senior senior penulis Teguh Putra Utama S.T yang membantu penulis dalam penyelesaian tugas akhir, Budiman S.T. yang selalu menasehati dan
mengajari penulis dengan sabar, Herman Salim yang mengajari penulis dengan sabar, selalu memberi dukungan dan doa serta selalu memberikan humor yang berkualitas, Frenly ST yang membimbing penulis sewaktu kerja praktek, Ricky Hariady ST, Hans ST, Salman ST, Rozi ST, Aris ST, Muhfi ST. 9. Teman teman penulis Yuyanto ST, Recky, Army Hendra, Indra, Toni, Jhony ST, Deny Tanaya ST, Yudi, Syuib, Cimet, Sandi Siburian ST, Yosua ST, kendri, niko, ivan, Bento, hotbe, Leonardo, Ahmad suhendra, kukuh, cobel, Rumonda, Jhonson Tanadi, Robin, wangto, Angel, dan teman-teman lainnya yang tidak mungkin penulis sebutkan satu per satu. 10. Sahabat penulis Hendrayu, Tuto, Princen, Bambang, Antoni, Elisa, Wawa. 11. Pihak yang telah membantu penulis FF, Reds, El.Wa., Arturas, Hector, St.Ni, MBT, Awi, elektro control, Ko Akin. Dan pihak yang telah menginspirasi penulis. Master Cheng Yen, L. D. Hua, Moko Kusuma, C. H. Yau, W. L. Hom, M. Jackson, Albert Einstein, Thomas Alpha Edison, Stephen Hillenburg (pencipta spongebob), Guinsoo dan Pendragon (pencipta DOTA) dan Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Akhir kata, penulis sadar bahwa tugas kahir ini masih jauh dari sempurna, namun penulis berharap tugas akhir ini dapat memberi manfaat yang berarti bagi para pembacanya. Medan, 1 November 2011 Penulis Wendy 070402045
DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL... vii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang Masalah... 1 1.2 Tujuan Penulisan... 1 1.3 Rumusan Masalah... 1 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Metodologi Penelitian... 2 1.6 Sistematika Penulisan... 2 BAB II DASAR TEORI... 4 2.1 Mikrokontroler ATMega16... 4 2.1.1 Spesifikasi Mikrokontroler ATMega16... 5 2.1.2 Konfigurasi Pin ATMega16... 7 2.1.3 Arsitektur Mikrokontroler ATMega16... 8 2.1.4 Peta Memori ATMega16... 9 2.1.5 Software Mikrokontroler ATMega16... 11 2.2 LED Infrared... 13 2.3 Photo transistor... 14 2.4 LCD 2x16... 17 BAB III PERANCANGAN PERANGKAT... 19 3.1 Proses Kerja Sistem... 19 3.2 Perancangan Perangkat Keras... 20 3.2.1 Rangkaian Sistem Minimum AVR... 20 3.2.2 Regulator Tegangan... 21 3.2.3 Rangkaian LCD... 22 3.2.4 Rangkaian sensor... 23 3.3 Perancangan Perangkat Lunak... 24
3.3.1 Gambaran Umum... 24 3.3.2 Perangkat Lunak Secara Garis Besar... 25 3.3.3 Program awal... 28 3.3.4 Program untuk menghitung satu orang masuk... 29 3.3.5 Program untuk menghitung satu orang keluar... 30 3.3.6 Program untuk menghitung dua orang masuk... 30 3.3.7 Program untuk menghitung dua orang keluar... 31 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA... 33 4.1 Metode Pengujian... 33 4.2 Pengujian LCD... 33 4.3 Pengujian modul sensor... 34 4.4 Pengujian keseluruhan... 35 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 37 5.1 Kesimpulan... 37 5.2 Saran... 37 DAFTAR PUSTAKA... 38 LAMPIRAN A... 39 LAMPIRAN B... 40
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega16. 6 Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega16.. 7 Gambar 2.3 Arsitektur Mikrokontroler ATMega16. 9 Gambar 2.4 Peta Memori ATMega16.. 10 Gambar 2.5 Peta Memori Data ATMega16.. 11 Gambar 2.6 Simbol LED Infrared 14 Gambar 2.7 Simbol Photo Transistor.... 15 Gambar 2.8 Konfigurasi Photo Transistor... 15 Gambar 3.1 Diagram Blok Perangkat Keras 19 Gambar 3.2 Rangkaian Sistem Minimum AVR... 20 Gambar 3.3 Programmer K-125R. 21 Gambar 3.4 Rangkaian Regulator Tegangan 21 Gambar 3.5 Rangkaian LCD. 22 Gambar 3.6 Modul sensor tampak atas...24 Gambar 3.7 Modul sensor tampak depan.. 24 Gambar 3.8 Rangkaian keseluruhan.. 26 Gambar 3.9 Konfigurasi Fitur Menggunakan CodeWizardAV. 28 Gambar 4.1 Tampilan pengujian LCD. 34
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 karakteristik LED Infrared..... 14 Tabel 2.2 karakteristik Photo transistor.. 16 Tabel 2.3 karakteristik LCD 2x16.. 18