1. SIMULATOR PENGHITUNG JUMLAH ORANG PADA PINTU MASUK
DAN KELUAR GEDUNG
Tugas Akhir
Diajukan untuk memenuhi tugas dan syarat guna memperoleh
Gelar Ahli Madya Jurusan Teknik Elektro pada Fakultas Teknik
Universitas Negeri Semarang
Disusun Oleh :
Nama : Achmad Miftachudin
NIM : 5351303010
Prodi : Teknik Elektro D3
Jurusan : Teknik Elektro
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2007

2. HALAMAN PENGESAHAN
Laporan Tugas Akhir ini telah dipertahankan dihadapan dosen penguji Tugas
Akhir Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
Pada Hari : Kamis
Tanggal : 16 Agustus 2007
Pembimbing,
Penguji II Penguji I
Subiyanto, S.T, M.T Drs.Sutarno, M.T
NIP.132 309 137 NIP.131 404 308
Ketua Jurusan Ketua Program Studi
Drs. Djoko Adi Widodo, M.T Drs. Agus Murnomo,M.T
NIP. 131 570 064 NIP. 131 616 610
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik
Prof. Dr. Soesanto
NIP. 130875753
ii

3. ABSTRAK
Achmad Miftachudin, 2007. ”Simulator Penghitug Jumlah Orang Pada Pintu Masuk
dan Keluar Gedung”. Tugas Akhir, Teknik Elektro D3. Fakultas Teknik . Universitas
Negeri Semarang.
Latar Belakang dari pembuatan simulator ini adalah memudahkan
pengitungan orang dalam gedung. Simulator ini dapat digunakan dalam pabrik
ataupun dalam tempat – tempat hiburan. Karena alat ini menghitung setiap orang
yang masuk / melewati sensor LDR.
Oleh karena itu dibuatlah suatu alat dalam bentuk miniatur atau dalam skala
percobaan dengan panjang 42 cm, lebar 40 cm, tinggi 23cm dan tinggi pintu 10 cm,
lebar 6,5 cm. Alat ini dikendalikan otomatis dengan menggunakan mikrokontroler
AT89S51.
Dari hasil percobaan pertama malam hari pada kondisi hujan dapat
mendeteksi dan menghitung orang masuk dan keluar dengan persentase kesalahan
0%. Kedua malam hari pada kondisi normal atau tidak hujan dapat mendeteksi dan
menghitung orang masuk dengan persentase kesalahan 0%. Ketiga pada siang hari
pada kondisi normal dapat mendeteksi dan mengitung orang dengan persentase
kesalahan 0%. Keempat pada siang hari pada kondisi hujanl dapat mendeteksi dan
mengitung orang dengan persentase kesalahan 0%.
Hasil dari percobaan maka dapat disimpulkan bahwa simulator ini persentase
kesalahannya adalah 0%. Dan dipastikan akan mengurangi dari pekerjaan manusia.
Kesimpulan dari hasil pengujian mesin simulator ini adalah simulator ini sangat
akurat mendeteksi dan menghitung setiap pengunjung yang masuk dan keluar
gedung. Simulator ini juga berfungsi sebagai penghitung obyek atau batang pada jalur
conveyer pada suatu industri. Saran dari hasil percobaan adalah apabila ada orang
yang masuk secara bersamaan hanya dapat mendeteksi satu. Dan sensor harus
dipasang pada pertengahan pintu karena bisa mendeteksi orang kedua orang pendek
dan tinggi.
iii

4. 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)
“ Maka tetaplah kamu dijalan yang benar sebagaimana diperintahkan kepadamu dan
orang yang telah tobat beserta kamu. Dan juga kamu melampaui batas. Sesungguhnya
dia maha melihat apa yang kamu kerjakan”.
( QS. Hud : 112 )
Taqwa akan membawa seseorang pada nuansa hidup tentram.
“ Barang siapa bertaqwa kepada Allah, dijadikan perkaranya menjadi mudah
” (Ath- Thalaq :4).
Sesuatu itu tidaklah sulit, sebelum kita mencobanya dan jadikan permasalahan yang
kita hadapi sebagai peluang untuk “ mendewasakan diri”
Ide yang berani itu seperti pemain catur yang bergerak maju, mungkin mereka akan
kalah, tetapi mereka juga sedang memulai kemenangan.
“Johann Wolfgang Von Goethe”
iv

5. PERSEMBAHAN
Sebuah karya yang sederhana ini kan kupersembahkan kepada mereka yang memiliki
diriku & telah menjadi bagian dari hidupku yang selama ini tak henti-hentinya dan
tak bosan-bosannya dengan tulus ikhlas memberikan doa, nasehat, bimbingan,
dorongan, serta kasih dan sayang yang tulus suci.
Sebagai wujud dan tanpa mengurangi rasa syukur, rasa hormat, rasa terima kasih dan
sayang yang tiada terkira karya tulis ini saya persembahkan kepada :
1. Allah SWT
2. Nabi Junjungan kita Muhammad SAW
3. Ayahanda dan Ibunda, berserta kakaku dan adikku tercinta di
rumah
4. Teman-Teman ku yang telah membantu aku (Dedi Notol, Edi
K@mpung Kali, Dika Bomber, Sigit, Arief, Emha Robben,
Batitsta, Amir, Asrof Gundul, Jepri, Ridho-Penky, Sigesit-irit dan
tman2 yang lainnya)
5. Almamater yang kubanggakan
v

6. KATA PENGANTAR
Puji dan puja syukur atas segala limpahan dan karunia-Nya patut dan wajib
kita tujukan kepada Allah SWT, Sang Maha Bijak lagi Bijaksana, selanjutnya salam
serta shalawat untuk sang penginterupsi sejarah yakni Nabi dan Rosul Allah
Muhammad SAW karena beliau telah membuka zaman kegelapan menuju zaman
yang terang benderang dibawah panji-panji islam dan semoga kita semua masih
konsisten dalam menjalankan amanah sekaligus cita-cita beliau, amien. Dengan
mengucap Alhamdulillah penyusun dapat menyelesaikan tugas Akhir (TA) dengan
judul " Simulator Penghitung Jumlah Orang Pada Pintu Masuk dan Keluar
Gedung ".
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, tentunya tidak terlepas dari bantuan,
bimbingan serta dukungan yang penulis terima dari berbagai pihak. Oleh karena itu
pada kesempatan ini perkenankan penulis sampaikan ucapan terima kasih, berkat
bantuan dari beberapa pihak yang dengan ikhlas telah banyak membantu dalam
penyusunan Tugas Akhir ini. Meskipun ucapan terima kasih saja tidaklah cukup
untuk membalas, namun hanya dengan kata-kata itulah dan penghargaan setulus hati
yang dapat penulis persembahkan.
vi

7. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang tulus penulis sampaikan kepada :
1. Bapak Prof. DR. Soesanto, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang
2. Bapak Drs. Djoko Adi Widodo, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
3. Drs. Sutarno, MT, selaku dosen Pembimbing yang telah memberi masukan-
masukan dan fikirannya kepada penulis.
4. Subiyanto, S.T, M.T selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan
dan arahan pada laporan ini.
5. Keluarga tercinta yang senantiasa memberikan dorongan dan do’a nya.
6. Temen-temenku anak Teknik Elektro D3’2003………kompak slalu and
smangat truzzz……!!!!!
7. Temen-temenku kost Just Tice ayo maju bae……!!!!!!
8. Kepada tuan mudaku yang selalu menemani aku pergi” AA 5740 LE”
9. Temen-temenku yang tidak dapat aku sebutkan satu persatu.
Semarang, Agustus 2007
Penyusun
Achmad Miftachudin
vii

8. DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... ii
ABSTRAK ....................................................................................................... iii
HALAMAN MOTTO ...................................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... v
KATA PENGANTAR .................................................................................... vi
DAFTAR ISI ................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………… ....... 1
A. Latar Belakang ..................................................................................... 1
B. Perumusan Masalah…………………………………………………. . 2
C. Tujuan .................................................................................................. 2
D. Manfaat ................................................................................................ 2
E. Batasan Masalah ................................................................................... 3
F. Sistematika Penulisan…………………………………………………. 3
viii

9. BAB II TEORI PENUNJANG……………………………………………… . 5
A. Sistem Mikrokontroller ..................................................................... 5
B. Perbedaan antara MCS-51 versi C dan S……................................... 6
C. Bahasa Pemrograman Mikrokontroler.............................................. 6
D. Mikrokontroller….............................................................................. 7
E. Komfigurasi Pin AT89S51.. .............................................................. 7
F. Pengorganisasian Memori.................................................................. 10
G. Memori Program................................................................................ 12
H. Memori Data ...................................................................................... 14
I. SFR (Special Function Register) ....................................................... 19
J. Mode – Mode Pengalamatan ............................................................. 20
K. Port Parallel........................................................................................ 21
L. Port Serial........................................................................................... 23
M. LDR (Light Dependent Resistor) ....................................................... 26
N. Dekoder dan Seven Segment ............................................................. 28
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUTAN.............................................. 31
A. Umum .............................................................................................. 31
B. Langkah – langkah Pembuatan Alat ................................................ 32
C. Pembuatan Miniatur Gedung .......................................................... 34
D. Pembuatan Catu Daya. .................................................................... 34
E. Rangkaian Sensor LDR .. ................................................................ 36
ix

10. F. Rangkain Seven Segment.. .............................................................. 37
G. Rangkaian Mikrokontrller AT89S51............................................... 38
H. Prinsip Kerja Alat ............................................................................. 41
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA. ............................................. 44
A. PengujiAlat ....................................................................................... 44
B. Pengujian Rangkain Mikrokontroller ............................................... 45
C. Pengujian Rangkain LDR................................................................. 47
D. Pengujian Rangkain Catu Daya........................................................ 48
E. Pembahasan ...................................................................................... 50
F. Sensor LDR ...................................................................................... 50
G. Unit Pusat Kontrol ............................................................................ 51
H. Display.............................................................................................. 52
I. Hasil Pengujian dan Pembahasan ALat............................................ 53
BAB V PENUTUP........................................................................................... 58
A. Kesimpulan....................................................................................... 58
B. Saran ................................................................................................. 58
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x

11. DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1 Special Function Regist................................................................. 19
Tabel 2 T2 CON Timer / Counter 2 Control Register................................ 24
Tabel 3 Pemilihan Mode Timer2 ............................................................... 26
Tabel 4 Pengukuran LDR........................................................................... 82
Tabel 5 Hasil pengukuran Tegangan Output Catu Daya............................ 49
xi

12. DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1 Konfigurasi Pin AT89S5............................................................... 8
Gambar 2 Struktur Memori MCS-5 ............................................................... 11
Gambar 3 Memori Program ........................................................................... 12
Gambar 4 Eksekusi Memori Program Eksternal............................................ 14
Gambar 5 Pengaksesan Memori Data Eksternal............................................ 15
Gambar 6 Data Memori Internal .................................................................... 16
Gambar 7 Blok Lower 128............................................................................. 17
Gambar 8 Blok Upper 128 ............................................................................. 18
Gambar 9 Simbol LDR .................................................................................. 18
Gambar 10 Kontruksi LDR.............................................................................. 28
Gambar 11 Light Emitting Dioda .................................................................... 29
Gambar 12 Decoder BCD to Seven Segmen ................................................... 30
Gambar 13 Diagram Blok Alat ........................................................................ 32
Gambar 14 Diagram Alur Perancangan Alat ................................................... 33
Gambar 15 Miniatur Gedung ........................................................................... 34
Gambar 16 Rangkaian Catu Daya.................................................................... 35
Gambar 17 Gambar Driver LDR. .................................................................... 36
Gambar 18 Ruangan yang di pasang sensor .................................................... 37
Gambar 19 Gedung tampak dari depan............................................................ 38
xii

13. Halaman
Gambar 20 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 .......................................... 39
Gambar 21.Rangkaian Lengkap Simulator Penghitung orang......................... 41
Gambar 22 Pengujian bentuk gelombang Reset .............................................. 46
Gambar 23 Pengujian Osilator ......................................................................... 47
Gambar 24 Diagram blok pengukuran catudaya.............................................. 48
xiii

14. DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Penetapan Dosen Pembimbing Tugas Akhir Mahasiswa ............ 60
Lampiran 2.Surat Keterangan Selesai Bimbingan .......................................... 61
Lampiran 3. Surat Keterangan Selesai Revisi.................................................. 62
Lampiran 4. Skema Rangkaian Penghitung ..................................................... 63
Lampiran 5.Spesifikasi AT89S51 .................................................................... 64
Lampiran 6.Spesifikasi BCD TO 7-Seven Segment Dekoder/Driver.............. 67
Lampiran 7. Spesifikasi CA3140, CA3140A................................................... 71
xiv

15. BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beberapa dekade terakhir perkembangan dari ilmu pengetahuan dan teknologi
khususunya teknologi dan pengetahuan dibidang elektronika telah begitu pesat
perkembangannya. Untuk itu kita perlu mengikuti perkembangan ilmu
pengetahuan dengan seksama, kalau tidak kita akan ketinggalan. Dalam tugas
akhir ini penulis akan membahas tentang peralatan elektronika yaitu alat
penghitung orang masuk dalam gedung, fungsi alat ini adalah menghitung setiap
orang yang masuk dalam gedung ataupun yang keluar gedung. Alat ini dapat
digunakan didalam kapal, gedung pertunjukan, atau stadion dan lain – lain. Alat
ini dapat memperkecil atau mengantisipasi manakala terjadi keributan dalam
memilih tempat duduk. Karena alat ini membatasi jumlah orang yang masuk.
Penggunaan komponen mikrokontroller itu saat ini dapat dipastikan telah
dapat diaplikasikan hampir pada semua peralatan-peralatan yang menggunakan
sistem kontrol. Aplikasi kontrol dapat berguna bagi kehidupan manusia maupun
dalam bidang industri, dan memungkinkan untuk menciptakan perangkat yang
mendukung kinerja manusia lebih praktis atau sebagai alat bantu kerja yang
efisien. Salah satunya adalah istem pendeteksi pengunjung yang keluar masuk
gedung secara otomatis yang dikontrol oleh mikrokontroller.
Mikrokontroller ini merupakan bagian dari suatu system mikroprosesor yang
berorientasi kontrol dengan rangkaian pendetak (clock generator) yang dipaket
1

16. menjadi satu chip tunggal yang dapat di program dan didalamnya sudah memiliki
rangkaian - rangkaian pendukung sebagai mikrokomputer.
(Didin Wahyudin; 2006)
Berdasarkan pemikiran diatas pada kesempatan ini penulis mencoba
merancang sistem kerja sebuah alat yang dapat mendeteksi jumlah orang yang
keluar masuk gedung dengan menggunakan Mikrokontroller AT89S51.
Mikrokontroller ini mudah didapat dipasaran dan juga dari segi kapasitas
karakteristik komponen mendukung untuk aplikasi kerja sistem yang dirancang.
B. Perumusan masalah
Berdasarkan latar belakang perumusan yang dikemukakan adalah:
1. Bagaimana cara membuat simulator alat yang dapat menghitung jumlah orang yang
keluar masuk gedung dan perangkat lunak sebagai pengendalinya.
2. Bagaimana prinsip kerja dari simulator penghitung pintu otomatis
menggunakan rangkaian sensor LDR.
C. Tujuan
Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Merancang-bangun suatu simulator yang dapat menghitung jumlah orang
dalam suatu gedung atau ruangan apabila ia melintas dan melewati LDR
yang dipasang di pintu masuk dan pintu keluar gedung.
2. Mengetahui bagaimana caranya prinsip kerja dari sistem simulator
penghitung tersebut.
2

17. D. Manfaat
Adapun manfaat yang ingin diberikan dari pembuatan Tugas Akhir ini
adalah :
1. Memberikan manfaat teknologi dalam bidang mikrokontroller.
2. Sebagai sumber pembelajaran bagi mahasiswa teknik elektro Universitas
Negeri Semarang.
3. Manfaat dari pembuatan alat tersebut adalah bisa menentukan
jumlah/kapasitas orang yang masuk dalam suatu gedung atau ruangan.
4. Memberikan kemudahan bagi penglola gedung untuk menghitung jumlah
orang.
E. Batasan Masalah
Untuk memfokuskan permasalahan dan menghindari salah pengertian
tentang perancangan alat, permasalah dibatasi sebagai berikut:
1. Fungsi alat yang dirancang sebagai penghitung jumlah orang dalam gedung
dengan menggunakan sistem kontrol mikrokontroller AT89S51, maksimal
jumlah yang dihitung 50.
2. Sistem pengujian menggunakan simulasi dengan miniature gedung dua pintu,
keluar atau masuk gedung.
3

18. F. Sistematika Penulisan
1. Bagian awal
Bagian ini terdiri dari halaman judul, halaman pengesahan, motto,
persembahan abstrak, kata pengantar, daftar isi, daftar tabel,
gambar, dan daftar lampiran.
2. Bagian isi terdiri dari:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini berisikan latar belakang, tujuan, manfaat, batasan
masalah, perumusan masalah, sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini membahas tentang teori – teori yang berhubungan
dengan alat yang dirancang, diantaranya teori tentang
mikrokontroller, LDR, Decoder seven segment.
BAB III PERANCANGAN ALAT
Bab ini berisi tahap – tahap perancangan alat mulai dari tujuan,
perancangan, percobaan, sampai ketahap perakitan alat.
BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini membahas tentang hasil dari perancangan dan
pengujian alat serta menganalisa prinsip kerja alat tersebut.
3. Bagian akhir terdiri dari:
BAB V PENUTUP
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran.
4

19. BAB II
LANDASAN TEORI
A. Sistem Mikrokontroler
Mikrokontoller merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau
sebagian besar elemenya dikemas dalam suatu chip IC, sehingga sering disebut
single chip mikrokomputer. Lebih lanjut, mikrokontroler merupakan sistem
komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda
dengan PC yang memiliki beragam fungsi. Perbedaan lainnya adalah
perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antar komputer dengan
mikrokontroler. Dalam mikrokontroler, ROM jauh lebih besar dibanding RAM,
sedangkan dalam komputer PC RAM jauh lebih besar dibanding ROM.
Mikrokontroler umunnya dikelompokkan dalam suatu keluarga. Berikut
adalah contoh-contoh keluarga mikrokontroler:
1. Kelurga MCS-51
2. Keluarga MC68HC05
3. Keluarga MC68H11
4. Keluarga AVR
5. Keluarga PIC 8
Sedangkan keluarga MCS-51 dikelompokkan menjadi:
1. AT89C51/52/53
2. AT89C1051/2051/4051
3. AT89S51/52/53
5

20. B. Perbedaan antara MCS-51 versi C dan S
Generasi awal MCS-51 adalah mikrokontroler generasi C, yaitu AT89C51
dan AT89C52. Mikrokontroler hanya dapat diprogram secara parallel, sehingga
untuk memprogramnya kita membutuhkan pemrogram khusus. Sistem seperti
demikian memiliki kelemahan yaitu:
1. IC mudah rusak karena sering dicabut-pasang dan kerusakan yang paling
sering adalah patah kaki IC.
2. Kemungkinan terjadinya salah posisi dalam pemasangan IC sangat besar,
sehingga IC mudah rusak.
3. Tidak praktis karena harus selalu mercabut pasang IC.
4. Downloader-nya agak sulit untuk dibuat sendiri, terutama didaerah yang
fasilitasnya kurang, tetapi jika membeli harganya relative mahal.
C. Bahasa Pemrograman Mikrokontroler
Secara umum, bahasa yang digunakan untuk pemrogramannya adalah bahasa
tingkat rendah, yaitu bahasa assembly. Setiap mikrokontroler memiliki bahasa-
bahasa pemrograman yang berbeda. Karena banyak hambatan dalam penggunaan
bahasa assembly, banyak berkembang komputer atau penerjemah untuk bahasa
tingkat tinggi. Untuk MCS-51, bahasa tingkat tinggi yang banyak dikembangkan
antara lain BASIC, Pascal, dan bahasa C.
D. Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 memiliki fitur, diantaranya:
1. Kompatibel dengan produk MCS-51
2. 8 kbyte in system programmable flash memory
6

21. 3. Dapat deprogram sampai 1000 kali pemrograman
4. Tegangan kerja 4.0 – 5.5 v
5. Beroperasi antara 0.33 Mhz
6. Tiga tingkatan program memori lock
7. 256 x 8 bit RAM internal
8. 32 saluran I/O
9. Tiga buah timer / counter 16 bit
10. Delapan buah sumber interupsi
11. Saluran UART serial Full Duplex
12. Mode low-power Idle dan power-down
13. Interupt recovery dari mode power-dow
14. Wtchdog timer
E. Konfigurasi Pin AT89S51
AT89S51 mempunyai 40 kaki digunakan untuk keperluan port parallel.
Setiap port terdiri atas 8 pin, sehingga terdapat 4 port, yaitu port 0, port 1, port 2,
dan port 3. Konfigurasi pin akan ditunjukan pada gambar dibawah ini.
7

22. Gambar 1. Konfigurasi Pin AT89S51
Fungsi bebrapa pin AT89S51
1. VCC
Dihubungkan ke sumber tegangan +5V.
2. GND
Dihubungkan ke Ground
3. RST
Mengembalikan kondisi kerja mikrokontroler pada posisi awal. Pin ini harus
diberi logika 1 selama 2 siklus mesin untuk mengaktifkannya.
8

23. 4. ALE /PROG
Pulsa output ALE akan low byt eselama mikrokontroler melakukan pengaksesan
ke memori eksternal. Pin ini berfungsi pula sebagai input pulsa program selama
Flash Programing. Pada operasi normal, ALE megelurkan nilai konstan 1/16
frekuensi osilator. Satu pulsa ALE dilewati setiap akses ke memori data eksternal.
Jika mengoperasikan ALE, mikrokontroler dapat di-sable oleh setting bit 0 dari
SFR dengan lokasi BEH.
5. EA/ Vpp
External Access Enable atau EA harus dihubungkan ke Vcc untuk mengeksekusi
program internal. Untuk mengakses memori eksternal, EA harus dihubungkan ke
ground.
6. PSEN
Program Store Enable adalah membaca strobe ke memori program eksternal.
Ketika AT89S51 mengeksekusi kode dari program memori eksternal. PSEN
diaktifkan dua kali setiap mesin bekerja.
7. XTAL1
Input kepenguat inverting ocilator dan masukan ke rangkain clock ineternal.
8. XTAL 2
Out put dari penguat inverting osilator.
9

24. F. Pengorganisasian Memori
Semua perangkat MCS-51 memiliki ruang alamat tersendiri untuk
memrogram memori dan data memori. Pemisahan program dan data memori
memungkinkan pengaksesan data memori dan pengalamtan 8 bit, sehingga dapat
langsung disimpan dan dimanipulasi oleh mikrokontroler dengan kapasitas akses
8 bit. Namun, untuk pengaksesan data memori dengan alamat 16 bit, kita harus
terlebih dahulu register DPTR(Data Pointer).
Program memori hanya dapat dibaca (diletakan pada ROM / EPROM).
Untuk membaca program memori eksternal, mikrokontroler akan
mengirimkan sinyal PSEN (Program Stoer Enable). Sebagai data memori
eksternal, kita dapat mnenggunakan RAM eksternal (maksimun 64 Kbyte).
Dalam pengaksesan, mikrokontroller akan mengirimkan sinyal RD (Read
yaitu melakukan pembacaan penulisan data ) WR (Write yaitu opoerasi penulisan
data ). Bila memerlukan, program memori dan eksternal data dapat
dikombinasikan dengan menyatukan sinyal RD dan PSEN ke dalam input gerbang
AND dan menggunakan output dari gerbang sebagai sinyal read (baca) untuk
program memori atau eksternal data.
10

25. MEMORI PROGRAM MEMORI
(HANYA DI BACA) DATA
(BACA /
EKSTERNAL TULIS)
FFFFH INTERNAL
FFH
0000H
EA = C
EKSTERNAL EKSTERNAL
00H
FFFFH
PSEN
EKSTERNAL
0000H
WR
RD
Gambar 2. Struktur Memori MCS-5
(Didin Wahyudin, 2006 : 11)
11

26. G. Memori Program
CPU akan memulia eksekusi program dari lokasi alamat 0000H setelah reset.
Seperti terlihat pada gambar ini , setiap instruksi mnendapatkan lokasi sendiri
pada memori program (aturan dikenal sebagai interrupt vektor). Sebuah interupsi
akan menyebabkan CPU melompat ke lokasi interupsi yang bersangkutan, yaitu
letak subrutin layanan interupsi, kemudian mengeksekusinya.
(0033H)
Timer 2 0028H
Port Serial 0023H
Timer 1 LOKASI 0018H
Interupsi INTERUPSI 0013H 8 BITS
Eksternal 0006H
Timer 0 0003H
Interupsi 0 reset 0000H
Gambar 3. Memori Program
(Didin Wahyudin, 2006: 12)
Lokasi layanan interupsi menempati lokasi-lokasi dengan jarak 8 byte: 0003H
untuk interupsi eksterenal, 000BH untuk timer 0, 0013H untuk inbterupsi
eksternal 1, 001BH untuk timer 1, dan seterusnya. Jika suatu rutin layaman
interupsi sangat pendek (kurang datri 8 byte ), maka seluruh rutin akan bisa
disimpan pada lokasi interupsi, tetapi jiuka lebih dari 8 byte, maka harus
digunakan suatu perintah lompat kelokasi rutin interupsi yang terletak pada lokasi
yang telah ditentukan.
12

27. Alamat-alamat yang paling bawah dari memori program dapat berada dalam
flash on chip maupun memori eksternal, tergantung pada pengkabelan pada pin
EA atau eksternal akses ke Vcc (akses internal) atau Gnd (akses eksternal). Pada
Mikrokontroler AT89S51 (dengan flash sebesar 8 K byte ), jika EA = Vcc, maka
lokasi 000H hingga 1FFFH menempati memori internal, sedangkan lokasi 200H
hingga FFFH menempati memori eksternal.
Jika EA = Gnd, maka semua pengambilan instruksi langsung dilakukan pada
memori eksternal. Untuk pengambilan program eksternal, kita dapat
menggunakan tanda baca PSEN , sedangkan pengaksesan instruksi pada memori
internal tidak menggunakan PSEN.
Gambar di bawah ini memperlihatkan suatu konfigurasi perangkat keras yang
menggunakan EPROM eksternal. Port 0 dan port 2 dihubungkan dengan EPROM
sebagai bus data dan bus alamat. Port 0 menjadi multipleks untuk alamat dan data.
Port 0 mengirimkan byte bawah program COUNTER sebagai suatu alamat,
kemudian, port akan berada pada keadaan mengambang (floating) karena
menunggu kode byte dari memori program. Selama waktu byte bawah program
COUNTER valid (benar) pada port 0, sinyal ALE dikirimkan , sehingga byte
bawah program COUNTER akan dikunci (latch). Sementara itu, port 2
mengirimkan byte atas program counter. Kemudian, PSEN mengirimkan sinyal ke
EPROM dan mikrokontroler unruk membaca byte kode. Panjang alamat memori
program selalu 16 bit, tetapi jum;ah memori yang digunakan bisa kurang dari 64
K byte.
13

28. MEMORI
MCS-51 PROGRAM
EKSTERNAL
P1 P0 INSTR
EA
ALE
LATCH ADDR
PSEN OE
Gambar 4. Eksekusi Memori Program Eksternal
(Didin Wahyudin, 2006: 13)
H. Memori Data
Gambar ini menunjukkan konfigurasi perangkat keras pada saat mengakses
RAM eksternal bila kapasitas memori yang dibutuhkan lebih dari 2 K byte.
Dalam hal ini, CPU mengeksekusi program dari ROM internal. Port 0 berfungsi
sebagai bus alamat atau data (bersifat multiplexer) terhadap RAM. Kemudian, 3
buah jalur dari port 2 digunakan untuk pemilihan halaman RAM (RAM page).
CPU mengaktifkan sinyal RD dan WR berdasarkan kebutuhannya selama
pengaksesan RAM eksternal.
14

29. MEMORI
MCS-51 PROGRAM
EKSTERNAL
P1 P0 DATA
VCC
EA
ADDR
ALE
LATCH
PAGE BITS
RD P3
WR P2
I/O
WE OE
Gambar 5. Pengaksesan Memori Data Eksternal
(Didin Wahyudin, 2006: 14)
Data memori eksternal dapat mencapai 64 KB. Pengalamatan data memori
eksternal ada yang memerlukan lebar cukup 1 byte atau dengan 2 byte.
Pengalamatan dengan 1 byte sering digunakan asalkan satu atau lebih jalur I / O
digunakan untuk memilih RAM page, seperti yang terlihat pada gambar.
Sebaliknya, pengalamatan 2 byte digunakan dengan catatan port 2 digunakan
untuk mengirim high address byte (byte alamat atas).
15

30. FFH FFH
DIAKSES HANYA PENGAKSESAN
UPPER DENGAN INDIRECT DENGAN DIRECT
128 ADDRESSING ADDRESSING
80H 80H
7FH DIAKSES DENGAN
DIRECT MAUPUN
SPECIAL
INDIREST
LOWER FUCTION
ADDRESSING
128 REGISTER
0
Gambar 6. Data Memori Internal
(Agfianto Eko Putra;2002: 6)
Data memori internal dibagi menjadi beberapa bagian seperti pada gambar.
Memori internal dibagi menjadi 3 blok yang secara umum dibedakan menjadi
lower 128, upper 128 dan ruang Special Fucntion Register (SFR).
Lebar alamat data memori internal selalu sebesar 1 byte, sehingga kapasitas
maksimum sebuah alamat data adalah 256 byte. Namun demikian, mode
pengalaman untuk internal RAM dapat diakomodasikan menjadi 384 byte dengan
sedikit trik. Pengalamatan langsung yang lebih tinggi dari 7 FH akan mengakses
blok memori berbeda. Gambar 6 menunjukkan bagaimana upper 128 dan ruang
SFR menggunakan blok yang sama pada pengalamatan 80H sampai FFH,
walaupun secara fisik keduanya terpisah
16

31. 7FH
2FH RUANG
PENGALAMATAN
8 REGISTER (R0-R7)
20H
BIT PEMILIH 1FH
4 BANK DARI
BANK REGISTER 11 18H
PADA PSW 17H
10 10H
0FH
01 08H
07H
00 0
STACK
POINTER
SAAT RESET
Gambar 7. Blok Lower 128
(Didin Wahyudin, 2006: 16)
Blok lower 128 selalu tersedia pada semua piranti MCS-51 seperti terlihat
pada gambar diatas. Lokasi di bawah 32 byte dikelompokkan menjadi 4 buah
bank dari 8 register. Program instruksi mengenalnya sebagai R0 sampai R7. dua
bit dalam PSW (Program Status Word) dipakai untuk memilih bank-bank yang
akan digunakan. Akibatnya, penggunaan pengkodean akan lebih efisien sebab
dengan menggunakan cara demikian, kita akan mendapatkan instruksi yang lebih
pendek daripada dengan menggunakan Direct Addresing (pengalamatan langsung)
(Didin Wahyudin; 2006;16 ).
17

32. FFH BIT NOT
ADDRESSABLE
Dapat digunakan sebagai ruang
STACK pada piranti dengan RAM
256 byte
80H
Gambar 8. Blok Upper 128
(Didin Wahyudin, 2006: 17)
16 byte berikutnya di atas bank register adalah ruang memori yang bersifat
bit-addressable (dapat dialamati per bit). Pada instruktion Set MCS-51 terdapat
instruksi-instruksi yang dapat mengolah bit tunggal dan sebanyak 128 bit pada
area dapat diakses secara langsung dengan menggunakan instruction set. Bit yang
dapat diakses langsung adalah daerah dari 00H sampai 7FH. Semua daerah dalam
lower 128 dapat diakses secara direct maupun indirect addressing (pengalamatan
langsung maupun tidak langsung). Sebaliknya, upper 128 dari RAM tidak
digunakan pada 8051, tetapi menggunakan RAM lain dengan kapasitas 256 byte.
Tabel di bawah ini menunjukkan ruang SFR (Spesial Function Register).
Dalam ruang SFR, ada port latch, timer, kontrol peripheral dan lain-lain. Kita
dapat mengakses register-register hanya dengan menggunakan dirrect addressing.
Secara umum, seluruh keluarga MCS-51 memiliki ruang SFR sama dengan 8051.
kemudian SFR diletakkan pada alamat yang sama. Kita dapat melakukan
pengalamatan sebanyak 16 alamat pada ruang SFR, baik pengalamatan bit
18

33. maupun byte. SFR yang bersifat bit addressable adalah alamat-alamat yang
berakhir dengan 000B. Bit yang dialamatkan pada daerah ini mulai 80H sampai
FFH.
I. SFR (Special Function Register)
SFR pada mikrokontoler dapat dibagi menjadi beberapa bagian. Setiap FSR
pada mikrokontoler AT89S51mempunyai alamat masing-masing sebagai berikut :
Tabel 1. Special Function Register
Macam SFR Alamat Fungsi
Accumulator E0H Menyimpan data sementara
Register B F0H Operasi perkalian dan pembagian
Program Status D0H Informasi statuus program
Word (PSW)
Stack Pointer 81H Menyimpan dan mengambil data dari
atau ke stack
Data Pointer 83 H dan 82H Menampung data 16 bit
Port 0, 1, 2 dan 3 80H, 90H, A0H Menyimpan data yang akan dibaca
atau ditulis dari atau ke port
Serial Data Buffer 99H Sebagai register penyangga penerima
atau pengirim
Timer Register 8CH dan 8AH Merupakan register-register
pencacah 16 bit untuk masing-
masing timer 0, 1 dan 2
19

34. Capture Register CBH dan CAH Menyimpan nilai isi ulang
J. Mode-mode Pengalamatan
1. Pengalamatan Langsung (Direct Addressing)
Dalam pengalamatan langsung pemindahan-pemindahan data ditentukan
berdasarkan alamat 8 bit (1 byte) dalam suatu intruksi. Hanya RAM data SFR
yang dapat diakses secara langsung.
2. Pengalamatan Langsung (Indirect Addressing)
Dalam pengalamatan tidak langsung, instruijsi menentukan suatu register
yanag digunakan untuk menyimpan alamat operan. RAM internal maupun
eksternaal dapat diakses secrara tidak langsung. Register alamt untuk alamat-
alamat 8 bit bisa menggunakan Stackm Pointer atau R 0 atau R1 dari bank register
yang dipilih. Sebaliknyan alamat 16 bit hanya bisa menggunakan register pointer
data 16 bit atau DPTR.
K. Port Parallel
1. Port 0
Port 0 adalah port I/O 8 bit jalur bidirectional terbuka. Sebagai sebuah port
out put, masing-masing pin dapatr memasukan 8 bit input TTL. ‘1’ ditulis ke pin
port 0, maka pin dapat digunakan sebagai input impendansi tinggi.
Port 0 bisa pula dikonfigurasikan pada multiplexed low oeder adrress/data
bus sealama akses ke program eksternal dan memori data. Pada mode demikian, P
0 mempunyai Pull up internal.
20

35. Port 0 menerima kode byte selama Flash Programing dan memerlukan Pull
up eksternal selama program Vertification.
2. Port 1
P 1 adalah port I/O 8 bit bidirectional dengan pull up ineternal. Port 1 output
buffer dapat menjadi sumber 4 TTL input. Ketika ‘1’ ditulis ke port 1, pin di-pull
high oleh pull up internal dan dapat digunakan sebagai input. Sebagai input, pin
port 1 yang secara eksternal di-pull low akan menjadi sumber arus (Iµ) karena
berasal dari pull up internal. Port 1 pun menerima low order addres byte selama
Flash Programing dan Verification.
Port 1 memiliki pula fungsi lain yaitu:
a. P1.0 : external input counter/timer 2
b. P1.1 : T2EX (Timer/conter 2 capture/reload tringger/direction control)
c. P1.5 : MOSI (digunakan untuk in system programing )
d. P1.6 : MISO (digunakan untuk in system programing)
e. P1.7 : SCLK (digunakan untuk in system programing)
3. Port 2
Port 2 adalah port I/O 8 bit bidirectional dengan pull up internal. Out put
buffer port 2 dapat menjadi 4 sumber TTL input. Ketika ‘1’ ditulis ke port 2, pin
dapat di-pull high oleh pull up internaldan dapat digunakan sebagai input. Sebagai
in put, pin port 2 yang secara eksternal di-pull low akan menjadi sumbver (Iµ)
karena berasal dari pullup internal.
Keluaran port 2 high order addres byte selama pengambilan memori program
eksternal dan selama akses ke memori data eksternal menggunakan 16 bit addres
21

36. (MOVX@DPTR). Pada aplikasi ini, port menggunakan pull up internal yang kuat
ketika mengeluarkan ’1’. Selama akses ke memori data eksternal yang
menggunakan 8 bit addres (MOVX@R1), port 2 mengeluarkan isi port 2 Special
Finction Register. Port 2 pun selama Flash Programming dan Verification.
4. Port 3
Port 3 adalah port I/O 8 bit bidirectional dengan internal pull up. Out put
buffer port 3 dapat menjadi sumber 4 TTL input. Ketika ’1’ ditulis ke port 3, pin
di-pull high oleh internal pull up dan dapat digunakan sebagai input. Sebagai
input, pin port 3 yang di-pull low sumber arus (Iµ) karena adanya pull up internal.
Port 3 menyediakan keistimewaan berbagai fungsi spesial yaitu:
a. P3.0 : RXD (Serial Input Port)
b. P3.1 : TXD (Serial Output Port)
c. P3.2 : 1NT0(Eksternal Interupt 0)
d. P3.3 : 1NT1(Eksternal Interupt 1)
e. P3.4 : T0 (Timer 0 Eksternal Input)
f. P3.5 : T1 (Temer 1 Eksternal Input)
g. P3.6 : WR(Eksternal Data Memori Write Strobe)
h. P3.7 : RD(Eksternal Data Memori Read Strobe)
Port 3 menerima pula beberapa sinyal control untuk Flash Programming dan
Verification.
22

37. L. Port Serial
Mikrocontroler AT89X51 telah dilengkapi perangkat komunikasi serial.
Untuk mengaktifkan dan mengkofigurasikannya, pemrogram harus mengakses
register SCON dan bit SMOD (bit ke 7 pada register PCON).
1. Mode 0
Bekerja sebagai sarana komunikasi data seri sinkron, data seri dikirim dan
diterima melalui kaki RxD, sedangkan kaki TxD dapat dipakai untuk menyalurkan
clock yang diperlukan komunikasi data sinkron. Data ditransmisikan per 8 bit
dengan kecepatan transmisi data(baud rate) tetap sebesar ½ frekuensi kerja AT
89X51.
2. Mode 1
Mode 1 dan 2 mode berikutnya merupakan sarana komunikasi seri asinkron. Data
seri dikirim melalui kaki TxD dan diterima kaki RxD. Data ditransmisikan per 10
bit yang terdiri atas 1 bit start (’0’), 8 bit data, dan 1 bit stop (’1’). Kecepatan
transmisi data (baud rate) ditentukan lewat timmer 1 yang bisa diatur untuk
berbagai kaecepatan.
3. Mode 2
Data seri dikirim melalui kaki TxD dan diterima dari kaki RxD. Data
ditransmisikan per 11 bit, terdiri atas 1 bit start (’0’), 8 bit data, 1 bit data
tambahan (bit ke-9), dan 1 bit stop (’1’). Kecepatan transmisikan data (baud rate)
hanya dapat dipilih 1/32 atau 1/64 frekuensi AT89X51.
4. Mode 3
23

38. Data seri dikirim melalui kaki TxD dan diterima dari kaki RxD. Data
ditransmisikan per 11 bit pula. Sesungguhnya, mode 2 dan mode 3 sama persis.
Perbedaannya adalah kecepatan transmisi data (baud rate) mode 3 ditentukan
lewat timmer 1, yang bisa diatur untuk berbagai kecepatan, persis sama dengan
mode 1.
Fasilitas Timer / Counter
Alamat T2CON = 0C8H nilai reset = 0000 000B
Bit addressable
TF2 EXF2 RCL:K TCLK EXEN TR2 C/T2 CP/RC2
7 6 5 4 3 2 1 0
Tabel 2. T2 CON Timer / Counter 2 Control Register
Simbol Fungsi
TF2 Timer2 overflow flag: aktif jika timer 2 overflow dan harus di-reset
melalui softwere. TF 2 tidak akan set jika RCLK atau TCLK = 1
EXF2 Timer2 external flag akan set jika ada transisi negative pada T2EX
dan EXEN = 1. Jika interupsi timer2 diaktifkan, maka EXF2 =1
akan menyebabkan CPU menjalankan rutin interupsi. EXF2 harus
di-clear secara software.
RCLK Receive clock enable. Jika set, maka akan menyebabkan serial port
menggunakan pulsa overflow timer2 sebagai sumberclock
24

39. penerimannya pada mode 1dan 3. Jika tidak, maka serial port
menggunakan timer 1.
TCLK Transmit clock enable. Jika set, maka akan menyebabkan port serial
menggunakan pulsa overflow timer2 sebagai sumber clock
pengirimannya pada mode 1 dan 3. Jika tidak, maka port serial
menggunakan timer 1.
EXEN2 Timer2 external enable. Jika set, maka memperbolehkan capture
atau reload sebagai hasil transsi negatif pada pin T2EX jika timer2
tidak di gunakan sebagai sumber clock di port serial.
TR2 Start / stop kontrol untuk timer2, TR2=1 start timer
C/T2 Pilihan Timer/Counter pada timer2. C/T2=0 sebagai fungsi timer,
sedangkan C/T2=1 sebagai external counter (aktif sis rendah).
CP/ RC2 Pilihan Capture / Reload. CP / RC2 =1 menyebabkan capture terjadi
jika ada transisi negatif di T2EX jika EXEN 2=1.
Timer2 adalah Timer / Counter 16 bit yang dapat beroperasi sebagai timer
maupun counter. Pemilihan mode Counter / Timer dengan mengatur bit C / T2
pada register T2CON. Timer 2 mempunyai tiga mode operasi, yaitu : Capture,
Reload (up/ down counting), dan baud rate generator. Peilihan modenya dengan
mengatur Register T2 CON pada table dibawah ini.
25

40. Tabel 3. Pemilihan Mode Timer2
RCLK+TCLK CP/ RL2 TR2 Mode
0 0 1 16 bit auto-reload
0 1 1 16 bit capture
1 X 1 Baud rate generator
X X 0 Off
M. Light Dependent Resistor (LDR)
Light Dependent Resistor atau Photoconductive adalah suatu elemen yang
konduktivitasnya berubah-ubah tergantung dari intensitas berkas cahaya yang
diterima permukaan elemen tersebut merupakan sejenis yang peka cahaya.
Apabila LDR mendapat sorotan sinar, maka akan terlepas sejumlah elektron dari
lintasan-lintasan atomnya elektron bebas. Penambahan jumlah elektron bebas
dalam resistor meningkatkan konduktivitasnya, maka harga tahanannya akan
menurun. Semakin kuat sorotan sinar terhadap LDR semakin kecil pula harga
tahanannya. Dalam rangkaian pintu otomatis, LDR ini dipakai sebagai sensor
cahaya. LDR merupakan sel fotoresistif.
Sel-sel fotoresistif adalah elemen-elemen yang daya hantarnya merupakan
fungsi dari radiasi elektromagnetik (cahaya) yang masuk. Beberapa bahan jika
disinari atau dikenakan cahaya akan mengalami perubahan tahanan. Biasanya
bahan itu adalah semikonduktor, karena sebagian besar tahanan semikoduktor
sensitive terhadap radiasi elektromagnetik. Pada umumnya jika ada rangkaian
cahaya atau iluminasi akan menyebabkan penurunan harga tahanannya sebaliknya
26

41. penurunan iluminasi akan menyebabkan kenaikan harga tahanan. Banyak bahan
bersifat fotoresistif sampai tingkat tertentu, akan tetapi yang terpenting secara
komersial adalah cadmium sulfide, germanium dan silicon. Respon spectral dari
sel ini sering digunakan dalam pemakaian dimana penglihatan manusia
merupakan suatu faktor, seperti selaput pelangi otomatis pada alat potret kamera.
Gambar 9. Simbol LDR.
Gambar 10. Kontruksi LDR.
(Dedi Rusmadi, 1995: 71)
27

42. Elemen-elemen dasar dari sebuah sel fotoresistif adalah subtract keramik,
lapisan bahan fotoresistif, electrodametalik untuk menghubungkan alat kesebuah
rangkaian dan sebuah penutup tahan uap atau pembungkus yang melindungi LDR
dari kelembaban.
N. Dekoder Dan Seven Segment
Dalam perancangan alat ini penulis menggunakan Dekoder dan seven
segment untuk menampilkan hasil dari penghitungan. Decoder adalah suatu
rangkaian logika yang dapat dipergunakan untuk merubah bilangan Biner menjadi
bilangan Desimal. Berdasarkan kegunaannya Dekoder dapat digolongkan atas:
1. BCD to Decimal Dekoder
2. BCD to Seven Segment Dekoder
Yang akan dijelaskan pada pembahasan disini yaitu tentang BCD to Seven
Segment Dekoder. Dekoder jenis ini dapat dipergunakan untuk mengubah
bilangan Biner dalam Sandi BCD 8421 ke dalam bilangan Desimal yang akan
ditampilkan oleh sebuah penampil Seven Segment (Seven Segment Display).
Penampil Seven Segment ini terdiri dari 7 buah segment yang disusun sedemikian
rupa membentuk angka 8. Tiap- tiap segment tersebut diberi tanda dengan hurup
a, b, c, d, e, f, dan g. Segmen-segmen yang banyak dipakai adalah yang
menggunakan prinsip lampu LED seperti pada gambar dibawah ini.
28

43. Gambar 11. Light Emitting Dioda
Gambar 12. Decoder BCD to Seven Segment
29

44. Seperti terlihat pada gambar diatas, Decoder BCD to Seven Segment
mempunyai empat buah input DCBA dan 7 buah output yang diberikan tanda a, b,
c, d, e, f dan g. keempat input DCBA mendapatkam signal yang berasal dari
Counter, sedangkan ketujuh output dihubungkan dengan display Seven Segment
melalui tahanan sebesar 150 Ohm.
30

45. BAB III
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
A. Umum
Didalam merancang alat penulis menginginkan ketika ada orang yang
melintas melewati pintu yang dipasangi sensor LDR maka sensor akan
mengirimkan sinyal ke rangkaian mikrokontroller. Sinyal yang berupa pulsa-pulsa
ini kemudian dicacah oleh mikrokontroller AT89S51 dan dikonversikan menjadi
BCD, sehingga dapat diproses oleh decoder BCD to seven segment. Bit-bit yang
telah dikonversikan kemudian ditampilkan pada seven segment
Sebelum melakukan pembuatan alat maka langkah awal adalah membuat
suatu rancangan dimana pada perancangan dilakukan pembuatan diagram blok
dan sketsa rangkaian untuk setiap blok dengan fungsi tertentu sesuai dengan
spesifikasi alat yang diharapkan. Kemudian setiap blok dihubungkan sehingga
membentuk sistem dari alat yang diharapkan. Pada perancangan dilakukan juga
pemilihan komponen dan perhitungan nilai komponen agar alat dapat bekerja
dengan baik.
.
31

46. B. Langkah - langkah Pembuatan Alat
Dalam merancang/membuat alat, terlebih dahulu membuat diagram blok alat
tersebut. Dibawah ini adalah gambar diagram blok
MOTOR 1
MOTOR 2
SENSOR
MASUK SENSOR
CONTROLLER KELUAR
MCS - 51
SEVEN
SEGM EN
CATU DAYA
Gambar 14. Diagram Blok Alat
Keterangan Diagram:
1. Board controller MCS-51 memakai IC AT89S51, berfungsi sebagai
pengendali logika dan pengolah data.
2. Sensor 1 (Pintu masuk) untuk mendeteksi gerakan sebagai tanda ada yang
lewat pada Pintu masuk
3. Sensor 2 (Pintu keluar) untuk mendeteksi gerakan sebagai tanda ada yang
lewat pada pintu keluar.
4. Motor 1 untuk menggerakkan pada pintu masuk.
5. Motor 2 untuk menggerakkan pada pintu keluar.
6. Peraga 3 x 7 Segment berfungsi untuk melihat berapa jumlah orang yang
lewat atau terdeteksi. Batas maximum yang lewat 50.
32

47. 7. Catu Daya.
Setelah merancang alat tersebut selanjutnya membuat alur proses pembuatan
alat/alur pembuatan alat. Untuk lebih mudah megetahui proses pembautan,
perhatikan alur gambar dibawah ini.
Alur Manufakturing
Mulai
Studi Pustaka
Persiapan Perancangan
Hardware
Pembuatan Pembuatan Pembuatan Pembuatan
Rangkaian Rangkaian Rangkaian Rangkaian
Catu Daya LDR Seven Microcontrol
Pengujian Pengujian Pengujian Pengujian
Rangkaian Rangkaian Rangkaian Rangkaian
Catu Daya LDR Seven Mikrokontroll
Koneksi Rangkaian
Ke Port
Mi ll
Persiapan Perancangan
Software
Pembuatan Software
dengan menggunakan
Program Bahasa C
Download Program ke
dalam Rangkaian
Pengujian
alat
k l h
Y
Penyusunan
Laporan
Selesai
Gambar 15. Diagram alur perancangan alat
33

48. C. Pembuatan Miniatur Gedung
Miniatur gedung terbuat dari triplek, yang dibentuk persegi panjang dengan
diatas terbuka. Replikasi gedung itu terdiri dari dua pintu, pintu masuk dan keluar.
Pintu yang digunakan adalah pintu geser. Sensor 1 dipasang pada pintu masuk,
dan sensor 2 dipasang pada pintu keluar dan diatas kanan dipasang tampilan seven
segment untuk mengatahui berapa yang jumlah orang. Ukuran gedung panjang: 42
cm, lebar: 40cm, tinggi: 23cm. Sedangkan ukuran pintu masuk dan keluar sama
adalah yaitu panjang lebar: 6,5 cm, tinggi: 10 cm
6,5 cm
23 cm 10 cm
42 cm
40 cm
Gambar. 16 Miniatur Gedung
D. Pembuatan Catu Daya
Proses pembuatan catu daya dilakukan awal biar labih mudah merangkaianya.
Kebutuhan catu daya untuk keseluruhan rangkaian adalah sekitar 5 VDC karena
rangkaian bekerja pada format TTL sehingga catu daya yang dibuat harus
mempunyai tegangan output 5 VDC. Adapun rangkaian catu daya ditunjukkan
seperti pada gambar berikut
34

49. 12VDC
UNREG IC1 LM7805C VCC
D1 /TO220 5VDC
1 3
AC IN OUT
IN 1N4001
3 R1 GND
2 C1
1 D2
J2 D3 2
1N4001
LED
Gambar 17. Rangkaian Catu Daya
Karena mikrokontroler AT89S51 dan komponen lainnya terutama IC
membutuhkan catu daya yang stabil pada 5 VDC maka digunakan IC regulator
yang akan menstabilkan tegangan keluaran pada 5 VDC yaitu IC 7805 yang
banyak tersedia dipasaran dengan harga yang cukup murah. D1 dan D2 berfungsi
sebagai penyearah sementara C1 sebagai filter untuk menekan ripple yang terjadi.
Sementara sebagai indikator catu daya sedang aktif maka dipasang LED D3
dengan pembatas arus LED oleh R1 yang akan menyala jika catu daya aktif.
35

50. E. Rangkaian Sensor LDR
Sensor LDR ini dipasang pada pintu masuk dan pintu keluar gedung.
Rangkaian ini berfungsi untuk mendeteksi orang yang lewat dimana cara kerja
rangkaian ini adalah dengan memancarkan cahaya kemudian diterima oleh
penerima dan jika ada yang melewati antara pemancar dan penerima maka cahaya
LDR akan terhalang sehingga tidak sampai di penerima.
5VDC
12VDC
470
1K 10K 1K
7
5
CA3140
3
+
6 LED
2
-
BD 139 OUT1
20K
4
8
1
4K7
LED LDR
5VDC
12VDC
470
1K 10K 1K
7
5
CA3140
3
+
6 LED
2
-
BD 139 OUT2
20K
4
8
1
4K7
LED LDR
Gambar 18. Gambar Driver LDR
36

51. Didalam rangkaian LDR dari sensor cahaya diubah menjadi logic, logic
terbagi menjadi 2 yauitu logic 0 dan logic 1, setelah itu disalurkan ke
microcontroller diolah dan di tampilkan diseven segment. Pada alat penghitung
orang masuk diatas sensor LDRnya ada dua, yaitu di pintu masuk dan pintu
keluar. Untuk lebih jelas nya gambar dibawah ini.
SENSOR SENSOR
PINTU RUANGAN PINTU
MASUK KELUAR
Gambar 19. Ruangan yang di pasang sensor
F. Seven Segment
Seven segmen yang digunakan disini adalah seven segment 3 digit. Tapi yang
di tampilkan hanya 2 digit. Karena maksimal orang yang masuk hanya 50 orang.
Dalam perancangan alat ini penulis menggunakan Dekoder dan seven segment
untuk menampilkan hasil dari penghitungan. Tampilan seven segment terpasang
pada kanan atas. Terlihat pada gambar dibawah ini.
37

52. Seven Segment 3
digit
6,5 cm
Sensor LDR
10 cm
Gambar.20 Gedung tampak dari depan.
G. Rangkaian Mikrokontroler AT 89S51
Rangkaian ini merupakan jantung rangkaian keseluruhan yang akan
mengolah data dari 10 sinyal yang masuk secara bergantian kemudian data
tersebut dikirimkan ke PC. Sebagai pengendali digunakan IC mikrokontroller
AT89C51 yang mempunyai banyak kemudahan antara lain bahasa pemrograman
yang mudah dipelajari, sudah mengandung 4 Kbyte flash memori, RAM 128 byte,
32 jalur I/O, dua timer 16 bit, 5 vektor interupsi 2 level, port serial 2 arah,
rangkaian detak (clock).Disamping itu harga IC tersebut cukup murah dan banyak
tersedia dipasaran. Rangkaian lengkap mikrokontroller AT89S51 ditunjukkan
pada gambar.
38

53. 5V
1
C
R array 10K
SEVEN SEGMENT
AT89S51 SEVEN SEGMENT
9
8
7
6
5
4
3
2
39 21
1 38 P0.0/AD0 P2.0/A8 22 1
2 37 P0.1/AD1 P2.1/A9 23 2
3 36 P0.2/AD2 P2.2/A10 24 3
4 35 P0.3/AD3 P2.3/A11 25 4
5 34 P0.4/AD4 P2.4/A12 26
6 33 P0.5/AD5 P2.5/A13 27
7 32 P0.6/AD6 P2.6/A14 28 BUZZER
8 P0.7/AD7 P2.7/A15
1 10
1 2 P1.0 P3.0/RXD 11 1
2 3 P1.1 P3.1/TXD 12 2
LIMIT SWITCH 3 P1.2 P3.2/INTO 3 DRIVER MOTOR
4 13
4 5 P1.3 P3.3/INT1 14 4
6 P1.4 P3.4/TO 15
LDR 1 7 P1.5 P3.5/T1 16
2 8 P1.6 P3.6/WR 17
P1.7 P3.7/RD
12MHz 19 29
18 XTAL1 PSEN
9 XTAL2 30
5V RST ALE/PROG
2x 33pF 31
5V EA/VPP
40
RESET VCC
10uF
10K
Gambar 21. Rangkaian Mikrokontroller AT89S51
Data dari port 0 akan diolah lebih lanjut dengan mengelompokannya untuk
jalur tertentu ( 10 jalur ), kemudian data terswbut dikirimkan secara serial melalui
pin TXD dan akan menerima sinyal dari PC bahwa data telah sampai melalui pin
RXD.
Agar mikrokontroller dapat mengekskusi program dari awal program (
alamat 00H ) maka mikrokontroller akan direset secara otomatis saat catu daya
pertama kali dihidupkan dimana untuk resat otomatis ini dilakukan oleh C8 dan
39

54. C9 ( Power On Reset ). Dengan cara ini maka reset akan berlangsung secara
otomatis, namun demikian reset manual tetap diperlukan untuk keadaan tertentu
misalnya untuk memulai kembali program dari awal tanpa harus mematikan catu
daya. Prinsip kerja dari reset otomatis ini adalah proses pengisian dan
pengosongan C8 dimana pin reset membutuhkan logika high. Pada saat catu daya
dihidupkan maka C8 mulai diisi sementara pada pin reset belum ada tegangan.
Setelah C8 penuh maka tegangan dari C8 akan menyulut pin reset high sehingga
terjadi reset. Pada saat catu dimatikan maka akan berlangsung pengosongan C8
melalui R9 sehingga saat catu dihidupkan kembali maka akan terjadi lagi proses
pengisian sehingga terjadi reset kembali
Agar mikrokontroller dapat bekerja maka dibutuhkan suatu rangkaian osilator
sebagai sumber clock dan dalam hal ini digunakan osilator internal yang sudah
ada dalam mikrokontroller AT89S51, tinggal dihubungkan dengan sebuah kristal
Dalam hal ini kristal yang digunakan adalah 11.0592MHz agar mikrokontroller
bekerja dengan kecepatan maksimum. C9 dan C10 merupakan penstabil clock dan
merupakan saran atau rekomendasi dari pabrik pembuat ATMEL Prinsip kerja
dari mikrokontroller ini sesuai dengan program yang dibuat sehingga penjelasan
menyeluruh dijelaskan bersama dengan diagram alir atau flowchart program yang
dibuat pada sub pembahasan perancangan software.
40

55. 5VDC
12VDC
470
1K 10K 1K
7
5
CA3140 5VDC 5VDC 5VDC
3
+
6 LED
2
-
BD 139
10K
4
8
1
4K7
LED LDR
5VDC
5VDC
16
7 X 180
13
VCC
OUTA
12VDC
4 12
470 BI/RBO OUTB
1K 5
RBI OUTC
11
3 10
1K 10K 1K 1K LT OUTD
CA3140
7
5
7 9
3 1 INA OUTE
+ LED 1K INB
6 2 15
2 6 INC OUTF
- IND
1K 14
GND
OUTG
BD 139
10K
4
8
1
74LS47
8
4K7
LED LDR
5VDC
7 X 180
16
13
VCC
OUTA
4 12
BI/RBO OUTB
1K 5
RBI OUTC
11
3 10
1K LT OUTD
7 9
1 INA OUTE
5VDC 1K INB
2 15
6 INC OUTF
IND
1K 14
GND
OUTG
1
C
R array 10K 74LS47
8
9
8
7
6
5
4
3
2
5VDC
AT89S51
5VDC 7 X 180
16
39 21
38 P0.0/AD0 P2.0/A8 22
P0.1/AD1 P2.1/A9 13
VCC
37 23 OUTA
36 P0.2/AD2 P2.2/A10 24
35 P0.3/AD3 P2.3/A11 25 4 12
P0.4/AD4 P2.4/A12 BI/RBO OUTB
34 26
33 P0.5/AD5 P2.5/A13 27 1K 5
RBI OUTC
11
10K 10K 10K 10k 32 P0.6/AD6 P2.6/A14 28
P0.7/AD7 P2.7/A15 3 10
1K LT OUTD
1 10
2 P1.0 P3.0/RXD 11 7 9
P1.1 P3.1/TXD 1 INA OUTE
3 12 1K INB
4 P1.2 P3.2/INTO 13 2 15
P1.3 P3.3/INT1 6 INC OUTF
5 14 IND
P1.4 P3.4/TO 1K 14
GND
6 15 OUTG
S2 P1.5 P3.5/T1
S4 S3 S1 7
P1.6 P3.6/WR
16
8 17
P1.7 P3.7/RD
12MHz 74LS47
8
19 29
18 XTAL1 PSEN
XTAL2
5VDC 9
RST ALE/PROG
30
12V
2x 33pF 31
EA/VPP
5VDC
40
VCC
1K
RESET 10uF
12V V MOTOR 12V V MOTOR
BUZZER
10k 4K7
1N4002 100uF 100uF BC 517
1N4002
RELAY 1 RELAY1
4K7 4K7
BC517 BC517
12V
12V
1N4002 100uF 100uF
1N4002 RELAY 2
RELAY 2
4K7 4K7
BC517 BC517
1 2 1 2
MOTOR DC2 MOTOR DC1
Gambar 22. Rangkaian Lengkap Simulator Penghitung Orang
H. Prinsip Kerja
Pada dasarnya alat yang dibuat merupakan sebuah alat penghitung jumlah
orang yang memasuki suatu gedung. Pada saat catu daya dihidupkan maka sensor
LDR akan mendeteksi orang yang masuk gedung, kemudian sensor akan
mengirimkan sinyal ke mikro untuk diproses dan menjumlahkan setiap
pendeteksian orang yang masuk. Sebaliknya jika sensor yang ditempatkan pada
pintu keluar, maka akan mengirimkan sinyal ke mikro untuk diproses dan
41

56. mengurangi hasil penjumlahan orang yang masuk. Apabila ruangan sudah penuh
atau seven segmen menunjukan angka 50 maka tanda alarm akan berbunyi. Alarm
tersebut berupa buzeer yang terpasang pada sebelah kanan atas. Hasil
pendeteksian orang yang ada digedung akan ditampilkan pada seven segmen.
Untuk lebih lanjut perhatikan diagram bolck dibawah ini.
LDR (+1) Seven Segment
Ada Sinyal
Pembalik Putaran Motor
1 2
MCS- 51
3 4
7 8
Motor
6
5
9
Limit I Limit II
Open Close
10
Gambar. 22 Diagram Proses Kerja Sistem Alat pada Pintu 1
42

57. LDR (-1) S ev en S egm ent
A da Sinyal
Pem balik P utaran M otor
1 2
M C S - 51
3 4
7 8
M otor
6
5
9
L im it I L im it II
O pen C lose
10
Gambar. 23 Diagram Proses Kerja Sistem Alat pada Pintu 2
Keterangan
Pada diagram proses sistem pada pintu satu. Apabila LDR ada sinyal maka
LDR langsung mengirimkan sinyal ke mikro, setelah diproses dimikro maka akan
ditampilakan diseven segment dan di salurkan ke pembalaik putaran motor,
otomatis sevensegment akan bertambah pada pintu 1, lalu pembalik putaran motor
ke motor, motor akan bergerak maka pintu akan membuka setelah terkena limit
switch langsung mengirimkan ke mikro dan disalurkan kembali ke pembalik
putaran motor dan mengerakan motor maka pintu akan menutup. Perbedaan pada
pintu 1 dan 2 adalah pada seven segmentnya. Apabila pada pintu satu LDR nya
ada sinyal maka akan bertambah sedangkan pada pintu dua LDR nya ada sinyal
maka akan berkurang.
43

58. BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN ANALISIS
Setelah tahap perancangan hingga terciptanya sebuah alat maka tahap
selanjutnya adalah pengukuran dan pengujian. Langkah ini ditempuh agar dapat
diketahui karakteristik tiap blok rangkaian dan fungsi alat secara keseluruhan.
A. PENGUJIAN ALAT
Setelah merancang alat dan mempelajari cara kerjanya, maka dilakukan
pengujian dan beberapa pengukuran yang merupakan bagian dari suatu
proses perancangan, hal ini dilakukan untuk mengetahui kerja dari alat yang
telah dirancang. Pengujian dilakukan berdasarkan blok diagram dari alat
tersebut agar dapat diketahui kerja dari setiap bagian.
Didalam melaksanakan pengujian maupun pengukuran diperlukan beberapa
peralatan, diantaranya untuk melihat bentuk gelombang yang keluar, juga
besarnya nilai tegangan dan lain sebagainya. Adapun peralatan pendukung yang
digunakan adalah :
1. Osciloscope berfungsi untuk melihat bentuk gelombang disetiap titik yang
telah di tentukan. Dengan adanya Osciloscope dapat diketahui adanya
penyimpangan-penyimpangan, juga dapat dihitung besarnya tegangan dan
frekuensi dari setiap titik. Jenis Osciloscope.
2. Voltmeter Heles untuk melihat nilai tegangan dari bagian penguat ( Driver ).
3. Frekuensi counter untuk mengukur nilai frekuensi pada bagian yang perlu
diketahui nilai frekuensimya.
44