SISTEM ALARM PENYUSUP BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51
Dosen Pengampu :
Dr. Samuel Beta K., Ing. Tech, M.T.
Disusun Oleh
Kelompok 5 :
1. | Aufa Rahma Agbani | EK-2D | 3.32.24.3.05 |
2. | Dyah Ayu Larasati | EK-2D | 3.32.24.3.08 |
3. | M. Fatahillah Akbar Az Zaqi | EK-2D | 3.32.24.3.17 |
4 | Nayla Rahma Dwie Agustiantin | EK-2D | 3.32.24.3.20 |
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRONIKA
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
2024
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan proyek tugas besar ini dengan judul "Pemantauan Suhu pada Penetas Telur" dengan baik. Proyek ini merupakan bagian dari upaya kami untuk memahami dan mengaplikasikan prinsip-prinsip pengendalian suhu yang sangat penting dalam berbagai proses industri dan penelitian.
Pemantauan suhu pada penetas Telur merupakan salah satu aspek krusial dalam memastikan proses inkubasi atau penetasan berjalan dengan optimal. Dengan adanya sistem pemantauan yang efisien, suhu yang terkendali dengan baik dapat meningkatkan keberhasilan dalam berbagai aplikasi, baik dalam bidang peternakan, penelitian biologi, maupun industri terkait lainnya.
Tugas besar ini tidak hanya bertujuan untuk memahami prinsip dasar pengendalian suhu, tetapi juga untuk merancang dan mengimplementasikan sistem pemantauan suhu secara praktis menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak yang sesuai. Dalam pelaksanaannya, kami memanfaatkan berbagai komponen elektronik dan teknologi sensor untuk mendeteksi suhu secara akurat, serta mengintegrasikannya dengan sistem monitoring yang mudah digunakan.
Kami menyadari bahwa penyelesaian proyek ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak. Oleh karena itu, kami ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada dosen pengampu Dr. Samuel Beta Kuntardjo, Ing.Tech., M.T. , teman-teman.
Semoga hasil dari proyek tugas besar ini dapat memberikan kontribusi yang bermanfaat dan menjadi referensi dalam pengembangan sistem pemantauan suhu di berbagai bidang. Kami juga berharap bahwa proyek ini dapat memberikan pemahaman yang lebih dalam mengenai teknologi pemantauan suhu dan penerapannya dalam dunia nyata.
1.1 Latar Belakang
Keamanan merupakan kebutuhan mendasar bagi setiap individu, rumah tangga, maupun instansi. Ancaman kejahatan seperti pencurian dan penyusupan terus mengancam ketenangan hidup dan keutuhan aset berharga. Sistem keamanan konvensional yang mengandalkan pengawasan manusia secara langsung memiliki berbagai keterbatasan, seperti kelelahan, kelalaian, dan jangkauan yang terbatas. Oleh karena itu, diperlukan sistem keamanan tambahan yang bersifat otomatis, andal, dan dapat bekerja secara terus-menerus tanpa mengenal lelah. Berdasarkan data yang didapat frekuensi terjadinya kejahatan pencurian dan penyusupan diperkirakan terjadi peningkatan 10-15% dalam kejahatan properti (termasuk pencurian rumah) di daerah perkotaan seiring dengan pemulihan ekonomi pascapandemi dan meningkatnya mobilitas. Waktu paling rawan terjadi 70% kasus kemalingan terjadi pada siang hari (pukul 10.00-15.00) saat penghuni rumah sedang bekerja, dan malam hari (pukul 22.00-03.00) saat penghuni tertidur lelap.
Poin masuk favorit terjadinya kemalingan 85% pelaku diperkirakan masuk melalui jendela (55%) dan pintu depan atau belakang (30%). Hal ini menunjukkan pentingnya sensor yang dapat mendeteksi gerak di area akses tersebut. Data aktual dapat diperoleh dari laporan kepolisan, Badan Pusat Statistik (BPS), atau perusahaan asuransi pada periode yang relevan. Kajian adanya hubungan antara kualitas pemukiman dengan kasus tindak kejahatan pencurian ini dilaukan di Kecamatan Depok, Kabupaten Sleman, Yogyakarta. Pemilihan lokasi ini karena tingkat kasus pencurian tertinggi berada pada Kabupaten Sleman dimana dari tahun ke tahun mengalami peningkatan, berbeda denga kabupaten lainnya yang semakin tahun mengalami penurunan tindak kejahatan pencurian. Kecamatan Depok merupakan kecamatan yang mempunyai jumlah penduduk yang paling tinggi dibandingkan dengan kecamatan lain yang ada di Kabupaten Sleman.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana merancang dan mengimplementasikan program assembly pada mikrokontroler AT89C51 untuk mengelola logika kontrol alarm?
2. Bagaimana cara mengintegrasikan sensor deteksi penyusup dengan mikrokontroler AT89C51 dan memastikan alarm dapat mendeteksi pemicuan sensor secara real time?
1.3 Tujuan
1. Dapat berhasil merancang kode program assembly yang efisien pada mikrokontroler AT89C51 yang mampu mengatur logika kontrol alarm.
2. Dapat mengintegrasikan sensor dengan mikrokontroler AT89C51 dengan target waktu respon deteksi secara real time.
2.1 AT89S51
Mikrokontroler AT89S51 adalah sebuah IC (Integrated Circuit) sistem mikrokontroler 8 bit CMOS berdaya-rendah yang memiliki 4 KB Flash Programmable and Erasable Read Only Memory (PEROM). IC MCU (Microcontroller Unit) ini dibuat dengan teknologi memori non-volatile densitas tinggi dan kompatibel dengan konfigurasi pin dan satu set instruksi sesuai standard industri MCS 51. Kelebihan yang dimilikinya, antara lain 4 KB Flash Memory yang dapat diprogram ulang, RAM internal 128 byte, 32 jalur inputoutput, dua timer/counter 16 bit, lima sumber interupsi (dua internal dan tiga eksternal), 1 port serial dua-arah (duplex), rangkaian detak (clock) dan osilator internal.
Gambar 1. IC AT89S51
2.2 SENSOR PIR
Sensor PIR atau Passive Infrared Receiver merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra red dari suatu objek. Sensor PIR memiliki sifat pasif, yang berarti tidak memancarkan sinar infra red tetapi hanya dapat menerima radiasi sinar infra red dari luar. Sensor PIR dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek karena semua objek memancarkan energi radiasi, seperti ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber infra red dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra red yang lain misalnya dinding, maka sensor akan membandingkan pancaran infra red yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan terjadi perubahan pembacaan pada sensor. Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu, Lensa Fresnel, Penyaring Infra Red, Sensor Pyroelektrik, Penguat Amplifier dan Komparator.
Gambar 2. Sensor PIR
2.3 LED
LED adalah komponen semikonduktor yang memancarkan cahaya ketika dialiri arus listrik dalam arah maju. LED digunakan dalam sistem ini sebagai indikator visual untuk menunjukkan status operasi, seperti saat sistem mendeteksi keberadaan objek atau sedang mengaktifkan pendingin. Keunggulan LED meliputi konsumsi daya rendah, umur panjang, dan respons yang cepat.
Gambar 3. LED
2.4 RESISTOR
Resistor digunakan untuk membatasi arus pada LED, mencegah kerusakan akibat arus yang berlebih. Ini adalah komponen elektronik pasif yang berfungsi menghambat dan mengatur aliran arus listrik dalam suatu rangkaian, memastikan arus mengalir pada level yang aman dan sesuai kebutuhan komponen lain.
Gambar 4. Resistor
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1 DAFTAR ALAT DAN BAHAN
AT89S51
SENSOR PIR
LED
RESISTOR
KAPASITOR
LAPTOP
SOFTWARE PROTEUS
CRYSTAL
TRANSISTOR BC 548
TOMBOL RESET
3.2 CARA KERJA
Cara kerja rangkaian ini pada dasarnya adalah sebuah sistem pendeteksi gerakan sederhana yang bekerja seperti alarm otomatis, namun dikendalikan secara elektronik oleh sebuah mikrokontroler AT89S51 sebagai pusat pengolahannya. Ketika rangkaian diberi tegangan 5 volt, arus listrik pertama kali menyalakan seluruh komponen dan sekaligus mengaktifkan rangkaian reset. Rangkaian reset yang terdiri dari resistor dan kapasitor membuat mikrokontroler berada dalam kondisi awal yang stabil, sehingga program di dalam IC selalu dimulai dari awal dengan benar. Pada saat yang sama, rangkaian osilator yang tersusun dari kristal dan dua kapasitor mulai menghasilkan sinyal clock.
Sensor PIR yang terpasang pada rangkaian berfungsi sebagai indera pendeteksi gerakan. Sensor ini bekerja dengan membaca perubahan radiasi infra merah yang biasanya dipancarkan oleh tubuh manusia. Selama tidak ada pergerakan di sekitarnya, sensor PIR akan mengeluarkan sinyal logika rendah (LOW) ke mikrokontroler. Namun ketika ada manusia bergerak melewati area deteksi, radiasi infra merah berubah dan PIR akan mengeluarkan sinyal logika tinggi (HIGH). Sinyal ini dikirimkan ke salah satu pin input AT89C51 dan dibaca sebagai informasi bahwa telah terjadi gerakan.
Mikrokontroler AT89S51 berperan sebagai kendali dalam sistem. IC ini terus menerus memantau kondisi sinyal dari sensor PIR melalui pin input-nya. Ketika mikrokontroler mendeteksi adanya logika HIGH dari PIR, program di dalamnya akan mengambil keputusan untuk mengaktifkan output. Output dari mikrokontroler ini sebenarnya hanya memiliki arus kecil, sehingga tidak cukup kuat untuk menyalakan beban secara langsung. Oleh karena itu digunakan sebuah transistor NPN sebagai penguat arus. Ketika output mikrokontroler bernilai HIGH, arus kecil mengalir ke basis transistor melalui resistor, membuat transistor aktif (ON) dan membuka jalur arus yang lebih besar dari kolektor ke emitor.
Arus yang lebih besar tersebut kemudian mengalir ke LED melalui resistor pembatas arus. Resistor ini berfungsi melindungi LED agar tidak dialiri arus berlebih yang dapat merusaknya. Akibatnya LED menyala sebagai tanda bahwa gerakan telah terdeteksi. Sebaliknya, ketika tidak ada gerakan dan sensor PIR mengeluarkan sinyal LOW, mikrokontroler akan mematikan output, transistor menjadi tidak aktif, arus ke LED terputus, dan LED pun mati. Dengan alur kerja ini, rangkaian mampu mendeteksi keberadaan manusia dan menampilkannya dalam bentuk indikator cahaya secara sederhana namun terkontrol secara elektronik.
3.3 DIAGRAM BLOK
Gambar 5. Diagram Blok
3.4 FLOWCHART
Gambar 6. Flowchart
3.5 GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 7. Rangkaian
3.6 PROGRAM ASSEMBLY
IR EQU P3.5
LED EQU P2.0
ORG 00H
CLR P2.0
SETB P3.5
HERE:JNB PIR, HERE
SETB LED
HERE1:JB PIR,HERE1
CLR LED
SJMP HERE
END
3.7 PROTEUS
Gambar 8. Rangkaian Proteus
BAB 4
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Proyek ini bertujuan untuk mengembangkan sistem alarm penyusup otomatis yang andal menggunakan mikrokontroler AT89C51 sebagai pusat kendali utama, untuk mengatasi keterbatasan sistem keamanan konvensional dalam menghadapi ancaman kejahatan seperti pencurian. Mikrokontroler AT89C51 dipilih karena kehandalannya dan fiturnya. Komponen utama sistem ini adalah sensor PIR yang berfungsi sebagai pendeteksi gerakan manusia melalui perubahan radiasi infra merah. Sensor PIR mengeluarkan sinyal logika HIGH ke mikrokontroler saat terdeteksi gerakan, dan akan LOW saat tidak ada gerakan. Logika kontrol alarm diimplementasikan menggunakan program assembly yang efisien dimana mikrokontroler akan merespons sinyal HIGH dari sensor dengan mengaktifkan output. Output ini kemudian menggerakan LED melalui transistor sebagai indikator visual bahwa gerakan telah terdeteksi, dengan resistor yang digunakan untuk membatasi arus agar LED terlindungi. Secara keseluruhan proyek ini berhasil merancang rangkaian sederhana namun terkontrol secara elektronik yang mampu mendeteksi keberadaan penyusup secara real time dan memberikan indikasi visual.
BAB 5
DAFTAR PUSTAKA
5.1 REFERENSI
Smith, J. (2021). Applications of Infrared Sensors in Automation Systems. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 67(10), 980-990.
Prihatmoko, T. (2019). Pengendalian Otomatis dengan Mikrokontroler. Surabaya: Penerbit ITS Press.
Arief Hendra Saptadi dan Vita Nurdinawati, SIMULASI PENERAPAN MIKROKONTROLLER AT89C51 DALAM PROSES PENYORTIRAN BALOK KAYU BERDASARKAN KRITERIA PANJANG DAN KETEBALAN. Retrified from https://media.neliti.com/media/publications/60342-ID-simulasi-penerapan-mikrokontroller-at89c.pdf
Kristina Moyes (2023), AT89C51 Microcontroller: Pinout, Datasheet and Programming, Retrified from https://www.embedic.com/technology/details/at89c51-microcontroller--pinout--datasheet-and-programming-?srsltid=AfmBOorki8xmZpmX1b0T7SFJfpQ1sjUhC8JfTjTRTjVapxSOvmmeA741
Komentar
Posting Komentar