Sistem Penghitung Objek Dua Arah Berbasis ATmega8A Menggunakan Sensor Infrared

 

Sistem Penghitung Objek Dua Arah Berbasis ATmega8A Menggunakan Sensor Infrared

 

Dosen Pengampu : DR. Samuel Beta K.,Ing.Tech, M.T.

 

Kelompok 3 EK-2B

Arfie Maulana Hasby                           3.32.24.1.02

Felda Cleodora widyadhari                  3.32.24.1.10

                     Muhammad Yovie Azhari                    3.32.24.1.17

Nurralam Prasetya                                3.32.24.1.18

 

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2025

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas terselesaikannya Laporan Akhir ini dengan judul "Sistem Perhitungan Objek Dua Arah Berbasis ATmega8A Menggunakan Sensor Infrared."

Laporan ini disusun sebagai pemenuhan tugas mata kuliah Laboratorium Mikrokontroler sekaligus implementasi praktis perancangan sistem perhitungan otomatis yang mampu membedakan arah pergerakan objek (masuk dan keluar). Dalam sistem ini, ATmega8A berperan sebagai unit pengendali utama, yang memproses sinyal dari sepasang sensor infrared (IR) aktif untuk menentukan urutan pemutusan sinar, sehingga total hitungan dapat diperbarui secara akurat dan real-time.

Kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak DR. Samuel Beta K., Ing.Tech, M.T. selaku Dosen Pengampu mata kuliah atas bimbingan dan arahan yang telah diberikan selama proses perancangan dan penyusunan laporan ini.

Kami menyadari bahwa laporan ini masih memiliki kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang konstruktif sangat kami harapkan. Semoga laporan ini dapat memberikan kontribusi dan wawasan yang bermanfaat dalam bidang elektronika dan embedded system.

 

Semarang, 30 November 2025

Kelompok 3 EK-2B

 

 

 

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1       Latar Belakang

Sistem perhitungan objek otomatis telah menjadi kebutuhan mendasar dalam berbagai aplikasi modern, mulai dari kontrol inventaris pada jalur produksi hingga pemantauan jumlah pengunjung di area publik. Metode perhitungan tradisional sering kali dilakukan secara manual, yang rawan kesalahan, atau menggunakan sensor tunggal yang hanya mampu mendeteksi satu arah pergerakan. Untuk mengatasi keterbatasan ini, dikembangkanlah sistem berbasis mikrokontroler yang memanfaatkan keunggulan ATmega8A (atau ATmega8) sebagai unit pemrosesan utama yang efisien dan andal.

ATmega8A bertugas menjalankan logika program, menerima input data dari sensor, memproses arah gerakan, dan memperbarui hitungan total. Untuk pendeteksian, digunakan sepasang sensor infrared (IR) aktif yang diposisikan sedemikian rupa sehingga objek yang lewat akan memutus kedua berkas sinar secara berurutan. Urutan pemutusan sinar inilah yang dianalisis oleh ATmega8A untuk menentukan arah gerakan objek (Masuk atau Keluar) dan kemudian melakukan perhitungan naik (increment) atau turun (decrement) pada total hitungan.

 

 

 

1.2       Tujuan

Tujuan utama dari percobaan ini ingka merancang, membangun, dan menguji algoritma serta rangkaian elektronik yang mampu mengolah sinyal dari dua sensor IR tersebut, sehingga ingka secara keseluruhan dapat menghitung dan menampilkan jumlah objek yang masuk dan keluar secara terpisah dengan ingkat akurasi yang tinggi.

 

1.3       Rumusan Masalah

1.    Bagaimana sistem dapat menghitung objek masuk dan keluar secara otomatis?

2.    Bagaimana menampilkan jumlah objek pada LCD?

3.    Bagaimana memberi peringatan saat kapasitas penuh?

4.    Bagaimana merancang tombol reset yang aman dan efektif?

                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 ATmega8A

Gambar 2.1 ATmega8A

ATmega8A adalah sebuah mikrokontroler 8-bit dari keluarga AVR yang diproduksi oleh Atmel (sekarang Microchip Technology), sering digunakan sebagai pusat kendali yang ekonomis dan efisien untuk berbagai proyek elektronik. Mikrokontroler ini beroperasi menggunakan arsitektur RISC yang cepat, mampu mencapai kecepatan hingga 16 MHz. Di dalamnya, ATmega8A dilengkapi dengan semua memori penting: 8 KB Flash untuk menyimpan program, 1 KB SRAM untuk data yang sedang diproses, dan 512 byte EEPROM untuk data permanen. Untuk interaksi dengan dunia luar, ia menyediakan 23 pin I/O serbaguna dan dilengkapi dengan 6 channel ADC 10-bit, menjadikannya pilihan andal untuk aplikasi yang melibatkan pembacaan sensor analog dan kontrol perangkat keras yang sederhana namun memerlukan kinerja yang stabil

2.2  Sensor Infrared

Gambar 2.2 Sensor Infrared

Sensor Infrared (IR) adalah komponen elektronik yang berfungsi mendeteksi atau mengukur radiasi inframerah di lingkungannya, yaitu bentuk energi termal (panas) yang tidak terlihat oleh mata manusia. Sensor ini umumnya dibagi menjadi dua jenis utama: IR Aktif, yang bekerja dengan memancarkan sinarnya sendiri dan mendeteksi pantulannya untuk mengenali keberadaan dan jarak objek (banyak dipakai di robotika dan remote control), serta IR Pasif (PIR), yang hanya mendeteksi perubahan radiasi panas yang dipancarkan oleh objek hangat (terutama tubuh manusia atau hewan) untuk memicu fungsi deteksi gerakan pada sistem keamanan dan otomatisasi.

 

2.3  Push Button

         Push button adalah saklar sederhana yang memberi input ke mikrokontroler ketika ditekan, di mana saat ditekan ia menghubungkan rangkaian sehingga pin mikrokontroler membaca perubahan logika (HIGH/LOW) untuk menjalankan fungsi tertentu, seperti mereset penghitung, memulai atau menghentikan proses, atau memberikan perintah manual lainnya; push button harus dipasangi pull-up atau pull-down resistor agar pin tidak “floating” dan pembacaan tombol tetap stabil, sehingga sistem counter dapat mendeteksi tekanan tombol dengan benar tanpa error.

2.4  LCD 12C

Gambar 2.3 LCD 12C

I2C adalah protokol serial untuk antarmuka dua kawat untuk menghubungkan perangkat kecepatan rendah seperti mikrokontroler, EEPROMs, konverter analog ke digital atau digital ke analog, antarmuka I/O dan periferal serupa lainnya dalam sistem tertanam (embedded system). Tujuan pemasangan I2C pada LCD yaitu untuk menghemat pin pada Arduino dan meringkas koneksi sehingga dapat meminimalisir galat dan memudahkan dalam memecahkan masalah ketika terjadi masalah pada tampilan LCD.

2.5  Buzzer

        Buzzer adalah perangkat elektroakustik yang berfungsi mengubah sinyal listrik menjadi suara atau bunyi, dan merupakan komponen penting untuk memberikan umpan balik non-visual atau sinyal peringatan dalam sistem elektronik. Secara prinsip kerja, buzzer terbagi menjadi dua jenis utama: Piezoelektrik, yang menggunakan getaran kristal ketika dialiri listrik untuk menghasilkan suara dengan efisiensi tinggi dan ukuran kecil; dan Elektromagnetik, yang menggunakan elektromagnet untuk menggerakkan diafragma. Buzzer digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi, mulai dari memberi tahu pengguna bahwa tombol telah ditekan, hingga mengeluarkan alarm peringatan ketika suatu kondisi kritis terpenuhi (seperti batas stok tercapai atau ada bahaya). 

 

BAB III

PERANCANGAN ALAT

3.1  Daftar Alat dan Bahan

1.   Lcd 16x2

2.   Buzzer

3.   Atmega 8A

4.   Breadboard

5.   Sensor Ir (2)

6.   Kabel jumper secukupnya

7.   resistor 10k

 

 3.2  Cara Kerja

        Sistem penghitung objek masuk dan keluar berbasis ATmega8A ini bekerja dengan memanfaatkan dua buah sensor infrared yang ditempatkan pada jalur masuk dan keluar objek. Ketika sistem pertama kali dinyalakan, mikrokontroler melakukan inisialisasi port input/output, konfigurasi LCD 16x2 dalam mode 4-bit, serta mengatur nilai awal counter pada angka nol. Sensor infrared pertama (IR1) berfungsi sebagai pendeteksi objek yang masuk, sedangkan sensor kedua (IR2) mendeteksi objek yang keluar dari area pemantauan. Ketika IR1 mendeteksi adanya objek yang melintas, mikrokontroler membaca perubahan logika dari sensor tersebut melalui pin input digital dan melakukan proses debouncing untuk mencegah terjadinya penghitungan ganda. Setelah dipastikan stabil, nilai counter akan bertambah satu, kemudian LCD diperbarui untuk menampilkan jumlah terbaru serta status area yang sedang dipantau. Proses yang sama berlaku pada IR2, namun arah perhitungan berlawanan, yaitu counter dikurangi satu setiap kali objek keluar selama nilai counter tidak berada pada angka negatif.

 

Sistem ini dilengkapi dengan logika batas maksimum, di mana jumlah objek tidak boleh melebihi kapasitas yang telah ditentukan, yaitu 20 objek. Ketika nilai counter mencapai angka 20, mikrokontroler akan memberikan sinyal kepada buzzer atau LED sebagai peringatan bahwa kapasitas sudah penuh, sekaligus menampilkan pesan "FULL" pada LCD. Pada kondisi ini, sensor masuk secara otomatis dikunci, artinya meskipun IR1 mendeteksi adanya objek, sistem tidak akan menambah counter lagi. Penguncian ini berlangsung sampai IR2 mendeteksi adanya objek yang keluar dari area, sehingga nilai counter berkurang menjadi 19. Ketika ini terjadi, mikrokontroler mengubah status kembali menjadi "Normal" dan sensor masuk kembali diaktifkan sehingga sistem siap menerima objek baru. Keseluruhan logika ini bekerja secara terus-menerus dalam sebuah loop utama, memastikan bahwa penghitungan objek berjalan secara real-time, akurat, stabil, dan aman terhadap kondisi penuh maupun kosong. Dengan demikian, sistem ini dapat digunakan pada berbagai aplikasi seperti penghitung kapasitas ruangan, penghitung antrian, atau sistem kontrol otomatis yang membutuhkan pembatasan jumlah objek dalam suatu area tertutup.

 

 

 3.3  Diagram Blok

 

 3.4  Diagram Alir

 

 

 

 3.5  Gambar Rangkaian

 3.6  Program Assembly

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB IV

KESIMPULAN

Proyek ini merupakan implementasi sistem penghitung objek dua arah berbasis mikrokontroler ATmega8A yang memanfaatkan dua sensor Infrared (IR) sebagai pendeteksi objek masuk dan keluar. Sistem dirancang untuk melakukan pencatatan jumlah objek secara otomatis, real-time, dan akurat, di mana setiap objek yang terdeteksi oleh sensor masuk akan menambah nilai penghitung (+1), sedangkan objek yang terdeteksi oleh sensor keluar akan mengurangi nilai penghitung (-1). Informasi jumlah objek ditampilkan secara jelas melalui LCD I2C, sehingga memudahkan pengguna dalam memantau kondisi sistem secara langsung.

Sistem ini juga dilengkapi dengan logika pembatasan kapasitas maksimum sebanyak 10 objek sebagai bentuk pengendalian dan pengamanan data. Ketika jumlah objek mencapai batas maksimum, sistem secara otomatis akan mengaktifkan buzzer sebagai indikator peringatan, menampilkan status “PENUH” pada LCD, serta menonaktifkan sementara sensor masuk untuk mencegah terjadinya kelebihan kapasitas. Sensor masuk akan kembali aktif setelah sistem mendeteksi adanya objek yang keluar, sehingga jumlah objek berada di bawah batas maksimum. Mekanisme ini memastikan bahwa data inventaris tetap konsisten dan sesuai dengan kapasitas yang telah ditentukan.

Secara keseluruhan, sistem yang dirancang mampu meningkatkan efisiensi pengelolaan inventaris, mengurangi kesalahan pencatatan manual, serta menjaga integritas dan keandalan data. Dengan desain yang sederhana namun fungsional, sistem ini memiliki potensi untuk dikembangkan lebih lanjut, seperti integrasi dengan sistem akses otomatis, pencatatan data ke basis data, atau komunikasi nirkabel, sehingga dapat diterapkan pada berbagai kebutuhan industri maupun lingkungan akademis.

 

 

 

 

 

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

 5.1 Referensi

Atmel Corporation. (2016). ATmega8A datasheet: 8-bit AVR microcontroller. Microchip Technology Inc.

Banzi, M. (2011). Getting started with Arduino. Sebastopol, CA: O’Reilly Media.

Bolton, W. (2015). Mechatronics: Electronic control systems in mechanical and electrical engineering. London: Pearson Education.

Kadir, A. (2014). Panduan praktis mempelajari aplikasi mikrokontroler dan pemrogramannya. Yogyakarta: Andi.

Malvino, A. P., & Bates, D. J. (2016). Electronic principles. New York: McGraw-Hill Education.

Putra, D. S. (2017). Sistem embedded berbasis mikrokontroler. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Suyanto. (2018). Sistem instrumentasi dan sensor. Jakarta: Erlangga.

Wardhana, L. (2010). Belajar sendiri mikrokontroler AVR seri ATmega. Yogyakarta: Andi.

 

 5.2 Youtube

https://youtu.be/K7Oi0d_aTHQ?si=NtpHfeCCVnTWgk90

 

 5.3  PPT

https://www.canva.com/design/DAG6GGHW_eQ/5RYV7di4c6-aqJiigC0sYQ/edit