PALANG PINTU OTOMATIS BERBASIS AT89C51

 

PERANCANGAN PALANG PINTU BERBASIS AT89C51

 

 

DOSEN PENGAMPU :

Dr. Samuel Beta Kuntardjo, Ing. Tech., M.T.

 

Disusun Oleh:

 

                        1Ajay Kamal F.S                     4.34.24.1.03

                        2.Fakhri Akmal N                   4.34.24.1.10

                        3.Ihsan Abdilah                       4.34.24.1.15

                        4.Rakha Malvin Poer F           4.34.24.1.22

 

 

 

 

PROGRAM STUDI TEKNIK REKAYASA ELEKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2025

 

 

 

 

 

BAB I PENDAHULUAN

 

1.1   Abstrak

Dalam   Pembuatan   simulasi   ini   kelompok kami bertujuan untuk merancang sebuah sistem dalam mengoprasikan palang  pintu . Untuk itu kelompok kami melakukan perancangan terhadap sistem kendali otomatis pada perlintasan kereta api  menggunakan  mikrokontroler yang  diharapkan  bisa  membantu  mengefisienkan  dalam mengoprasikan palang pintu. Cara kerja  alat  ini  yaitu dengan memanfaatkan mikrokontroler AT89C51, servo dan push button ebagai pemberi inputan data. Cara kerja prototipe ini  yaitu ketika push button masuk di tekan maka  memberi  inputan  dan di proses pada mikrokontroler AT89C51 dan memberikan luaran yaitu servo membuka atau bergerak sebesar 90 darajat,  dan ketika push button di tekan maka servo menutup atau bergerak -90 drajat atau 0 drajat. Dan kami menggunakann proteus untuk simulasi dan menggunakan edsim untuk memprogram pada AT89C51

 

1.2   Latar Belakang

              Perkembangan teknologi elektronika dan sistem kendali saat ini mendorong terciptanya berbagai perangkat otomatis yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi, keamanan, dan kenyamanan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu penerapan teknologi otomasi yang banyak digunakan adalah palang pintu otomatis, yang umum dijumpai pada perlintasan kereta api, area parkir, gerbang perumahan, maupun kawasan industri. Sistem palang pintu otomatis dirancang untuk menggantikan sistem manual sehingga dapat meminimalkan kesalahan manusia (human error) serta meningkatkan tingkat keselamatan pengguna.

            Dalam perancangan sistem palang pintu otomatis, diperlukan suatu pengendali utama yang mampu mengolah data dari sensor, mengambil keputusan logika, serta mengendalikan aktuator secara tepat dan terprogram. Mikrokontroler AT89C51, yang merupakan bagian dari keluarga MCS-51, menjadi salah satu pilihan yang tepat karena memiliki arsitektur sederhana, stabil, dan mudah diprogram. AT89C51 juga dilengkapi dengan memori internal, port input/output yang cukup, serta kemampuan pemrosesan yang memadai untuk aplikasi sistem kendali sederhana hingga menengah.

              Penggunaan AT89C51 dalam sistem palang pintu otomatis memungkinkan integrasi berbagai komponen pendukung seperti sensor infra merah atau sensor proximity sebagai pendeteksi objek, motor DC atau motor servo sebagai penggerak palang, serta rangkaian driver motor sebagai penguat arus. Dengan pemrograman yang tepat, mikrokontroler ini mampu mengatur proses buka dan tutup palang pintu secara otomatis berdasarkan kondisi yang terdeteksi oleh sensor.

            Selain itu, AT89C51 memiliki keunggulan dari segi biaya yang relatif murah, konsumsi daya rendah, serta ketersediaan perangkat pengembangan yang luas, sehingga sangat sesuai digunakan sebagai media pembelajaran maupun aplikasi nyata. Oleh karena itu, perancangan palang pintu otomatis berbasis mikrokontroler AT89C51 diharapkan dapat menjadi solusi yang efektif, efisien, dan aplikatif dalam mendukung sistem otomasi dan keselamatan. 

1.3   Rumusan Masalah

1.     Bagaimana cara merancang system palang pintu parkir yang efisien dengan mikrokontroler?

2.     Bagaimana mengintegrasikan perangkat seperti servo dan push button dalam satu sistem?

 

1.4   Tujuan

1.     Membuat sistem palang pintu menggunakan AT89C51 dengan sistem masuk dan keluar.

 

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

 

2.1   Mikrokontroler AT89C51

              AT89C51 adalah mikrokontroler 8-bit dari keluarga MCS-51 yang diproduksi oleh Atmel (sekarang Microchip). Mikrokontroler ini berfungsi sebagai pengendali utama dalam suatu sistem elektronik karena mampu menerima input, mengolah data, dan menghasilkan output sesuai program yang ditanamkan.

            AT89C51 memiliki memori Flash 4 KB untuk menyimpan program, 128 byte RAM internal, serta 32 jalur input/output yang terbagi dalam 4 port (Port 0 sampai Port 3). Selain itu, AT89C51 dilengkapi dengan timer/counter, sistem interupsi, dan osilator internal yang mendukung kinerja pemrosesan instruksi secara stabil.

 

            Karena strukturnya sederhana, mudah diprogram, biaya relatif murah, dan banyak digunakan dalam pembelajaran, AT89C51 sering dimanfaatkan pada aplikasi seperti palang pintu otomatis, sistem lampu otomatis, penghitung digital, dan kontrol motor sederhana.

2.2   Motor Servo

Motor servo adalah sebuah motor DC dengan sistem umpan balik tertutup di mana posisi rotor-nya akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer, dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor servo. Dan pada rancangan ini berfungsi sebagai membuka dan menutup palang pintu.   

 

                          

2.3   Push Button Microswitch

Push button microswitch, atau saklar tombol tekan, adalah perangkat elektronik yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran listrik dengan cara menekan tombol. Dalam kondisi normal, saklar ini berada dalam dua keadaan: Normally Open (NO), di mana kontaknya terbuka dan tidak mengalirkan listrik sampai tombol ditekan, dan Normally Closed (NC), di mana kontaknya tertutup dan mengalirkan listrik sampai tombol ditekan. Ketika tombol ditekan, kontak di dalam saklar akan tertutup (untuk NO) atau terbuka (untuk NC), sehingga memungkinkan atau memutuskan aliran listrik dalam sirkuit. Mekanisme ini sangat penting dalam berbagai aplikasi elektronik, mulai dari kontrol perangkat sederhana seperti lampu hingga sistem yang lebih kompleks dalam industri, karena memberikan cara yang mudah dan efektif untuk mengendalikan aliran listrik secara manual. Dan pada rancangan ini push button microswitch berfungsi sebagai masukan pada mikrokontroler.       

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III METODOLOGI

3.1 Aplikasi yang digunakan

1.    Edsim

2.    Proteus 8

 

 

 

 

3.2 Diagram Blok

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3 Flowchart

Start : program dimulai

Port 2 (P2) diatur ke nilai 00H

Port 1 (P1) diatur ke nilai FFH

Main Loop: Program masuk ke siklus utama yang akan diulang terus-menerus.

Cek tombol BUKA (P1.1 = 0?) Sistem memeriksa apakah tombol BUKA telah ditekan.

jika tombol buka high maka motor akan aktif

motor delay selama 3 detik

kemudian motor off dan kembali ke cek tombol buka

 

 

 

 

 

3.4 Rangkaian

 

3.5 Program

;=========================================

; Program Motor Palang dengan L298N

; Compatible: EdSim51 & Proteus

; P1.0 = Tombol TUTUP  (motor kiri) → 3 detik

; P1.1 = Tombol BUKA   (motor kanan) → 3 detik

; P2.0 = IN1 L298N

; P2.1 = IN2 L298N

;

; Wiring L298N:

; - EN A (Pin 6) = +5V (langsung)

; - IN1 (Pin 5) = P2.0

; - IN2 (Pin 7) = P2.1

; - OUT1, OUT2 = Motor DC

;=========================================

 

ORG 0000H

LJMP START

 

ORG 0030H

 

START:

    MOV P2, #00H     ; Motor OFF awal

    MOV P1, #0FFH    ; Aktivkan internal pull-up tombol

 

MAIN_LOOP:

    ; ===== CEK TOMBOL BUKA (P1.1) =====

    JNB P1.1, MOTOR_BUKA     ; Jika P1.1 = 0 (ditekan)

 

    ; ===== CEK TOMBOL TUTUP (P1.0) =====

    JNB P1.0, MOTOR_TUTUP    ; Jika P1.0 = 0 (ditekan)

 

    ; Tidak ada tombol ditekan, ulangi loop

    SJMP MAIN_LOOP

;=========================================

; MOTOR BUKA = PUTAR KANAN (3 DETIK)

; L298N: IN1=HIGH, IN2=LOW → CW

;=========================================

MOTOR_BUKA:

    SETB P2.0     ; IN1 = 1

    CLR  P2.1     ; IN2 = 0

    LCALL DELAY_3S   ; Delay 3 detik

    LCALL MOTOR_OFF

    SJMP MAIN_LOOP

;=========================================

; MOTOR TUTUP = PUTAR KIRI (3 DETIK)

; L298N: IN1=LOW, IN2=HIGH → CCW

;=========================================

MOTOR_TUTUP:

    CLR  P2.0     ; IN1 = 0

    SETB P2.1     ; IN2 = 1

    LCALL DELAY_3S   ; Delay 3 detik

    LCALL MOTOR_OFF

    SJMP MAIN_LOOP

;=========================================

; MOTOR OFF (STOP)

; L298N: IN1=LOW, IN2=LOW → STOP

;=========================================

MOTOR_OFF:

    CLR P2.0

    CLR P2.1

    RET

;=========================================

; DELAY 3 DETIK

; Menggunakan loop nested untuk timing

;=========================================

DELAY_3S:

    MOV R7, #6       ; 6 iterasi × 0.5s = 3 detik

DELAY_3S_LOOP:

    LCALL DELAY_500MS

    DJNZ R7, DELAY_3S_LOOP

    RET

;=========================================

; DELAY 500 ms (0.5 detik)

; Crystal 12MHz (cycle time = 1us)

; Loop calculation: 200 × 250 × 12 cycle ≈ 500ms

;=========================================

DELAY_500MS:

    MOV R6, #200     ; Outer loop

LOOP_OUTER:

    MOV R5, #250     ; Inner loop

LOOP_INNER:

    DJNZ R5, LOOP_INNER

    DJNZ R6, LOOP_OUTER

    RET

END

 

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembahasan 

 Pada proyek ini, kami berhasil mengimplementasikan sistem parkir otomatis berbasis AT89C51 dengan berbagai komponen motor servo dan push button. Berikut adalah pembahasan rinci dari hasil proyek:

1.  Fungsi Utama Sistem

Sistem ini berhasil menjalankan fungsi utamanya, yaitu:Ketika push button masuk ditekan maka servo akan membuka atau bergerak sebesar 90 derajat, dan ketika push button keluar ditekan maka servo akan menutup atau bergerak sebesar -90 derajat. Dan push button tidak memerlukan pull up eksternal karena sudah ada di dalam progam atau pull up internal.   

2.  Keandalan Sistem

Sistem menunjukkan performa yang stabil selama pengujian. Tombol input memiliki fitur debounce untuk mencegah pembacaan ganda akibat pantulan  tombol. Motor servo juga bekerja dengan baik, membuka dan menutup palang pintu dengan responsif.

3.  Efisiensi Sistem

Penggunaan AT89C51  sebagai pengendali utama sangat efisien karena menyediakan banyak fitur dalam satu mikrokontroler, seperti dukungan untuk motor servo dll . Selain itu, implementasi kontrol berbasis tombol membuat sistem sederhana dan mudah digunakan.

4.  Potensi Pengembangan

Sistem ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan fitur tambahan seperti:

a)     Penggunaan push buttton bisa di bantu dengan sensor gelombang atau sensor infrared agar lebih efisien.

b)    Menambahkan led sebagai tanda servo membuka dan menutup.

c)     Integrasi Aplikasi Mobile: Sistem dapat dihubungkan dengan aplikasi untuk memantau kapasitas parkir secara online.

d)    Keamanan Tambahan: Integrasi dengan kamera atau sistem RFID untuk meningkatkan keamanan parkir.

 

BAB V PENUTUP

 

5.1 Kesimpulan

Proyek palang pintu otomatis berbasis AT89C51 ini menggunakan tombol pada port P1 untuk mengatur arah putaran motor melalui driver TB6612. Mikrokontroler memantau tombol BUKA (P1.1) dan TUTUP (P1.0), lalu mengaktifkan motor selama beberapa detik agar palang dapat bergerak penuh sebelum berhenti. Dengan dukungan rangkaian osilator dan reset, sistem bekerja stabil dan responsif sebagai solusi otomasi palang pintu yang sederhana namun efektif.

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB VI

DAFTAR PUSTAKA

 

 

Borman, R. I., Syahputra, K., Jupriyadi, J., & Prasetyawan, P. (2018). Implementasi Internet Of Things pada Aplikasi Monitoring Kereta Api dengan Geolocation Information System. Seminar Nasional Teknik Elektro, 2018, 322–327.

Kurniawan, F., & Surahman, A. (2021). SISTEM KEAMANAN PADA PERLINTASAN KERETA API MENGUNAKAN SENSOR INFRARED BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO UNO. Jurnal Teknologi Dan Sistem Tertanam

Samsugi, S., Yusuf, A. I., & Trisnawati, F. (2020). Sistem Pengaman Pintu Otomatis Dengan Mikrokontroler Arduino Dan Module Rf Remote. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Kendali Dan Listrik, 1(1), 1–6.