This research aims to design the simulation of graduation stage spot light to work automatically based on the ATMega328P microcontroller. This spot light is activated by servo motor and controlled by ping ultrasonic movement sensor. Information to be given is in the form of appearance of graduation serial number at LCD and voice call of graduation serial number using MP3 player shield module. Research methodology is done by literature study, observation and testing the spot light. Software design is done using Arduino programming language. The simulation of the ATMega328P microcontroller based of graduation stage spot light can run well following the path that has been determined and the desired information outcome is also appropriate

I Gusti Putu Arka

I Ketut Darminta

I Putu Sendian Wahyu Adi

I Wayan Raka Ardana

Matrix Jurnal Manajemen Teknologi dan Informatika

Directory of Open Access Journals

47  JURNAL MATRIX, VOL. 8, NO. 2, JULI 2018  SIMULASI LAMPU SPOT PANGGUNG WISUDA  BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA328P  I Ketut Darminta1, I Gusti Putu Arka2, I Wayan Raka Ardana3,                                          I Putu Sendian Wahyu Adi4 1,2,3,4Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bali  1darminta@pnb.ac.id  Abstrak: Penelitian  ini bertujuan untuk merancang simulasi lampu spot panggung wisuda yang akan bekerja secara otomatis berbasis mikrokontroler ATMega328P. Lampu spot ini digerakkan oleh motor servo dan dikontrol oleh sensor ultrasonik ping. Informasi yang akan dihasilkan berupa tampilan nomor urut wisudawan pada LCD dan suara panggilan nomor urut wisudawan dengan modul MP3 player shield. Metodologi riset dilakukan dengan studi pustaka, observasi serta pengujian rangkaian lampu spot. Perancangan software dilakukan menggunakan bahasa pemrograman Arduino. Simulasi lampu spot panggung wisuda berbasis mikrokontroler ATMega328P mampu berjalan dengan baik mengikuti jalur yang telah ditentukan dan outcome informasi yang diinginkan juga telah sesuai. Kata kunci: Arduino, Lampu Spot Panggung, Mikrokontroler ATMega328P.   Abstract: This research aims to  design the simulation of graduation stage spot light to work automatically based on the ATMega328P microcontroller. This spot light is  activated by servo motor and  controlled by ping ultrasonic movement sensor. Information to be given is  in the form of appearance of graduation serial number  at LCD and voice call of graduation serial number using MP3 player shield module. Research methodology is done by literature study, observation and testing the spot light. Software design is done using Arduino programming language. The simulation of the ATMega328P microcontroller based of graduation stage spot light can run well following the path that has been determined and the desired information outcome is also appropriate. Keywords: Arduino, Stage Spot Light, ATMegaA328P Microcontroller.  I.  PENDAHULUAN  Era global saat ini menuntut kualitas sumber daya manusia yang handal dan berkreadibilitas pada bidangnya. Untuk menghasilkan sumber daya manusia yang berkompeten, salah satu fokusnya melalui pelaksanaan pendidikan. Pada jenjang pendidikan tinggi, prosesi yang umum dilakukan setelah mahasiswa menamatkan jenjang pendidikan adalah wisuda. Pelaksanaan proses wisuda disiapkan dan direncanakan dengan baik sehingga didapatkan momen yang berharga. Semakin berkembangnya jaman mengakibatkan seluruh perangkat dan peralatan yang berhubungan dalam prosesi wisuda menerapkan kecanggihan teknologi. Salah satu perlengkapan pendukung dalam prosesi wisuda adalah lampu spot. Lampu spot memiliki fungsi untuk memfokuskan sebuah obyek dalam suatu kegiatan penting. Begitu pula dengan kegiatan wisuda, pelaksanaan kegiatan ini melibatkan banyak orang dan menggunakan ruangan yang relatif luas, sehingga penggunaan lampu spot sangat penting untuk memfokuskan calon wisudawan saat berjalan dari bawah ke atas panggung. Lampu spot biasanya dioperasikan secara manual memanfaatkan tenaga manusia sebagai operator hal ini tentu tidak efisien dan efektif dalam hal penggunaan sumber daya manusia.  Sebuah lampu sorot, biasa juga disebut dengan follow spot lamp, adalah sebuah instrumen pencahayaan panggung yang memproyeksikan sebuah sorotan cahaya yang terang kepada sebuah ruang pertunjukan. Lampu sorot dioperasikan oleh seorang operator follow spot yang mengikuti pergerakan obyek pada panggung. Lampu sorot paling sering digunakan pada konser, musikal, dan presentasi skala besar yang menonjolkan sebuah objek yang spesifik, bergerak, dan individual [1]. Untuk itu, dirancang pengoperasian simulasi lampu spot secara otomatis. Perencanaan simulasi lampu spot otomatis memakai sensor gerak pasif ping pada awal jalur untuk meghidupkan lampu spot serta menggerakkan motor servo, sehingga lampu dapat bergerak mengikuti jalur yang telah ditentukan. Pada akhir jalur terdapat sensor gerak pasif ultrasonik guna untuk mematikan lampu spot serta membalik putaran motor servo kembali ke posisi awal [2]. Sensor ultrasonik dapat mendeteksi obyek tanpa terpengaruh pada perbedaan warna benda ataupun kaca dan akan mendeteksi jarak terjauh dari posisi di depan sensor [3]. Perencanaan simulasi lampu spot ini akan menggunakan kontrol IC ATMega328P untuk bagian proses mengolah data yang terukur. Sensor akan mengatur nyala lampu spot dan gerak motor servo, sehingga lampu spot dapat menyala dari awal jalur hingga akhir jalur untuk bergerak memfokuskan calon wisudawan [4], [5]. Hal paling utama dalam pengendalian gerakan menggunakan motor servo adalah waktu pemberian data/lebar pulsa sinyal Pulse Width Modulation (PWM) pada motor servo dimana alat yang dikontrol akan bergerak sesuai dengan posisi perputaran motor servo [6], [7].  Kelebihan penggunaan lampu spot otomatis adalah dapat mendukung tampilan panggung wisuda agar menciptakan suasana yang khidmat. Di samping itu, lampu spot otomatis tidak membutuhkan tenaga operator sehingga lampu spot otomatis akan bekerja DARMINTA, et al.: SIMULASI LAMPU SPOT …   48  secara tepat dan teratur. Penggunaan  MP3 shield sebagai output suara dari sistem akan disampaikan melalui audio headphone [8].   Penelitian ini bertujuan untuk mengaplikasikan sensor ping sebagai masukan untuk mendeteksi obyek yaitu peserta wisudawan serta motor servo sebagai plant yang akan dikendalikannya.  II.  METODE PENELITIAN  Penelitian dilakukan dengan mempelajari referensi dari buku-buku, situs-situs web, datasheet komponen dan rangkaian sensor warna, rangkaian power supply, mikrokontroler ATMega328P dan komponen lainnya yang bersangkutan dengan pembuatan alat, dan nantinya dipakai sebagai acuan dalam pembuatan alat. Kemudian dilakukan pembuatan alat simulasi  yang meliputi langkah-langkah yang dipakai dalam pembuatan alat  untuk memperoleh hasil yang maksimal, mulai dari pembuatan blok diagram  rangkaian, pembuatan skema dan layout rangkaian, proses pemindahan layout ke PCB, proses pelarutan PCB, pemasangan komponen, proses penyolderan, pembuatan flowchart program, dan pembuatan program hingga alat selesai.  Pengujian dilakukan pada rangkaian power supply, mikrokontroler, LCD, rangkaian driver motor, rangkaian sensor gerak pasif ultrasonik, serta rangkaian keseluruhan untuk mengetahui apakah rangkaian telah bekerja sesuai dengan harapan. Pengujian terhadap seluruh sistem yang telah terpasang pada alat, sehingga dapat diketahui apakah alat yang telah dibuat dapat bekerja dengan baik. Gambar 1 berikut menunjukkan perancangan alat simulasi lampu spot panggung wisuda.  Sensor Ping 1Atmega 328PMotor Servo 1Power SupplyMotor Servo 2LCDSensor Ping 3Sensor Ping 2Lampu 2Lampu 1SpeakerPower SupplyMp3 player shield  Gambar 1. Konfigurasi alat   III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1.  Pengujian Rangkaian Sensor Ping   Rangkaian sensor ping ini menggunakan 3 buah sensor, dimana setiap sensor pertama dan kedua akan mendeteksi wisudawan yang akan naik ke panggung berdasarkan genap ganjil.  Sensor pertama mendeteksi wisudawan nomor urut ganjil, sedangkan sensor kedua mendeteksi wisudawan nomor urut genap. Selanjutnya sensor yang ketiga akan mendeteksi wisudawan yang akan turun panggung sekaligus akan mengirim sinyal ke LCD untuk menampilkan nomor urut wisudawan selanjutnya dan ke MP3 player shield untuk memanggil wisudawan nomor urut selanjutnya. Pengujian sensor ping dapat dilakukan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.  VSensor 11   2  3  4PD2(INT0)PD5(T1)ATmega328P+5VReset(PC6)GNDARefAVCC+5V 411182021910PB6(XTAL1)PB7(XTAL2)C1C2Q18 GND7 VCC5VC3Sensor 21   2  3  4Sensor 31   2  3  4VV6PD4(XCK/T0)5PD3(INT1)1617PB3(MOSI/OC2)PB2(SS/OC1B5V5V 5V   Gambar 2. Rangkaian sensor ping  Dari pengujian rangkaian sensor ping yang telah dilakukan, maka diperoleh data hasil pengujian sesuai Tabel 1.   Tabel 1. Hasil pengukuran sensor ping 1  Nomor Vcc  Volt (DC) Trigger Volt (DC)  Echo  Volt (DC) 1  5,03  2,56  2,56  2  5,03  2,56  2,56   Secara prinsip sensor ping akan bekerja dengan memancarkan gelombang dan menangkap kembali setelah ada obyek yang memantulkannya  seperti yang ditunjukkan Gambar 3.    Gambar 3. Sensor ultrasonik  49  JURNAL MATRIX, VOL. 8, NO. 2, JULI 2018   3.2.   Pengujian Rangkaian Motor Servo   Rangkaian motor servo pada alat simulasi ini menggunakan 2 motor servo, dimana motor servo 1 menggerakkan lampu 1 dan motor servo 2 menggerakkan lampu 2. Kerja motor servo mendapat sinyal perintah dari sensor ping dengan delay waktu 13 detik dan sudut kerja 50˚. Hasil pengukuran tegangan motor servo ini ditunjukkan pada Tabel 2 dan Tabel 3.   Tabel 2. Hasil pengukuran motor servo 1  Nomor Sensor 1 (V DC)  Sensor 3 (V DC) Motor Servo 1  (V DC) 1 0  0  0  2 5,03  0  5,02  3 0  5,03  5,02  4 5,03  5,03  5,02  5 0  0  0  6 5,03  0  5,02  7 0  5,03  5,02  8 5,03  5,03  5,02    Tabel 3. Hasil pengukuran motor servo 2  Nomor Sensor 2 (V DC) Sensor 3 (V DC) Motor Servo 2  (V DC) 1  0  0  0  2  5,03  0  5,02  3  0  5,03  5,02  4  5,03  5,03  5,02  5  0  0  0  6  5,03  0  5,02  7  0  5,03  5,02  8  5,03  5,03  5,02   Motor servo 1 dan motor servo 2 bekerja berdasarkan sinyal dari sensor ping 1 dan sensor ping 2 seperti yang ditunjukkan diagram alir pada Gambar  4. Dengan program yang  menetapkan lebar pulsa 100% didapatkan hasil pengukuran dengan osiloskop seperti Gambar 5, sedangkan dengan program yang menetapkan lebar pulsa 25% diperoleh hasil pengukuran menggunakan osiloskop seperti Gambar 6.    StartInisialisasi ProgramHitung WisudawanSensor ping 1 ganjil Sensor ping 2 genapMotor servo 1, lampu spot1 hidupMotor servo 2, lampu spot 2 hidupSensor ping 3 mendeteksi wisudawanMotor servo balik putaranLCD tampilkan,Mp3 player sheild panggil no berikutnyaytSelesaiY YTT Gambar 4. Flowchart simulasi lampu spot panggung          wisuda   Gambar 5. Bentuk gelombang input motor servo              dengan duty cycle 100%. DARMINTA, et al.: SIMULASI LAMPU SPOT …   50   Gambar 6. Bentuk gelombang input motor servo                                dengan duty cycle 25%.  3.3.   Pengujian Rangkaian LCD   Pengujian rangkaian LCD 16 × 2 bertujuan untuk membuktikan kondisi LCD dapat digunakan dengan baik dan dapat menampilkan karakter yang dibuat pada program. Rangkaian pengujian LCD ini ditunjukkan pada Gambar 7.  VLCD1   2  3  4+5VPC4(ADC4)PC5(ADC 5)ATmega328P+5VReset(PC6)GNDARefAVCC+5V2728182021910PB6(XTAL1)PB7(XTAL2)C1C2Q18 GND7 VCC5VC3  Gambar 7. Rangkaian pengujian LCD   Proses pengujian LCD dapat dilakukan dengan menyiapkan alat ukur AVO meter dan alat tulis, melakukan upload program LCD menggunakan program Arduino IDE, menghubungkan pin mikrokontroler ke pin data LCD dan mengamati kerja LCD. Selain itu, dilakukan juga pengukuran dengan AVO meter pada pin LCD (Vcc, GND, SDA, dan SCL), pengukuran dengan AVO meter pada pin LCD (Vcc dan GND) saat rangkaian mendapat logika high dan low serta mencatat data yang diperoleh saat proses pengujian.   Dari pengujian rangkaian LCD selanjutnya diperoleh data hasil pengujian seperti pada Tabel 4.  Tabel 4. Hasil pengukuran LCD   Nomor Sensor 3 (V DC) Pin 27  (V DC) Pin 28  (V DC) 1 0  0  0  2 5,03  5,03  5,03  3 5,03  5,03  5,03  4 5,03  5,03  5,03  5 5,03  5,03  5,03  6 0  0  0  7 5,03  5,03  5,03  8 5,03  5,03  5,03  9 5,02  5,02  5,02  10 5,03  5,03  5,03    3.4.   Analisis Data  3.4.1.  Rangkaian Sensor Ping   Pengukuran dan data yang diperoleh dari sensor ultrasonik pada keadaan tidak mendeteksi wisudawan adalah mengeluarkan logika low (0) dengan nilai tegangan 0,00 V DC. Sedangkan pada saat sensor ultrasonik mendeteksi wisudawan, menghasilkan keluaran berlogika high (1) dengan nilai tegangan     5,03 V DC. Untuk jarak jangkauan dari sensor ultrasonik dengan jarak 1 – 10 cm, sensor ini masih mendeteksi dengan keluaran yang dihasilkan berlogika high (1) dan nilai tegangan rata - rata sebesar                5,02 V DC. Pada jarak 11 cm, sensor ultrasonik tidak dapat mendeteksi wisudawan karena sudah diatur pada program jarak baca sensor sampai 10 cm.   3.4.2.  Rangkaian Motor Servo   Setelah mikrokontroler menerima sinyal dari sensor ping,  selanjutnya mikrokontroler memberi sinyal ke motor servo dengan duty cycle 25%, sesuai dengan Gambar 6, untuk menghasilkan pergerakan lampu spot dengan sudut 50˚.   3.4.3.  Rangkaian LCD   Pengukuran dan data yang diperoleh pada rangkaian LCD menunjukkan bahwa rangkaian LCD dapat bekerja baik  untuk mendukung kinerja simulasi lampu spot panggung wisuda berbasis mikrokontroler ATMega328P.  IV. KESIMPULAN  Berdasarkan pembahasan dan analisis mengenai simulasi lampu spot panggung wisuda berbasis mikrokontroler ATMega328P, maka dapat disimpulkan bahwa hasil perancangan rangkaian simulasi lampu spot panggung wisuda berbasis mikrokontroler ATMega328P dapat dibuat dengan rangkaian sensor menggunakan 3 buah sensor ultrasonik untuk mendeteksi wisudawan.   Sensor ping pertama mendeteksi wisudawan nomor urut ganjil dengan nyala lampu 1 yang digerakkan oleh motor servo 1. Sensor ping kedua 51  JURNAL MATRIX, VOL. 8, NO. 2, JULI 2018  mendeteksi wisudawan nomor urut genap dengan nyala lampu 2 yang digerakkan oleh motor servo 2. Dengan memberikan lebar pulsa yang tepat motor servo akan dapat bergerak ke posisi yang diinginkan (50o).  Sensor ping ketiga secara khusus berfungsi untuk membalik putaran kedua motor ke posisi start kemudian memberikan informasi ke LCD untuk menampilkan nomor urut wisudawan dan MP3 player shield untuk memanggil nomor urut wisudawan selanjutnya.   UCAPAN TERIMA KASIH  Penulis menyampaikan terima kasih kepada staf Lab. Mikroprosesor & Sistem Kontrol, Politeknik Negeri Bali yang telah mendukung penelitian ini serta editor  dan reviewer Jurnal Matrix atas publikasi artikel ini.   DAFTAR PUSTAKA [1]  Noveramadya, M.Y. (2015). Kendali Nirkabel Lampu Sorot Panggung Menggunakan Metode Perhitungan Geometrik. e-Proceeding of Engineering, 2011 - 2018. [2]  Kuncoro, E.A., Haskari, F.A. & Pratama, A.P. (2016). Aplikasi Penggunaan Sensor Ultrasonik Tipe Ping Untuk Menentukan Kematangan Tempe Pada Saat Fermentasi Berdasarkan Ketebalan Tempe. Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI, C33 – 38. [3] Pratama, H., Haritman, E. & Gunawan. T. (2012). Akuisisi Data Kinerja Sensor Ultrasonik Berbasis Sistem Komunikasi Serial Menggunakan Mikrokontroler ATMega32, Electrans, 11(2), 36-43.  [4] Darminta, I K., Sukarma, I N. &  Budiawan, I M. (2017). Simulasi Pemisah Kematangan Buah Jeruk Berdasarkan Warna Berbasis Mikrokontroler ATMega328P. Matrix, 7(2), 27-31.  [5] Kadir, A. (2013). Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Programnya Menggunakan Arduino, Yogyakarta: Penerbit Andi.  [6] Sudarmanto, & Cahyani, A. (2007).  Perancangan Sistem Pengendalian Motor Servo Pada Robot Berkaki Menggunakan Mikrokontroler PIC 16F84, Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi (SNATI), P33 – P36.  [7] Andani, Christoforus, Y.,  Zakariah, I. & Husnah, A.N. (2011), Sistem Kendali Servo Posisi Dan Kecepatan Motor Dengan Programmable Logic Control (PLC), Foristek, 1(2), 102-112.  [8] Sasmito, A.,  Fitriyah, H., & Ichsan, M.H.H. (2018),  Penerapan Desain Interaksi Pada Perancangan Kalkulator Sederhana Untuk Tunanetra,  Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, 2(7), 2594-2602.        

SIMULASI LAMPU SPOT PANGGUNG WISUDA BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA328P

http://ojs.pnb.ac.id/index.php/matrix/article/download/827/792

SIMULASI LAMPU SPOT PANGGUNG WISUDA BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA328P

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Directory of Open Access Journals