## PENGATUR LAMPU LALU LINTAS SISTEM DIGITAL BERBASISKAN MIKROCONTROLER

## Oleh Suryadi
Staf  Pengajar Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang

## ABSTRACT
traffic  light  still  uses  analog  system  with  discrete  component.  This  technology  has many disadvantages for example difficulty in maintenance and repair, display only to lamp without  counter  and  no  control  for  delay  in  normal  hours  or  rush  hours.  These  can  be cause traffic jam and accident.
To solve this problem, traffic light system is completed by digital system and buzzer using microcontroller AT89C51. The observation result to prototype at laboratory in Polytechnic State of Padang show this system can be implemented to real condition.
Keyword: traffic light, buzzer, prototype
PENDAHULUAN Traffic light yang diterapkan pada saat  sekarang  ini  masih  menggunakan sistem konvensional
dengan menggunakan  komponen  diskrit  seperti transistor  resistor  relay,timer  dan  lain- lainnya  yang hanya menampilkan lampu lalu  lintas  tanpa    adanya  pencacah  dan pengaturan  perbedaan  waktu  untuk keadaan  kendaraan  padat  dan  normal,
ditambah  lagi  apabila  terjadi  kerusakan pada  salah  satu  komponen  pada  modul lampu  lalu  lintas  tersebut  akan menambah  permasalahan  menjadi  rumit karena  perbaikan  dan  pemeliharaan  dari sistem  konvesional  tersebut  sangat  sulit sehingga kejadian ini dapat menyebabkan  kemacetan  dan  bahkan kecelakaan.
terutama sekali di persimpangan yang padat kendaraan.
Gambar.1 Skema persimpangan jalan.
Traffic  light  ini  tercipta  karena semakin  tingginya  tingkat  mobilitas penduduk pada suatu daerah. Banyaknya pengguna  jalan  dari  berbabagai  jenis kendaraan yang membutuhkan keselamatan saat melewati persimpangan jalan,  membuat  orang  terus  berupaya untuk  merancang    suatu  sistem  traffic light  yang  dapat  meringankan  beban polisi  dalam  mengatur  kelancaran  arus lalu lintas dan menjaga keselamatan bagi pengguna jalan. Karena  pentingnya  keselamatan dan kelancaran lalu lintas bagi pengguna jalan  terutama  di  persimpangan,  maka penulis  mencoba  untuk  membuat  traffic light  dengan  sistem  digital  berbasiskan Mikrokontroler  untuk  meningkatkan tingkat  keselamatan  dan  kelancaran  arus lalu lintas.

## METODE PENYELESAIAN
Sejumlah  teknik  telah  dicoba untuk  mengatur  masalah  lalu  lintas  di persimpangan jalan (perempatan) dimulai  dari  menggunakan  manusia seperti  Polisi  lalu  lintas  dari  cara  ini banyak  kelamahan  yang  terjadi    salah satunya  adalah  tidak  bisa  bekerja  secara terus  menerus    (selama  24  jam)  dan selalu  mempunyai  kecendrungan  dalam bertindak.
Suatu metode penggunaan lampu diatur secara manual  dimana warna sinar lampu  untuk  menandakan  boleh  jalan, bersiap-siap  atau  berhenti  contohnya adalah  sinar  lampu  warna  hijau  ,kuning dan  merah  yang  mana  waktu  hidupnya
lampu  diatur  tetap  secara  bergilir    oleh operator  cara ini juga banyak ditemukan kelemahannya    diantaranya  adalah pengaturan  waktu  yang  kaku    serta membutuhkan peralatan yang besar  dan sulit  untuk  melakukan  perawatan  dan perbaikan.
Pada  umumnya  lampu  lalu  lintas untuk  persimpangan  jalan  yang  ada sekarang  ini  di  Sumatera  Barat  adalah sistem  analog  yang    pengaturannya tanpa  operator  (otomatis)  dengan referensi waktu yang dibuat menggunakan  komponen  diskrit    yang dirangkai  diatas  papan  rangkaian kemudian  digabung  dengan  komponen tambahan  seperti  Timer,  relay  dan  lain- lain    sistem  analog  otomatis  ini  juga banyak  kelemahannya  membutuhkan tempat  yang besar dan  biaya pembelian, perawatan  perbaikannya  sulit.
Makalah  ini  mepresentasikan pembuatan  alat  yang  praktis  dan  andal yang dikembangkan untuk menyelesaikan problem pengaturan  lalu lintas dipersimpangan jalan mengunakan komponen terpadu Microcontroler dengan sistem digital yang ekonomis dan handal.

## FORMULASI PERMASALAHAN
Dalam  membuat  suatu  sistem (alat)  perlunya  perancangan  yang  teliti tentang  apa  yang  akan  dibuat perancangan  dan  sistimatika  yang  baik akan  memberikan  kemudahan  dalam proses pembuatan alat.
Blok Diagram Traffic Light
Gambar 2. Blok diagram traffic light
Pada  Blok  diagram  diatas  dapat diterangkan  bahwa  rangkaian  kontrol MC1 merupakan pengontrol utama  yang memiliki  output  berupa    tampilan  jam digital, dan tampilan pada jam digital ini sebagai  data  pembanding  untuk  kontrol Traffic  Light  serta  input  bagi  ISD (Information  Storage  Device).  MC  pada rangkaian  jam  digital  akan  memberikan inisialisasi  kepada  MC  rangkaian  traffic light  atas  tiga  macam  keadaan  yaitu normal,  padat,  dan  malam.  Selanjutnya dikirimkan  pada  rangkaian  kontrol  MC2 yang  merupakan  pengontrol  utama  dari rangkaian  traffic  light  yang  memiliki output  berupa  lampu  traffic  light  serta tampilan  seven  segmen  sebagai  peraga dari pencacah.

## 1.  Rangkaian Kontrol Traffic Light
Untuk  pengontrolan  traffic  light ini  digunakan  Mikrokontroler  AT89C51 yang  telah  deprogram  terlebih  dahulu.
Rangkaian ini akan di desain pada sebuah
PCB  dengan  memakai  konektor  sebagai penghubung  per  bloknya.  Rangkaian  ini akan  diusahakan  serapi  dan  seefisien mungkin sehingga tidak terlalu memakan tempat.
Gabar 3.  Kontrol  Traffic  Light  dan  Jam Digital

## 2. Rangkaian  Serial  Input  Paralel
Output Rangkaian  lampu  traffic  light
yang digunakan, juga dilengkapi oleh IC 74LS164  yang  dimanfaatkan  sebagai shift register, yang memiliki output
paralel  dengan  sistem  menggeser  satu- satu atau dikenal dengan serial input dan paralel output. Mokrokontro ler (MC 1) Mokrokontro ler (MC 2) Tampilan jam digital dengan 7 segment Suara peringatan dengan ISD Time r Normal Time r Padat Time r Malam Lampu Merah Lampu Kuning Down counter dengan 7 Segment Lamp u Hijau Down counter dengan 7 segment Rangkaian kontrol Jam digital Rangkaian kontrol traffic light

## Gambar 4. Rangkaian serial input paralel output

## 3. Rangkaian  Suara  Peringatan  (ISD Kit)
Pada rangkaian suara ini digunakan  ISD (Information  Storage  Device)  yang merupakan salah satu dari komponen elektronika  yang  memiliki  sebuah Single-Chip    (  CMOS  ).  Dalam perkembangannya Chip  ini  dapat digunakan  untuk  record  /  play  back, dengan  durasi  waktu  yang  cukup bervariasi. Seri dari ISD 2500 ini sangat ditentukan  oleh  durasi  waktu  yang digunakan pada suatu sistem.
QA QB QC QD QE QF QG QH QA QB QC QD QE QF QG QH 1 2 9 8 1 2
9 8
CLK CLR A B A B CLK CLR

## 4.   Tahap Software
Adapun algoritma program pengendali traffic light ditunjukan dalam flowchart dibawah ini.
Gambar 6. Algoritma program unit pengendali traffic light Start Aktifkan Clock Prog. Malam Run P3 = 1H P3 = 2H P3 = 0H I nisialisasi Jam Prog. Normal Run Prog. Padat  Run Prog. Malam Run T T T Y Y Y A START Aktif kan Clock Main Program Run
Data Seg ment 04:30  & 08:00 Data Segment 06:00 & 17:00 Data Segment 22:00 Akti fkan Suara A P3=1H Akti fkan Suara B P3=2H P3= 0H Y Y Y T T T A

## HASIL
Pada  Lampu  lalu  lintas  (traffic light)  dengan  sistem  waktu  digital  dan suara peringatan ini dibuat dalam bentuk
Miniatur digunakan dua buah Mikrokontroler  AT89C51  yaitu  satu buah  untuk  pengontrolan  jam  digital beserta  ISD  kit  dan  satu  lagi  untuk pengontrolan  traffic  light.  Jam  digital digunakan  sebagai  alat  peraga  untuk menunjukkan  waktu  dan  sebagai pengatur  timer  traffic  light  itu  sendiri. Timer  ini  dapat  diatur  sesuai  dengan waktu yang diinginkan, pada perancangan traffic light ini digunakan 3 aturan waktu yaitu: 1. Kondisi padat berlaku dari pukul 06.00 s/d  08.00, dan pukul 17.00 s/d 19.30.
2. Kondisi malam berlaku dari pukul
22.00 s/d 04.30.
3. Selain dari kondisi diatas adalah kondisi normal.
Dengan  adanya  pengaturan  timer ini,  maka  lampu  traffic  light  akan menyala  menurut  keadaan  waktunya, sehingga nyala lampu akan berbeda pada setiap  kondisi  yang  akan  mengurangi resiko  kemacetan  dan  kecelakaan  pada persimpangan. Untuk  kondisi  lampu untuk tiap simpangnya dapat dilihat pada Table dibawah ini.
Tabel 1. Keadaan lampu di tiap-tiap simpang
Untuk tampilan hitungan waktunya  digunakan  seven  segment sebagai  peraga.  Pada  seven  segment  ini akan  ditampilkan  lamanya  waktu  suatu lampu  hidup  baik  itu  lampu  merah maupun lampu hijau. Untuk hitungannya menggunakan  hitungan  mundur  (down counter).  Tampilan  waktu  pada  seven segment ini akan berjalan secara otomatis menurut  warna  lampu  dan  situasi.  Pada saat  lampu  merah  sedang  hidup,  maka secara  otomatis  akan  terdengar  suara peringatan yang
mengingatkan pengendara untuk selalu berhati-hati dan mematuhi  peraturan  lalu  lintas  agar terhindar dari kecelakaan.

## KESIMPULAN
Berdasarkan Percobaan yang dilakukan  dalam  bentuk  miniatur traffic light sistem  digital  dengan  suara peringatan  menggunakan  mikrokontroler di  laboratorium  Politeknik  Universitas andalas, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Besar tegangan picu untuk mikrokontroler sebesar   4.5 Vdc – 5 Vdc,  sedangkan  besar  tegangan output  untuk  aktif  tinggi  dari mikrokontroler  adalah  4V - 5V  dan untuk aktif rendah berkisar 0V - 2V.
2. Traffic  light  ini  dapat  membantu proses  kelancaran  arus  lalu  lintas pada  persimpangan,  baik  pada
Keadaan Simp. I Simp. II Simp.III Simp. IV Normal Hijau
10 Merah 12 Merah 24 Merah 36 Padat Hijau 20 Merah 22 Merah 44 Merah 66 Malam Kuning On /off Kuning On / off Kuning On / off Kuning On / off
keadaan  ramai,  normal  maupun malam hari.
3. Dengan  adanya  tampilan  pencacah untuk  lama  hidupnya  lampu  traffic light,  maka  pengendara  dapat mengetahui  kapan  suatu  lampu  itu akan  hidup  atau  mati,  sehingga pengendara  tidak  lengah  yang  dapat menyebabkan
kemacetan dan
kecelakaan. 4. Suara  peringatan  tertib  lalu  lintas yang  disampaikan  melalui  ISD, bertujuan untuk mengingatkan kembali  pengendara  agar  selalu mematuhi ketertiban lalu lintas.

## Keterbatasan
Miniatur  traffic  light  dengan sistem  digital  dan  suara  peringatan menggunakan  mikrokontroler  ini  hanya khusus  untuk  4  simpang  dan  4  arah. Pengaturan  lama  hidupnya  lampu  telah diprogram terlebih dahulu pada mikrokontroler  traffic  light,  sehingga untuk  merubah  lama  hidupnya  lampu harus diprogram ulang.
Karena  rangkaian  pada  alat  ini hanya  untuk  miniatur,  maka  untuk penyampaian suara peringatan digunakan speaker kecil  tanpa  alat  pendukung lainnya,  sehingga  suara  yang  dihasilkan kurang bersih. Maka untuk keadaan yang sebenarnya harus ditambahkan rangkaian pendukung yang berkualitas.

## SARAN
Pada  pembuatan  miniatur  ini  ada beberapa saran
yang dapat dikemukakan  untuk  kesempurnaan dan  pengembangan  masa  mendatang antara lain:
1. Agar  alat  ini  lebih  efisien  lagi  maka sebaiknya  untuk  pengaturan  lama waktu  hidup  lampu  yang  akan digunakan  bisa  diatur  hanya  dengan menggunakan  saklar  tanpa  harus memprogram
ulang. Untuk perubahan  itu  cukup  dengan
menambahkan program untuk inputan saklar.
2. Karena rangkaian pada alat ini hanya untuk miniatur, maka untuk rangkaian  ISD  harus  ditambahkan dengan  alat  perekam  dan  pengeras yang berkualitas.
3. Pada keadaan yang sebenarnya, untuk rangkaian  lampu  harus  ditambahkan rangkaian  relay  (  Lampiran  2  )  dan menukar  lampu  traffic  light  dengan lampu  neon  atau  susunan  LED  yang telah  dirancang.  Untuk  pemakaian relay sebaiknya digunakan relay yang bermutu  tinggi  seperti  HKE  yang memiliki ampere besar.

## DAFTAR PUSTAKA
Ibrahim, K.F., 2001, Teknik Digital Ed. I Yogyakarta : Andi Malvino., 1994, Prinsip-Prinsip Elektronika  Ed.  III , Jakarta  :
Erlangga Putra, Agfianto Eko., 2004, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/53 Teori dan Aplikasi Ed. II , Yogyakarta :Gava Media
Setiawan, Rachmad., 2006, Mikrokontroler MCS-51 Ed.I , Yogyakarta : Graha : Ilmu http://www.fairchildsemi.com/ MC7805 http:// www.innovativeelectronic.com http:// www.preliminarydatasheet.com /ISD