## RANCANG BANGUN PENGAMAN MOBIL BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 DENGAN APLIKASI TELEPON SELULER SEBAGAI INDIKATOR ALARM
Bambang Tri Wahyo Utomo, S.Kom Pri Hadi Wijaya

## ABSTRAKSI
Disini akan dibahas mengenai sebuah pengaman mobil yang memanfaatkan mikrokontroler AT89S51 untuk  mengendalikan  rangkaian  alat  pengaman  mobil  itu  sendiri.  Peralatan  yang dikendalikan  oleh  mikrokontroler  AT89S51  yaitu  berupa  rangkaian  kunci  setir,  mesin, alarm dan sensor . Pembuatan alat ini digunakan untuk mengurangi tindak pencurian yang terjadi pada saat kita memarkir  mobil  ketika  tidak  memakainya,  dan  pada  saat  itu  kita  tidak  bisa  memantau  keberadaan mobil  secara  langsung.  Untuk  itu  pembuatan  alat  ini  diharapkan  bisa  untuk  mengurangi  resiko mobil hilang karena tindak pencurian
Sebuah keypad digunakan  untuk  memberikan inputan pada mikrokontroler untuk diterjemahkan  menjadi  output  yang  digunakan  untuk  mengendalikan  rangkaian  alat  pengaman mobil,  rangkaian  alat  pengaman  mobil  ini  dikendalikan  melalui  kaki pin mikrokontroler yang terhubung  dengan driver  relay yang  terhubung  juga  dengan  rangkaian  pengaman  mobil  (  mesin, kunci setir, sensor dan mesin ).
Selain keypad juga  digunakan  sebuah hanphone dalam  rangkaian alarm untuk  melakukan panggilan  ( misscall )  apabila  terjadi  pengrusakan  pada  rangkaian  kunci  setir  ( sensor ), sensor ini terlelak  dirangkaian  kunci  setir  dimana  apabila  rangkaian  kunci  setir  dirusak  maka  akan mengaktifkan sensor yang  akan  menjadi  inputan  pada mikrokontroler.  Inputan ini  akan diterjemahkan menjadi output berupa pengaktifan alarm yang berupa handphone untuk melakukan panggilan kenomer kita yang sudah disimpan didalam memori handphone.
Kata kunci : mikrokontroler, AT89S51, alarm, sensor, input, output, keypad handphone, miscall.

## PENDAHULUAN

## 1. Latar Belakang
Pemenuhan  kebutuhan  hidup  merupakan  hal  yang  sangat  penting,  khususnya  pemenuhan kebutuhuan  pokok.  Sejak  Indonesia  mengalami  krisis  moneter  ditambah  dengan  kenaikan  harga barang  serta  sulitnya  lapangan  pekerjaan,    pemenuhan  kebutuhan  hidup  sulit  terpenuhi  sehingga menyebabkan banyak terjadi tindak kriminal. Dewasa ini tindak kriminal yang sering terjadi adalah pencurian  kendaraan  bermotor  (curanmor).  Tentunya  hal  ini  meresahkan  masyarakat,  dan  perlu untuk  dicari  pemecahan  dari  masalah  ini.  Salah  satu  pencegahan  tindak  pencurian  kendaraan bermotor ini adalah dengan menggunakan alat yang memanfaatkan teknologi yang ada sekarang ini. Alat  ini  berfungsi  sebagai  pengamanan  mobil  dengan  menggunakan  mikrokontroler,  keypad  dan sinyal  telepon  selular.  Selain  pada  mobil,  alat  ini  juga  dapat  diimplementasikan  pada  jenis kendaraan bermotor yang lainnya. Contoh sepeda motor.

## 2. Rumusan Masalah
a. Bagaimana  mewujudkan  suatu  pengaman  mobil  yang  mampu  untuk  mengurangi  tindak pencurian.
b. Bagaimana merancang perangkat keras alat pengaman mobil menggunakan mikrokontroler serta dengan media telepon seluler
c. Bagaimana  membuat  perangkat  lunak  alat  pengaman  mobil  menggunakan  mikrokontroler serta dengan media telepon seluler
3. Batasan Masalah
a. Tidak membahas komunikasi data dan pensinyalan telepon seluler.
b. Tidak membahas sistem mekanik mobil secara keseluruhan, hanya pengaktifan mesin mobil.
c. Tidak membahas catu daya
d. Tidak membahas program.
4. Tujuan
a. Mengembangkan dan meningkatkan keterampilan serta kreatifitas diri sesuai dengan pengetahuan yang diperoleh.
b. Menambah wawasan, pengetahuan dan pengalaman sebagai generasi yang dididik untuk nantinya terjun dalam masyarakat terutama di lingkungan teknologi komputerisasi.
5. Metode Penelitian
a. Metode  kepustakaan,  yaitu  penulis  melakukan  studi  literatur  tentang    permasalahan  yang ada melalui perpustakaan dan internet.
b. Metode  percobaan,  yaitu  penulis  melakukan  berbagai  percobaan  yang  berkaitan  dengan peralatan yang penulis buat di laboratorium Hardware.
c. Metode  perencanaan  dan  perancangan  alat,  yaitu  penulis  membuat  alat  dengan menggabungkan berbagai data dan rangkaian yang penulis dapatkan.

## TINJAUAN PUSTAKA

## 1. Mikrokontroler AT89S51
Sebagai  pusat  pengolah  data  digunakan  mikrokontroler  AT89S51.  Mikrokontroler  AT89S51 yang diproduksi oleh  ATMEL Company merupakan salah satu anggota keluarga dari MCS-51. IC jenis  ini  berorientasi  pada  kontrol  yang  dapat  diprogram  ulang.  Mikrokontroler  AT89S51 mempunyai karakteristik utama sebagai berikut:
a. CPU dengan lebar data 8 bit
b. Prosesor Boole untuk operasi logika 1 bit
c. Ruang memori program sebesar 64 k byte
d. Ruang memori data sebesar 64 k byte
e. EPROM sebesar 4 k byte untuk memori program pada chip
f. RAM sebesar 256 byte untuk memori data pada chip
g. 32 jalur bidirectional (dapat digunakan sebagai masukan atau keluaran) dan setiap jalur bit dapat dialamati
h. 2 buah counter/timer 16 bit
i. UART (Universal Asyncronous Receiver Transmitter) full duplex
j. 5 jalur interupsi dengan 2 tingkat prioritas yang dapat diprogram
k. Osilator internal terdapat dalam chip
Gambar Diagram Blok MCS-51  Sumber : Atmel, 1997 : 4 – 30
Tabel Deskripsi pin
Sumber : Nalwan, 2003 :2
Perbedaan mendasar  antara berbagai  tipe mikrokontroler keluarga MCS-51 terletak pada kapasitas memori RAM dan ROM internal.

## 2. Organisasi Memori AT89S51
a.   Memori data internal
Pada mikrokontroler AT89S51 terdapat internal memori data yang dialamatkan dengan lebar 1 b yte . Lower 128 (00H-7FH)  terdapat pada semua anggota MCS-51. Pada lower 128 lokasi memori terbagi atas 3 bagian :
1. Register Bank 0 - 3 :
32 byte terendah  terdiri  dari  4  kelompok  (bank)  register,  di  mana  masing-masing kelompok  register  itu  berisi  8  register  8  bit  (R 0 -  R 7 )  yang  masing-masing  kelompok register dapat dipilih melalui register PSW (Program Status Word) .
2. Bit Addressable
16  bit  diatas  kelompok  register  tersebut  membentuk  suatu  lokasi  blok  memori  yang dapat dialamati mulai dari 20H sampai 2FH.
3. Scratch Pad Area
Dimulai  dari  alamat  30H  sampai  7FH  yang  digunakan  untuk  inisialisai  alamat  bawah dari stack pointer .
b. Memori Data Eksternal
Untuk  mengakses  memori  program  eksternal,  pin  EA  dihubungkan  ke ground .  16  jalur input/output  (pada  port  0  dan  port  2)  difungsikan  sebagai  bus  alamat.  Port  0  mengeluarkan alamat rendah (A 0 - A 7 ) dari pencacah program ( Program Counter ).

## 3. Masukan dan keluaran Mikrokontroler AT89S51
Mikrokontroler  AT89S51  dilengkapi  dengan  4  buah port dua  arah  ( bidirectional )  untuk saluran masukan dan keluaran masing-masing sebesar 8 bit. Saluran-saluran ini juga dapat dialamati per bit. Port 1 dan port 3 berfungsi sebagai saluran masukan/keluaran multi fungsi. Jika dibutuhkan port 3 mempunyai fungsi khusus seperti yang ditunjukkan pada Tabel.
Tabel Fungsi Khusus Port 3
Nama Pin Fungsi Khusus Port 3.0 RxD (port masukan serial) Port 3.1 TxD (port keluaran serial)
Port 3.2 INT0 (masukan interupsi eksternal 0) Port 3.3 INT1 (masukan interupsi eksternal 1) Port 3.4 T0 (masukan pewaktu eksternal 0) Port 3.5 T1 (masukan pewaktu eksternal 1) Port 3.6 WR (sinyal tulis memori data eksternal) Port 3.7 RD (sinyal baca memori data eksternal) Sumber : Atmel, 1997 : 4 – 31 4. Reset
Reset  dilaksanakan  dengan  memberikan  logika high paling  sedikit  dua  siklus  mesin  (24 periode  osilator)  pada  penyemat  RST  pada  saat osilator sedang  berjalan.  Mikrokontroler  akan memberikan  respons  dengan  membangkitkan  sinyal  reset  internal,  yang  akan  mereset  kerja keseluruhan  mikrokontroler  serta  mereset  seluruh  register  yang  terdapat  dalam  mikrokontroler. Rangkaian Power On Reset ditunjukkan dalam Gambar 2.2.
Gambar Rangkaian reset Sumber : Nalwan, 2003 :28

## 5. Konfigurasi Pin
Mikrokontroler AT89S51 mempunyai 40 pin, susunan masing-masing pin dapat dilihat pada Gambar dibawah ini:
Gambar Susunan pin pada AT89S51 Sumber : Atmel, 1997 : 4- 29

## 6. Keypad
Cara  kerja  keypad  adalah  dengan  menekan  tombol  satu  persatu  sesuai  dengan  angka  yang diinginkan. Misalkan  tekan tombol angka 1, maka  yang aktif adalah angka 1. begitu juga   dengan cara kerja tombol-tombol yang lain.

## PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

## 1. Blok Diagram
Gambar Blok diagram perancangan alat

## 2. FlowChart Cara Kerja Pengaman Mobil
Inisialisasi - Port AT89S51 Read Keypad END START Password = “4*” Password = “8888” Membuka kunci keypad Membuka Kunci Setir Y Y T T Password = “7777” Mengunci setir Password = “****” Mengunci Keypad Y Y T T
3. Keypad

## Gambar Perancangan keypad

## 4. FlowChart Cara Kerja Sensor
START Read sensor END Sensor error Sensor tidak error T Y Y Alarm Inisialisasi - Port AT89S51 T

## 5. Mikrokontroler
Mikrokontroler  berfungsi  untuk  merespon  dan  mengolah  data  yang  berasal  dari  input.  Input mikrokontroler berupa keypad dan sensor. Sedangkan outputnya berupa telepon seluler, kunci setir, dan  mesin.  Perancangan  program  mikrokontroler  untuk  mengolah  input  dari  keypad  sebagai password  untuk  mengaktif  atau  tidaknya  kunci  setir  sedangkan  input  sensor  digunakan  untuk mengaktifkan  alarm  (telepon  seluler)  dan  memutus  arus  ke  mesin.  Pada  program  dengan  sensor digunakan  sistem  interupsi  karena  aktif  tidaknya  sensor  tidak  dapat  ditentukan  atau  hanya  terjadi sewaktu-waktu.

## Gambar Perancangan mikrokontroler
Tabel Pin mikrokontroler dan aplikasi
6. Antarmuka Mikrokontroler Dengan Rangakaian  Driver Relay
Gambar Antarmuka mikrokontroler dengan rangkaian driver relay
Gambar Aplikasi relay untuk telepon seluler
Gambar Antarmuka Mikrokontroler dengan rangkaian kunci setir
Gambar Antarmuka mikrokontroler dengan rangkaian mesin Spesikasi relay yang dibutuhkan adalah sebagai berikut tegangan 12V DC dan arus sebesar 50 mA. Pada rangkaian yang ditunjukkan pada gambar Aplikasi relay untuk telepon seluler diatas arus pada  relay  merupakan  arus  kolektor  (I C )  sehingga  I C dirancang  sebesar  arus  relay  50mA.  Karena tipe  transistor  BC141  memiliki  nilai  penguatan  (hfe)  sebesar  63  kali  yang  ditunjukkan  Tabel Referensi BC 141, maka membutuhkan I B sebesar 0,79 mA.
Gambar Rangkaian driver pada saat pin berlogika 1 Sesuai  dengan  Gambar  Antarmuka  mikrokontroler  dengan  rangkaian  driver  relay  diatas, maka  analisa  pin  mikrokontroler  pada  kondisi  1  (high)  [I OH =  60  uA;  V OH =  2,4V]  maka  I B merupakan I OH + I RB sehingga I RB yang dibutuhkan sebesar 0.79 mA. 0.79 mA diperoleh dari IC = IB.Hfe. Untuk menentukan nilai RBdiperoleh dari persamaan :
V CC = I B . R B + V BE [V BE = 0,7V) R B = 5 / 0.79 + 0.7 = 7.03 ohm Dari perhitungan di atas maka nilai RB yang dibutuhkan sebesar 7.03 ohm.
Gambar Rangkaian driver relay pada saat pin berlogika 0
maksimum arus yang masuk pada pin berlogika 0 tidak boleh lebih dari 10mA. Sedangkan analisa pada saat pin mikrokontroler pada kondisi 0 (low) [V OL = 0,24V ; I maks = 10mA] yang ditunjukkan pada Gambar diatas adalah sebagai berikut:
Dengan menggunakan persamaan : V CC = I RB . R B + V OL 5     = I RB. 7.03 + 0,24V I RB =   5 \ 7.03 + 0.24V = 0.95 mA Dari perhitungan diatas nilai I RB diperoleh sebesar  0.95 mA. Dengan nilai  0.95 mA maka arus ini tidak merusak pin mikrokontroler karena  kelebihan arus.
Tabel Referensi BC 141
Sumber : Atmel, 1997 : 4 – 31

## 7. Antarmuka Mikrokontroller Dengan Rangkaian Sensor
Gambar Antarmuka mikrokontroler dengan rangkaian sensor.
Antarmuka  mikrokontroler  dengan  rangkaian  Sensor  yaitu  apabila  rangkaian  ground  yang ada  di  basis  pada  Gambar  3.12    diputus  maka  hal  ini  akan  memberikan  inputan  berupa  logika    0 pada port 3.2 untuk melakukan interupsi yang digunakan untuk mengaktifkan alarm yang ada pada port p1.0.
Gambar Rangkaian sensor ketika aktif.
Dalam  hal  ini  rangkaian  sensor  akan  menghasilkan  logika  0  apabila  nilai  V  P.32  =  VCE (bernilai 0). nilai ini akan diperoleh dari:
VCC = VC + VCE 5 = I C . R C + 0 5 = 0.01 . Rc + 0 RC  = 500 ohm
VCC = VB + VCE 5 = I B . R B + 0.7 5 = ( 0.25 . 10 -4 ) = 17200 ohm Jadi  agar  diperoleh  VCC  =  VCE,  maka  perlu  dicari  besar  RC  dan  RB  dengan  cara menggunakan persamaan diatas.
Gambar Rangkaian sensor ketika  tidak aktif Pada  gambar  diatas  arus  mengalir  dari  VCC  ke  ground  yang  ada  pada  rangkaian  sensor Sehingga pin P3.2 tidak aktif (sensor dalam keadaan tidak aktif).
Tabel Referensi BC 108B
Sumber : Atmel, 1997 : 4 – 31
8. Antarmuka Mikrokontroller Dengan Rangakaian Reset

## Gambar Rangkaian reset
Prinsip kerja reset terjadi dengan adanya logika 1 selama minimal 2 cycle pada kaki reset. Setelah  kaki  reset  kembali  low,  mikrokontroler  menjalankan  alamat  dari  0000H.  Kondisi  pada internal  RAM  tidak  terjadi  perubahan  selama  reset.  Pada  rangkaian  gambar  Jika  tombol  reset ditekan  reset  akan bekerja secara manual,  aliran arus akan mengalir dari VCC melalui R1 menuju kaki reset.tegangan pada kaki reset atau VR2 akan berubah menjadi
VR2 = 8.2K.5V \ 100R + 8.2K = 4.94 volt
Tegangan  pada  kaki  reset  menyebabkan  kaki  ini  berlogika  1  pada  saat  saklar  tersebut ditekan. Saat tombol reset dilepas, aliran arus dari dari VCC melaui R1 akan terhenti dan tegangan pada  kaki  RST  akan  turun  menuju  ke  nol  sehingga  kaki  ini  berubah  menjadi  0  dan  proses  reset selesai.

## PENUTUP
1. Kesimpulan
a. Pengaman mobil ini berfungsi jika tidak ada salah satu rangkaian yang error atau rusak.
b. Untuk  membuat  alat  ini  dibuthkankan  pemilihan  komponen-komponen  penunjang sesuai dengan perhitungan yang telah ditetapkan ( baku ).
c. Masing-masing  rangkaian  (rangkain  mesin,  kunci  setir,  rangkaian  sensor  dan  telepon selluler) akan bekerja atau aktif dengan menekan tombol keypad sesuai dengan masing- masing kode yang dipilih, atau sesuai inputan dari rangkaian sensor.
d. Alat ini lebih bagus digunakan diwilayah yang dekat dengan sumber   pemancar sinyal telepon  selluler  untuk  menghindari  seringnya  trobel  yang  disebabkan  pengaruh  cuaca atau faktor alam lainnya.
e. Selain itu kelemahan alat ini yaitu terletak pada  alarm, jika tidak ada sinyal atau trobel pada jaringan sinyal  telepon seluler maka  sistem pemanggil  (Misscall) tidak berfungsi dengan optimal.
2. Saran
a. Jika ingin mengaplikasikan alat ini adalah yaitu harus benar-benar teliti dan melakukan uji  coba  yang  berulang-ulang  guna  memastikan  bahwa  alat  ini  sudah  dapat  berfungsi dengan baik dan sesuai dengan harapan.
b. Selain itu port – port yang masih belum dipakai dapat digunakan dan dikembang untuk aplikasi lainnya.
c. Sistem  Penggunaan  Sinyal  telepon  seluler  dapat  dikembangkan  menggunakan  sistem GPRS ( Global Packet Radio Sistem ).

## DAFTAR PUSTAKA
KF Ibrahim. 2002. Teknik DIGITAL . Penerbit ANDI. Yogyakarta. Paulus  Andi  Nalwan.  2003. Teknik  Antarmuka  Dan  Pemrograman  Mikrokontroler  AT89C51. Penerbit PT. ELEX MEDIA        KOMPUTINDO. Jakarta. Sumisjokartono.  1993. Elektronika  Praktis. Penerbit  PT.  ELEX  MEDIA                KOMPUTINDO. Jakarta.
Seiko Instruments. 1987. Liquid Crystal Display Module TM162ABC6 User Manual. Wasito  S.  1997. DATA  SHEET  BOOK  1  Data  IC  Linier,  TTL  dan  CMOS. Penerbit  PT.  ELEX MEDIA KOMPUTINDO. Jakarta. http://www.bengkelprogram.com http://www.elektroindonesia.com http://www.epanorama.com http://www.epanorama.com http://www.mytutorialcafe.com http://www.sumpahpalapa.com http://www.polinpdg.ac.id/duelike/data/mega_jaya.pdf