SISTEM TOMBOL DARURAT BERBASIS ATMEGA8535
Sistem Tombol Darurat Berbasis Atmega8535
Erie Rosita Cendrasari1, Muhammad Ridho
Apriansyah2, Ragil Setiawan3
Jurusan Teknik Elektro, Prodi Teknologi Rekayasa
Elektronika, Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. Soedarto, Tembalang, Kec, Tembalang,
Kota Semarang, Jawa Tengah, 50275
2 ridhoapriansyah936@gmail.com
INTISARI - Perancangan sistem
tombol darurat berbasis mikrokontroler ATmega 8535 bertujuan untuk menyediakan
solusi modern dalam memberikan peringatan cepat pada situasi darurat, seperti
kebakaran atau kecelakaan. Sistem ini memanfaatkan push button sebagai
perangkat input utama, yang mengirimkan sinyal digital ke mikrokontroler untuk
diproses. Mikrokontroler mengatur keluaran berupa buzzer untuk peringatan audio
dan LED untuk peringatan visual. Pemrograman sistem dilakukan menggunakan
bahasa assembly, yang menawarkan efisiensi tinggi dan kendali penuh terhadap
perangkat keras, sehingga menghasilkan sistem yang andal dan hemat sumber daya.
Dengan desain ini, sistem dapat diadaptasi untuk aplikasi lain, seperti
pengendalian lampu lalu lintas atau sistem alarm. Dibandingkan metode
tradisional seperti kentongan, sistem ini memberikan respons yang lebih cepat,
akurat, dan efektif, menjadikannya penting dalam mendukung keamanan lingkungan
serta mengurangi dampak keadaan darurat yang dapat membahayakan manusia dan
lingkungan sekitar.
Kata Kunci: Mikrokontroler, Tombol Darurat, ATmega 8535, Bahasa Assembly, Buzzer
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Keadaan darurat, seperti kebakaran, kecelakaan, atau tindak kriminal, dapat terjadi secara tiba-tiba dan membahayakan keselamatan manusia, menyebabkan kerusakan fisik, atau mencemari lingkungan. Sistem keamanan tradisional, seperti kentongan kayu atau bambu, telah digunakan sebagai alat komunikasi darurat, tetapi memiliki keterbatasan dalam kecepatan dan efektivitas respons. Di era modern, kebutuhan akan solusi keamanan yang lebih andal dan efisien menjadi semakin penting, terutama dengan meningkatnya angka kejahatan dan risiko keadaan darurat lainnya setiap tahun.
Perkembangan teknologi mendorong hadirnya sistem tombol darurat berbasis mikrokontroler ATmega 8535, yang menawarkan respons lebih cepat dan efektif. Mikrokontroler ini mampu mengintegrasikan push button sebagai input, buzzer untuk peringatan audio, dan LED untuk peringatan visual. Dengan pemrograman bahasa assembly, sistem ini dirancang efisien, multifungsi, dan hemat energi, menjadikannya solusi modern yang tidak hanya cocok untuk keadaan darurat, tetapi juga dapat diadaptasi untuk aplikasi lain seperti lampu lalu lintas atau alarm.
B. Rumusan Masalah
1) Bagaimana cara merancang dan mengimplementasikan sistem tombol darurat menggunakan mikrokontroler ATmega 8535?
2) Apa saja komponen yang diperlukan untuk membangun sistem ini dan bagaimana cara kerjanya?
3) Bagaimana cara memprogram mikrokontroler ATmega 8535 dengan bahasa assembly untuk mengendalikan lampu sirine?
C. Tujuan
1) Merancang sistem tombol darurat berbasis mikrokontroler untuk peringatan cepat dalam situasi darurat.
2) Menggunakan mikrokontroler ATmega 8535 untuk mengintegrasikan push button, buzzer, dan LED dalam sistem yang efisien dan andal.
3) Mengoptimalkan penggunaan bahasa assembly untuk memastikan sistem hemat energi, responsif, dan efektif.
4) Menyediakan solusi modern yang menggantikan sistem keamanan tradisional untuk meningkatkan perlindungan dan keselamatan masyarakat.
II.
METODOLOGI
Metodologi yang digunakan dalam pengembangan sistem tombol darurat berbasis mikrokontroler ATmega 8535 dimulai dengan analisis kebutuhan untuk menentukan fungsi utama sistem dan komponen yang diperlukan, seperti push button, buzzer, dan LED. Selanjutnya, dilakukan perancangan sistem, termasuk desain rangkaian elektronik dan algoritma pemrograman menggunakan bahasa assembly untuk mengontrol mikrokontroler. Setelah perancangan, tahap implementasi dilakukan dengan merakit perangkat keras dan mengunggah program ke mikrokontroler. Sistem kemudian diuji untuk memastikan buzzer dan LED berfungsi sesuai dengan input dari tombol darurat, serta untuk mengevaluasi responsivitas dan efisiensi energi. Terakhir, dilakukan evaluasi untuk perbaikan sistem jika diperlukan, dan dokumentasi hasil pengujian serta laporan akhir untuk menyimpulkan proses pengembangan.
III.
KAJIAN PUSTAKA
A. Komponen
1)
ATmega8535
Gambar 1.
Mikrokontroller ATmega8535
ATmega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berdaya rendah yang berbasis
pada arsitektur RISC yang disempurnakan AVR. Dengan mengeksekusi instruksi
dalam satu siklus clock, ATmega8535 mencapai throughput mendekati 1 MIPS per
MHz yang memungkinkan perancang sistem untuk mengoptimalkan konsumsi daya
versus kecepatan pemrosesan.
Fitur –
fitur Mikrokontroller ATmega8535
•
Mikrokontroler AVR® 8-bit berdaya rendah dan berkinerja tinggi
• Arsitektur
RISC Canggih
– 130 Instruksi Kuat – Eksekusi Siklus Jam
Tunggal Terbanyak
– 32 x 8 Register Kerja Tujuan Umum
– Operasi Statis Penuh
– Throughput hingga 16 MIPS pada 16 MHz
– Pengganda 2-siklus pada chip
• Memori
Program dan Data Nonvolatil
– 8K Byte Flash yang Dapat Diprogram Sendiri
dalam Sistem
Daya Tahan: 10.000 Siklus Tulis/Hapus
– Bagian Kode Booting Opsional dengan Bit
Kunci Independen
Pemrograman dalam Sistem oleh Program
Booting pada Chip Operasi
Baca-Saat-Menulis yang Sebenarnya
– 512 Byte
Daya Tahan EEPROM: 100.000 Siklus
Tulis/Hapus
– SRAM Internal 512 Byte
– Kunci Pemrograman untuk Keamanan Perangkat
Lunak
• Fitur
Periferal
– Dua Timer/Penghitung 8-bit dengan
Prescaler Terpisah dan Pembanding Mode
– Satu Timer/Counter 16-bit dengan Prescaler
Terpisah, Mode Compare, dan Mode Capture
– Real Time Counter dengan Osilator Terpisah
– Empat Saluran PWM
– 8-saluran, ADC 10-bit
8 Saluran Single-ended
7 Saluran Diferensial untuk Paket TQFP
Saja
2 Saluran Diferensial dengan Gain yang Dapat
Diprogram pada 1x, 10x, atau 200x untuk Paket TQFP Saja
– Antarmuka Serial Dua-kawat Berorientasi
Byte
– USART Serial yang Dapat Diprogram
– Antarmuka Serial SPI Master/Slave
– Timer Pengawas yang Dapat Diprogram dengan
Osilator On-chip Terpisah
– Komparator Analog On-chip
• Fitur
Mikrokontroler Khusus
– Power-on Reset dan Deteksi Brown-out yang
Dapat Diprogram
– Osilator RC Terkalibrasi Internal
– Sumber Interupsi Eksternal dan Internal
– Enam Mode Tidur: Idle, Pengurangan Derau
ADC, Hemat Daya, Matikan Daya, Siaga, dan Siaga Diperpanjang
• I/O dan
Paket
– 32 Jalur I/O yang Dapat Diprogram
– PDIP 40-pin, TQFP 44-pin, PLCC 44-pin, dan
QFN/MLF 44-pad
• Tegangan
Operasi
– 2,7 - 5,5V untuk ATmega8535L
– 4,5 - 5,5V untuk ATmega8535
• Tingkat
Kecepatan
– 0 - 8 MHz untuk ATmega8535L
– 0 - 16 MHz untuk ATmega8535
Gambar
2. Saklar Self Locking
Saklar Self-Locking 2 kaki ini adalah
pilihan praktis dan serbaguna untuk berbagai aplikasi elektronik, seperti
senter, lampu, MP3 player, kipas angin, dan lainnya. Dengan desain kecil
berukuran 12x8x8 mm, saklar ini memiliki mekanisme penguncian otomatis (tekan
untuk ON, tekan lagi untuk OFF) yang responsif berkat per berkualitas tinggi
dan dirancang untuk mendukung arus 1A pada 30V DC.
3)
LED
Gambar
3. LED
LED adalah komponen elektronika yang dapat menghasilkan cahaya
monokromatik saat diberi tegangan maju. LED termasuk dalam kelompok dioda yang
terbuat dari bahan semikonduktor. Warna cahaya yang dipancarkan oleh LED
bergantung pada jenis bahan semikonduktor yang digunakan.
4)
Buzzer
Gambar 4 . Buzzer
Buzzer adalah sebuah alat yang bisa mengeluarkan bunyi. Banyak diaplikasikan berbagai rangkaian elektronik sebagai indikator alarm. Ada 2 jenis buzzer yaitu buzzer aktif dan buzzer pasif. Buzzer aktif adalah buzzer yang bisa mempunyai suaranya sendiri, sehingga buzzer jenis ini dapat berdiri sendiri, kita cukup menghubungkannya ke listrik dan terdengar suara. Tanpa perlu tambahan rangkaian oscilator.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Prinsip Kerja
Sistem dimulai dengan saklar self-locking yang berfungsi sebagai input untuk mengirimkan sinyal ke mikrokontroler ATmega8535. Mikrokontroler ini memproses sinyal berdasarkan program yang telah dibuat menggunakan bahasa assembly. Ketika saklar ditekan, mikrokontroler akan menyalakan atau membuat LED berkedip dan mengaktifkan buzzer sebagai alarm. LED memberikan peringatan visual, sementara buzzer memberikan peringatan suara. Sistem ini dirancang untuk merespons dengan cepat saat tombol ditekan dan tetap aktif hingga tombol dilepas
B. Diagram Blok
Gambar 5 . Diagram Blok Sistem
Sistem lampu sirene berbasis ATmega 8535 dimulai dengan saklar sebagai input yang mengirimkan sinyal ke mikrokontroler. ATmega 8535 memproses sinyal tersebut dan mengendalikan LED serta buzzer sesuai logika yang diprogram. LED akan menyala atau berkedip, sementara buzzer berbunyi ketika saklar ditekan, menandakan sirene aktif.
C. Diagram Alir
D. Rangkaian Skematik
.jpeg)
E. Program
.include "m8535def.inc" ; File header untuk ATmega8535
.org 0x00
rjmp RESET ; Reset vector
RESET:
ldi r16, HIGH(RAMEND) ; Set Stack Pointer
out SPH, r16
ldi r16, LOW(RAMEND)
out SPL, r16
; Konfigurasi pin LED, Push Button, dan Buzzer
sbi DDRB, 0 ; Set PB0 (LED1) sebagai output
sbi DDRB, 1 ; Set PB1 (LED2) sebagai output
sbi DDRB, 2 ; Set PB2 (LED3) sebagai output
sbi DDRB, 3 ; Set PB3 (Buzzer) sebagai output
cbi DDRD, 0 ; Set PD0 (Push Button) sebagai input
; Tambahan: Aktifkan pull-up resistor dengan 2 cara
sbi PORTD, 0 ; Aktifkan pull-up resistor pada PD0
ULANGI_TERUS:
; Tambahan: Debouncing sederhana
ldi r21, 50 ; Counter untuk debounce
PERULANGAN_BOUNCING:
sbic PIND, 0 ; Cek jika tombol tidak ditekan (PD0 = HIGH)
rjmp TOMBOL_TIDAK_DITEKAN ; Jika tidak ditekan, lompat
; Kurangi counter debounce
dec r21
brne PERULANGAN_BOUNCING
; Tombol ditekan, nyalakan LED dan buzzer secara bergantian
sbi PORTB, 0 ; Nyalakan LED1 (PORTB.0)
sbi PORTB, 3 ; Nyalakan Buzzer (PORTB.3)
rcall TUNDA_SIRINE_DARURAT ; Gunakan delay sirine darurat
cbi PORTB, 0 ; Matikan LED1 (PORTB.0)
cbi PORTB, 3 ; Matikan Buzzer (PORTB.3)
sbi PORTB, 1 ; Nyalakan LED2 (PORTB.1)
sbi PORTB, 3 ; Nyalakan Buzzer (PORTB.3)
rcall TUNDA_SIRINE_DARURAT ; Gunakan delay sirine darurat
cbi PORTB, 1 ; Matikan LED2 (PORTB.1)
cbi PORTB, 3 ; Matikan Buzzer (PORTB.3)
sbi PORTB, 2 ; Nyalakan LED3 (PORTB.2)
sbi PORTB, 3 ; Nyalakan Buzzer (PORTB.3)
rcall TUNDA_SIRINE_DARURAT ; Gunakan delay sirine darurat
cbi PORTB, 2 ; Matikan LED3 (PORTB.2)
cbi PORTB, 3 ; Matikan Buzzer (PORTB.3)
rjmp ULANGI_TERUS ; Kembali ke loop utama
TOMBOL_TIDAK_DITEKAN:
rjmp ULANGI_TERUS ; Ulangi loop utama jika tombol tidak ditekan
; Subroutine untuk delay sirine darurat yang lebih intens
TUNDA_SIRINE_DARURAT:
ldi r20, 8 ; Tingkatkan jumlah siklus sirine
PERULANGAN_UTAMA_SIRINE:
; Fase naikkan frekuensi dengan variasi
ldi r18, 30 ; Kurangi iterasi untuk efek lebih cepat
PERULANGAN_NAIK_FREKUENSI_SIRINE:
sbi PORTB, 3 ; Nyalakan Buzzer
ldi r19, 20 ; Perpendek delay untuk pitch tinggi
TUNDA_NAIK_SIRINE:
dec r19
brne TUNDA_NAIK_SIRINE
cbi PORTB, 3 ; Matikan Buzzer
ldi r19, 10 ; Singkat pause antara nyala/mati
JEDA_NAIK_SIRINE:
dec r19
brne JEDA_NAIK_SIRINE
; Variasi pitch dengan perubahan delay acak
sbrc r18, 0 ; Cek bit terendah r18 (variasi)
rjmp LEWATI_BUZZER_TAMBAHAN
sbi PORTB, 3 ; Buzzer ekstra untuk efek lebih heboh
ldi r19, 15
TUNDA_BUZZER_TAMBAHAN:
dec r19
brne TUNDA_BUZZER_TAMBAHAN
cbi PORTB, 3
LEWATI_BUZZER_TAMBAHAN:
dec r18
brne PERULANGAN_NAIK_FREKUENSI_SIRINE
; Fase turunkan frekuensi dengan variasi
ldi r18, 30 ; Kurangi iterasi untuk efek lebih cepat
PERULANGAN_TURUN_FREKUENSI_SIRINE:
sbi PORTB, 3 ; Nyalakan Buzzer
ldi r19, 40 ; Perpanjang delay untuk pitch rendah
TUNDA_BAWAH_SIRINE:
dec r19
brne TUNDA_BAWAH_SIRINE
cbi PORTB, 3 ; Matikan Buzzer
ldi r19, 20 ; Sedikit perpanjang pause
JEDA_BAWAH_SIRINE:
dec r19
brne JEDA_BAWAH_SIRINE
; Variasi pitch dengan perubahan pitch acak
sbrc r18, 1 ; Cek bit kedua r18 (variasi)
rjmp LEWATI_PITCH_RENDAH
sbi PORTB, 3 ; Buzzer ekstra pitch rendah
ldi r19, 50
TUNDA_PITCH_DELAY:
dec r19
brne TUNDA_PITCH_DELAY
cbi PORTB, 3
LEWATI_PITCH_RENDAH:
dec r18
brne PERULANGAN_TURUN_FREKUENSI_SIRINE
dec r20
brne PERULANGAN_UTAMA_SIRINE
ret
V. KESIMPULAN
Proyek tombol darurat yang telah dirancang dan diimplementasikan berhasil berfungsi sebagai alat peringatan visual dan auditori yang sederhana namun efektif. Sistem ini memanfaatkan saklar sebagai input utama, dengan mikrokontroler ATmega8535 yang mengontrol LED dan buzzer untuk memberikan sinyal peringatan sesuai kebutuhan. Keberhasilan implementasi ini menunjukkan fleksibilitas ATmega8535 dalam menangani aplikasi darurat sekaligus membuka peluang adaptasi untuk penggunaan lain
VI. REFERENSI
Mirza, M. N., Faza, I., & Prasetyo, I. (2024). Designing an Emergency Panic Buttons as A Safety Support System for Solitary Elder. Journal of Humanities Research Sustainability, 1(2), 107–117. https://doi.org/10.70177/jhrs.v1i2.1184
VII. LINK PPT
https://www.canva.com/design/DAGYtQhYV_c/peAI7cd4be_Vj16HVMMHpg/edit?utm_content=DAGYtQhYV_c&utm_campaign=designshare&utm_medium=link2&utm_source=sharebutton
VIII. LINK YOUTUBE
https://youtu.be/NkqB6W3Enew?si=wMHTaGgY3BgMoF4R
Komentar
Posting Komentar