1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi saat ini banyak memberikan kemudahan kepada masyarakat pada umumnya untuk melakukan berbagai aktivitas mulai dari hal-hal yang mudah sampai dengan yang paling rumit sekalipun. Hal ini jelas menunjukkan bahwa saat ini terdapat kecendrungan untuk melakukan bebagai aktivitas pengontrolan jarak jauh dan hal ini akan semakin populer pada berbagai aplikasi konsumen.
Sejak ditemukannya radio maka penggunaannya semakin lama semakin banyak dan beragam. Hal ini menimbulkan permasalahan yaitu padatnya jalur komunikasi yang menggunakan radio. Bisa dibayangkan jika pada suatu kota terdapat puluhan stasiun pemancar radio FM dengan bandwidthyang disediakan antara 88–108 MHz. Bahkan untuk pengontrolan pintu garasi juga menggunakan jalur radio. Untuk itu perlu diupayakan rangkaian yang mampu melakukan pengendalian jarak jauh tanpa menggunakan kabel tambahan tetapi menggunakan sarana komunikasi berupa HT (handy talky). Tersedianya frekuensi radio untuk komunikasi HT dilakukan pengontrolan pada berbagai peralatan listrik yang diinginkan seperti menyalakan atau mematikan televisi, lampu taman atau membuka/menutup pintu garasi.
Penggunakan radio HT tidak memerlukan jaringan kabel yang cukup rumit perawatannya. Radio HT sangat umum digunakan oleh masyarakat dan memiliki area yang cukup jauh tergantung kekuatan pancaran transmisinya. Selain itu media frekuensi radio HT sangat ekonomis karena saluran yang dipakai gratis, tidak seperti media komunikasi lainnya seperti ponsel maupun telepon.
Pada masa sekarang DTMF (Dual Tone Multiple Frequency)banyak digunakan di kantorkantor sentral telepon, kartu kredit, telepon kartu pra-bayar, faksimili, sistem voice massaging, juga untuk penggunaan selain yang berhubungan dengan sistem telepon termasuk pengendalian sebuah otomatisasi. Sistem DTMF banyak digunakan karena dalam akses pemencetan tombol-tombol nada menjadi lebih cepat. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah merancang sistem pengendalian berbasis mikrokontroler yang dapat mengendalikan peralatan listrik dari jarak jauh dengan menggunakan HT.
2. Rancangan Sistem
Gambar 1 rancangan sistem
Sistem pengendali ini dibagi menjadi dua bagian utama, yaitu bagian pengendali dan bagian objek kendali. Cara kerja sistem dibagi menjadi tiga, yaitu proses pengiriman data pada pengendali, pemrosesan data (penerimaan, pemrosesan dan pengiriman status) pada objek kendali, dan proses penampilan status pada pengendali. Gambar diagram blok pengendali dapat dilihat pada Gambar 1. Bagian pengendali dibagi menjadi lima bagian seperti terlihat pada Gambar 1. Fungsi tiap-tiap bagian pada bagian transmitteradalah sebagai berikut:
- Radio Transceiver 2 Meteryang dilengkapi dengan tombol DTMF sebagai transceiverdata.
- DTMF receiversebagai interfaceuntuk menerjemahkan kode-kode frekuensi yang diterima menjadi kode biner.
- Mikrokontroler untuk memproses data-data biner tersebut.
- Displayuntuk menampilkan hasil pemrosesan dari mikrokontroler.
Bagian objek kendali dibagi menjadi delapan bagian seperti terlihat pada Gambar 1.
Fungsi tiap bagian adalah sebagai berikut:
- Radio Transceiver 2 Metersebagai transceiver data (dapat menggunakan HT tanpa tombol DTMF).
- Dual Tone Multiple Frequency(DTMF) transmitter& receiversebagai interfaceuntuk menerjemahkan kode-kode biner yang diterimadari bagian mikrokontroler menjadi kode frekuensi yang akan di-transmit-kan, dan kode-kode frekuensi yang diterima dari HT menjadi kode biner untuk diproses dalam mikrokontroller.
- Driver PTT sebagaisaklar PTT (Push To Talk) otomatis.
- Mikrokontroleruntuk memproses data-data biner dan mengendalikan driver-driver.
- Driver sebagai interfaceyang menghubungkan bagian mikrokontroler dengan peralatan rumah tangga.
- Pendeteksi keadaan objek sebagai masukan untuk mengetahui keadaan peralatan listrik rumah tangga.
- Peralatan listrik rumah tangga yang dikendalikan.
3. Perancangan Perangkat
3.1 Perancangan Dekoder DTMF
Perancangan rangkaian dekoder DTMF menggunakan IC MT8870, yang dirancang khusus sebagai IC penerima DTMF. Rangkaian inilah yang akan menerjemahkan nada DTMF yang diterimanya menjadi data digital 4 bit.
IC MT8870 ini memerlukan kristal frekuensi 3,579545 MHz sebagai pembentuk frekuensi standar untuk pewaktuan rangkaian DTMF dan beberapa komponen lain berupa resistor dan kondensator yang nilainya langsung diambil dari data sheetMT8870. Rangkaian dekoder DTMF dapat dilihat pada Gambar 2, berikut ini.
Gambar 2. Rangkaian Dekoder DTMF
3.2 Perangcangan Perangkat Lunak
Program yang menjalankan sistem dibuat dengan bahasa asembleruntuk mikrokontroler AT89S51. Program ini tersimpan dalam memori internal AT89S51. Secara keseluruhan, pada sistem ini terdapat dua subprogram utama yang saling terpisah karena menggunakan dua buah mikrokontroler sebagai pemroses data pada bagian yang berbeda. Program display disimpan di memori internal AT89S51 pada bagian pengendali, dan program objek kendali disimpan pada emori internal AT89S51 pada bagian objek kendali.
3.2.1 Subprogram display status alat
Program ini adalah program untuk menampilkan status alat pada pengendali. Program ini baru akan berjalan setelah bagian objek kendali mengirimkan sinyal status alat. Subprogram utama ini terdiri dari beberapa subrutin, diagram alir program ini dapat dilihat pada Gambar 3
3.2.2 Subprogram Objek Kendali
Program ini adalah program untuk menjalankan perintah dari pengendali. Program ini akan berjalan setelah mendapat perintah yang tepat dari pengendali. terdapat tiga perintah dari pengendali, yaitu menyalakan, memadamkan dan mengirimkan status alat pada objek kendali. Apabila perintah telah dijalankan atau bila terdapat perintah yang salah, maka program akan kembali ke keadaan awal yaitu menunggu perintah. Subprogram utama ini terdiri dari beberapa subrutin, diagram alir program ini dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 3. Flowchart Subprogram Display Status
Gambar 4. Flowchart subprogram objek kendali
4. Pembahasan
Radio transceiver2 meter merupakan salah satu alat komunikasi half duplex.Proses pengiriman dan penerimaan data dilakukan bergantian, secara manual dengan penekanan tombol PTT (push to talk) yang biasanya ada pada sisi kiri pesawat HT, atau sisi kiri eksternal microphone. Bila tombol PTT ditekan, akan berfungsi sebagai transmitter, dan bila tidak ditekan akan berfungsi sebagai receiver.
Relay pada rangkaianini merupakan pengganti tombol PTT (push to talk) pada HT. Rangkaian driverini akan bekerja ketika ada masukan tinggi (5 Vdc) pada kaki ke-5 IC ULN2003 sehingga mengaktifkan pasangan transistor Darlington ke-5 dalam IC tersebut sebagai penggerak (driver) relay.
Port 1.6 mikrokontroler AT89S51 digunakan untuk memberi masukan bagi driverini. Tetapi port 1.6 ini juga digunakan untuk mengatur masukan WR (write) pada IC MT8888. Masukan WR MT8888 memerlukan masukan rendah agar berfungsi sebagai pengirim, sedangkan driver PTT memerlukan masukan tinggi untuk mengaktifkannya. Sebuah inverterdigunakan untuk membalik keadaan keluaran port 1.6, sehingga driverdapat bekerja bersamaan dengan WR MT8888. Pengujian driverPTT ini dilakukan dengan memberi kondisi rendah pada port 1.6.
Dari hasil pengujian, relay aktif saat port 1.6 diberi kondisi rendah, dan led merah pada HT menyala, tanda bahwa HT bekerja sebagai transmitter. Dengan menggunakan HT lain yang telah diatur pada frekuensi yang sama, terlihat display ‘busy’ pada LCD manandakan ada HT lain yang transmit.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Ahmad, B., Arif, A., “Handbook Microcontroller Application Workshop“, Computer and Instrumentation Group Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta, 2004.
[2]. Ariyanto N., “Pemanfaatan Jaringan PSTN sebagaiPengendali Alat Listrik Studi Kasus Lampu Rumah“, Skripsi S-1, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta, 2003.
[3]. Putra, E.A., ’’Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi’’, Gava Media, Yogyakarta, 2002.
[4]. ......... “Data Sheet AT89S52 “, Atmel Inc., (http://www.atmel.com)
Post a Comment