BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Saat ini teknologi komunikasi nirkabel telah banyak

dipergunakan di berbagai bidang. Baik dalam teknologi

telekomunikasi maupun dalam teknik elektronika. Komunikasi

nirkabel adalah komunikasi dengan menggunakan media komunikasi

selain kabel. Contohnya antara lain media atmosfer dan media

satelit. Komunikasi menggunakan media atmosfer diterapkan dalam

komunikasi radio, yang menggunakan gelombang elektromagnetis

dengan memancarkan informasi tersebut lewat atmosfer atau ruang

bebas. Sedangkan dalam komunikasi menggunakan media satelit

menggunakan suatu satelit yang ditempatkan ruang angkasa sebagai

repeater. Kedua teknolgi nirkabel ini telah berkembang pesat sesuai

dengan perkembangan teknologi, dan penggunaannya pun

bermacam - macam.

Penulis menggunakan teknologi nirkabel untuk merancang

sebuah prototype dari pengendali perangkat listrik yang

dipergunakan di rumah. Dalam penulisan ini perangkat listrik yang

dimaksud adalah saklar lampu. Dengan adanya alat ini saklar lampu

yang dipasang permanen dalam rumah dapat dipindah - pindah

tanpa harus memikirkan panjang kabel yang dibutuhkan.

Oleh karena alasan tersebut penulis memberi judul "

PERANCANGAN PENGENDALI PERANGKAT LISTRIK

MENGGUNAKAN TEKNIK MODULASI AMPLITUDE SHIFT

KEYING (ASK)".

Perancangan alat ini diharapkan dapat menyalakan dan

mematikan peralatan elektronika di rumah (dalam hal ini lampu)

dengan menggunakan frekuensi UHF 433.92 MHz sebagai media

penumpangan sinyal informasi antara modul penerima dan modul

pemancar agar sistem pengendalian ini dapat bekerja. Dengan

teknologi ini, waktu dan biaya yang habis untuk instalasi alat-alat

elektronika yang biasanya ada di rumah dapat dikurangi. Selain itu

juga dapat meminimalkan penggunaan kabel yang mengganggu

pandangan.

B. RUMUSAN MASALAH

Dari perancangan alat ini, maka yang menjadi permasalahan

yaitu:

1. Bagaimana merancang sebuah alat yang dapat mengendalikan

perangkat listrik dengan menggunakan teknik modulasi

amplitude) shift keying (ASK),

2. Bagaimana alat ini dapat bekerja pada frekuensi radio.

C. TUJUAN

Adapun tujuan yang ingin dicapai penulis dalam pengerjaan

proyek tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Merancang sebuah alat pengendali perangkat listrik dalam hal

ini adalah sebagai saklar lampu.

2. Merancang sebuah alat yang pengendaliannya berdasarkan

pada teknologi nirkabel dengan menggunakan modulasi

amplitudo.

D. MANFAAT

Berikut manfaat pengerjaan tugas akhir ini, yaitu:

1. Mempermudah pengontrolan perangkat elektronik dalam hal ini

lampu, karena dapat dikendalikan dari jarak jauh.

2. Menambah pengetahuan pembaca, khususnya dalam bidang

elektronika telekomunikasi.

3. Menambah referensi bagi mahasiswa yang lain untuk

mengembangkan alat ini ataupun membuat alat baru yang lebih

baik dan bermanfaat bagi orang banyak.

E. BATASAN MASALAH

Perancangan alat dalam proyek tugas akhir ini menggunakan

sebagian kecil dari prinsip-prinsip rangkaian elektronika. Adapun

batasan masalah yang dibahas penulis yaitu sebagai berikut:

1. Alat ini dirancang berkaitan dengan teknologi nirkabel (tanpa

kabel).

2. Alat ini dirancang untuk mengendalikan peralatan listrik dalam hal

ini saklar lampu, dari jarak jauh dengan tempat yang tidak tetap.

3. Dalam penulisan ini, penulis hanya membatasi masalah hanya

pada penganalisaan kerja dari alat yang dirancang, terutama

mengenai komunikasi data digital antara pengirim dan penerima

serta ketersediaannya dan daya tahan dari alat yang dirancang ini.

F. KAITAN JUDUL DENGAN TEKNIK TELEKOMUNIKASI

Dalam perancangan alat dalam proyek tugas akhir ini

menggunakan teknologi nirkabel yang keberadaannya telah banyak

diketahui dalam menyampaikan informasi dari bagian pengirim ke

bagian penerima. Berdasar hal tersebut penulis mebuat tugas akhir

yang berjudul "PERANCANGAN PENGENDALI PERANGKAT

LISTRIK MENGGUNAKAN TEKNIK MODULASI AMPLITUDE

SHIFT KEYING (ASK)". Tugas akhir ini berkaitan dengan teknologi

telekomunikasi pada proses penyampaian informasi dari pengirim ke

penerima dengan menggunakan teknologi nirkabel (tanpa kabel)

dimana dalam hal ini digunakan modulasi frekuensi sebagai proses

penumpangan sinyal informasi tersebut.

G. SISTEMATIKA PENULISAN

Dalam penulisan Tugas Akhir (TA) ini akan dibagi menjadi lima

bab pembahasan yaitu:

BAB I PENDAHULUAN

Pengantar terhadap alat yang akan dibuat sehingga lahir ide

mengenai rancangan alat ini.

BAB II DASARTEORI

Dasar-dasar teori yang diperoleh penulis dalam perkuliahan dan

referensi-referensi yang dapat dipertanggungjawabkan untuk

mendukung penulisan tugas akhir.

BAB III PEMBUATAN ALAT

Menjelaskan bagaimana proses perancangan dan pembuatan

alat pengendali perangkat listrik menggunakan teknik modulasi

amplitude shift keying (ASK).

BAB IV PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Berisi tentang pengujian-pengujian yang dilakukan pada bagian-

bagian rangkaian keseluruhan, beserta pembahasan mengenai

perbandingan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan berdasarkan

teori.

BABV PENUTUP

Merupakan kesimpulan dari masing-masing bab dan saran -

saran pengembangan

BAB II

DASAR TEORI

A. Konsep Modulasi

Modulasi adalah suatu proses dimana dimana isi informasi diubah

menjadi pembawa RF (Radio Frequency) sebelum pemancarnya.

Prosses kebalikannya mendapatkan bentuk informasi dari sinyal RF

(Radio Frequency) dinamakan demodulasi atau deteksi. Dalam

bentukya yang sederhana suatu modulator dapat menyebabkan

beberapa karakteristik sinyal RP (Radio Frequency) berubah

sebanding dengan bentuk gelombang pemodulasi, hal ini disebut

modulasi analog. Modulasi yang lebih kompleks mendigit dan

mengkodekan sinyal pemodulasi sebelum modulasi. Dalam banyak

penggunaan modulasi digital lebih dipilih daripada modulasi analog.

Tujuan dari suatu sistem komunikasi adalah mengirimkan sinyal

informasi melalui sebuah channel komunikasi dimana posisi dari

pemancar (transmitter) dengan penerima (receiver) mempunyai tempat

yang terpisah. Sinyal -sinyal informasi di dalam ilmu komunikasi

dinamakan sinyal-sinyal baseband (baseband signals). Sinyal

baseband ini mempunyai lebar pita frekuensi yang mewakili sinyal-

sinyal asli dan merupakan sumber dripada sumber informasi. Tujuan

daripada channel komunikasi adalah untuk menggeser range frekuensi

baseband ke dalam frekuensi lain yang digunakan untuk pengiriman

informasi, dan pada receiver sinyal yang telah digeser tersebut

dikembalikan dengan cara menggeser kembali ke frekuensi asal

seperti keadaan sebelum digeser. Sebagai contoh, suatu sistem radio

bekerja pada frekuensi 300Khz dan di atasnya, dimana sinyal

baseband tersebut bergeser pada frekuensi yang berada sistem radio

tersebut. Penggeseran frekuensi ini dilakukan dengan suatu proses

modulasi, dimana parameter dari sinyal carrier berubah-ubah menurut

perubahan sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Secara umum bentuk

dari sinyal pembawa (carrier) adalah gelombang sinusoidal sedangkan

sinyal informasi yang berupa suara adalah gelombang kontinyu. Sinyal

baseband ini disebut sebagai gelombang pemodulasi (modulating

wave) sedangkan hasil dari proses modulasi disebut sebagai

gelombang yang dimodulasi (modulating wave).

Gambar 2.1. Prinsip sederhana proses modulasi suatu sistem

telekomunikasi

Modulasi merupakan proses terakhir dari pengiriman informasi

yang digunakan pada sistem komunikasi. Sedangkan pada receiver

proses akhirnya adalah endapatkan kembali sinyal informasi

(baseband) yang asli untuk diterima oleh pengguna (user). Proses

penerimaan ini yang pernah diketahui sebagai proses demodulasi

(demodulation) yang mana merupakan kebalikan dari proses modulasi

(modulation).

Secara garis besar, modulasi dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

1. Modulasi analog, yang meliputi:

a. Amplitudo Modulation (AM)

Dalam sebuah transmitter AM (Amplitudo modulation) dari

output sinyal carrier (signal Radio Frequency) mempunyai

parameter yang berubah-ubah sesuai dengan perubahan

parameter sinyal pemodulasi (informasi). Sinyal pemodulasi

adalah sinyal yang terdiri dari banyak frekuensi dan berubah-

ubah besarnya amplitudo dan phase, seperti sinyal yang

berasal dari manusia.

Gambar 2.2. Blok Diagram Transmitter Radio Telephone

Oscilator, buffer amplifier dan power amplifier berfungsi

sebagai penggeser frekuensi informasi sebesar frekuensi yang

dipergunakan oleh channel komunikasi. Microphone disini

berfungsi sebagai pengubah sinyal input yang berupa suara

(audio) menjadi suatu energi listrik, sedangkan driver

merupakan amplifier dari sinyal suara (audio) yang akan

digunakan sebagai sinyal pemodulasi pada bagian modulator,

sehingga proses modulasinya berjalan penuh. Output dari

modulator RF (Radio Frequency) dan sinyal pemodulasi

dikirimkan (transmisi). Proses transmisi ini menggunakan

sebuah antena agar sinyal termodulasi amplitudo ini dapat

beradiasi dengan channel komunikasi.

Index Modulasi

Modulasi amplitudo merupakan suatu pemancar

(transmitter) gelombang kontinyu yang paling sederhana.

Pemancar (transmitter) ini hanya membutuhkan sinyal informasi

em(t) yang mempunyai amplitudo bervariasi dan berfungsi untuk

merubah amplitudo sinyal carrier Ec Hasil dari proses

perubahan ini menghasilkan sinyal termodulasi amplitudo eAM(t)

sehingga menghasilkan sinyal termodulasi amplitudo dalam

bentuk persamaan matematis sebagai berikut:

eAM (t) = {Ec+ em(t)}sin (fet + (0)...............................………(2.1)

Dimana:

em (t) = persamaan sinyal informasi

eAM (t) = persamaan sinyal termodulasi

amplitudo

Ec = Amplitudo sinyal carrier

Pada persamaan terlihat bahwa amplitudo sinyal AM

(Amplitudo Modulation) merapakan kombinasi dari amplitudo

sinyal pembawa (carrier) dengan amplitudo sinyal informasi.

Banyaknya perubahan amplitudo sinyal pembawa (carrier)

tergantung pada banyaknya perubahan amplitudo sinyal

informasi. Perubahan ini diekspresikan sebagai rasio amplitudo

sinyal informasi maksimum terhadap amplitudo sinyal pembawa

(carrier).

b. Frequency Modulation (FM)

Di dalam modulasi FM (Frequency Modulation)

kombinasi antara sinyal pemodulasi (informasi) dengan sinyal

pembawa (carrier) menyebabkan output dari modulator FM

(Frequency Modulation) mempunyai frekuensi yang bermacam-

macam menurut amplitudo dari sinyal pemodulasi. Gambar 2.3.

menunjukkan blok diagram dari pemancar (transmitter) FM

(Frequency Modulation), dimana sinyal pemodulasi diberikan

pada komponen varicap (Variable capasitor) sehingga harga

resistansinya berubah-ubah. Output dari varicap (Variable

capasitor) ini kemudian dihubungkan ke bagian osilator yang

merapakan pembangkit beberapa frekuensi tergantung dari

besarnya output varicap (Variable capasitor) ini. Bila tanpa

modulasi rangkaian oscilator ini akan mambangkitkan frekuensi

center yang stabil. Bila modulasi diterapkan, maka varicap

(Variable capasitor) akan menyebabkan frekuensi dari oscilator

berubah-ubah sekitar frekuensi center menurut perubahan

amplitudo sinyal pemodulasi

Gambar 2.3. Blok diagram transmitter FM (Frequency

Modulation).

Output osilator ini kemudian masuk ke bagian pengali

frekuensi (frequency ampifier) untuk menambahkan atau

mengurangi besarnya frekuensi yang terdapat pada bagian

pengali frekuensi (frequency ampifier) ini. Dan selanjutnya

diberikan ke bagian penguat amplifier (Power Amplifier) untuk

dipancarkan.

Spektrum FM (Frequency Modulation)

Bentuk gelombang dari modulasi frekuensi

berupa sinyal termodulasi frekuensi yaitu mempunyai amplitudo

tetap dengan besar frekuensi yang berubah-ubah atau

menghasilkan banyak frekuensi. Bentuk gelombang termodulasi

frekuensi ini akan mempunyai spektrum frekuensi yang cukup

banyak atau mempunyai sinyal sideband hanya satu atau lebih

dari satu. Banyaknya frekuensi dari hasil proses modulasi FM

(Frequency Modulation) yang menyatakan lebar tempat

kedudukan dari suatu pemancar (transmitter). Sehingga

semakin banyak sinyal sideband yang dihasilkan oleh pemancar

(transmitter) FM (Frequency Modulation), maka semakin besar

juga range frekuensi yang digunakan oleh pemancar

(transmitter) FM (Frequency Modulation) tersebut.

Pada modulasi FM (Frequency Modulation) juga dikenal

istilah index modulasi seperti yang digunakan pada sistem

modulasi AM (Amplitudo Modulation), tetapi fungsi pengaturan

index modulasi disini berbeda dengan yang digunakan pada

sistem AM (Amplitudo Modulation), dimana pada sistem FM

(Frequency Modulation) fungsi index modulasi adalah untuk

mengatur bandwidth frekuensi, sedangkan pada sistem AM

(Amplitudo Modulation) adalah untuk mengetahui atau mengatur

kualitas dari sinyal yang termodulasi AM (Amplitudo Modulation)

yang akan dipancarkan. Dalam pengaturan bandwidth untuk

modulasi FM (Frequency Modulation) dikenal dua istilah yaitu

NBFM (Narrow Band Frequency Modulation) dan WBFM (Wide

Band Frequency Modulation).

Pada NBFM (Narrow Band Frequency Modulation)

mempunyai index modulasi lebih kecil atau sama dengan 0,2

dan sebaliknya untuk WBFM (Wide Band Frequency

Modulation) mempunyai index modulasi lebih besar dari 0,2.

c. Phase Modulation (PM)

Phase Modulation (PM) merupakan bentuk modulasi

yang merepresentasikan informasi sebagai variasi fase dari

sinyal pembawa. Hampir mirip dengan Frequency

Modulation(FM), frekuensi pembawa juga bervariasi karena

variasi fase dan tidak merubah amplitudo pembawa. Phase

Modulation (PM) jarang digunakan karena memerlukan

perangkat keras penerima yang lebih kompleks. Keuntungan

PM adalah potensi gangguan dan daya yang dibutuhkan lebih

kecil.

Gambar 2.4. Phase Modulation (PM)

Phase Modulation (PM) dihasilkan bila sudut fasa <p

dari pembawa dibuat menjadi fungsi dari sinyal modulasi.

Pembawa tanpa modulasi diberikan oleh :

ec= sin (ct +)....................................................................(2.2)

Phase Modulation (PM), <pc bisa digantikan dengan

(t), dimana:

(t) = C + Kem.....................................................................(2.3)

K adalah konstanta deviasi fasa (analog dengan K

untuk modulasi frekuensi) dan em adalah sinyal modulasi.

Biasanya c dapat dihapuskan dari persamaan karena

merupakan konstanta yang tidak dipengaruhi modulasi.

2. Modulasi digital

Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal

digital (bit stream) ke dalam sinyal carrier. Modulasi digital

sebenarnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan sifat

gelombang pembawa (carrier) sedemikian rupa sehingga bentuk

hasilnya (modulated carrier) memiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1).

Berarti dengan mengamati sinyal carriernya, kita bisa mengetahui

urutan bitnya disertai clock (timing, sinkronisasi). Melalui proses

modulasi digital sinyal-sinyal digital setiap tingkatan dapat dikirim

ke penerima dengan baik. Untuk pengiriman ini dapat digunakan

media transmisi fisik (logam atau optik) atau non fisik (gelombang-

gelombang radio).

Pada dasarnya dikenal 3 sistem modulasi digital yaitu:

Amplitude Shift Keying (ASK) , Frequency Shift Keying (FSK), dan

Phase Shift Keying (PSK).

a. Amplitude Shift Keying (ASK)

Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal digital

berdasarkan pergeseran amplitudo merupakan modulasi

dengan mengubah-ubah amplitudo. Dalam proses modulasi ini

kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada

ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. Keuntungan yang

diperoleh dari metode ini adalah bit per baud (kecepatan digital)

lebih besar. Sedangkan kesulitannya adalah dalam menentukan

level acuan yang dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan

melalui saluran transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh

redaman dan distorsi lainnya. Oleh sebab itu metode Amplitude

Shift Keying (ASK) hanya menguntungkan bila dipakai untuk

hubungan jarak dekat saja. Dalam hal ini faktor noice atau

gangguan juga harus diperhitungkan dengan teliti, seperti juga

pada sistem modulasi AM.

b. Frequency Shift Keying (FSK)

Frequency Shift Keying (FSK) atau pengiriman sinyal

digital melalui penggeseran frekuensi. Metode ini merupakan

suatu bentuk modulasi yang memungkinkan gelombang

modulasi menggeser frekuensi output gelombang pembawa.

Pergeseran ini terjadi antara harga-harga yang telah ditentukan

semula dengan gelombang output yang tidak mempunyai fase

terputus-putus. Dalam proses modulasi ini besarnya frekuensi

gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan

ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. Frequency Shift

Keying (FSK) merupakan metode modulasi yang paling populer.

Dalam proses ini gelombang pembawa digeser ke atas dan ke

bawah untuk memperoleh bit 1 dan bit 0. Kondisi ini masing-

masing disebut space dan mark. Keduanya merupakan standar

transmisi data yang sesuai dengan rekomendasi CCITT.

Frequency Shift Keying (FSK) juga tidak tergantung pada teknik

pemancar, seperti yang telah ditentukan sejak semula.

Kehadiran gelombang pembawa dideteksi untuk menunjukkan

bahwa pemancar telah siap. Dalam hal penggunaan pemancar

(multi transmitter), masing-masingnya dapat dikenal dengan

frekuensinya. Prinsip pendeteksian gelombang pembawa

umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja.

Bentuk dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil modulasi

FM. Secara konsep, modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya

disini tidak ada bermacam-macam variasi/deviasi ataupun

frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu More atau

Less (High atau Low, Mark atau Space). Tentunya untuk deteksi

(pengambilan kembali dari kandungan Carrier atau proses

pemodulasinya) akan lebih mudah, kemungkinan kesalahan

(error rate) sangat minim/kecil. Umumnya tipe modulasi FSK

dipergunakan untuk komunikasi data dengan Bit Rate

(kecepatan transmisi) yang relatif rendah, seperti untuk Telex

dan Modem-Data dengan bit rate yang tidak lebih dari 2400 bps

(2.4 kbps).

c. Phase Shift Keying (PSK)

Phase Shift Keying (PSK) atau pengiriman sinyal digital

melalui pergeseran fase. Metode ini merupakan suatu bentuk

modulasi fase yang memungkinkan fungsi pemodulasi fase

gelombang termodulasi di antara nilai-nilai diskrit yang telah

ditetapkan sebelumnya. Dalam proses modulasi ini fase dari

frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan

perubahan status sinyal informasi digital. Sudut fase harus

mempunyai acuan kepada pemancar dan penerima. Akibatnya,

sangat diperlukan stabilitas frekuensi pada pesawat penerima.

Guna memudahkan untuk memperoleh stabilitas pada

penerima, kadang-kadang dipakai suatu teknik yang koheren

dengan Phase Shift Keying (PSK) yang berbeda-beda.

Hubungan antara dua sudut fase yang dikirim digunakan untuk

memelihara stabilitas. Dalam keadaan seperti ini , fase yang

ada dapat dideteksi bila fase sebelumnya telah diketahui. Hasil

dari perbandingan ini dipakai sebagai patokan (referensi).

Gambar 2.5. Modulasi Digital

B. SISTEM DIGITAL

Dunia elektronika terbagi atas dua kelompok besar yaitu sistem

analog dan sistem digital. Pada system analog, bentuk gelombang

tegangan dan arus mempunyai variasi yang sama dengan sinyal

informasinya, dengan kata lain perubahan amplitudo gelombang

terhadap waktu selalu kontinyu. Sedangkan dalam system digital,

bentuk gelombang tegangan dan arus tidak lagi berbentuk sinyal yang

kontinyu, tetapi berbentuk diskrit. Sinyal digital merupakan kelompok

pulsa-pulsa yang hanya mempunyai dua level yaitu high dan low

(rendah-tinggi atau on-off).

Suatu sinyal informasi analog dikuantisasi dan dikodekan ke

dalam kode-kode biner, sehingga dapat diperoleh sinyal informasi

digital. Dalam proses perubahan dari sinyal analog ke sinyal digital

atau sebaliknya diperlukan suatu proses pengkodean. Proses

pengkodean ini dilakukan oleh sebuah encoder (analog ke digital) dan

decoder (digital ke analog).

1. Encoder

Encoder merupakan rangkaian logika yang berfungsi

mengubah data yang ada pada inputnya menjadi kode-kode biner

pada outputnya. Pada penyusunan tugas akhir ini, untuk bagian

encoder digunakan encoder yang telah terintegrasi dalam suatu

circuit (IC) adalah produk buatan holtek yang bertipe HT12E.

Gambar 2.6. Pin- pin IC HT12E

Gambar diatas menunjukkan IC HT12E yang akan

digunakan dalam proses encoder dalam perancangan tugas akhir

ini. Dari kaki-kaki dari IC HT12E, dapat dilihat beberapa jenis

keterangan. Berikut adalah penjelasan mengenai fungsi-fungsi dari

kaki-kaki IC HT12E tersebut:

a. Sumber tegangan

Suatu dengan IC HT12E ini, juga memerlukan catuan.

Untuk mencatu IC HT12E digunakan kaki 9 dan kaki 18. Kaki 9

berfungsi sebagai ground atau pertanahan, sedangkan kaki 18

digunakan sebagai tegangan positif. IC HT12E ini dapat

beroperasi pada sumber tegangan 2,4 Volt - 12 Volt.

b. Pengalamatan

Pada IC ini terdapat suatu pengalamatan untuk lebih

menjaga keamanan data, sehingga tidak semua decoder dapat

mengartikan hasil keluaran dari encoder. Hanya decoder yang

alamatnya sama yang dapat mengkodekannya kembali ke

bentuk semula. Untuk pengalamatan, kaki yang digunakan

adalah kaki 1-8 untuk address dan 10-13 untuk data.

c. Oscilator

Oscilator di dalam IC ini berfungsi untuk memberikan

suatu clock untuk mengaktifkan IC HT12E ini. Frekuensi osilasi

yang bisa dibangkitkan dengan beban yang berupa resistor

dengan hambatan 1,1 MD. adalah 3 KHz. Kaki yang digunakan

untuk oscillator ini adalah kaki 15 dan 16.

d. Input

Input adalah informasi yang akan dikodekan dalam

encoder, Input pada IC HT12E ini berada pada kaki

e. Output

Output adalah sinyal yang telah dikodekan dan

selanjutnya akan diteruskan ke bagian lainnya, sesuai dengan

keinginan. Output dari IC HT12E ini dapat kita ambil dari kaki

17.

Berikut blok diagram yang terdapat dalam IC HT12E,

sehingga dapat mengkodekan data menjadi bit-bit biner dapat

dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 2.7. Blok Diagram IC HT12E

2. Decoder

Decoder merupakan rangkain logika yang berfungsi

mengkodekan ulang atau menfsirkan kode-kode biner yang ada

pada inputnya menjadi data asli pada outpunya, dan merupaka

fungsi kebalikan dari encoder. Pada bagian decoder ini digunakan

decoder yang telah di integrasikan dalam sebuah circuit (IC)

HT12D yang diproduksi oleh holtek.

Gambar 2.8. Pin-pin IC HT12D

Gambar diatas menunjukkan IC HT12D yang akan digunakan

dalam proses encoder dalam perancangan tugas akhir ini. Dari

kaki-kaki dari IC HT12D, dapat dilihat beberapa jenis keterangan.

Berikut adalah penjelasan mengenai fungsi-fungsi dari kaki-kaki IC

HT12D tersebut:

a. Sumber tegangan

Suatu system elektronika tidak akan dapat berfungsi tanpa

adanya sumber catuan. Sama halnya dengan IC HT12D ini,

juga memerlukan catuan. Untuk mencatu IC HT12D digunakan

kaki 9 dan kaki 18. Kaki 9 berfungsi sebagai ground atau

pertanahan, sedangkan kaki 18 digunakan sebagai tegangan

positif. IC HT12D ini dapat beroperasi pada sumber tegangan

2,4 Volt - 12 Volt.

b. Pengalamatan

Pada IC ini terdapat suatu pengalamatan untuk lebih menjaga

keamanan data, sehingga tidak semua data dari encoder dapat

diterjemahkan. Hanya encoder yang alamatnya sama yang

dapat dikodekan kembali ke bentuk semula. Untuk

pengalamatan, kaki yang digunakan adalah kaki 1-8 untuk

address dan 10-13 untuk data.

c. Oscilator

Oscilator di dalam IC ini berfiingsi untuk memberikan

suatu clock untuk mengaktifkan IC HT12E ini. Frekuensi

oscilator dengan beban yang berupa resistor dengan hambatan

51 KQ. adalah 150 KHz. Kaki yang digunakan untuk oscillator

ini adalah kaki 15 dan 16.

d. Input

Input adalah informasi yang akan dikodekan dalam

encoder, Input pada IC HT12E ini berada pada kaki 10, 11, 1

dan 13.

e. Output

Output adalah sinyal yang telah dikodekan dan

selanjutnya akan diteruskan ke bagian lainnya, sesuai dengan

keinginan.

Output dari IC HT12D ini dapat kita ambil dari kaki 17.

Berikut blok diagram yang terdapat dalam IC HT12D, sehingga

bias menafsirkan hasil pengkodean menjadi data sebenarnya

dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 2.9. Blok Diagram IC HT12dD

C. Arus DC (Direct Current) dan Arus AC (Alternating Current)

Arus listrik merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap

waktu atau muatan yang mengalir dalam satuan waktu dengan simbol I

(berasal dari bahasa Perancis : Intensite), dengan kata lain arus

adalah muatan yang bergerak. Selama muatan tersebut bergerak

maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus

pun akan hilang. Muatan akan bergerak jika ada energi luar yang

mempengaruhinya. Muatan adalah satuan terkecil dari atom atau sub

bagian dari atom. Dimana dalam teori atom modern menyatakan atom

terdiri dari partikel inti (proton bermuatan (+) dan neutron yang bersifat

netral) yang dikelilingi oleh muatan elektron (-), normalnya atom

bermuatan netral. Muatan terdiri dari dua jenis muatan yaitu muatan

positif dan muatan negatif. Dalam teori rangkaian arus merupakan

pergerakan muatan positif. Ketika terjadi beda potensial disitulah

elemen atau komponen maka akan muncul arus dimana arah arus

positif mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah dan arah arus

negatif sebaliknya.

Arus dibedakan menjadi dua macam :

1. Arus searah DC (Direct Current)

Arus searah DC (Direct Current) adalah arus yang

mempunyai nilai tetap atau konstan ternadap satuan waktu, artinya

dimana pun kita menmjau arus tersebut akan mendapatkan nilai

yang sama.

Gambar 2.10. Arus Searah DC (Direct Current)

2. Arus bolak-baiik AC (Alternating Current)

Arus bolak-balik AC {Alternating Current) adalah arus yang

mempunyai nilai yang beruban terhadap satuan waktu

dengan karakteristik akan selalu berulang untuk periode waktu

tertentu (mempunyai periode waktu : T)

Gambar 2.11. Arus Bolak-balik AC (Alternating Current)

D. Antena

1. Pengertian Antena

Antena adalah susunan seperangkat logam atau metal

(berbentuk batang atau kawat) yang digunakan untuk memancarkan

serta menerima energi elektromagnetik atau gelombang radio.

Karena merupakan perangkat perantara antara media kabel dan

udara, maka antena harus mempunyai sifat yang sesuai {match)

dengan media kabel pencatunya.

Dalam perancangan suatu antena, beberapa hal yang

harus diperhatikan antara lain :

a. Bentuk dan arah radiasi yang diinginkan

b. Polarisasi yang dimiliki

c. Frekuensi kerja

d. Lebar band (bandwidth), dan

e. Impedansi input yang dimiliki

Fungsi dari antena antara lain :

a. Sebagai interface, antarmuka atau peralihan radio sumber sinyal

(equipment) dengan freespace.

b. Karena itulah antena memerlukan optimasi direction atau

pemilihan area tertentu agar energi dalam arah tertentu

maksimal dan arah yang lain minimal.

Antenna dalam komunikasi gelombang radio:

a. Untuk daerah frekuensi >30Mhz, antena yang sering digunakan

dalam komunikasi gelombang radio adalah VHF (Very High

Frequency).

b. Antena VHF (Very High Frequency) atau UHF (Ultra High

Frequency). Kedua antena ini dapat digolongkan menjadi dua

jenis, yaitu:

1) Antena dengan pancaran ke segala arah atau yang sering

disebut antena Omnidirectional.

2) Antena yang mempunyai pemancar atau penerima ke satu

atau yang sering disebut antena Directional.

Antena yang dipergunakan dalam penerimaan sinyal dari

pemancar RF (Radio Frequency) adalah antena dengan pancaran ke

segala arah (Omnidirectional) yang dapat memancarkan gelombang

radio ke segala arah. Yang termasuk antena pancaran ke segala

arah adalah antena model Yagi. Antena adalah bagian yang paling

penting dari sistem pemancar. Antena berfungsi sebagai alat yang

dapat meradiasikan gelombang radio. Sebagai bagian dari sistem

penerima, antena berfungsi sebagai bagian yang dapat menangkap

radiasi gelombang radio. Antena yang ideal akan meradiasikan

gelombang radio ke segala arah. Antena yang ideal disebut sebagai

antena isotropis. Sebagai gambaran, jika antena isotropis diletakkan

pada titik pusat dari bola maka antena isotropis akan mengisi semua

ruang yang ada pada bola tersebut dengan radiasi gelombang radio.

Beberapa parameter-parameter pada antena antara lain :

1) Polarisasi

Polarisasi dibedakan menjadi polarisasi vertikal dan

polarisasi horisontal. Sebagai gambaran yang sederhana sebuah

antena dapat dikatakan mempunyai polarisasi vertikal jika antena

tersebut diletakkan pada posisi yang vertikal terhadap bumi.

Antena dengan polarisasi vertikal akan menghasilkan gelombang

radio dengan polarisasi yang vertikal juga. Untuk dapat

menangkap gelombang radio yang mempunyai polarisasi vertikal

pada penerima radio juga dibutuhkan antena dengan polarisasi

yang sama. Sebaliknya, antena dikatakan horisontal jika antena

tersebut diletakkan pada posisi yang horisontal terhadap bumi.

Dan gelombang radio yang dihasilkannya pun adalah gelombang

radio dengan polarisasi yang horisontal.

2) Penguatan Antena

Antena adalah komponen yang bersifat pasif. Secara harfiah

antena tidak mungkin menguatkan sinyal yang diberikan

kepadanya. Penguatan pada antena sebenarnya adalah seberapa

banyak antena tersebut dapat meradiasikan gelombang mikro ke

arah yang diinginkan.

3) Pengarahan

Pengarahan berhubungan erat dengan penguatan perarahan

(Directive gain), directive gain adalah rasio perbandingan antara

intensitas radiasi maksimum pada arah yang dituju dengan

intensitas radio maksimum dari antena acuan untuk daya input

yang sama. Antena dibedakan menjadi antena pancaran dua arah

(Bidirectional) dan antena pancaran ke segala arah

(Omnidirectional). Antena yang dipergunakan dalam rancangan

adalah antena jenis Omnidirectional. Antena Omnidirectional

dapat dikatakan meradiasikan gelombang radio yang sama kuat

ke segala arah.

E. Relay

Relay adalah saklar elektronik yang dapat membuka atau

menutup rangkaian dengan menggunakan kontrol dari rangkaian

elektronik lain. Sebuah relay tersusun atas kumparan, pegas, saklar

(terhubung pada pegas) dan dua kontak elektronik (Normally close

dan normally open).

a. Normally Close (NC) : Saklar terhubung dengan kontak ini saat

relay tidak aktif atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi

terbuka.

b. Normally Open (NO) : Saklar terhubung dengan kontak ini saat

relay aktif atau dapat dikatakan saklar dalam kondisi tertutup.

Gambar 2.12. Bentuk fisik dan simbol dari relay

Berdasarkan pada prinsip dasar cara kerjanya, relay dapat

bekerja karena adanya medan magnet yang digunakan untuk

menggerakkan saklar. Saat kumparan diberikan tegangan sebesar

tegangan kerja relay maka akan timbul medan magnet pada

kumparan karena adanya arus yang mengalir pada lilitan kawat.

Kumparan yang bersifat sebagai elektromagnet ini kemudian akan

menarik saklar dari kontak Normally Close (NC) ke kontak Normally

Open (NO). Jika tegangan pada kumparan dimatikan maka medan

magnet pada kumparan akan hilang sehingga pegas akan menarik

saklar ke kontak Normally Close (NC).

Relay merupakan sebuah saklar magnet yang dapat

memutuskan dan menutup sirkuit dari jarak jauh. Adapun jenisnya

Relay ada 2 yaitu:

1) Relay yang bekerja dari arus bolak - balik

2) Relay yang bekerja dari arus rata- rata.

Tujuan pemakaian relay pada sistem beban yang berat adalah

untuk menghindari terjadinya voltage drop. Secara elektronik,

sistem baban tersebut diubungkan langsung dengan switch yang ada

di dalam ruang kemudi, namun apabila hal itu terjadi, maka

rangkaian akan menjadi cukup panjang dan hal ini apabila dilakukan

untuk arus yang cukup besar maka akan terjadi voltage drop karena

terbatasnya power dalam accu. Dengan memasang atau meletakkan

relay, rangkaian akan terhindar dari voltage drop yang tidak

diinginkan.

F. TLP 434 dan RLP 434

TLP/RLP 434 adalali modul hibrid RF ASK berupa pemancar dan

penerima generasi terbaru yang bekerja pada frekuensi yang tinggi.

Sangat berguna untuk aplikasi wireless, Radio control atau telemetri.

Berikut susunan kaki chip dari TLP/RLP 434 tersebut:

a. Modulation : ASK

b. Operation Voltage :2-12VDC

c. RF Output Power : 8mW @3,6V

Gambar 2.13. Susunan Pin TLP 434

G. Transistor sebagai Saklar

Gambar 2.14. Simbol Transistor

Transistor bipolar biasanya digunakan sebagai saklar dan

penguat pada rangkaian elektronika digital. Transistor memiliki tiga

terminal komponen semi konduktor, pada satu terminal berfungsi

sebagai pembuka (open) bagi kedua kaki lainnya. Transistor biasanya

lebih banyak dibuat dari bahan silikon yang berjenis P atau N. Tiga

kaki yang berlainan membentuktransistor bipolar adalah emitor, basis

dan kolektor. Emitor, basis, dan kolektor dapat dikombinasikan

menjadi jenis P-N-P dan N-P-N yang menjadi satu sebagai tiga kaki

transistor. Pada rangkaian elektronik, sinyal input adalah 1 atau 0.

Sinyal ini selalu dipakai pada basis transistor, yang mana kolektor dan

emitor sebagai penghubung untuk pemutus (short) atau sebagai

pembuka rangkaian. Aturan atau prosedur transistor adalah sebagai

berikut:

1) Pada transistor NPN, memberikan tegangan positif dari basis ke

emitor, menyebabkan hubungan kolektor ke emitor terhubung

singkat, yang menyebabkan transistor aktif (on). Memberikan

tegangan negatif atau 0 Volt dari basis ke 3 emitor akan

menyebabkan hubungan kolektor dan emitor terbuka, yang

menyebabkan transistor mati.

2) Pada transistor PNP, memberikan tegangan negatif dari basis ke

emitor akan menyalakan transistor (on). Dan memberikan

tegangan positif atau 0 Volt dari basis ke emitor akan mematikan

transistor (off).

Rangkaian pembiasan

Rangkaian pembiasan yang digunakan dalam penulisan tugas

akhir ini adalah bias transistor. Rangkaian bias transistor secara

umum dapat dilihat pada gambar di bawah ini

Gambar 2.15. Bias basis transistor

Gambar di atas adalah contoh bias basis. Sebuah sumber VBB

me-forward bias dioda emiter melalui resistor yang membatasi arus

RB- Hukum tegangan Kirchhoff menyatakan tegangan pada RB

adalah VBB - VBE-Hukum ohm memberikan arus basis :

IB =

V BB − V BERB ………………………………………………….(2.4)

Dimana VBE = 0,7 V untuk transistor silikon dan 0,3 V untuk

germanium.

Gambar 2.16. Garis Beban DC

Dalam rangkaian kolektor, sumber tegangan VCC me-Reverse

bias dioda kolektor melalui RC. Dengan hukum tegangan Kirchhoff:

VCE = VCC – IC.RC……………………………………………………...(2.5)

Dimana:

VCE = tegangan kolektor- emitor

YCC = sumber teeanean

Ic = arus kolektor

RC = resistansi kolektor

Dalam rangkaian yang diberikan, VCC dan Re adalah tetap, VCE

dan IC adalah peubah. Maka dapat disusun kembali persamaan di

atas untuk mendapatkan:

IC =

V CERC

+V CCRC ……………………………………………………….(2.6)

Gambar 2.16 menunjukkan grafik dari persamaan memotong

kurva-kurva dari kolektor. Perpotongan vertikal adalah pada Vcc / Ic.

Perpotongan horisontal adalah pada VCC dan kemiringannya adalah -

1/Rc. Garis ini disebut garis beban DC karena garis ini menyatakan

semua titik operasi yang mungkin. Perpotongan dari garis beban DC

dengan arus basis adalah titik operasi dari pada transistor.

Titik dimana garis beban memotong kurva IB = 0 disebut titik

sumbat (cut-off). Pada titik ini arus basis adalah 0 dan arus kolektor

kecil sehingga dapat diabaikan (hanya arus bocor ICEQ yang ada).

Pada titik sumbat, dioda emiter kehilangan forward bias, dan kerja

transistor normal terhenti. Untuk perkiraan yang aproksimasi

tegangan kolektor-emiter adalah:

VCE cutoff) = VCC……………………………………………….. (2.7)

Perpotongan dari garis beban dan kurva IB = IB(sat) disebut

penjenuhan (Saturation). Pada titik ini arus basis sama dengan IB(sat)

dan arus kolektor adalah maksimum. Pada penjenuhan, dioda

kolektor kehilangan Reverse bias dan kerja transistor yang normal

terhenti. Untuk perkiraan yang aoroksimasL arus kolektor nada

Penjenuhan adalah:

IC(sat)

V CCRC …………………………………………………………(2.8)

Dan arus basis yang tepat menimbulkan penjenuhan adalah :

IB(sat)

IC(SAT )

BDC …………………………………………………………

(2.9)

Tegangan kolektor-emitor pada penjenuhan adalah:

VCE = VCE(sat)………………………………………………………… (2.10)

Jika arus basis lebih besar daripada IB(sat), arus kolektor

tak dapat bertambah karena dioda tidak lagi di-Reverse bias.

H. Transformator

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk

menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC).

Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama

(primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (sekunder)

yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfiingsi untuk

memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Gambar 2.17. Bagian-bagian transformator

Prinsip Kerja Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut.

Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan

bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer

menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang

berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke

kumparan sekunder. sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder

akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik

{mutual inductance).

Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer,

tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan

dalam persamaan:

V PV S

=N PNS …………………………………………………..……(2.11)

Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan

jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu:

a. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah

tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini

mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak

daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).

b. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah

tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini

mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada

jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).

Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan

oleh kumparan sekunder adalah:

1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).

2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).

3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer.

Untuk keluaran dari transformator ini DC, dapat

dihitung menggunakan rumus di bawah ini:

VP =

2xV PPπ ......................................................................…….(2.12)

Dimana:

Vp = Tegangan Keluaran Dari Transformator (tegangan DC)

Vpp = Tegangan peak to peak keluaran transformator

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

A. PERANCANGAN BLOK SISTEM

Rancangan pengendali menggunakan modulasi Amplitude Shift

Keying (ASK) tersusun atas beberapa subsistem yang terintegrasi

menjadi satu sehingga mampu menghasilkan suatu sistem pengendali

yang dapat mengendalikan sebuah perangkat elektronik yang

berfungsi sebagai output sistem ini.

Gambar 3.1 Blok diagram pengendali perangkat elektronik

menggunakan modulasi amplitudo shift keying (ASK)

Adapun bagian-bagian dari blok diagram pengendali perangkat

elektronik menggunakan modulasi amplitudo shift keying (ASK) adalah

sebagai berikut:

1. Blok Transmitter

Blok transmitter terdiri dari 3 sub bagian yang saling

berhubungan sehingga dapat membangkitkan sebuah sinyal yang

akan mengendalikan perangkat elektronik yang ada disisi penerima,

dalam hal ini berupa lampu. Sub bagian dari blok transmitter adalah

sebagai berikut:

a. Input

Input dalam system ini merupakan 4 buah saklar ON-OFF

(DO, Dl, D2, D3) yang memiliki dua kaki, yang salah satu kaki

pinggirnya terhubung dengan rangkaian pencatu perangkat ini

sedangakan kaki pinggir lainnya terhubung ke IC HT12E pada

kaki 10, 11, 12, dan 13. Saklar ini berfungsi untuk memberi data

masukan untuk IC HT12E yang selanjutnya akan di kodekan.

Gambar 3.2 Penempatan input pada IC HT12E

b. Encoder

Encoder yang dipakai pada rangkaian pengendali ini berupa

IC HT12E. pada IC HT12E ini terdiri dari 2 bagian utama yaitu

sebagai berikut:

Data setting

Pada perancangan system ini, data setting berfungsi

untuk men-set nilai data yang diterima dari data. Pensetan

data dilakukan pada kaki pin 10-13. Data yang dimasukkan

terhubung dengan saklar, sehingga nilai input data tergantung

kondisi on-off saklar. Kaki pin 14 dihubungkan ke Ground yang

menghasilkan nilai logika "0" atau disebut dengan aktif Low.

Address setting

Address setting adalah proses pengalamatan untuk IC

HT12E, pada perancangan system semua kaki untuk men-set

alamat IC ini digroundkan. Penyettingan address digroundkan

semua dilakukan untuk mempermudah proses pengalamatan.

Kaki pin IC yang menunjukkan address yaitu terletak pada

kakipinl-8(A0-A7).

Gambar 3.3 pengaturan kaki pin untuk data dan address.

c. TLP 434

TLP 434 adalah sebuah modul pemancar kecil sederhana

yang memiliki frekuensi pancaran 433,92 MHz yang bekerja

dengan teknik modulasi amplitude shift keying (ASK). Modul TLP

434 ini ditunjukkan seperti gambar dibawah ini:

Gambar 3.4 Modul Pemancar TLP 434

Modul TLP 434 ini memiliki 4 buah pin yang berfungsi

sebagai berikut:

Pin 1 berfungsi sebagai Ground dari IC ini yang akan

terhubung pada grounding perangkat yang terdapat pada PCB

rancangan.

Pin 2 berfungsi sebagai input data yang merupakan data hasil

dari rangkain yang akan dipancarkan, dalam hal ini input data

berasal dari IC HT12E. di bawah ini ditunjukkan penempatan

input data yang merupakan keluaran IC HT12E yang terdapat

pada pin 17:

Gambar 3.5 Cara menghubungkan modul TLP 434

dengan IC HT12E

in 3 berfungsi sebagai sumber tegangan dari modul TLP 434

ini atau untuk mengaktifkan pemancar ini. Untuk mengaktifkan

modul TLP 434 ini dibutuhkan catuan tegangan antara 2 V

sampai 12 Volt.

Pin 4 berfungsi sebagai output radio frekuensi dari rangkain ini

yang telah di modulasi dari TLP 434 dan siap untuk di

pancarkan melalui antena. Pin 4 ini terhubung langsung

dengan antena pemancar.

d. Antena

Antena pemancar yang digunakan dalam rangakain

pemancar ini adalah jenis antena whip yang berupa kabel tunggal

tembaga yang memiliki pancaran ke segala arah.

2. Blok Receiver

Blok receiver merupakan system yang digunakan untuk

menerjemahkan sinyal yang dikirimkan oleh pemancar TLP 434

pada blok transmitter. Sama halnya pada blok transmitter, pada

blok receiver ini juga terdapat beberapa sub bagian sebagai

berikut.

a. Antena

Antena yang digunakan adalah antenna whip yang sama

dengan antenna pemancar, antenna ini digunakan untuk

menangkap sinyal yang dipancarkan dari transmitter

b. Penerima RLP 434

Penerima RLP 434 ini merupakan pasangan dari

pemancar TLP 434 yang akan mendemodulasikan sinyal yang

telah dimodulasikan dengan teknik amplitude shift keying dari

pemancar. Proses pemodulasian ini dilakukan sebelum

masuk ke proses pengkodean ulang pada IC HT12D. berikut

gambar RLP 434 beserta pin-pinnya.

Gambar 3.6 Modul Penerima RLP 434

Fungsi - fungsi dari pin-pin yang terdapat pada RLP

434 ini dijelaskan dibawah ini:

Pin 1, 6 dan 7 berfungsi sebagai ground yang akan

terhubung langsung dengan grounding rancangan perangkat

pada PCB.

Pin 2 berfungsi sebagai Output data digital dari RLP 434

yang sebelumnya telah diolah dan akan diteruskan ke

decoder untuk di kodekan kembali sehingga sinyal data

yang asli akan didapatkan. Pin 2 ini akan terhubung

langsung dengan input dari IC HT12D.

Pin 3 berfungsi sebagai keluaran linear. Dalam tugas akhir

ini pin 3 tidak digunakan atau tidak terhubung dengan kaki

yang lainnya pada rangkaian.

Pin 4 dan 5 berfungsi sebagai tempat pencatu tegangan.

Tegangan yang digunakan untuk dapat mengaktifkan RLP

434 ini berkisar antara 3.3 V sampai dengan 6 Volt.

Pin 8 berfungsi sebagai input dari sinyal yang diterima dari

antena penerima. Pin ini akan langsung terhubung dengan

antena penerima.

Keluaran dari modul RLP 434 ini merupakan masukan

ke IC decoder dengan nilai arus 400 uA. Nilai ini didapatkan dari

datasheet IC HT 12 D sebagai arus catuan IC ini.

Gambar 3.7 penyambungan keluaran penerima

RLP 434 ke IC HT12D

Keluaran dari modul RLP 434 akan dihubungkan ke

kaki pin 14 IC HT12D untuk diproses. Sebelumnya pada

keluaran IC HT12D terdapat arus yang akan diproses untuk

mengaktifkan lampu yang berfungsi sebagai keluaran. Arus

tersebut sebesar 9,8 A. Nilai arus ini didapatkan dari rumus

hukum ohm, dengan R=51 KHz dan tegangan keluaran IC

HT12D 0,5 Volt.

c. Decoder

Decoder yang dipakai pada rangkaian pengendali ini

berupa IC HT12D. secara umum decoder ini terdiri dari address

setting dan data setting. Pen-set an kaki-kaki pin untuk bagian

address dan data setting harus sama dengan pen-set an

address dan data setting pada encoder HT12E yang terdapat

pada bagian pemancar agar informasi dapat dikodekan kembali

dan dapat diterjemahkan sesuai dengan informasi yang dikirim.

Proses ini selanjutnya kan diteruskan pada bagian output

(lampu) sehingga, perangkat elektronik ini dapat dikendalikan

dari jauh.

Gambar 3.8 Penempatan address dan data setting

Address untuk IC HT12D terletak pada kaki pin 1 - 8, dan

data untuk IC HT12D terletak pada kaki pin 10 - 13. Pada

gambar 3.8, Output dari IC ini tergantung pada

pengaturan data sebelumnya pada pengaturan data encoder.

Pada perancangan pengendali ini, keluran dari IC tergantung

dari saklar yang terdapat pada pemancar.

d. Driver Transistor

Driver Transistor adalah sebuah fungsi dari transistor

yaitu sebagai saklar. Dimana jeinis transistor yang digunakan

pada rangkaian pengendali ini adalah transistor jenis D400 yang

bertipe NPN.

Rangkaian transistor sebagai saklar ditunjukkan pada

gambar 3.9 dibawah ini

Gambar 3.9 Rangkaian Driver Transistor

Pada gambar rangkaian di atas Transistor akan

berfungsi sebagai saklar dengan ketentuan, bila Input diberikan

logika "0" sebagai masukan basis transistor akan menyebabkan

kolektor dan emitor akan terbuka sehingga transstor tidak akan

meneruskan data tersebut, akan tetapi bisa input diberikan

logika "1" maka kolektor dengan basis akan terhubung singkat

sehingga arus akan diteruskan untuk mengaktifkan relay dan

selanjutnya akan menghidupkan lampu sebagai output dari

rangkaian pengendali ini.

Pada basis digunakan resistor dengan nilai 1500 Ohm

yang berfungsi untuk mengaktifkan transistor D400 ini. Dimana

nilai R = 1500 Ohm didapatkan dengan perhitungan sebagai

berikut:

Diketahui:

IB = IO dari IC HT12D sebesar 3,2 mA ( dari data sheet)

VBB = VCC sebesar 5 Volt didapatkan dari keluaran

regulator

VBE = 0,7 Volt karena NPN ini terbuat dari silikon

Dari rumus Pembiasan basis untuk IB yang terdapat

pada teori dasar pembiasan basis bab II, didapatkan rumus RB

sebagai berikut:

RB =

V BB = V BEI B

RB =

5 − 0 .70 .032

= 1343.75

Dalam komponen elektronik tidak ada nilai resistor

1343.75 Q, jadi dicari nilai komponen yang menghampiri, dan

didapatkan nilai 1500 Q sebagai pengganti.

e. Relay

Relay yang digunakan dalam perancangan rangkaian

pengendali ini adalah jenis Single Pole Single Throw (SPST)

dan Single Pole Double True (SPDT). Kedua relay ini memiliki

fungsi yang sama hanya dibedakan dari output yang dapat

dikendalikan. Pada relay SPST, output yang bias dikendalikan

hanya satu jenis, akan tettapi pada relay SPDT output yang bisa

dikendalikan adalah dua buah. Sehingga dapat dilakukan

pengontrolan 2 buah lampu atau perangkat elektronik secara

bersamaan dengan menekan satu tombol data saja.

f. Output

Sistem pengendali ini memiliki 4 buah output perangkat

elektronik, dalam perancangan pengendali ini menggunakan

lampu sebagai contoh perangkat elektronik. Lampu ini akan

berfungsi sebagai keluaran yang akan dihubungkan

sebelumnya pada decoder. Hal ini dapat dilihat pada gambar

3.8.

Sebelum memasuki bagian perangkat elektronik, bagian

input sebelumnya diberikan rangkaian driver transistor, dengan

menggunakan pembiasan transistor, selain itu juga digunakan

relay untuk menghubungkan lampu tersebut ke sumber AC dari

PLN 220 Volt.

Relay disini berfungsi sebagai saklar yang terdapat pada

penerima. Relay ini akan bekerja pada saat mendapatkan arus

elektromagnetik yang cukup dan secara otomatis akan

menghubungkan switch ke lampu, sehingga lampu akan on.

B. PERANCANGAN SISTEM KESELURUHAN

Secara keseluruhan gambar rangkaian tugas akhir dengan judul

"PERANCANGAN PENGENDALI PERANGKAT ELEKTRONIK

MENGGUNAKAN TEKNIK MODULASI AMPLITUDO

SHIFT KEYING (ASK)" dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 3.10 Gambar rangkaian sistem secara keseluruhan

Prinsip Kerja Rangkaian:

1. Rangkaian Pemancar

Input rangkaian pemancar sistem pengendali ini berupa

saklar on-off berjumlah 4 buah. Setiap saklar mewakili setiap

keluaran. Input saklar yang berupa bit on "1" dan off "0" akan

diteruskan ke IC HT12E. Dalam IC ini ke empat masukan akan di

kodekan sehingga yang akan dipancarkan hanya berupa satu data

saja. Setelah data ini di kodekan, selanjutnya akan di modulasikan

dengan teknik modulasi Amplitudo Shift Keying (ASK) dengan

frekuensi pembawa 433, 92 MHz melalui modul pemancar TLP

434. Sinyal yang telah termodulasi akan di hantarkan ke ruang

bebas melalui antena whip berupa kabel tunggal setinggi 10 cm.

Untuk mengaktifkan rangkaian pemancar ini digunakan

Baterei 9 Volt, akan tetapi untuk mengaktifkan IC HT12E

dibutuhkan tegangan sebesar 5 Volt sehingga keluaran baterei 9

Volt tidak langsung digunakan untuk mencatu IC HT12E ini. Untuk

itu digunakan IC tambahan untuk menurunkan atau membuat stabil

tegangan 9 Volt tersebut menjadi 5 Volt, IC tambahan itu adalah IC

regulator seri 7805.

2. Rangkaian Penerima

Pada rangkaian penerima, sinyal termodulasi dari penerima

akan di tangkap oleh antena whip yang tingginya 10 cm yang

terdapat pada PCB rangkaian penerima. Sinyal yang ditangkap ini

akan di teruskan ke modul RLP 434 untuk di demodulasikan

kembali menjadi data tunggal menggunakan teknik demodulasi

Amplitudo Shift Keying (ASK). Setelah di demodulasikan sinyal

yang berupa data biner akan di teruskan ke IC HT12D untuk

diterjemahkan ke data aslinya dan akan dibagi ke 4 keluaran,

dimana keluarannya berupa perangkat elektronik yang akan

dikendalikan.

Sinyal keluaran dari IC HT12D ini sangat kecil sehingga tidak

bisa mengaktifkan komponen elektronik yang akan dikendalikan

sehingga dibutuhkan sebuah transistor sebagai penguat dan saklar

serta relay yang akan berfungsi sebagai saklar yang

menghubungkan PLN dengan rangkaian sehingga perangkat yang

terhubung langsung dengan PLN ini dapat berfungsi sebagai mana

mestinya.

Untuk catuan dari rangkaian penerima menggunakan catuan

dari PLN tapi tidak secara langsung, hal ini disebabkan ada

komponen elektronik yang tidak bisa bekerja pada tegangan AC

dari PLN. Sehingga digunakan sebuah transformator jenis step

down yang dalam rangkaian ini digunakan transformator 1 A jenis

center tab. Walaupun keluaran dari Transformator ini sudah kecil

sebesar 12 Volt akan tetapi masih dalam bentuk tegangan AC,

untuk mengatasi masalah ini digunakan rangkaian penyearah

gelombang penuh menggunakan 2 buah dioda. Keluaran dari

rangkaian penyearah ini belum stabil, sehingga diperlukan penstabil

tegangan seperti yang terdapat pada rangkaian penerima. Jadi,

pada keluaran rangkaian penyearah ini ditambahkan juga IC 7805

yang digunakan untuk menstabilkan tegangan DC menjadi 5 Volt.

Sehingga keluaran ini baru dapat digunakan sebagai catuan IC

HT12D dan modul penerima TLP 434.

Keluaran dari sistem pengendali ini berupa terminal kabel

yang berisi 4 buah keluaran. Hal ini dilakukan karena keluaran yang

dapat di kontrol oleh alat ini adalah 4 buah sesuai dengan data

yang dikirim menggunakan IC HT12E dan diterjemahkan dari oleh

IC HT12D pada penerima yaitu DO, Dl, D2 dan D3.

3. Radio Frequency (RF)

Bagian pemancar dan bagian penerima tidak akan berfungsi

tanpa adanya media perambatan. Untuk itu digunakan media udara

sebagai media perambatannya yang bekerja pada radio frequency

(RF). Radio Frequency yang digunakan disini adalah frekuensi UHF

433,92 MHz yang menggunakan teknik ASK.

Sinyal yang akan dipancarkan, terlebih dahulu akan

ditumpangkan ke frekuensi radio agar dapat ditransmisikan di ruang

bebas, frekuensi tersebut adalah 433.92 MHz yang didapatkan

pada modul TLP 434. Di dalam modul ini, sinyal informasi dalam

hal ini data masukan akan dibungkus atau dimodulasikan

menggunakan teknik modulasi ASK {Amplitude Shift Keying).

Penggunaan teknik modulasi ASK ini dikarenakan data

masukan yang digunakan adalah dalam bentuk digital, karena data

masukan sebelumnya dimasukkan di encoder. Dalam pengendali

ini terdapat 4 buah masukan yang dikodekan dalam digit 1 atau 0

saja. Sehingga lebih gampang untuk ditransmisikan.

Setelah dimodulasikan, sinyal informasi keluaran dari encoder

akan ditumpangkan pada frekuensi 433.92 MHZ yang merupakan

frekuensi radio sehingga dapat diteruskan ke antena untuk

selanjutnya dapat dipancarkan ke ruang bebas.

Pada bagian penerima, semua aktifitas pada bagian pemancar

akan dilakukan sebaliknya. Sinyal yang telah dipancarkan melalu

radio frekuensi akan ditangkap oleh antena, selanjutnya akan

didemodulasikan melalui modul RLP 434 yang memiliki frekuensi

kerja UHF 433.92 MHz yang merupakan salah satu frekuensi radio,

dengan teknik demodulasi ASK juga. Keluaran dari modul ini

merupakan data 1 atau 0 juga. Serangkaian peristiwa ini

menjelaskan bagaimana perangkat pengendali ini dapat bekerja

pada radio frequency (RF).

4. Sumber Catuan

Sistem pengendali ini tidak akan berfungsi tanpa adanya

sebuah sumber catuan yang berfungsi untuk mengaktifkan

komponen-komponen yang terdapat dari sistem ini, sumber catuan

ini berasal dari PLN dan Baterei Sumber catuan PLN digunakan

untuk memberi catuan pada perangkat penerima, akan tetapi

diberikan penyearah terlebih dahulu, selanjutnya akan distabilkan

agar mendapatkan tegangan yang dibutuhkan, untuk bagian

penyearah digunakan 2 buah dioda seri IN 539 dan pada bagian

regulator digunakan IC LM 7805 yang dapat menstabilkan

tegangan menjadi 5 Volt DC. Gambar rangkaian tersebut dapat

dilihat pada gambar 3.10 pada bagian catu daya.

Sedangkan pada bagian pemancar, sumber catuannya berasal

dari baterei 9 Volt.