BAB 1 PENDAHULUAN

Di dalam bidang telekomunikasi, mengalami perkembangan yang sangat pesat dalam hal penemuan alat-alat telekomunikasi dengan berbagai macam aplikasi baru. Contohnya seperti handphone, dalam project ini penulis mengaplikasikan handphone sebagai media untuk pemberi perintah sebuah miniatur instalasi peralatan listrik dengan menggunakan mikrokontroler sebagai otak kerja utamanya.

Maksud dan Tujuan

Penulis mengangkat judul di atas dengan maksud untuk melengkapi mata kuliah Komunikasi Jaringan dan Komunikasi Data yang merupakan akumulasi dari ilmu yang dipelajari sebelumnya. Tugas ini merupakan persyaratan nilai untuk mata kuliah semester 4 program studi D3 Mekatronika Universitas Sanata Dharma. Selain itu tujuan kami pengangkat judul tersebut adalah

1. Mengaplikasikan kecanggihan teknologi handphone dan mikrokontroler menjadi sebuah alat pengontrol instalasi jarak jauh sebagai salah satu hasil yang mempunyai manfaat dalam perkembangan sistem pengontrolan dalam dunia elektronik
2. Memberikan tambahan jenis pilihan kepada masyarakat untuk memilih jenis pengontrol instalasi listrik yang mempunyai kelebihan dalam hal jarak pengontrolannya.
3. Menanggulangi permasalahan dalam hal pengontrolan instalasi listrik suatu tempat yang mana pengontrolannya diinginkan bisa dilakukan dari jarak jauh mengingat si pengontrol mempunyai kendala waktu jika harus mendatangi objek pengontrolan untuk melakukan pengontrolan.

Manfaat Proyek Tugas Akhir

Proyek Tugas Akhir semester dengan tema pengendali peralatan listrik jarak jauh ini dibuat oleh penulis dengan manfaat-manfaat sebagai berikut

1. Alat ini dapat memudahkan seseorang untuk melakukan pengontrolan instalasi listrik suatu tempat tanpa harus mendatangi objek pengontrolan tersebut.
2. Alat ini dapat dijadikan sebuah contoh aplikasi dari penggabungan teknologi handphone dan mikrokontroler yang masih bisa dikembangkan dengan arti tidak hanya terbatas kegunaannya pada pengontrol instalasi listrik saja, tetapi bisa juga dibuat dengan jenis pengontrolan-pengontrolan yang lain.
3. Alat ini dapat menjadi acuan dasar pembuatan sebuah produk alat pengontrol instalasi listrik jarak jauh yang mana sekarang masih belum ada dijual dipasaran.

Batasan Masalah

Penulis memberikan batasan-batasan masalah mencakup:

1. Sistem kerja dasar dari mikrokontroller PIC16F877A sebagai minimum system, termasuk program dan cara kerja alat Mikrokontrollernya.
2. Pada proyek Tugas Akhir kali ini hanya memanfaatkan pengambilan hasil pengkonversian data sinyal DTMF (Dual Tone Multiple Frequency) mejadi data biner saja tanpa meneliti lebih dalam bagaiamana prosesnya, sehingga data biner tersebut sudah dapat digunakan dan dikelola oleh mikrokontroler sebagai data input.

BAB 2 DASAR TEORI

Sistem Mikrokontroler
IC (integrated Circuit) atau chip adalah sebuah komponen elektronika yang terbentuk dari susunan beberapa komponen-komponen dasar seperti resistor, kapasitor, induktor, dan transistor. Pada perangkat keras komputer, IC atau chip adalah komponen utama yang membentuk sebuah mikroprosesor. Adalah sangat penting untuk mengetahui perbedaan antara mikroprosesor, mikrokomputer, serta mikrokontroler.
Suatu mikroprosesor adalah bagian CPU (Central Prosesing Unit) dari sebuah komputer, tanpa memori, I/O (masukan-keluaran), dan peripheral yang dibutuhkan oleh suatu sistem lengkap. Untuk dapat bekerja, mikroprosesor membutuhkan perangkat pendukung yang dapat berupa RAM, ROM, dan I/O. Bila sebuah mikroprosesor dikombinasikan dengan I/O dan memori, akan
dihasilkan sebuah mikrokomputer. Pada kenyataannya mengkombinasikan CPU dengan memori dan I/O dapat juga dilakukan dalam level chip, yang menghasilkan single chip mikrokomputer (SCM) untuk membedakannya dengan mikrokomputer. Untuk selanjutnya, SCM dapat disebut mikrokomputer.Jadi dapat disimpulkan mikrokontroler adalah kombinasi antara sebuah
Mikroprosesor dengan I/O dan memori (RAM/ROM) dalam sebuah chip.

DTMF (Dual Tone Multiple Frequency).
Sistem DTMF
DTMF (Dual Tone Multiple Frequency) merupakan suatu gelombang frekuensi yang terdiri dari dua buah frekuensi nada yang berbeda nilainya tetapi dibangkitkan dalam waktu bersamaan sehingga menghasilkan sebuah nada dengan frekuensi tertentu yaitu frekuensi gabungan dari dua buah nada tersebut, nada gabungan ini biasa disebut dengan sebutan nada DTMF. Untuk penggunaan DTMF pada sistem kontrol jarak jauh, maka diperlukan lagi dua buah sistem yaitu sistem pemancar DTMF dan penerimanya.
Adapun nada DTMF juga digunakan pada sistem alat-alat komunikasi misalnya pada handphone, tetapi nada DTMF yang ada pada handphone ini hanya terdapat 12 buah nada DTMF yaitu sesuai dengan jumlah ‘tombol nomor’ standar pada handphone . Nada-nada DTMF pada handphone ini dihasilkan dari variasi 4 buah frekuensi rendah dan 3 buah frekuensi tinggi, 4 buah frekuensi rendah mewakili banyaknya baris pada keypad handphone dan 3 buah frekuensi tinggi mewakili banyaknya kolom pada keypad handphone, variasi dari frekuensi-frekuensi tersebut dapat dilihat pada table Data Pengkonversian Sinyal DTMF


MT8870
MT8870D adalah sebuah IC decoder DTMF yang berfungsi sebagai pengubah sekaligus filter frekuensi sinyal DTMF menjadi data digital, jadi dengan kata lain dapat dikatakan bahwa IC ini merupakan DTMF dengan mikrokontroler. Adapun prinsip kerja dari IC ini adalah dengan cara membaca setiap input yang ada kemudian input tersebut difilter dalam blok penyaring frekuensi rendah dan blok penyaring frekuensi tinggi, hal tersebut dilakukan karena DTMF adalah perpaduan dua frekuensi, yaitu frekuensi rendah dan frekuensi tinggi, maka itu diperlukanlah dua blok penyaring tersebut. Sehingga apabila yang menjadi input adalah DTMF maka otomatis blok penyaring akan bekerja keduanya pada waktu bersamaan. Kemudian output-output dari dua blok penyaring ini akan dimasukkan pada sebuah blok berkomponen dasar gerbang and, dengan maksud agar blok selanjutnya yang berupa blok pembaca frekuensi hanya akan dapat input apabila dua blok penyaring menghasilkan output dalam waktu bersamaan, dengan kata lain hasil dari peng’and’an output-output ini adalah input bagi blok pembaca frekuensi. Pada blok pembaca frekuensi ini, frekuensi-frekuensi yang masuk akan di konversi menjadi data digital.

Rangkaian Decoder DTMF
Rangkaian decoder DTMF adalah rangkaian yang berfungsi untuk mengkonversi sinyal DTMF yang berupa analog menjadi output data yang berbentuk digital, contoh dari rangkaian ini dan sekaligus yang digunakan dalam tugas akhir semester ini adalah rangkaian decoder DTMF yang memakai komponen utama IC MT8870.
Dalam tugas akhir semester ini rangkaian decoder mempunyai fungsi utama sebagai penyaring sinyal yang dikeluarkan dari output speaker handphone penerima, sehingga hanya bagian sinyal DTMF saja yang akan dikelola oleh rangkaian decoder dari semua sinyal suara yang masuk. Adapun data-data pengkonversian dari sinyal DTMF ke data biner tersebut dapat dilihat pada table Data Pengkonversian Sinyal DTMF

BAB 3 PERANCANGAN

Pada Remote Control via Handphone dengan Metode DTMF berbasis Mikrokontroler yang telah penulis rancang, digunakan untuk menghubung dan memutus aliran listrik secara otomatis dengan memanfaatkan teknologi handphone sebagai pengontrolnya. Alasan penulis menggunakan handphone sebagai pengontrol karena kemampuan handphone dalam hal pengaksesannya yang mampu menjangkau tempat dan jarak yang sangat luas, hal ini berlaku selama tersedianya jaringan yang menghubungkan jalur komunikasi terhadap handphone tersebut. Sehingga penggunaan media handphone sebagai pengontrol dianggap lebih efektif dalam hal pengontrolan jarak jauh dibandingkan dengan pengontrol lainnya.

Keterangan:

1. Handphone Penerima : handphone yang digunakan oleh penulis adalah handphone jenis GSM(Global System for Mobile) yang sekarang ini banyak digunakan oleh orang-orang pada umumnya.
2. Dekoder DTMF : blok ini berfungsi sebagai pencacah dan penyaring sinyal yang diterima oleh handphone penerima sehingga output yang dihasilkan dapat dipastikan adalah berupa output yang benar-benar hasil pengolahan sinyal DTMF saja, selain itu blok ini juga berfungsi mengkonversi sinyal DTMF menjadi sinyal yang berbentuk data biner. Untuk blok decoder ini, penulis menggunakan rangkaian yang komponen utamanya adalah IC MT8870.
3. Rangkaian Mikrokontroler : rangkaian mikrokontroler yang penulis gunakan adalah rangkaian mikrokontroler dalam bentuk minimum system, yang mana IC mikrokontroler yang digunakan adalah PIC16F877A yaitu sebuah IC mikrokontroler buatan Microchip.

Program Mikrokontroller

DEVICE=16F877A
XTAL=16

TRISB=%11111111 'PORTB SEBAGAI INPUT
TRISC=%00000000 'PORTC SEBAGAI OUTPUT
TRISD=%11111111 'PORTD SEBAGAI INPUT

ALL_DIGITAL=TRUE

dim LS1 as byte
dim LS2 as byte

LS1=PORTB.0
LS2=PORTB.1
START:
IF PORTD=%00000001 THEN '1
PORTC.0=1 'lampu on
ELSEIF PORTD=%00000110 THEN '7
PORTC.0=0 'lampu off

ELSEIF PORTD=%00000010 THEN '2
PULSOUT PORTC.2,100,HIGH 'buzzer on
ELSEIF PORTC=%00001000 THEN '8
LOW PORTC.1 'buzzer off

ELSE IF PORTD=%00000011 THEN '3
HPWM 1,200,4000
HPWM 1,200,4000
PORTC.3=0 'motor1 on CW
PORTC.4=1 'motor2 on CCW
ELSEIF PORTD=%00001001 THEN '9
HPWM 1,0,0 'motor off

ELSEIF PORTD=%00000100 THEN '4
HPWM 1,100,4000
HPWM 1,100,4000
PORTC.3=1 'motor1 on CCW
PORTC.4=0 'motor2 on CW
ELSEIF PORTD=%00001001 THEN '9
HPWM 1,0,0
ENDIF

IF LS1=1 THEN 'GATE OPENED
HPWM 1,0,0 'motor off
END IF

IF LS2=1 THEN 'GATE CLOSED
HPWM 1,0,0 'motor off
END IF


GOTO START

BAB 4 PENGUJIAN ALAT

Setelah perencanaan atau perancangan yang dibuat untuk proyek Tugas Akhir semester Remote Control via Handphone dengan Metode DTMF berbasis Mikrokontroler, dilihat dari alat dan rangkaian serta pembuatannya dan masalah-masalah yang dihadapi dalam pembuatan Tugas Akhir tersebut, setelah langkah tersebut telah dilakukan maka kita harus melanjutkan ke langkah berikutnya yaitu pada tahap pengujian alat dan software yang telah dibuat, ini dilakukan untuk mengetahui apakah telah berjalan sesuai dengan yang kita inginkan atau tidak.

Pengujian Alat dan Rangkaian

Di dalam pengerjaan suatu proyek Tugas Akhir Semester, disamping dituntut untuk harus menguasai dasar-dasar dan masalah-masalah tentang elektronika dan komunikasi data dan jaringan yang berhubungan dengan proyek Tugas Akhir Semester tersebut, suatu hal yang juga dituntut adalah keharusan dalam melakukan pengujian alat dan rangkaian. Dengan dilakukannya pengujian alat dan rangkaian tersebut dimaksudkan agar dapat melihat secara langsung bagaimana cara kerja alat yang dibuat, apakah alat dan rangkaian tersebut telah memenuhi kriteria dan sesuai dengan apa yang telah direncanakan dan diharapkan sebelumnya. Sehingga apabila hal tersebut belum tercapai atau masih terdapat kendala dan kekurangan-kekurangan terhadap alat dan rangkaian tersebut, maka perbaikan terhadap alat dan rangkaian tersebut dapat dilakukan sesegera mungkin.

Cara Kerja Alat dan Rangkaian

Adapun cara kerja dari alat dan rangkaian pada Tugas Akhir Semester kali ini, yaitu:

Pada sepanjang waktu handphone penerima harus selalu dalam keadaan standby untuk menunggu adanya panggilan masuk. Pengguna dapat menggunakan perangkat telepon rumah ataupun handphone untuk melakukan panggilan terhadap handphone penerima. Handphone akan menerima panggilan secara otomatis karena berada pada mode handsfree.
Pada saat terjadi komunikasi antara telepon pengguna dengan handphone penerima, maka pada saat itulah yang memungkinkan terjadinya proses pengiriman data DTMF yang kemudian dapat diolah lebih lanjut oleh mikrokontroler. Di dalam PIC16F877A sudah dibuat program untuk membaca kode-kode dari data DTMF yang Mana kode tersebut dimaksudkan untuk mengendalikan chanel-chanel output yang telah terpasang.

Batasan dan Kekurangan Alat

Pada setiap pengerjaan alat pasti ada kekurangan dan tidak ada yang sempurna, begitu juga dengan proyek Tugas Akhir Semester yang penulis buat memiliki beberapa kekurangan, diantaranya:
Alat ini tidak dapat difungsikan jika berada di kawasan atau daerah-daerah terpencil yang belum tersedianya jaringan sinyal telepon selular, karena alat ini memerlukan jaringan sinyal tersebut sebagai hal yang paling utama untuk dapat melakukan komunikasi dengan handphone penerima.
Ketika terjadi gangguan dalam jaringan sinyal, maka alat sementara waktu tidak dapat difungsikan sampai menunggu jaringan sinyal tersebut normal kembali.

Pengujian Software

Salah satu langkah penting dalam pembuatan Proyek Tugas Akhir Semester ini adalah melakukan pengujian software karena yang penulis gunakan adalah mikrokontroler PIC16F877A sebagai otak pengendali dari jalannya system, maka software amat berperan penting untuk menjalankan program yang telah disusun dan direncanakan sebelumnya. Di dalam pembuatan software harus benar-benar diperhatikan ketelitian dalam cara penulisannya, karena sedikit saja terjadi kesalahan dalam penulisannya maka akan berakibat fatal terhadap program yang telah dibuat.

Adapun dalam pembuatan software, penulis menggunakan perangkat lunak Crownhill Proton (Picbasic Plus) yang telah diinstal sebelumnya pada komputer yang digunakan untuk penulisan bahasa basic yang akan di compile ke bahasa assembler sehingga menjadi sebuah software yang akan diisikan ke dalam chip mikrokontroler PIC16F877A yang merupakan produk dari Micochip, dan chip ini sudah kompatible terhadap bahasa assembler tersebut.
Setelah pembuatan software selesai dikerjakan, maka hal yang selanjutnya dilakukan yaitu men’compile’ software tersebut menggunakan tinybld193 dimana pada peristiwa ini perangkat lunak Crownhill Proton (Picbasic Plus) akan mendeteksi apakah ada kesalahan dalam ejaan atau struktur bahasa yang ditulis. Jika terdapat adanya kesalahan maka perangkat lunak Crownhill Proton (Picbasic Plus) akan menginformasikan dimana letak kesalahan tersebut sehingga akan mempermudah dalam memperbaikinya. Kemudian langkah terakhir yang dilakukan adalah mendownload software tersebut ke dalam chip mikrokontroler PIC16F877A agar chip ini dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan.

Jadi dapat disimpulkan bahwa pengujian software ini sudah dilakukan pada saat pembuatan program yaitu dengan cara peng’compile’an program.

BAB 5 KESIMPULAN

1. Pengendalian jarakjauh bisa dilakukan menggunakan handphone
2. Frekuensi sinyal DTMF bisa dimanfaatkan untuk pengendalian jarak jauh