BAB 3 PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT
3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Pada bagian berikut ini akan dijelaskan secara terperinci tentang semua bagian perangkat keras yang membangun sistem. Perangkat keras ini merupakan
1uF/120V 10k 3V 10k + 5 v A B Ke Terminal S3 LPT1 Penyearah jembatan 470uF optocoupler Dari jalur telepon
bagian dari tiap-tiap blok diagram yang telah dijelaskan sebelumnya. Perancangan tidak termasuk pesawat telepon dan komputer, kecuali bagian-bagian yang diubah pada pesawat telepon akan dibahas pada bagian ini.
3.2.1 Pengkondisi Sinyal Dering
Tegangan 50-100 volt AC dikirim melalui jalur telepon ke pesawat penerima oleh sentral jika ada panggilan. Komputer harus mengenali tegangan ini sebagai sinyal dering. Untuk itu dibuat suatu pengkondisi sinyal yang harus mengeluarkan tegangan logika TTL (0 dan 5 volt) sebagai masukan ke terminal LPT1. Gambar 3.2 merupakan skema rangkaian yang dimaksud.
Gambar 3.2. Rangkaian pengkondisi sinyal dering
Kapasitor 1 µF mencegah tegangan DC masuk ke rangkaian, karena jalur telepon mengandung tegangan DC. Penyearah jembatan menyearahkan arus bolak-balik sinyal dering menjadi arus searah positif. Tahanan 10 kΩ dipasang secara seri untuk membatasi arus, sehingga cukup aman untuk rangkaian. Dioda zener mempertahankan tegangan agar tidak lebih besar dari 3 volt. Sedangkan kapasitor 470 µF digunakan untuk meratakan pulsa positif yang dihasilkan penyearah jembatan.
Optocoupler terdiri atas LED dan phototransistor. Dalam keadaan normal
(LED mati), phototransistor dalam keadaan cuttoff, sehingga terminal A terhubung ke tegangan 5 volt melalui tahanan 10 kΩ. Sinyal dering yang masuk akan menyalakan LED dan menyebabkan phototransistor saturasi. Dalam
370k 0.1uF D1 D2 D0 D3 +5v S4...S7 LP T1 C3 LP T1 3.579545 MHz 100k 100k 3.3v 3.3v 0.1uF Dari j alur telepon MT8870 VDD SI/GT ESt VSS IN -GS Vref IN + OSC1 OSC2 2 3 4 1 8 7 18 17 16 11 12 13 14 10 9 TOE
keadaan ini titik A terhubung ke tanah dan mempunyai logika rendah. Keluaran pengkondisi sinyal ini langsung dihubungkan ke terminal S3 LPT1 pada komputer.
3.2.2 Penerima/DekoderDTMF MT8870
Rangkaian yang mengkodekan nada DTMF menjadi data biner 4 bit menggunakan IC MT8870 diperlihatkan pada Gambar 3.3. Dioda zener 3,3 V yang dipasang berhadapan berfungsi melindungi IC dari tegangan masuk yang lebih besar dari 3,3 V yang mungkin terjadi karena masuknya sinyal dering.
Kristal 3,579 MHz diperlukan sebagai referensi bagi osilator internal pada IC, osilator internal menghasilkan frekuensi bagi penghitung-penghitung digital untuk keperluan filter pada IC.
Gambar 3.3. Rangkaian dekoder DTMF MT8870
TOE pada IC dihubungkan ke port C3 LPT1, pada saat telepon diangkat secara otomatis program akan mengeluarkan logika tinggi ke TOE untuk
meng-enable keluaran D0..D3. Dalam keadaan TOE berlogika rendah, keluaran D0...D3
mempunyai impedansi tinggi (D0...D3 tidak terhubung ke S4...S7 LPT1). Port C3 juga mengaktifkan relay penghubung jalur telepon, yang akan menghubungkan jalur telepon ke rangkaian dekoder DTMF serta ke kartu suara pada komputer.
Rangkaian Telepon Sakelar
gagang On Hook Off Hook
C9013 Relay +5V 5,6k Dari terminal C3 LPT1
Dari jalur telepon Ke dekoder dan
kartu suara
Hal ini untuk melindungi dua alat tersebut dari sinyal dering. Gambar 3.4 berikut ini adalah rangkaian penghubung yang dimaksud.
Gambar 3.4. Rangkaian penghubung jalur telepon
Terminal IN- dan IN+ pada Gambar 3.3 masing-masing merupakan masukan membalik dan tak-membalik dari op-amp internal, terminal GS adalah keluaran op-amp yang dimaksud. Ketiga terminal ini membentuk pengatur penguatan (gain) untuk sinyal DTMF yang masuk. Terminal IN- digunakan sebagai masukan DTMF melalui tahanan seri 100 kΩ. Antara terminal GS dan IN- dipasang tahanan 100 kΩ, ini membentuk rangkaian umpan balik guna mengatur penguatan. Penguatan yang terjadi sesuai dengan persamaan A = - Rf/Rs sehingga penguatannya -1, nilai minus menunjukkan bahwa fase sinyal dibalik. Terminal IN+ dihubungkan ke tegangan referensi internal.
3.2.3 Relay Pengangkat Telepon
Dalam perancangan ini digunakan pesawat penerima telepon merek Panaphone tipe KX-TS5SI yang mempunyai konfigurasi saklar gagang seperti pada Gambar 3.5.
5,6k C9013 + 12V Rangkaian Telepon Sakelar gagang Relay 1 Relay 2 C0 LPT1
Rangkaian elektronika telepon tidak dibahas dalam perancangan ini. Dengan kedudukan saklar tersebut, dua buah relay jenis SPDT (Single Pole
Double Throw) atau relay satu kutub dua arah yang diaktifkan oleh satu sinyal
logika tinggi dapat dihubungkan paralel dengan saklar gagang seperti pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6. Pemasangan relay untuk sistem pengangkatan telepon
Pada perancangan ini digunakan dua buah relay SPDT yang banyak terdapat di pasaran, tetapi dapat juga digunakan satu buah relay DPST (Double
Pole Single Throw) atau satu buah relay DPDT (Double Pole Double Throw).
Port C0 LPT1 merupakan masukan dari transistor penggerak C9013 melalui R 5,6 kΩ. Dalam keadaan normal (C0 berlogika rendah), transistor dalam keadaan cuttoff sehingga relay 1 dan 2 tidak aktif. Dengan masuknya sinyal dering setelah beberapa saat, program mengirimkan logika tinggi ke port C0 dan menyebabkan transistor saturasi, relay akan aktif dan menghubungkan kontak-kontak NO-nya sehingga terjadi off-hook.
3.2.4 Penggerak dan Relay Beban
Beban yang dikontrol dalam sistem ini adalah berupa delapan buah lampu. Dalam perancangan ini digunakan delapan buah lampu pijar 1 watt / 220 volt. Suatu relay yang digerakkan oleh transistor dipakai untuk masing-masing lampu,
Relay 1 R 4,7k C9013 D0...D7 LPT1 + 12V Relay 8 R 4,7k C9013 + 12V D0 D7 F N F N Jala-jala PLN Lampu 1 Lampu 8
sehingga total relay yang digunakan sebanyak delapan buah. Penggerak dan relay beban diperlihatkan pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7. Rangkaian penggerak dan relay beban lampu
Dalam Gambar 3.7 hanya diperlihatkan dua buah relay untuk menghemat tempat, relay lainnya identik.
3.2.5 Pengawatan untuk Suara Masuk dan Keluar
Mesin penjawab yang dirancang merupakan suatu program yang dijalankan pada komputer, bukan mesin penjawab konvensional yang umum dijual di pasaran. Karena itu pengawatan untuk suara dapat langsung dipasang pada line-in dan line-out pada kartu suara komputer. Jalur mikrofon pada headset
dapat langsung dihubungkan ke line-out, sedangkan jalur speaker dihubungkan langsung ke line-in. Dengan demikian suara yang terdengar di speaker merupakan masukan untuk kartu suara, sedangkan suara yang dihasilkan kartu suara merupakan masukan bagi mikrofon di headset.
0.1uF R 4,7k C9013 C1 LPT1 + 12V Ke jalur telepon Relay Ke line-out Ke line-in
Jika berbicara pada pesawat telepon, suara yang diucapkan di depan mikrofon akan terdengar juga pada speaker. Pemasangan secara langsung seperti yang telah dijelaskan di atas dapat mengakibatkan umpan balik positif yang menimbulkan osilasi yang tidak diinginkan berupa suara suing. Untuk menghindari hal tersebut, jalur suara dihubungkan hanya pada saat diperlukan, yaitu sinyal masuk dan sinyal keluar dihubungkan secara bergantian.
Sebuah relay dapat digunakan untuk keperluan itu, seperti yang diperlihat-kan pada Gambar 3.8 berikut ini.
Gambar 3.8. Pengawatan untuk jalur suara.
Pada rangkaian tersebut jalur suara tidak dihubungkan ke headset, tetapi langsung dihubungkan ke jalur telepon. Hal ini dikarenakan jalur telepon telah mengandung sinyal-sinyal suara yang diperlukan, yang merupakan gabungan dari sinyal dikirim dan sinyal diterima. Kapasitor 0.1 µF mencegah tegangan DC catu masuk ke jalur suara.
Saat sinyal dering dideteksi, beberapa saat kemudian gagang diangkat secara otomatis. Pada saat ini port C1 belum mengirimkan logika tinggi. Program penjawab akan memperdengarkan suara jawaban ke line-out. Suara penjawab telah direkam sebelumnya dan disimpan dalam file berekstensi WAV. Suara ini berisi pemberitahuan bawah telepon telah terhubung ke perekam, dan penelepon
dapat langsung meninggalkan pesannya setelah terdengar nada mulai. Pada saat inilah program segera mengirimkan logika tinggi ke terminal C1 LPT1 yang membuat relay aktif memutuskan line-out dan menghubungkan line-in ke jalur telepon.