kendali Jarak Jauh Lampu Gedung Menggunakan Frekuensi Radio

KENDALI JARAK JAUH LAMPU GEDUNG

MENGGUNAKAN FREKUENSI RADIO

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan pada

Program Studi Strata Satu Teknik Komputer di Jurusan Teknik Komputer

Disusun oleh : Sri Supatmi

10203033

Pembimbing : Wendi Zarman, M.Si Agus Mulyana, S.Kom

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

LEMBAR PENGESAHAN

KENDALI JARAK JAUH LAMPU GEDUNG

MENGGUNAKAN FREKUENSI RADIO

Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada

Program Strata Satu Tiga Teknik Komputer di Jurusan Teknik Komputer

Disusun oleh :

Sri Supatmi (10203033)

Bandung, Agustus 2008

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Wendi Zarman,M.Si Agus Mulyana, S.Kom. NIP.4127.70.05.010 NIP. 4127.70.05.017

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Komputer

Wendi Zarman,M.Si

NIP. 4127.70.05.010

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmaannirrahhim Assalamualaikum Wr, Wb.

Puji syukur Alhamdulilah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang senantiasa mencurahkan rahmat dan hidayat-Nya ke seluruh umat-Nya termasuk pada penulis. Sholawat serta panjatkan untuk junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW. Hanya dengan pertolongan Allah SWT sematalah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Kendali Jarak Jauh Lampu Gedung Menggunakan Frekuensi Radio”. Adapun tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat bagi penulis untuk menyelesaikan studinya pada Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia.

Dengan keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang ada penulis tidak akan dapat menyelesaikan tugas akhir ini tanpa peran serta pihak lain. Oleh karena itu ijinkanlah penulis untuk menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Wendi Zarman,M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia dan dosen pembimbing I yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Agus Mulyana, S.Kom selaku dosen pembimbing II dan Kordinator Lab. Elektronika Lanjut yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir dan terima kasih atas motivasinya.

3. Sri Nurhayati ,S.Si.,M.T., selaku dosen wali

4. Orang Tua tercinta yang selalu mendorong dan memberikan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

5. Saudara-saudaraku yang selalu memberikan motivasi agar Tugas Akhir ini cepat terselesaikan.

6. Irfan Dwiguna Sumitra beserta keluarga, terima kasih atas dukungan, do’a dan kasih sayangnya terhadap penulis sehingga tugas akhir ini selesai

7. Teman-temanku di kelas 03-1 ( Arizal, Lathief, Indra, Sandi, dll) dan 03 TK-2 ( Ahmad Ropiyudin, Ika, syahril, Awan, Heru, Imam, Andri, dll), 03 TK-3 ( Bernad, Budi, Tedi, Teguh ) dan angkatan 2003.

8. Uci Yolanda, makasih atas semangat dan senyumnya.

9. Semua sahabatku yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu makasih atas dukungan dan do’anya.

Dalam pengerjaan tugas akhir ini, penulis telah berusaha semaksimal mungkin, walaupun demikian menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis akan selalu menerima dengan tangan terbuka segala masukan yang diberikan. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua untuk menambah ilmu pengetahuan. Semoga untuk mahasiswa berikutnya dapat menyusun tugas akhir lebih baik lagi.

Bandung, Juli 2008

Penulis

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

ABSTRAK ... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Identifikasi Masalah... 1

1.3 Tujuan ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metodologi Penulisan ... 2

1.6 Sistematika Pembahasan ... 2

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Komunikasi Data ... 4

2.2 Gangguan Transmisi ... 5

2.3 Sistem Komunikasi Radio Digital ... 5

2.4 Modulator-Demodulator FSK ... 9

2.5 Pengiriman Data Tak Sinkron ... 10

2.6 Pengiriman Data Sinkron ... 10

2.7 Perbedaan Pengiriman Sinkron dan tak Sinkron ... 11

2.8 Mikrokontroler AT89S51 ... 11

2.8.1 Konfigurasi Pin AT89S51 ... 12

2.8.2Deskripsi Pin-Pin AT89S51... 13

2.8.3Organisasi Memori ... 14

2.8.4Special Function Register ... 15

2.8.5Timer AT89S51 ... 16

2.9 Port Serial/RS-232 ... 18

2.10 Relay ... 20

2.11 LM7805 ... 21

2.12 Light Dependent Resistor (LDR) ... 22

2.13 Transistor sebagai Saklar ... 22

2.14 Pengaturan Baudrate ... 23

2.15 Catu Daya ... 24

2.16 Software Visual Basic 6.0 ... 24

2.16.1 Pengaksesan Port Serial dengan Visual Basic 6.0 ... 29

2.16.2 Pengaksesan secara langsung melalui Register UART ... 31

2.16.3 Pengaksesan Port Serial dengan kontrol MSComm ... 32

BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan ... 33

3.1.1Perancangan Hardware ... 35

3.1.1.1TTL converter IC MAX232 ... 35

3.1.1.2Pengontrol tampilan berbasiskan Mikrokontroler AT89S51. 36 3.1.1.3Modulator FSK ... 37

3.1.1.4Demodulator FSK ... 37

3.1.1.5Pengirim dan Penerima ... 38

3.1.1.6Driver Lampu ... 39

3.1.1.7Sensor sebagai Pembaca Intensitas Lampu ... 39

3.1.1.8Catu Daya ... 40

3.1.2Perancangan Kendali pada Lampu Gedung ... 40

3.1.2.1 Ketentuan Jam Kerja ... 41

3.1.2.2Lokasi Lampu pada Gedung ... 41

3.1.2.3Jadwal menyalakan dan mematikan Lampu secara Otomatis .42 3.1.2.4Kontrol Manual ... 43

3.1.3Perancangan Perangkat Lunak ... 43

3.1.3.1Perancangan pada Mikrokontroler AT89S51 ... 43

3.1.3.2Perancangan pada Komputer (Visualisasi) ... 45

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Analisa Perangkat Keras ... 48

4.1.1 Analisa Modulator FSK ... 48

4.1.2Analisa Demodulator FSK ... 51

4.1.3Analisa Sensor LDR ... 53

4.1.4Analisa Driver Lampu ... 56

4.1.5Analisa RS-232 ... 57

4.2 Pengujian dan Analisa Perangkat Lunak ... 58

4.2.1 Pengujian Program Utama ... 58

4.2.2Pengujian Setting Port Serial ... 58

4.2.3Pengujian Kontrol Otomatis ( Penjadwalan ) dan Status Lampu ... 59

4.2.4Pengujian Kontrol Manual dan Status lampu ... 61

4.2.5Pengujian Kendali Lampu Ketika Terdapat Lampu Rusak ... 62

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 64

5.2 Saran ... 64

DAFTAR PUSTAKA ... 65

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Blok diagram model komunikasi sederhana ... 4

Gambar 2.2 Bentuk gelombang AM ... 6

Gambar 2.3 Bentuk gelombang FM ... 7

Gambar 2.4 Jenis modulasi digital ... 9

Gambar 2.5 Alir data tak sinkron ... 10

Gambar 2.6 Alir data sinkron ... 10

Gambar 2.7 Diagram Blok Mikrokontroller AT89S51 ... 12

Gambar 2.8 Diagram Pin Mikrokontroler AT89S51 ... 13

Gambar 2.9 Rangkaian Reset... 13

Gambar 2.10 Struktur Program Memori AT89S51 ... 15

Gambar 2.11 Struktur Data Memori AT89S51 ... 15

Gambar 2.12 Register TCON dan TMOD ... 17

Gambar 2.13 Operasi Timer ... 18

Gambar 2.14 Konfigurasi Port serial male... 19

Gambar 2.15 Relay ... 21

Gambar 2.16. IC LM7805... 21

Gambar 2.17 Light Dependent Resistor ... 22

Gambar 2.18. (a) Garis beban dc (b) rangkaian Transistor Garis beban dc ... 23

Gambar 2.19. Catu Daya... 24

Gambar 2.20.Tampilan Awal Visual Basic... 25

Gambar 2.21. Tampilan IDE Visual Basic ... 26

Gambar 2.22.Menu Bar/Toolbar... 26

Gambar 2.23.Toolbox... 27

Gambar 2.24. Project Window ... 27

Gambar 2.25 Property Window ... 28

Gambar 2.26 Form ... 28

Gambar 2.27 Code Window ... 28

Gambar 3.1 Diagram Blok Pemancar ... 33

Gambar 3.2 Diagram Blok Penerima ... 34

Gambar 3.3. Hubungan pin-pin MAX232 ... 36

Gambar 3.4.Rangkaian Sistem Minimum... 37

Gambar 3.5. Rangkaian modulator FSK dengan TCM3105 ... 37

Gambar 3.6 Rangkaian Demodulator FSK dengan TCM3105... 38

Gambar 3.7 Driver Lampu... 39

Gambar 3.8 Rangkaian Sensor LDR ... 39

Gambar 3.9 Rangkaian Catu Daya ... 40

Gambar 3.10 Denah Ruang ... 42

Gambar 3.11.Diagram Proses Memprogram Mikrokontroler ... 43

Gambar 3.12 Tampilan Pada Visual Basic... 46

Gambar 3.13 Tampilan setting com untuk komunikasi serial ... 47

Gambar 4.1 Analisi Rangkaian Modulator FSK dengan TCM3105 ... 48

Gambar 4.2 Gelombang Keluaran Modulator FSK ... 49

Gambar 4.3 Analisi Rangkaian Demodulator FSK dengan TCM3105 ... 51

Gambar 4.4 Gelombang Keluaran Demodulator FSK ... 52

Gambar 4.5 Analisis Rangkaian Sensor LDR ... 53

Gambar 4.6 Tampilan Status Lampu ON ... 54

Gambar 4.7 Tampilan Status Lampu OFF ... 55

Gambar 4.8 Analisis Rangkaian Driver Lampu... 56

Gambar 4.9 Tampilam Program Utama... 58

Gambar 4.10 Tampilan setting comm untuk komunikasi serial ... 59

Gambar 4.11 Tampilan setting comm port (parameter yang dipilih salah) ... 59

Gambar 4.12Kontrol Otomatis (Penjadwalan) ... 60

Gambar 4.13 Tampilan Kontrol Otomatis (jadwal malam) ... 60

Gambar 4.14 Tampilan Kontrol Otomatis (jadwal kerja)... 60

Gambar 4.15 Tampilan Kontrol Otomatis (jadwal Kerja) Pada Objek ... 61

Gambar 4.16 Kontrol Manual ... 61

Gambar 4.17 Tampilan Kontrol Manual ... 62

Gambar 4.18 Tampilan Kontrol Manual Pada Objek ... 62

Gambar 4.19 Tampilan Objek Ketika Lampu Musholla Rusak ... 63

Gambar 4.20 Tampilan Status Lampu Musholla pada Visual Basic ...63

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Special Function Register ... 16

Tabel 2.2 Fungsi bit register TCON yang berhubungan dengan timer... 17

Tabel 2.3 Mode Timer ... 18

Tabel 2.4 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB9 ... 20

Tabel 2.5 Alamat dan Lokal bit pada register UART ... 31

Tabel 3.1 Mode Operasi Demodulator pada TCM3105 ... 38

Tabel 3.2 Ketentuan Jam Kerja ... 41

Tabel 3.2 Lokasi Lampu pada Gedung ... 41

Tabel 3.4 Jadwal Sholat dan Jadwal Lampu ... 43

Tabel 3.5 Port yang digunakan pada Mikrokontroler ... 44

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor LDR dengan Status Lampu ON ... 54

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sensor LDR dengan Status Lampu OFF ... 54

xi ABSTRAK

Masalah yang sering muncul pada pengontrolan lampu secara manual adalah adanya kerumitan dalam pengontrolan lampu. Kerumitan tersebut terjadi jika ruangan jauh dengan jumlah lampu yang banyak. Pengontrolan tersebut tidak efektif dan efisian, karena masih memerlukan tenaga operator untuk memantau lampu pada setiap ruangan. Kendali terbuka (Open Loop) masih memungkinkan adanya masalah karena status lampu tidak terdeteksi dengan pasti. Dari permasalahan ini, maka diperlukan adanya suatu metode pengendalian lampu dengan sistem kendali tertutup (Close Loop) menggunakan frekuensi radio. Sistem transmisi bersifat full-duplex, yaitu pengiriman dan penerimaan data bisa dilakukan secara dua arah dan secara bersamaan. Sistem tertutup ini akan membantu mengendalikan lampu dengan verifikasi status lampu yang dihasilkan oleh sensor cahaya.Lampu gedung dikendalikan melalui perangkat lunak

Visual Basic 6.0 yang terdapat pada personal computer. Data berupa karakter akan dikirim melalui komputer kemudian diolah oleh mikrokontroler. Data digital dari mikrokontroler diolah oleh modem FSK TCM3105 untuk diubah menjadi data analog, Data analog tersebut kemudian dikirimkan dari bagian pengirim ke bagian penerima melalui transmisi frekuensi radio. Data analaog diterima oleh bagian penerima, sehingga lampu yang ditunjuk oleh data karakter tersebut menyala/ON. Kemudian sensor cahaya

(LDR/Light Dependent Resistor) akan membaca intensitas cahaya dari lampu, hasil pembacaan sensor tersebut dikirim ke mikrokontroler untuk diolah dan dikirmkan ke

PC berupa status lampu ON/OFF Hasil yang diinginkan adalah membangun sistem kendali tertutup yang mampu mengendalikan lampu pada jarak yang jauh dengan verifikasi status yang memastikan kondisi lampu.

DAFTAR PUSTAKA

(1) Kurniadi, Adi.”Pemrograman Microsoft Visual Basic 6”. Jakarta: Elex Media Komputindo; 2003.

(2) Nalwan PA. ”Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler”. Jakarta: Elek Media Komputindo; 2003.

(3) Retra P, Catur E. ”Teori dan Praktek Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0”. Yogyakarta: Andi; 2004.

(4) Wahana Komputer.”Tutorial Membuat Program dengan Visual Basic”. Jakarta: Salemba Infotek; 2004.

(5) Wasito,”Datasheet Book 1”, Jakarta : Elek Media Komputindo;1992

(6) Diakses pada tanggal 17 Maret 2008 dari Word Wide Web: http://www.datasheet4u.com/html/M/A/MAX232_TexasInstruments.pdf.html

(7) Diakses pada tanggal 17 Maret 2008 dari Word Wide Web: http://www.datasheet4u.com/html/7/4/C/74CW14 TexasInstruments.pdf.html

(8) Diakses pada tanggal 17 Maret 2008 dari Word Wide Web: http://www.datasheet4u.com/html/7/4/C/74CW14 TexasInstruments.pdf.html

(9) Diakses pada tanggal 20 Maret 2008 dari Word Wide Web: http://www.rtty.com/development/tu/ttl-fsk/ttl-fsk.htm

(10) Diakses pada tanggal 20 Maret 2008 dari Word Wide Web: http://www.electronicsinfoline.com/CircuitBook/Modulators_and_Demodulators/FS K/6241.html

(11) Diakses pada tanggal 20 Maret 2008 dari Word Wide Web: http://i192.photobucket.com/albums/z59/deleteallusers/FSK_1.gif

KENDALI JARAK JAUH LAMPU GEDUNG

MENGGUNAKAN FREKUENSI RADIO

OLEH:

SRI SUPATMI

10203033

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

1. Latar Belakang

•

Tidak efektif dan efisiennya menyalakan lampu

pada ruang secara manual

•

Pengaturan lampu yang hanya dilakukan secara

manual terdapat beberapa kekurangan:

- Memerlukan tenaga operator yang harus selalu

memantau lampu gedung

2. Identifikasi Masalah

•

Bagaimana merancang kendali lampu gedung

secara jarak jauh, baik secara

hardware

maupun

software.

•

Bagaimana kendali lampu ini dapat

mengendalikan dua belas lampu.

3.Tujuan

•

Merancang kendali untuk menyalakan lampu

dengan jarak jauh menggunakan frekuensi radio

sebagai media transmisinya.

•

Merancang sistem kendali tertutup dengan

memanfaatkan LDR sebagai sensor cahaya

untuk memberikan status dari plant yang

4. Batasan Masalah

•

Pengiriman dan penerimaan data memakai

frekuensi radio dalam hal ini menggunakan radio

transceiver HT Alinco DJ-196

•

Alat yang dibuat hanya akan

menyalakan/mematikan lampu yang disertai

dengan adanya pembacaan status lampu dari

sensor LDR

BLOK DIAGRAM SISTEM

Penjelasan Blok Diagram Sistem

Bagian Pengirim

•

Pada personal komputer terpasang aplikasi kendali

lampu Gedung menggunakan VB 6.0

•

Mikrokontroler AT89S51 berfungsi untuk mengolah

informasi yang dikirim dan diterima dari personal

komputer

Penjelasan Blok Diagram Sistem

Bagian Penerima

•

Modem FSK berfungsi sebagai penerjemah data dari

digital ke analog serta dari analog ke digital sehingga

data bisa ditransmisikan.

•

Mikrokontroler AT89S51 berfungsi untuk mengolah

informasi yang dikirim oleh modem FSK.

Perancangan Perangkat Keras

dan Perangkat Lunak

1.

Perancangan Perangkat Keras

•

Mikrokontroler AT89S51 sebagai pengolah

informasi kendali lampu gedung dan status

lampu

•

FSK (

Frequency Shift Keying

)

•

FSK(

Frequency Shift Keying

) atau keying pergeseran

frekuensi yaitu pengiriman sinyal melalui pergeseran

frekuensi.

•

Cara kerja modulator FSK yaitu mengubah sinyal informasi

ke dalam sinyal pembawa(

carier

) dan siap untuk dikirimkan

•

Cara kerja Demodulator FSK yaitu memisahka sinyal

infomasi ( yang berisi data atau pesan ) dari sinyal pembawa

(

carier) yang diterima sehingga informasi tersebut dapat

Bagian Driver Lampu

Bagian Sensor

Sensor sebagai

Perancangan Perangkat Lunak

•

Perangkat lunak di PC menggunakan

Diagram Alir Program pada Visualisasi

Tampilan Pada PC

•

Tampilan Kendali Lampu secara otomatis ( Terjadwal )

Tampilan pada

Plant/

objek

Lampu

R.Direktur

Lampu

R.Sekretaris

Lampu Toilet

Lampu

R.Karyawan

Kesimpulan

•

Informasi yang ditampilkan dari personal

komputer ke perangkat kendali terdiri

kendali lampu dan status lampu.

•

Status lampu dikirimkan oleh sensor LDR

ke mikrokontroler kemudian dikirim ke PC.

•

Pengiriman informasi dari/ke PC dilakukan

secara serial menggunakan RS-232.

•

Pengiriman informasi dari bagian pengirim

START: MOV TMOD,#20H ;TIMER1 mode 2 (8 bit isi ulang) MOV TH1,#0E8H ;1200 bit per second

MOV SCON,#50H ;mode serial 8 bit UART

;(1 bit start, 8 bit data, no parity, 1 bit stop) SETB TR1 ;start TIMER1

SETB ES

SETB EA ;interupsi enable MOV P1,#0FFH

MOV P2,#0FFH

KALANG: SJMP KALANG ;program akan berputar disini

SERI_INT: JB RI,YA CLR TI RETI YA: CLR P3.2

MOV A,SBUF CLR RI MOV R1,A ;PARSING DATA LOBBY: CJNE A,#'a',LOBBYOFF CLR P1.0 LJMP VALID LOBBYOFF: CJNE A,#‘A',LOBBY CLR P1.1 LJMP VALID

START:

MOV TMOD,#20H ;TIMER1 mode 2 (8 bit isi ulang) MOV TH1,#0E8H ;1200 bit per second

MOV SCON,#50H ;mode serial 8 bit UART

;(1 bit start, 8 bit data, no parity, 1 bit stop SETB TR1 ;start TIMER1

SETB ES

SETB EA ;interupsi enable MOV P1,#0FFH

MOV P2,#0FFH

KALANG: SJMP KALANG ;program akan berputar disini

SERI_INT: JB RI,YA ;jika interupsi penerimaan data maka lompat ke YA CLR TI ;jika interupsi pengiriman data, hapus TI

RETI ;abaikan interupsi YA: CLR P3.2

MOV A,SBUF ;baca karakter yang diterima pada register A CLR RI ;hapus RI agar bisa menerima lagi

MOV R1,A ;simpan isi register A di register R1 MOV R0,P0 MOV R2,P2 LOBBY: CJNE A,#'a',LOBBYOFF CLR P1.0 STATUSLOBBY: CJNE R0,#01H,STATUSLOBBY LJMP VALID LOBBYOFF: CJNE A,#'b',LOBBY CLR P1.0 STATUSLOBBYOFF: CJNE R0,#00H,STATUSLOBBYOFF LJMP VALID

CONTOH PROGRAM KENDALI LAMPU PADA VISUAL BASIC

Private Sub cmdDirektur_Click() If cmdDirektur.Tag = 0 Then

ruangDirekturon

Timer2.Enabled = True

Label18.Caption = "Sending..." cmdDirektur.Tag = 1

Else

ruangdirekturoff

Timer2.Enabled = True

Label18.Caption = "Sending..."

cmdDirektur.Tag = 0

End If End Sub

Private Sub ruangDirekturon() If cmdDirektur.Tag = 0 Then lampudirektur.Visible = True lampudirekturoff.Visible = False lampudirektur1.Visible = True lampudirektur1off.Visible = False cmdDirektur.Tag = 1

MSComm1.Output = "e" Wait (0.01)

End If End Sub

Private Sub ruangdirekturoff() If cmdDirektur.Tag = 1 Then lampudirektur.Visible = False lampudirekturoff.Visible = True lampudirektur1.Visible = False lampudirektur1off.Visible = True cmdDirektur.Tag = 0

MSComm1.Output = "E" Wait (0.01)

Private Sub MSComm1_OnComm() 'ini prosedur terima serial

Dim buffer As Variant Dim hpc As Variant Dim bt, i As Integer

Select Case MSComm1.CommEvent Case comEvReceive

If MSComm1.InBufferCount = 0 Then datain.Caption = Clear

End If

hpc = (MSComm1.Input) datain.Caption = hpc

hasil.Caption = Left(datain.Caption, 1) If hasil.Caption = "a" Then

Label4.Caption = "ON" ;--- STATUS LAMPU LOBBY NYALA End If

If hasil.Caption = "A" Then

Label4.Caption = "OFF" ;--- STATUS LAMPU LOBBY MATI End If

. .

If hasil.Caption = "l" Then

Label17.Caption = "ON" ;--- STATUS LAMPU TERAS BELAKANG NYALA End If

If hasil.Caption = "L" Then

Label17.Caption = "OFF" ;--- STATUS LAMPU TERAS BELAKANG MATI End If

Timer2.Enabled = False Timer2.Interval = 1000 Timer2.Enabled = True End Select

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1Komunikasi data

Prinsip dasar dari sistem komunikasi data adalah suatu cara untuk sebuah pertukaran data dari kedua pihak. Pada Gambar 2.1 dijelaskan sebuah contoh sistem komunikasi data sederhana.

Sistem sumber Sistem tujuan

[image:50.595.92.510.227.303.2]

Tujuan Media Transmisi Receiver Transmitter Sumber

Gambar 2.1 Blok diagram model komunikasi sederhana

Pada diagram model komunikasi data sederhana dapat dijelaskan :

1. Sumber (Source) : Alat ini membangkitkan data sehingga dapat ditransmisikan. 2. Pengirim (Transmitter) : Pada bagian ini data yang dibangkitkan dari sistem

sumber tidak ditransmisikan secara langsung dalam bentuk aslinya namun pada sebuah transmitter cukup memindahkan informasi dengan menghasilkan sinyal elektromagnetik yang dapat ditransmisikan dengan beberapa sistem transmisi berurutan.

3. Media Transmisi (Transmission media) : Merupakan jalur transmisi tunggal yang menghubungkan antara sumber dan tujuan.

4. Penerima (Receiver) : Pada bagian ini sinyal dari pengirim diterima dari sistem transmisi dan memindahkan bentuk sinyal elekromagnetik menjadi digital yang dapat ditangkap oleh tujuan.

5. Tujuan (Destination) : Alat ini menerima data yang dihasilkan oleh penerima. Dalam sebuah transmisi data dapat berupa simplex yaitu sinyal ditransmisikan hanya pada satu arah, half duplex yaitu kedua stasiun dapat mentransmisikan, namun hanya satu pada saat yang sama, full duplex yaitu kedua stasiun bisa mentransmisikan secara bersamaan.

Transmisi data terjadi antara transmitter dan receiver melalui beberapa media transmisi. Media transmisi dapat digolongkan sebagai transmisi dengan panduan

(guided media) atau transmisi tanpa panduan (unguided media). Pada kedua hal tersebut

komunikasi berada dalam bentuk gelombang elektromagnetik . Dengan guided media, gelombang dikendalikan melalui jalur fisik, sedangkan pada unguided media

menyediakan alat untuk mentransmisikan gelombang elektromagnetik namun tidak mengendalikannya.

2.2Gangguan transmisi

Dalam sistem komunikasi, sinyal yang diterima kemungkinan berbeda dengan sinyal yang ditransmisikan karena adanya gangguan transmisi. Untuk pengiriman sinyal analog terdapat gangguan yang dapat menurunkan kualitas sinyal, namun bagi pengiriman sinyal digital akan terdapat gangguan seperti bit error. Gangguan yang ada pada transmisi data yaitu :

1. Atenuasi dan distorsi atenuasi

Kekuatan sinyal berkurang bila jaraknya terlalu jauh melalui media transmisi. Pada sinyal analog karena atenuasi berubah-ubah sebagai fungsi frekuensi, sinyal diterima menjadi penyimpangan, sehingga mengurangi tingkat kejelasan. 2. Distorsi tunda

Distorsi tunda merupakan suatu kejadian khas pada guided media, kejadian ini disebabkan oleh sebuah sinyal yang melewati guilded berbeda frekuensi.

3. Derau

Adalah sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang terselip atau terbangkitkan dari suatu tempat diantara transmisi dan penerimaan. Derau merupakan faktor utama yang membatasi kinerja sistem komunikasi. Seperti intermodulasi, efek dari intermodulasi akan menghasilkan sinyal-sinyal pada suatu frekuensi sehingga akan menghalangi sistem transmisi.

2.3Sistem komunikasi radio untuk transmisi digital

Pada konsep ruang bebas dalam hambatan gelombang elektromagnetik berawal dari asumsi bahwa suatu link frekuensi radio propagasinya bebas dari segala gangguan. Sistem komunikasi radio gelombang pembawa dipropagasikan dari pemancar dengan menggunakan antena pengirim. Dibagian antena pemancar atau sebaliknya mengkonversi gelombang elektromagnetik menjadi sinyal di bagian penerima.

Sinyal analog yang mengandung informasi asli disebut dengan baseband signal. Bila sinyal baseband ini memiliki frekuensi yang lebih rendah, maka sinyal ini harus digeser ke frekuensi yang lebih tinggi untuk memperoleh transmisi yang efisien. Hal ini

dilakukan dengan mengubah-ubah amplitudo, frekuensi atau fasa dari suatu sinyal pembawa yang berfrekuensi lebih tinggi yang disebut sinyal pembawa (carrier). Proses ini disebut modulasi, modulasi didefinisikan sebagai proses yang mana beberapa karakteristik dari pembawa diubah-ubah berdasarkan gelombang pemodulasinya. Pada sistem modulasi terdapat dua macam yaitu modulasi analog dan modulasi digital.

Teknik modulasi sinyal analog :

 Amplitude Modulation (AM)

 Frequency Modualtion (FM)

[image:52.595.172.444.324.565.2]

Amplitude Modulation (AM) merupakan proses modulasi yang mengubah amplitudo sinyal pembawa sesuai dengan sinyal pemodulasin atau sinyal informasinya. Sehingga dalam modulasi AM, frekuensi dan fasa yang dimiliki sinyal pembawa tetap, tetapi amplitudo sinyal pembawa berubah sesuai dengan informasi.

Gambar 2.2 Bentuk gelombang AM

Jika sinyal frekuensi rendah mengendalikan amplitudo dari sinyal frekuensi tinggi maka kita dapatkan modulasi amplitudo.

Frequency Modulation (FM) proses modulasi yaitu sinyal informasi ditumpangkan ke sinyal carrier atau sinyal pembawa, Modulasi Frekuensi merupakan suatu proses modulasi dengan cara mengubah frekuensi gelombang pembawa sinusoidal, yaitu dengan cara menyelipkan sinyal informasi pada gelombang pembawa tersebut.

(a) sinyal informasi (b)sinyal pembawa

[image:53.595.129.515.62.287.2]

(c) Frekuensi yang diubah (d)gelombang pembawa yang termodulasi

Gambar 2.3 Bentuk gelombang FM

Sinyal informasi pada gambar 2.3(a) ditumpangkan pada sinyal pembawa gambar 2.3.(b) dengan cara mengubah lengkungan frekuensi sesaat fungsi waktu seperti, Gambar 2.3.(c) sehingga menghasilkan gelombang pembawa yang termodulasi, seperti pada gambar 2.3.(d)

Jika sinyal modulasi mengendalikan frekuensi pembawa maka kita dapatkan modulasi frekuensi. Jalur komunikasi radio biasanya dirancang untuk transmisi data digital, maka data digital tersebut harus terlebih dahulu dinyatakan kedalam sinyal analog sebagai baseband signal. Teknik untuk pengkodean sinyal digital ke dalam sinyal analog disebut dengan modulai digital. Beberapa teknik modulasi digital yang umum digunakan untuk data digital biner adalah:

 Amplitudo Shift keying (ASK)

 Phase Shift keying (PSK)

 Frekquency Shift Keying (FSK)

ASK tidak diterapkan secara luas untuk mengkonversi data biner pada PSTN, karena sinyalnya mudah terpengaruh oleh redaman, derau dan distorsi. Tetapi pada beberapa hal ASK masih digunakan terutama pada pada modulasi hybrid (misalnya ASK digabung dengan PSK). ASK umumnya digunakan untuk mentransmisikan sinyal digital pada serat optik, adanya cahaya menandakan adanya 1 elemen sinyal atau biner 1 dan bila tidak ada cahaya berarti biner 0. Transmitter laser pada umumnya memiliki arus bias yang tetap yang menyebabkan memancarkan cahaya dengan level yang rendah, oleh karena itu level yang rendah dapat dipakai untuk mewakili elemen sinyal 1 sedangkan untuk level yang tinggi mewakili elemen sinyal 0.

Pada PSK sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan tertentu dengan beda fasa tertentu pula (misalnya tegangan 1Volt dengan beda fasa 0o) dan sinyal digital 0 sebagai nilai tegangan yang sama (misalnya 1Volt dengan beda fasa yang berbeda, misalnya 180o).Beda pasa yang diinginkan tergantung pada level modulasi yang digunakan, sebagai contoh level modulasi 4 pada QPSK adalah sebagai berikut:

01 00 10 01 315 2 cos( ) 225 2 cos( ) 135 2 cos( ) 45 2 cos( ) ( 0 0 0 0 biner biner biner biner fct A fct A fct A fct A t                       

S ………(2.2 )

Modulasi phase memiliki dua jenis yaitu Phase-coherent PM atau yang umum disebut dengan phase-shift-keying (PSK), dipergunakan untuk memodulasi data biner 1 dan 0 dengan perbedaan fasa sebesar 180o pada setiap perubahan data biner. Sedangkan yang lain disebut differential-PM yang dipergunakan untuk memodulasi dengan perbedaan fasa sebesar 90o untuk kode biner 0 dan perbedaan fasa sebesar 270o untuk biner 1. Secara alamiah pada PSK memiliki kelebihan untuk manambah efisiensi dalam

bandwidth yang terbatas, maka setiap perubahan fasa dapat digunakan untuk mewakili lebih dari satu elemen sinyal, karena pergeseran fasa yang lebih kecil dari 180o dapat dilakukan.

Pada FSK( Frequency Shift Keying) atau keying pergeseran frekuensi yaitu pengiriman sinyal melalui pergeseran frekuensi. Pada FSK sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan dengan frekuensi tertentu (misalnya f1=1200Hz) sementara sinyal digital 0 dinyatakan sebagai suatu nilai tegangan dengan frekuensi tertentu yang berbeda (misalnya f2=2200Hz).

1 0 cos cos ) ( 2 1 biner biner t f A t f A t S      

 ……….(2.3 )

[image:55.595.135.486.230.505.2]

Pada modulasi frekuensi yang rumit dapat dilakukan pada beberapa frekuensi sekaligus, dengan cara ini pengiriman data menjadi lebih efisien. Untuk melihat perbedaan bentuk sinyal dari ketiga teknik modulasi seperti diuraikan di atas, pada Gambar 2.4. diberikan beberapa contoh sinyal carrier yang dimodulasi oleh sinyal biner menggunakan ASK, FSK, phase-coherent-PM dan differential-PM.

Gambar 2.4 Jenis modulasi digital

2.4Modulator-Demodulator FSK

Alat untuk melakukan modulasi dan demodulasi disebut modem ( modulator-demodulator). Modem memungkinkan dua buah sistem elektronik digital untuk berkomunikasi menggunakan saluran transmisi. Alat yang menggunakan port serial untuk berkomunikasi dibagi menjadi 2 kategori, yaitu DTE (Data Terminal Equipment)

dan (Data Communication Equipment), modem adalah perangkat DCE, perangkat yang berhubungan langsung dengan medium transmisi, sedangkan perangkat DTE contohnya adalah terminal atau komputer.

Modem FSK umumnya memiliki kecepatan 300 bps sampai 1200 bps dan sering digunakan untuk komunikasi data antar komputer dan pada PSTN yang memiliki rangkaian switching yang sederhana dan memiliki bandwidth yang rendah.

2.5Pengiriman data tak sinkron

Pengiriman data tak sinkron, setiap karakter dikirimkan sebagai suatu kesatuan bebas, yang berarti bahwa waktu antara pengiriman sebagai bit terakhir dari sebuah karakter dan bit pertama dari karakter berikutnya tidak tetap. Pengiriman data tak sinkron lebih sederhana dibandingkan pengiriman sinkron, karena hanya di dalam penerima dan tetap dijaga agar sesuai dengan detak pengiriman yang menggunakan bit awal (start bit) dan bit akhir (stop bit) yang dikirim dengan setiap karakter.

Gambar 2.5 Aliran data tak sinkron

Pengiriman data tak sinkron banyak dipakai karena sederhana dan murah. Tetapi hanya cocok untuk rangkaian data berkecepatan rendah karena dua alasan :

1. Efisiensi pengiriman menjadi berkurang dengan bertambahnya panjang kabel. 2. Detak penerima yang bekerja bebas hanya akan memenuhi persyaratan

sinkronisasi apabila bekerja pada kecepatan rendah.

2.6Pengiriman data sinkron

Pada pengiriman data sinkron sejumlah blok data dikirimkan secara kontinu tanpa bit awal atau bit akhir. Detak pada penerima dioperasikan secara berulang-ulang dan dikunci agar sesuai dengan detak pada pengirim.

Gambar 2. 6 Aliran data sinkron

[image:56.595.120.501.309.348.2] [image:56.595.118.509.616.741.2]

Untuk mendapatkan keadaan yang sesuai, informasi pendetakan harus dikirimkan lewat jalur bersama-sama dengan data memanfaatkan metode penyandian tertentu sehingga informasi pendetakan dapat diikutsertakan, atau dengan menggunakan modem yang menyandikan informasi pendetakan selama proses modulasi.

Penerima harus memulai pencacah pada tengah-tengah bit pertama dari karakter pertama, jika akan timbul kesalahan pada isyarat yang diterima. Setelah penyesuaian bit, penerima harus tahu pada kelompok mana bit tersebut akan membentuk karakter (penyesuaian karakter). Penerima harus mamantau data yang diterima setiap bit sampai mengenali pola karakter sinkronisasi. Dengan cara ini penerima dapat mengetahui himpunan bit mana yang membentuk karakter pertama dikirimkan. Maka karakter berikut dengan mudah dapat dikenali.

2.7Perbedaan pengiriman sinkron dan tak sinkron

Umumnya pengiriman tak sinkron tidak mahal. Setiap byte yang diterima dibedakan dengan bit awal dan bit akhir, karena detak penerima selalu dimulai kembali setelah satu karakter diterima atau dengan kata lain detak panerima hanya akan berjalan pada saat ada isyarat data yang akan diterima dan hanya perlu pada keadaan sinkron untuk selang waktu 8 bit, maka penyesuaian bit juga bukan merupakan persoalan besar.

Pengiriman sinkron lebih mahal dibandingkan pengiriman tak sinkron, tetapi dapat bekerja pada laju yang lebih tinggi. Karena data biasanya dikirim tanpa pembatas, diperlukan adanya buffering baik pada pengirim maupun penerima. Laju pengiriman dapat diubah dengan mengubah detak pengiriman dan kecepatan data pada waktu yang sama.

2.8Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 termasuk dalam MCS-51TM dari Intel. Sebuah mikrokontroler tidak dapat bekerja bila tidak diberi program kepadanya. Program tersebut memberitahukan mikrokontroler apa yang harus dilakukan. Salah satu keunggulan dari AT89S51 adalah dapat diisi ulang dengan program lain sebanyak 1000 kali pengisian. Instruktur-instruktur perangkat lunak berbeda untuk masing-masing jenis mikrokomtroler. Instruksi-instruksi hanya dapat dipahami oleh jenis mikrokontroler yang bersangkutan. Instruksi-instruksi dikenal sebagai bahasa pemrogrman system mikrokontroler.

Sebuah mikrokontroler tidak dapat memahami instruksi-instruksi yang berlaku pada mikrokontroler lain. Sebagai contoh, mikrokontroler buatan Intel dengan mikrokontroler buatan Motorolla memiliki perangkat instruksi yang berbeda.

2.8.1 Karakteristik Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 memiliki beberapa fasilitas, diantaranya sebagai berikut: 1. Sebuah CPU (Central Prossesing Unit) 8 bit yang termasuk keluarga Osilator

internal dan rangkaian timer. 2. Flash memori 4 Kbyte. 3. RAM internal 128 byte.

4. Empat buah programmable port I/O, masing-masing terdiri atas 8 buah jalur I/O. 5. Lima buah jalur interupsi (2 buah interupsi eksternal dan 3 buah internal).

6. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.

7. Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan operasi boolean (bit).

8. Kecepatan pelaksanaan interuksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi clock 1 MHz.

[image:58.595.102.521.499.735.2]

Dengan fasilitas seperti diatas, pembuatan alat menggunakan AT89S51 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC pendukung yang banyak. Agar lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.7 dibawah ini.

Gambar 2.7 Diagram Blok Mikrokontroler AT89S51

2.8.2 Deskripsi Pin-Pin AT89S51

[image:59.595.240.382.132.344.2]

Susunan pin-pin mikrokontroler AT89S51 memperlihatkan pada gambar 2.8 dibawah ini. Penjelasan dari masing-masing pin adalah sebagai berikut :

Gambar 2.8 Diagram Pin Mikrokontroler AT89S51

Gambar 2.9 Rangkaian Reset

1. Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah (output-input) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan (general purpose).

2. Pin 9 (Reset) adalah input reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset AT89S51. pin ini dihubungkan dengan rangkaian power on reset seperti ditunjukan pada gambar 2.3 diatas.

3. Pin 10 sampai 17 (Port 3) adalah port pararel 8 bit dua arah (output-input) yang memiliki fungsi pengganti. Fungsi pengganti meliputi TxD (Transmision Data), RxD (Received Data), Int 0 (Interupsi 0), Int 1 (Interupsi 1), T0 (Timer 0), T1 (Timer 1), WR (Write) dan RD (Read). Bila fungsi penggnati tidak dipakai, pin-pin ini dapat digunakan sebagai port pararel 8 bit serba guna.

4. Pin 18 dan 19 (XTAL 1 dan XTAL 2) adalah pin input kristal, yang merupakan input clock bagi rangkaian osilator internal.

5. Pin 20 (Ground) dihubungkan ke Vss atau Ground.

6. Pin 21 sampai 28 (Port 2) adalah port pararel 2 selebar 8 bit dua arah. Port 2 ini mengirimkan byte alamat bila dilakukan pengaksesan memori eksternal.

7. Pin 29 adalah pin PSEN (Program Strobe Enable) yang merupakan sinyal pengontrol yang membolehkan program memori eksternal masuk ke dalam bus selama proses pemberian/pengambilan instruksi.

8. Pin 30 adalah pin output ALE (Address Latch Enable) yang digunakan untuk menahan alamat memori eksternal selama pelaksanaan instruksi.

9. Pin 31 (EA). Bila pin ini diberi logika tinggi, maka mikrokontroler akan melaksanakan instruksi dari ROM ketika isi program counter kurang dari 4096. Bila diberi logika rendah, maka mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program diluar.

10. Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit open drain dua arah. Bila diberi logika rendah, mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program luar.

11. Pin 40 (Vcc) dihubungkan ke Vcc (+5 Volt).

2.8.3 Organisasi Memori

Semua mikrokontroler dalam keluarga MCS-51 memiliki pembagian ruang alamat (address space) untuk program dan data. Pemisahan memori program dan memori data membolehkan memori data untuk diakses oleh alamat 8 bit. Meskipun demikain, alamat data memori 16 bit dapat dihasilkan melalui register DPTR (Data Pointer Register). Memori program hanya dapat dibaca tidak bisa ditulis, karena disimpan dalam Flash Memori. Memori program sebesar 64 Kbyte dapat dimasukkan dalam EPROM eksternal. Seperti tampak pada gambar 2.10

Sinyal yang membolehkan pembacaan dari memori program eksternal adalah pin PSEN. Pada gambar 2.11 memperlihatkan memori data yang terletak pada ruang alamat terpisah dari memori program. RAM ekternal 64 Kbyte dapat dialamati dalam ruang memori data eksternal. CPU menghasilkan sinyal read dan write selama menghubungi memor data eksternal.

Mikrokontroler AT89S51 memiliki 5 buah ruang alamat, yaitu :

(a) Ruang alamat kode (Code Address Space) sebanyak 64 Kbyte, yang seluruhnya merupakan ruang alamat kode eksternal.

(b) Ruang alamat memori data internal yang dapat dialamati secara langsung, yang terdiri atas :

1. RAM sebanyak 128 byte

2. Hardware register sebanyak 128 byte

(c) Ruang alamat memori data internal yang dialamati secara tidak langsung sebanyak 128 byte, seluruhnya diakses dengan pengalamatan tidak langsung. (d) Ruang alamat memori data eksternal sebanyak 64 Kbyte yang dapat

ditambahkan oleh pemakai.

[image:61.595.279.389.282.414.2]

(e) Ruang alamat bit. Dapat diakses dengan pengalamatan langsung.

Gambar 2.10 Struktur Program Memori AT89S51

Gambar 2.11 Struktur Data Memori AT89S51

2.8.4 Special Function Register (SFR)

SFR berisi register-register dengan fungsi tertentu yang disediakan oleh mikrokontroler seperti timer dan lain-lainnya. AT89S51 memiliki 21 SFR yang terletak pada memori 80H-FFH. Masing-masing ditunjukkan pada tabel 2.1 yang meliputi simbol, nama dan alamatnya.

[image:61.595.226.392.489.613.2]

[image:62.595.159.470.86.558.2]

Tabel 2.1Spesial Function Register

Simbol Nama Alamat

ACC Akumulator E0H

B B register F0H PSW Program Status Word D0H SP Stack Pointer 81H DPTR Data Pointer 16 bit

DPL byte rendah

DPH byte tinggi

82H 83H P0 Port 0 80H P1 Port 1 90H P2 Port 2 A0H P3 Port 3 B0H IP Interupt Priority Control B8H IE Interupt Enable Control A8H TMOD Timer/Counter Mode Control 89H

TCON Timer/Counter Control 88H

TH 0 Timer/Counter High Low byte 8CH TL 0 Timer/Counter Low byte 8AH TH 1 Timer/Counter High byte 8DH TH 1 Timer/Counter Low byte 8BH

SCON Serial Control 98H

SBUF Serial Data Buffer 99H

PCON Power Control 87H

2.8.5 Timer AT89S51

Mikrokontroler AT89S51 mempunyai dua buah timer, yaitu Timer 0 dan Timer 1, setiap timer terdiri dari 16 bit timer yang tersimpan dalam dua buah register yaitu THx untuk Timer High Byte dan TLx untuk Timer Low Byte yang keduanya dapat berfungsi sebagai counter maupun sebagai timer. Secara fisik timer juga merupakan rangkaian T flip-flop yang dapat diaktifkan dan dinonaktifkan setiap saat/. Perbedaan keduanya terletak pada sumber clock dan aplikasinya.

Timer mempunyai sumber clock dengan frekuensi tertentu yang sudah pasti sedangkan counter mendapat sumber clock dari pulsa yang hendak dihitung jumlahnya.

Aplikasi dari timer atau pewaktu biasa digunakan untuk aplikasi menghitung lamanya suatu kejadian yang terjadi sedangkan counter atau penghitung biasa digunakan untuk aplikasi menghitung jumlah kejadian yang terjadi dalam periode tertentu. Perilaku dari register THx dan TLx diatur oleh register TMOD dan TCON. Timer dapat diaktifkan melalui perangkat keras maupun perangkat lunak.

Periode waktu timer/counter dapat dihitung menggunakan rumus 2.1 dan 2.2 sebagai berikut.

Sebagai timer/counter 8 bit

s TAL frekuensiX TLx

T (255 )* 12  ...(2.1)

Sebagai timer/counter 16 bit

s TAL frekuensiX THxTLx

T (65535 )* 12  ...(2.2)

[image:63.595.135.507.369.484.2]

Di mana : THx = isi register TH0 atau TH1 dan TLx = isi register TL0 atau TL1.

Gambar 2.12 Register TCON dan TMOD

Pengontrolan kerja timer/counter diatur oleh register TCON. Register ini bersifat bit addresable sehingga bit TF1 dapat disebut TCON.7 dan seterusnya hingga bit IT0 sebagai TCON.0. Register ini hanya mempunyai 4 bit saja yang berhubungan dengan timer seperti diperlihatkan gambar 2.12 dan dijelaskan pada tabel 2.2

Tabel 2.2 Fungsi bit register TCON yang berhubungan dengan timer

Nama Bit Fungsi

TF1 Timer 1 overflow flag yang akan diset jika timer overflow

TR1 Membuat timer 1 aktif (set) dan nonaktif (clear)

TF0 Timer 0 overflow flag yang akan diset jika timer overflow

TR0 Membuat timer 0 aktif (set) dan nonaktif (clear)

[image:63.595.129.496.636.753.2]

Register TMOD berfungsi untuk pemilihan mode operasi timer/counter dengan fungsi setiap bitnya adalah sebagai berikut :

Gate : Pada saat TRx = 1, timer akan berjalan tanpa memperlihatkan nilai pada Gate (timer dikontrol software).

C/T : Pemilihan fungsi timer (0) atau counter (1).

[image:64.595.97.523.118.342.2]

M1 & M0 : Untuk memilih mode timer dengan variasi seperti pada tabel 2.3.

Tabel 2.3Mode Timer

M1 M0 Mode Operasi

0 0 0 Timer 13 bit

0 1 1 Timer/Counter 16 bit

1 0 2 Timer 8 bit di mana nilai timer tersimpan pada TLx. Register THx berisi nilai isi ulang yang akan dikirim ke TLx setiap overflow.

1 1 3 Pada mode ini, AT89S51 bagaikan memiliki 3 buah timer. Timer 0 terpisah menjadi 2 buah timer 8 bit (TL0-TF0 dan TH0-TF1) dan timer tetap 16 bit.

Prinsip Kerja Timer

Pada gambar 2.13 Timer mempunyai dua buah sumber clock untuk beroperasi, yaitu sumber clock internal dan sumber clock eksternal. Jika timer menggunakan sumber

clock eksternal, maka bit C/T harus di-set atau berkondisi high, saklar akan menghubungkan sumber clock timer ke pin Tx (T0 untuk timer 0, T1 untuk timer 1). Apabila sumber clock internal digunakan, input clock berasal dari osilator yang telah dibagi 12. Maka bit C/T harus di-clear atau berkondisi low sehingga saklar akan menghubungkan sumber clock timer ke osilator yang telah dibagi 12.

Gambar 2.13 Operasi Timer

2.9Port serial/RS-232

Port serial lebih sulit ditangani daripada port paralel karena peralatan yang dihubungkan ke port serial harus berkomunikasi dengan menggunakan transmisi serial, sedangkan data di komputer diolah secara paralel. Sehingga, data dari / dan ke port

[image:64.595.178.462.569.651.2]

serial harus dikonversikan ke (dan dari) bentuk paralel untuk bisa digunakan secara

hardware hal ini bisa digunakan oleh UART (Universal Asynchronus Receiver Transmitter).

Adapun keunggulan menggunakan port serial dari pada port paralel sebagai transfer data yaitu :

1. Kabel port serial bisa lebih panjang dibandingkan kabel port paralel. Hal ini karena port serial mengirimkan logika 1 sebagai –3 Volt hingga –25 Volt dan logika 0 sebagai +3 Volt hingga +25 Volt, sedangkan port paralel menggunakan TTL, yakni hanya 0 Volt untuk logika 0 dan +5 Volt untuk logika 1. ini berarti port serial memiliki rentang kerja 50 Volt sehingga kehilangan daya karena panjang kabel bukan merupakan masalah serius jika dibandingkan dengan port paralel.

2. Transmisi serial memerlukan lebih sedikit kabel dibandingkan dengan transmisi paralel.

3. Port serial memungkinkan untuk berkomunikasi dengan menggunakan Infra Red.

Gambar 2.14 Konfigurasi port serial male

EIA (electronic Industry association) mengeluarkan spesifikasi listrik untuk standar RS-232 yaitu :

1. Space (logika 0) antara +3 sampai +15 Volt. 2. Mark (logika 1) antara –3 sampai –15 Volt.

3. Daerah antara +3 Volt dan –3 Volt tidak ditetapkan.

4. Tegangan rangkaian terbuka tidak boleh melebihi 25 Volt (terhadap Ground). 5. Arus pada rangkaian tertutup (Short Circuit) atau hubung singkat tidak boleh

melebihi 500mA.

[image:65.595.210.412.388.516.2]

[image:66.595.100.523.88.292.2]

Tabel 2.4 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB9

Nama Pin Nama Sinyal Direction Keterangan

1 DCD In Data Carrier Detect/Received Line Signal Detect

2 RxD In Received Data

3 TxD Out Transmite Data

4 DTR Out Data Terminal Ready

5 GND - Ground

6 DSR In Data Set Ready

7 RTS Out Request to Send

8 CTS In Clear to Send

9 RI In Ring Indicator

Keterangan mengenai saluran RS-232 pada konektor DB9 adalah sebagai berikut : 1. Received Line Signal Detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE

bahwa terminal masukan ada data masukan.

2. Received Data, digunakan DTE menerima data dari DCE. 3. Transmite Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.

4. Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan sinyalnya.

5. Signal Ground, saluran Ground.

6. Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa stasiun menghendaki hubungan dengannya.

7. Clear to Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE boleh mengirimkan data.

8. Request to Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirimkan data oleh DTE. 9. DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukan bahwa DCE sudah siap.

2.10 Relay

Relay adalah komonen listrik yang berfungsi untuk membuka dan menutup kontak listrik yang berdasarkan prinsip elektromagnetik yang mempengaruhi komponen lain dalam rangkaian yang sama atau rangkaian yang lain. Dengan bantuan relay kita dapat menutup dan memutuskan kontak dari jarak jauh dengan arus dari relay coil. Relay terdiri dari sebuah kumparan dan inti, sebuah saklar Normally Open (NO) dan sebuah saklar Normally Closed (NC). Pada saat output dari transistor yang tadinya terbuka

menjadi tertutup sehingga komponen yang dihubungkan menjadi berubah keadaan. Jadi saklar ini bekerja berdasarkan arus yang mengalir pada kumparan.

Sifat – sifat relay yang diperlukan, jika hendak memilih relay yang baik :

1. Besar hambatan tergantung dari tebal kawat dan banyaknya lilitan yang digunakan. Besarnya harga hambatan ini antara 1 sampai 50KΩ,

2. Daya yang diperlukan oleh relay sama dengan perkalian antara besar tegangan dan arus yang digunakan oleh relay.

3. Besarnya arus yang diperlukan oleh relay biasanya ditentukan oleh pabrik. Relay dengan hambatan kecil memerlukan arus yang besar.

4. Tegangan yang diperlukan oleh relay mengikuti hokum Ohm, V=I.R. Besar tegangan sama dengan perkalian antara besar arus dengan hambatan relay.

[image:67.595.160.483.323.434.2]

Gambar 2.15 Relay

2.11 LM7805

IC ini mempunyai tiga kaki yang digunakan sebagai komponen pendukung dari Vcc untuk menghasilkan tegangan 5V. IC regulator ini berfungsi untuk menstabilkan tegangan 5V dan dapat bekerja dengan baik jika tegangan input (Vin) lebih besar dari pada tegangan output (Vout). Biasanya perbedaan tegangan input dengan output yang direkomendasikan tertera pada datasheet komponen tersebut. Contoh LM7805 diperlihatkan pada gambar 2.16.

Gambar 2.16 IC LM7805

[image:67.595.262.378.621.716.2]

2.12 Light Dependent Resistor ( LDR )

LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. LDR dibuat dari Cadmium Sulfida yang peka terhadap cahaya. Seperti yang telah diketahui bahwa cahaya memiliki dua sifat yang berbeda yaitu sebagai gelombang elektromagnetik dan foton/partikel energi (dualisme cahaya). Saat cahaya menerangi LDR, foton akan menabrak ikatan Cadmium Sulfida dan melepaskan elektron. Semakin besar intensitas cahaya yang datang, semakin banyak elektron yang terlepas dari ikatan. Sehingga hambatan LDR akan turun saat cahaya meneranginya.

(a) Bentuk LDR (b) Simbol LDR

Gambar 2.17. Light Dependent Resistor ( LDR )

LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tidak ada cahaya yang mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai 1MΩ. Akan tetapi saat terkena sinar, hambatan LDR akan turun secara drastis hingga nilai beberapa puluh ohm saja. Dalam aplikasi, dianjurkan untuk mengukur nilai Rmax dan Rmin dari

LDR. Pengukuran Rmaxdilakukan saat gelap (”agak gelap”) dan pengukuran Rmin

dilakukan saat terang.

2.13 Transistor sebagai saklar

Sebuah transistor akan bekerja sebagai saklar dengan mengoperasikan transistor pada salah satu dari saturasi atau titik sumbat. Jika transistor berada dalam keadaan saturasi, transistor tersebut seperti sebuah saklar yang tertutup dari kolektor ke emitter.Jika transistor tersumbat (cut off ) transistor seperti sebuah saklar terbuka.

[image:68.595.190.432.279.458.2]

IC Vcc RC VCC=VCE Saklar tertutup Saklar terbuka

[image:69.595.135.473.68.193.2]

(a) (b)

Gambar 2.18. (a) Garis beban dc (b) rangkaian Transistor Garis beban dc Pada titik sumbat arus basis nol dan arus kolektor sangat kecil sehingga dapat diabaikan (hanya ada arus bocor Iceo). Digunakan suatu pendekatan bahwa tegangan

kolektor emitter sama dengan VCC.

VCC = VCE ...(2.4)

Pada titik saturasi arus basis sama dengan IB(sat) dan arus kolektor adalah

maksismum. Digunakan suatu pendekatan arus kolektor pada saturasi adalah :

( ) CC C sat C V I R

 ...(2.5)

( ) ( ) C sat B sat I I   ...(2.6)

Keterangan : β = 200 ( VCE(sat) dari datasheet transistor jenis NPN tipe 2N3904 )

Rangkaian ini menggunakan transistor NPN tipe 2N3904 yang akan merubah logika 1 menjadi logika 0 sekaligus memperkuat arusnya. Jika input ( Basis ) diberi logika 1 maka arus positif ( Emiter / VCC ) akan mengalir ke output ( kolektor ) menyebabkan

output berlogika 1. Jika input diberi logika 0 maka arus positif tidakdialirkan.

2.14 Pengaturan Baudrate

Untuk transmisi data antara pengiriman dan penerimaan harus menggunakan laju kecepatan ( Baudrate ) yang sama agar terjadi kesinkronan antara data yang dikirim dan data yang diterima.

Timer1 dapat digunakan sebagai pewaktu untuk mengatur baudrate pada komunikasi serial. Lama pengiriman tiap bit data = timer1 overflow x 32.

Rumus frekuensi osilator dengan baudrate:

32 1 ) 1 ( 12 Baudratex F TH FFh x OSC   ...(2.7)

Rumus nilai register TH1 :

1 256 (12 32) osc F TH xbaudratex

  ...(2.8)

2.15 Catu Daya

[image:70.595.179.447.361.486.2]

Perangkat elektronik mestinya dicatu oleh suplai arus searah DC yang stabil agar dapat bekerja dengan baik. Baterai atau accu adalah sumber catu daya DC yang paling baik. Namun untuk aplikasi yang membutuhkan catu daya lebih besar, sumber dari diatas (baterai dan accu) tidak cukup. Butuh sumber daya yang lebih besar yaitu sumber bolak-balik AC dari pembangkit listrik. Untuk itu diperlukan catu daya yang digunakan untuk mengubah arus AC menjadi DC. Transformator diperlukan untuk menurunkan tegangan AC dari jala-jala listrik pada kumparan primer menjadi tegangan AC yang lebih kecil pada kumparan sekunder. Untuk mendapatkan arus yang searah diperlukan dioda, dioda berperan hanya untuk meneruskan tegangan positif ke regulator. Regulator berfungsi sebagai komponen aktif yang dapat meregulasi tegangan keluar agar stabil.

Gambar 2.19 Catu daya

2.16 Software Visual Basic 6.0

Perancangan software dititik beratkan pada pembangunan sebuah program interface yang user friendly dan yang terpenting adalah software harus mampu berkomunikasi dengan hardware sehingga dapat menyampaikan informasi yang sesuai. Pada sistem ini software yang digunakan adalah Visual Basic 6.0.

Bahasa pemrograman adalah bahasa yang dimengerti oelh object untuk melakukan tugas-tugas tertentu, salah satu contoh bahasa Visual Basic. Bahasa pemrograman

Visual Basic yang dikembangkan oleh Microsoft sejak tahun 1991 merupakan pengembangan dari pendahulunya yaitu bahasa pemrograman BASIC (Baginners All-purpose Symbolic Instruction Code) yang dikembangkan pada era 1950-an. Visual Basic merupakan salah satu Development Tool yaitu alat bantu untuk membuat berbagai

macam program object, khususnya yang menggunakan sistem operasi Windows, juga salah satu bahasa pemrograman object yang mendukung object (Object Oriented Programming = OOP). Dalam pemrograman berbasis obyek (OOP) kita perlu mengenal istilah object, property, method dan event. Berikut adalah keterangan mengenai hal tersebut diatas:

1. Object adalah komponen didalam sebuah program 2. Property adalah karakteristik yang dimiliki oleh object. 3. Method adalah aksi yang dapat dilakukan oleh object.

4. Event adalah kejadian yang dapat dialami oelh object.

Seperti program berbasis Windows lainnya, Visual Basic terdiri dari banyak jendela (windows) ketika kita akan melalui Visual Basic sekumpulan windows yang saling berkaitan inilah yang disebut dengan Integrated Development Environment (IDE). Program yang berbasis windows bersifat Event-Driven, artinya program bekerja berdasarkan event yang terjadi pada object di dalam program tersebut, misalnya jika seorang user mengklik sebuah tombol maka program akan memberikan “reaksi” terhadap event klik tersebut. Program akan memberikan reaksi sesuia dengan kode-kode program yang dibuat untuk suatu event pada object tertentu. Pada waktu memulai Visual Basic beberapa windows kecil berada di dalam sebuah windows besar (windows induk), bentuk inilah yang dikenal dengan format MultipleDocument Interface (MDI).

[image:71.595.211.418.506.643.2]

Pada gambar 2.20 memperlihatkan tampilan awal saat akan membuat sebuah New Project pada Visual Basic 6.0.

Gambar 2.20 Tampilan awal Visual Basic

Pada gambar 2.21 memperlihatkan contoh tampilan Integrated Development Environment (IDE) pada sebuah project Visual Basic dengan sebuah form dan sebuah

Command Button.

[image:72.595.150.475.70.278.2]

Gambar 2.21 Tampilan IDE Visual Basic Menu pilihan pada Visual Basic

1. Menu Bar/Toolbar

Menu Bar Visual Basic berisi semua perintah Visual Basic yang dapat dipilih untuk melakukan tugas tertentu, isi dari menu ini sebagaian hampir sama dengan program-program windows pada umumnya.

Toolbar adalah tombol-tombol (shortcut) yang mewakili suatu perintah tertentu pada Toolbar. Ini dapat dilihat pada gambar 2.22.

Gambar 2.22 Menu Bar/Toolbar

2. Toolbox

Toolbox adalah sebuah “kotak piranti” yang mengandung semua objek atau “control” yang dibutuhkan untuk membentuk suatu program aplikasi. Kontrol adalah suatu objek yang akan menjadi penghubung antara program aplikasi dan

usernya yang kesemuanya harus diletakkan di dalam jendela form. Toolbox dapat disembunyikan untuk memberikan ruangan bagi element pada Intergrated Development Environment (IDE) lainnya. Sehingga lebih mempermudah desain maupun penulisan program. Ini dapat dilihat pada gambar 2.23.

[image:73.595.286.338.64.345.2]

Gambar 2.23Toolbox

3. Project Window

Window ini menampilkan seluruh form, class, class module dan komponen lainnya yang ada pada sebuah project. Ini dapat dilihat pada gambar 2.24.

Gambar 2.24Project Window

4. Property Window

Window ini berisi seluruh property dari masing-masing object pada sebuah project

yang meliputi property form dan kontrol-kontrol yang ada pada form tersebut. Beberapa property dapat diisikan pada tahap desain dan adapula property yang harus diisikan dengan menuliskan kode selama program dijalankan (runtime). Ini dapat dilihat pada gambar 2.25.

[image:73.595.213.412.437.627.2]

[image:74.595.221.404.69.242.2]

Gambar 2.25Property Window

5. Form

Form adalah sebuah atau beberapa window untuk pembuatan program aplikasi.

[image:74.595.218.408.372.520.2]

Form ini dapat memuat berbagai macam control (tombol-tombol maupun teks) yang diperlukan dalam desain program yang sesuai dengan kebutuhan program. Ini dapat dilihat pada gambar 2.26.

Gambar 2.26Form

6. Code Window

Pada window inilah semua kode/perintah tentang program dituliskan dengan memperhatikan event apa saja yang diperlukan. Ini dapat dilihat pada gambar 2.27.

Gambar 2.27Code Window

[image:74.595.227.396.605.734.2]

2.16.1 Pengaksesan port serial dengan Visual Basic 6.0

Pada port serial komputer dengan VB 6.0 dapat diakses dengan menggunakan MSComm. Library untuk pengaksesan port serial melalui kontrol MSComm yaitu Mscomm32.ocx . Kontrol MSComm pada jendela toolbox didapat dari komponen kontrol Microsoft Comm Control 6.0. kontrol MSComm menyediakan fasilitas komunikasi program aplikasi dengan port serial untuk mengirim dan menerima data melalui port serial. Setiap MSComm hanya menangani satu port serial sehingga jika ingin menggunakan lebih dari satu port serial, maka harus menggunakan MSComm sebanyak port serial yang dipakai.

Jumlah properti pada MSComm sangat banyak sehingga tidak akan dibahas secara keseluruhan. Namun hanya membahas beberapa properti yang cukup sesuai dengan kebutuhan saja properti-properti yang sering dipakai adalah sebagai berikut :

CommPort : digunakan untuk menentukan nomor port serial yang akan dipakai.

Setting : digunakan untuk menset nilai baud rate, pariti, jumlah bit data, dan jumlah bit stop.

PortOpen : digunakan untuk membuka ataupun menutup port serial yang dihubungkan dengan MSComm ini.

Input : digunakan untuk mengambil data string yang ada pada buffer penerima.

Output : Digunakan untuk menulis data string pada buffer kirim.

Berikut merupakan properti untuk mengirim satu karakter dengan MSComm pada Commport 1 :

Private Sub Form_Load () MSComm1.CommPort = 1

MSComm1.Settings = "9600,N,8,1" MSComm1.PortOpen = True MSComm1.Output = “A” MSComm1.PortOpen = False End Sub

Kode-kode program pada prosedur di atas akan melakukan aksi sebagai berikut:

Port serial yang digunakan adalah Comm 1

Setting MSComm dengan baud rate 9600. tanpa bit paritas, jumlah data 8 bit dan jumlah stop bit adalah1

 Membuka port serial Comm 1

 Mengirim satu karakter (“A”)

 Menutup kembali com serial yang dipakai

Even pada MSComm hanya mempunyai satu even saja yaitu even OnComm saja. Even OnComm dibangkitkan jika nilai properti dari CommEvent berubah yang mengindikasikan telah terjadi even pada port serial baik even komunikasi maupun even

error berikut ini merupakan properti CommEvent, nilai-nilai properti ini tidak tersedia pada saat design time, tetapi hanya dapat di baca pada saat run time.

 comEventFrame : Hardware mendeteksi adanya kesalahan framing.

 comEventRxParity : Hardware mendeteksi adanya kesalahan parity.

 comEventRxOver : Buffer penerima mengalami over flow, tidak ada ruang kosong lagi pada buffer penerima.

 comEventTxFull : Buffer pengiriman telah penuh.

 comEventOverrun : Port mengalami overrun

 comEventBreak : Sinyal Break dikirim

 comEventDCB : Mendapatkan kembali Device Control Clock (DCB) dari port

serial.

Berikut adalah nilai–nilai properti dari even komunikasi pada CommEvent yaitu:

 commEvSend : Jumlah karakter pada Buffer kirim lebih sedikit dari pada nilai properti Sthreshold. Even ini akan dibangkitkan jika nilai properti sthreshold tidak diisi dengan “0”.

 comEvReceive : Telah diterima karakter sebanyak nilai properti Rthreshold. Even ini akan dibangkitkan terus menerus sampai data diambil dari Buffer penerima menggunakan perintah Input. Even ini akan dibangkitkan jika nilai pada properti Rthreshold tidak diisi “0”.

 commEvCTS : Terjadi perubahan pada saluran Clear to Send.

 commEvDSR : Terjadi perubahan pada saluran Data Set Ready.

 commEvRing : Terjadi perubahan pada saluran Carrier Detect.

 comEvRing : Terdeteksi adanya sinyal Ring.

 comEvEOF : Karakter End of File diterima.

Berikut adalah contoh program pada penggunaan Even OnComm untuk berkomunikasi. Namun yang hanya dibaca hanya even comEvReceive saja, yang lainya diabaikan

Private Static Sub MsComm1_OnCom ()

Dim Buffer as variant

Select Case MSComm1.CommEvent Case comEvReceive

If MSComm1,InbufferCount = 1 then Buffer = CStr(MSComm1.Input) Text1.Text = asc(Midbuffer, 1,1)) End If

End If End Select End Sub

Kode-kode program pada prosedur di atas akan melakukan aksi dengan mendeteksi even comEvReceive, kemudian menentukan apakah sudah diterima 1 karakter pada buffer penerima.

2.16.2 Pengaksesan secara langsung melalui register UART

[image:77.595.147.441.504.684.2]

Saluran yang digunakan UART untuk berkomunikasi serial yaitu TXD dan RXD serta saluran-saluran untuk kontrol, yaitu DCD, DSR, RTS, CTS, DTR, dan RI. Saluran ini ada yang berfungsi sebagai output dan data yang sebagai input. Terkecuali saluran RXD, saluran-saluran ini dapat diakses melalui register UART. Berikut adalah tabel dan lokasi bit saluran tersebut pada UART.

Tabel 2.5 Alamat dan Lokal bit pada register UART

Nama Pin Nomor pin DB9 Com1 Com2 Bit Arah

RXD 2 3FBH 2FBH 2 Input

TXD 3 3FBH 2FBH 6 Output

DTR 4 3FCH 2FCH 0 Output

RTS 7 3FCH 2FCH 1 Output

CTS 8 3FEH 2FEH 4 Input

DSR 6 3FEH 2FEH 5 Input

RI 9 3FEH 2FEH 6 Input

DCD 1 3FEH 2FEH 7 Input

Untuk dapat mengaksesnya dapat menggunakan fungsi Port_Out dan Port_In, namun pada VB 6.0 tidak disediakan secara langsung, harus ada program tambahan tersendiri untuk pengaksesan UART ini.

32

2.16.3 Pengaksesan port serial dengan kontrol MSComm

Kontrol MSComm menyediakan fasilitas komunikasi program aplikasi dengan port

serial untuk mengirim dan menerima data melalui port serial. Setiap MSComm hanya menangani satu port serial sehingga jika ingin menggunakan lebih dari satu port serial, maka harus menggunakan MSComm sebanyak port serial yang dipakai.

Jumlah properti pada MSComm sangat banyak sehingga tidak akan dibahas secara keseluruhan. Namun hanya membahas beberapa properti yang cukup sesuai dengan kebutuhan saja properti-properti yang sering dipakai adalah sebagai berikut :

 CommPort : digunakan untuk menentukan nomor port serial yang akan dipakai.

 Setting : digunakan untuk menset nilai baudrate, pariti, jumlah bit data, dan jumlah bit stop.

 PortOpen : digunakan untuk membuka ataupun menutup port serial yang dihubungkan dengan MSComm ini.

 Input : digunakan untuk mengambil data string yang ada pada buffer penerima.

 Output : Digunakan untuk menulis data string pada buffer kirim.

Berikut merupakan properti untuk mengirim satu karakter dengan MSComm pada port Comm 1 :

Private Sub Form_Load () MSComm1.CommPort = 1

MSComm1.Settings = "9600,N,8,1" MSComm1.