Perumnas Cijerah 2Blok IX Gg,Flamboyan No:83 Rt:03 Rw:14 Cimahi Selatan, Bandung 40534
Phone : 081321566065 e-mail : putih.layung2@gmail.com
PERSONAL DETAILS
Full Name : Nimas Rayung Wulan Place of Birth : Bandung
Current Address : Perumnas Cijerah 2Blok IX Gg,Flamboyan No:83 Rt:03 Rw:14 Cimahi Selatan, Bandung
40534
Phone / Mobile Phone : 081321566065
Email : putih.layung2@gmail.com ID Card Number : 1050061211865001
FORMAL EDUCATION
University : Universitas Komputer Indonesia
Faculty : Faculty. Technical and Computer Science Departement : Elektrical Engineering
Predicate : ST
Degree : Strata 1 (S1) Date From – To : 2007 - 2011
Other Formal Education
SMA KRISTEN RANTEPAO 2004-2007
Language
Computer
Software Windows Applications, MS-Office, Protel DXP. Programming MySQL,PHP,Matlab 9.1,LabView 7.
Computer Hardware Computer service,
Language Speak Read Write
DAFTAR PUSTAKA
Aria, Muhammad. Modul Praktikum Kendali Cerdas, Bandung : UNIKOM
www.datasheet.com, L293D, 2010, Bandung.
www.datasheet.com. LM339,2010, Bandung.
www.datasheet.com. 7805, 2009, Bandung.
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan analisa yang sudah dilakukan, maka dapat diambil berbagai kesimpulan antara lain sebagai berikut:
1. Keakurasian dari sensor DT-SENSE Flame Detector terbilang cukup handal karena mampu mendeteksi nyala api sekecil api lilin. Namun didalam pengukuran sensor hanya dapat mendeteksi nyala api dengan jarak 40 cm dengan high adalah sekitar 4.5V – 4.7V, dan kondisi low 2.0V
– 3.2V.
2. Dengan menggunakan modulasi Frequency Shift Keying (FSK)
penganalogian logika ”1” dengan kondisi high dan logika ”0” dengan kondisi low, didalam pengaplikasian sistem menjadi lebih mudah karena hanya mengenal dua kondisi (ada api, atau tidak ada api).
3. Keadaan sistem pengiriman dan penerimaan pesan data yang menggunakan pemancar dan penerima Frequency Modulation (FM) sangat tergantung dengan kondisi cuaca dan keadaan frekuensi yang tidak terganggu oleh siaran radio yang masuk.
5.2 Saran
PENGUJIAN DAN ANALISA
Pengujian terhadap sistem yang telah dibuat dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang telah dibuat sudah dapat digunakan sesuai dengan perencanaan yang ada. Pengujian dan analisa yang dilakukan meliputi pengukuran serta pengujian terhadap perangkat keras (hardware), serta pada bagian sistem transmisi data.
4.1 Pengujian Perangkat
Pengujian perangkat sistem ini bertujuan untuk membandingkan antara perancangan perangkat dengan data-data yang dihasilkan, sehingga dapat diperoleh beberapa hasil dari pengujian serta pengukuran-pengukuran yang dilakukan.
Tampak depan
Tampak atas
Bagian pemancar sistem
Gambar 4.2 Rangkaian bagian penerima sistem.
Bagian penerima sistem
Gambar 4.3 Rangkaian bagian penerima sistem.
4.1.1 Pengujian Pada Rangkaian Sensor
lilin dengan jarak antara 5 cm - 40 cm. Karena sensitivitas sensor tersebut dapat mendeteksi nyala api sekecil api lilin dengan jarak maksimum 40 cm.
Tegangan yang dihasilkan pada saat terdeteksi adanya api atau kondisi high adalah sekitar 4.5V – 4.7V, dan pada saat tidak terdeteksi adanya api atau kondisi low adalah sekitar 2.0V – 3.2V.
4.1.2 Pengujian Perangkat Mikrokontroller
Pengujian rangkaian mikrokontroler dilakukan dengan cara melakukan pengukuran pada alokasi port MAIN I/O dan alokasi port AUX I/O dari alokasi pin pada basic stamp. Tegangan input dari basic stamp adalah sebesar 9 Volt. Tegangan output yang digunakan untuk port MAIN I/O dan port AUX I/O adalah sebesar 5 volt pada pin 19 (Vcc).
4.1.3 Pengujian Pada Sistem Transmisi Data
Pengujian sistem pada transmisi data meliputi pengujian berbagai sistem rangkaian baik pada sistem modulator dan demodulator Frequency Shift Keying (FSK), dengan menggunakan sistem pemancar dan penerima Frequency Modulation (FM). Adapun yang termasuk kedalam pengujian pada sistem transmisi data adalah sebagai berikut:
4.1.3.1 Pengujian Pada Bagian Modulator Frequency Shift Keying (FSK) Pengujian modulator Frequency Shift Keying (FSK) dilakukan dengan cara memasukan nilai frekuensi yang telah ditentukan yaitu 1070 Hz sebagai mark
Frequency Shift Keying (FSK) menggunakan rangkaian multivibrator astabil adalah sebagai berikut:
1. Pengujian untuk frekuensi 1270 Hz sebagai mark bernilai logika “1”.
Gambar 4.4 Pengujian pada frekuensi 1270 Hz sebagai mark.
2. Pengujian untuk frekuensi 1070 Hz sebagai space bernilai logika “0”.
3. Pengujian untuk frekuensi 1270 Hz sebagai mark bernilai logika “1” dan frekuensi 1070 Hz sebagai space bernilai logika “0”, dengan masukan data menggunakan rangkaian multivibrator astabil.
Gambar 4.6 Pengujian untuk frekuensi mark dan space dengan masukan data menggunakan rangkaian multivibrator astabil (1).
4.1.3.2 Pengujian Pada Bagian Demodulator Frequency Shift Keying (FSK) Pengujian pada bagian demodulator Frequency Shift Keying (FSK) adalah dengan cara memasukan pesan data yang sudah dikirimkan dari bagian modulator yang berupa sinyal sinusoidal dengan frekuensi 1270 Hz sebagai mark dan 1070 Hz sebagai space ke bagian demodulator. Adapun hasil dari pengujian pada bagian demodulator fsk adalah sebagai berikut:
Gambar 4.8 Pengujian untuk frekuensi mark dan space pada bagian demodulator.
4.1.3.3 Pengujian Pada Bagian Pemancar dan Penerima Frequency Modulation (FM)
Gambar 4.9 Pengujian pemancar dan penerima FM tanpa masukan pesan data.
Pengujian yang kedua adalah dengan memasukan pesan data sebesar 1 KHz dibagian pemancar dengan menggunakan function generator, agar pesan data yang dikirim lebih stabil. Adapun hasil pengujian tersebut adalah sebagai berikut:
Setelah dilakukan berulang kali dalam melakukan pengujian dengan masukan pesan data sebesar 1 KHz, bentuk sinyal dibagian penerima menjadi sebagai berikut:
Gambar 4.11 Pengujian pemancar dan penerima FM dengan masukan pesan data secara berulang-ulang.
Gambar 4.12 Pengujian pesan data di bagian modulator dan demodulator melalui pemancar dan penerima FM pada kondisi high atau nilai logika “1”.
Gambar 4.13 Pengujian pesan data di bagian modulator dan demodulator melalui pemancar dan penerima FM pada kondisi high atau nilai logika “0”.
4.1.4 Pengujian Rangkaian Catu Daya
hasil pengukuran keluaran tegangan untuk 9 volt berkisar antara 8,90 volt. Sedangkan hasil pengukuran keluaran tegangan untuk 12 volt berkisar antara 11,88 volt.
4.1.5 Pengujian Rangkaian Buzzer
Pengujian rangkaian buzzer ini dapat dilakukan dengan mengukur tegangan transistor pada kaki basis = 0,22 V, kolektor = 4,61 V, emitor = 0 V pada saat buzzer tidak aktif, sedangkan saat buzzer aktif tegangan transistor pada kaki basis = 0,71 V, kolektor = 0,04 V, emitor = 0 V.
4.2 Analisa
Analisa dari berbagai pengujian bertujuan untuk mengetahui apakah pengujian yang dilakukan sudah sesuai dengan perancangan sistem yang telah dibangun serta dapat ditarik kesimpulan dari kumpulan analisa tersebut.
4.2.1 Analisa Rangkaian Sensor
5 cm – 40 cm Sejajar
Gambar 4.14 Penempatan sensor dengan sumber api.
4.2.2 Analisa Pada Sistem Transmisi Data
Pada pengujian bagian pemancar dan penerima FM dengan memasukan input data sebesar 1 KHz, hasil sinyal yang keluar pada penerima FM sempat terpotong hal ini dikarenakan pada saat itu sistem transmisi data terhalang oleh noise.
Bentuk sinyal yang terpotong akibat noise.
Gambar 4.15 Bentuk sinyal pada bagian penerima yang sempat terpotong akibat
noise.
Pada saat sensor api di bagian pengirim mendeteksi panas dari nyala api, bentuk data yang dikirimkan pada bagian modulator dan pada bagian pemancar adalah sebagai berikut:
Data yang muncul di bagian modulator pada saat terdeteksi api (kondisi “high”)
Data yang akan dikirimkan melalui pemancar
Sedangkan pada saat sensor tidak mendeteksi nyala api bentuk data yang dikirimkan pada bagian modulator dan pada bagian pemancar adalah sebagai berikut:
Data yang muncul di bagian modulator pada saat terdeteksi api (kondisi “low”)
Data yang akan dikirimkan melalui pemancar
Gambar 4.17 Bentuk data kondisi low pada bagian modulator dan pemancar.
Pesan data yang dikirimkan melalui pemancar pada saat melalui media transmisi udara adalah berupa data acak yang tidak bisa diprediksi bentuk sinyalnya. Namun pesan data yang dikirim sudah dianggap benar karena, jika sensor mendeteksi nyala api maka pesan data yang dikirim melalui pemancar
adalah ”high” atau logika 1. Ataupun sebaliknya jika sensor tidak mendeteksi
nyala api maka pesan data yang akan dikirim melalui pemancar adalah ”low” atau logika 0.
4.2.3 Analisa Rangkaian Buzzer
PERANCANGAN DAN CARA KERJA SISTEM
Pada bab ini diterangkan tentang langkah dalam merancang cara kerja sistem, baik secara keseluruhan ataupun kinerja dari bagian-bagian sistem pendukung. Perancangan sistem ini, terdiri dari beberapa bagian sistem perancangan antara lain sebagai berikut.
1. Perancangan sistem transmisi data yang terbagi menjadi dua bagian yaitu, perancangan sistem pada sisi pengiriman data dan perancangan sistem pada sisi penerima data.
2. Bagian-bagian yang termasuk pada sisi pengiriman data adalah sebagai berikut:
a. Perancangan sensor pendeteksi api. b. Mikrokontroller basic stamp.
c. Perancangan rangkaian ULN 2003 untuk wipper. d. Perancangan motor servo.
e. Perancangan modulator Frequency Shift Keying (FSK). f. Pemancar Frequency Modulation (FM).
3. Bagian-bagian yang termasuk pada sisi penerima data adalah sebagai berikut: a. Penerima Frequency Modulation (FM).
b. Perancangan demodulator Frequency Shift Keying (FSK). c. Mikrokontroller basic stamp.
d. Perancangan warning system, yaitu display menggunakan Liquid Crystal Display (LCD) dan rangkaian buzzer sebagai alarm.
3.1 Blok Diagram Sistem
Gambar 3.1 Blok diagram sistem Prinsip kerja dari blok diagram diatas adalah sebagai berikut:
Di bagian pengirim sensor api (flame detector) mendeteksi panas dari munculnya nyala api. Selanjutnya, sensor tersebut akan mengirimkan sinyal logika ke mikrokontroler Apabila sensor api mendeteksi panas dari munculnya nyala api di area pengirim, maka sensor tersebut akan mengirimkan sinyal logika ”1” atau high ke mikrokontroller untuk mengarahkan dimana letak nyala api bersamaan dengan menggunakan motor servo.
Setelah mendeteksi adanya nyala api, mikrokontroller akan mengaktivkan wipper melalui rangkaian IC ULN2003 yang difungsikan sebagai driver motor dengan memberikan kondisi keadaan high guna menyemprotkan air ke area yang terindikasi adanya bahaya kebakaran.
buzzer atau alarm agar berbunyi, serta menampilkan pesan tulisan tanda
bahaya ”Kebakaran” melalui LCD.
Setelah itu apabila api terdeteksi padam maka sensor akan mengirimkan kembali sinyal ke mikrokontroller logika ”0” atau ”low” untuk memberhentikan sistem kerja dari wipper di area pengirim, serta mikrokontroller dibagian penerima akan mematikan alarm dan menampilkan pesan tulisan ”Aman”
serta ”Awas!! Lantai basah” melalui LCD, guna mengetahui kondisi yang ada di dalam prototype ruangan tersebut.
3.2 Perancangan Sistem Pada Sisi Pengiriman Data
Pada perancangan ini akan dirancang beberapa bagian yang mendukung kinerja sistem pada proses pengiriman data. Adapun bagian-bagian perancangan pada sisi pengiriman data adalah sebagai berikut:
3.2.1 Perancangan Sensor
Sensor
Servo Interface
Gambar 3.2 Bentuk fisik dari sensor DT- DT-Senses Flame Detector.
P1
Vcc P0 Gnd
Sensor
(-) Servo (+) Servo
Data
Adapun bentuk komunikasi serial antara modul sensor DT-Senses Flame Detector dengan mikrokontroller Bs2p adalah sebagai berikut:
Tipe dan jenis bahasa yang digunakan pada mikrokontroller
Sintak untuk mengirim perintah
autoscan dari pin 0 dengan baudrate 45
Gambar 3.4 Contoh program modul sensor DT-Senses Flame Detector menggunakan mikrokontroller Bs2p.
Spesifikasi DT-Sense Flame Detector adalah sebagai berikut: a. Vcc = 4.8-5.4 volt
b. Sensitivitas = Mampu mendeteksi api sebuah lilin pada jarak maksimum 40 cm dari mata sensor.
c. Output =
3.2.2 Mikrokontroller Basic Stamp
Jenis mikrokontroller yang digunakan adalah basic stamp BS2p. Fungsi utama mikrokontroller tersebut pada sisi pengirim adalah untuk memanggil serta mengolah data yang diberikan oleh sensor pada saat mendeteksi api.
Spesifikasi mikrokontroller BS2p adalah sebagai berikut: a. Vcc = 5 volt dan 9 volt
3.2.3 Perancangan Rangkaian ULN 2003 Untuk Wipper
Wipper merupakan sejenis motor listrik yang diaplikasikan sebagai penyemprot untuk mobil. Oleh karena itu wipper memerlukan sebuah rangkaian driver motor yang menggunakan IC ULN 2003 untuk mengaktivkan wipper tersebut. Adapun skematik rangkaian untuk driver motor dengan menggunakan IC ULN 2003 adalah sebagai berikut:
Gambar 3.5 Skematik rangkaian IC ULN2003 dengan mikrokontroller Bs2p.
3.2.4 Perancangan Motor Servo
Motor servo dapat diatur sesuai dengan kebutuhan, maka perlu dilakukan pemrograman guna mengatur sudut pada motor servo. Pulsa yang diberikan untuk mengatur motor servo adalah minimal mulai dari 1000-2800. Untuk melakukan pengecekan pada motor servo digunakan mikrokontroller Bs2p sebagai pemberian program untuk mengatur sudut motor servo. Adapun skematik rangkaian dari motor servo dengan mikrokontroller Bs2p adalah sebagai berikut:
Gambar 3.6 Skematik rangkaian motor servo dengan mikrokontroller Bs2p.
Adapun contoh program sederhana untuk mengatur sudut motor servo pada mikrokontroller Bs2p adalah sebagai berikut:
Tipe dan jenis bahasa yang digunakan pada mikrokontroller
Memberikan pulsa 1000 ke pin 3
Spesifikasi dari motor servo digital HS 5065 MG adalah sebagai berikut: a. Vcc = 4.8-6.0 volt.
b. Jarak jangkauan = 180° (Dari poros sudut ke kanan dan dari poros sudut ke kiri).
Namun, dikarenakan pada modul sensor api DT-Sense Flame Detector sudah secara otomatis terdapat sistem untuk motor servo maka tidak diperlukan program tambahan untuk mengatur motor servo tersebut. Adapun realisasi dari perancangan motor servo beserta sensor api DT-Sense Flame Detector dan wipper adalah sebagai berikut:
Sensor Api
Motor servo Wipper
Gambar 3.8 Perancangan motor servo dengan sensor dan wipper.
3.2.5 Perancangan Modulator Frequency Shift Keying (FSK)
space (bernilai logika 0) sebesar 1070 Hz dengan menggunakan IC XR-2206 sebagai pembangkit gelombang FSK serta penggabungan antara perangkat keras pendukung modulator digital tersebut. Adapun gambar rangkaian dari pembangkit gelombang FSK menggunakan IC XR-2206 adalah sebagai berikut:
Rangkaian modulator FSK menggunakan IC XR-2206
VCC
P4
Output Data
VCC = 12 volt
Gambar 3.9 Pembangkitan gelombang Frequncy Shift Keying (FSK) menggunakan IC XR-2206.
Nilai frekuensi output masing-masing sudah ditentukan yaitu 1270 Hz (mark) dan 1070 Hz (space). Sehingga untuk menghitung nilai timing resistor pada pin 7 untuk R1 dan pin 8 untuk R2 adalah digunakan rumus sebagai berikut:
dan ..………...……...(3.1) Perhitungan untuk nilai resistor di pin 7 dengan frekuensi sebesar 1270 Hz adalah:
...………..(3.3)
...………(3.4)
...………..………..(3.5)
Sedangkan, perhitungan untuk nilai resistor di pin 8 dengan frekuensi sebesar 1070 Hz adalah:
...………..(3.6)
...………..(3.7)
...……….(3.8)
...………..…………...…………(3.9)
Spesifikasi untuk rangkaian modulator FSK menggunakan IC XR-2206 adalah sebagai berikut:
a. Vcc = 12 volt
b. Sinyal input = Data “1”dan “0”
3.2.6 Multivibrator Astabil
Rangkaian multivibrator astabil terdiri dari IC NE555 yang berupa IC clock, beberapa komponen resistor dan kapasitor. Fungsi dari rangkaian multivibrator astabil ini hanya sebatas pengecekan pada modulator FSK, rangkaian ini digunakan sebagai masukan data pada modulator pengganti data sensor atau data sistem yang sebenarnya. Adapun skematik rangkaian dari multivibrator astabil adalah sebagai berikut:
Vcc
Gambar 3.10 Skematik rangkaian multivibrator astabil.
Spesifikasi rangkaian multivibrator astabil adalah sebagi berikut:
a. Vcc = 5 volt
Adapun skematik rangkaian keseluruhan dari perancangan modulator Frequency Shift Keying (FSK) adalah sebagai berikut:
VCC
Gambar 3.11 Skematik rangkaian keseluruhan modulator Frequency Shift Keying (FSK).
Realisasi dari perancangan alat modulator Frequency Shift Keying (FSK) dengan rangkaian multivibrator astabil adalah sebagai berikut:
3.2.7 Pemancar Frequency Modulation (FM)
Rangkaian pemancar yang digunakan adalah rangkaian pemancar Frequency Modulation (FM) yang siap pakai atau yang sudah beredar dipasaran. Adapun skematik rangkaian dari pemancar FM adalah sebagai berikut:
10Ω
Gambar 3.13 Skematik rangkaian pemancar FM.
Spesifikasi dari pemancar FM yang digunakan adalah sebagai berikut:
a. Vcc = 12 volt
b. Frekuensi = 88 MHz-108 Mhz c. Output = Data sinyal termodulasi
d. Konfigurasi pin = Pin Audio : Input data dari modulator FSK Pin IN : Ground data dari modulator FSK Pin RF : + Antenna
3.3 Perancangan Keseluruhan Sistem Pada Sisi Pengiriman Data
Perancangan keseluruhan sistem pada sisi pengiriman data meliputi perancangan dari bagian pengiriman data sensor pada mikrokontroller, dengan menggunakan modulasi Frequency Shift Keying (FSK) sampai pada bagian pemancar Frequency Modulation (FM). Adapun bentuk dari perancangan tersebut adalah sebagai berikut:
3.4 Perancangan Sistem Pada Sisi Penerima Data
Pada perancangan ini akan dirancang beberapa bagian yang mendukung kinerja sistem pada proses penerima data. Adapun bagian-bagian perancangan pada sisi penerimaan data adalah sebagai berikut:
3.4.1 Penerima Frequency Modulation (FM)
Rangkaian penerima yang digunakan adalah rangkaian penerima Frequency Modulation (FM) yang siap pakai atau yang sudah beredar dipasaran. Adapun skematik rangkaian dari penerima FM adalah sebagai berikut:
RCA Output
+
-Gambar 3.15 skematik rangkaian penerima FM. Spesifikasi dari penerima FM yang digunakan adalah sebagai berikut:
a. Vcc = 12 volt
b. Frekuensi = 88 MHz-108 MHz c. Output = Sinyal termodulasi
3.4.2 Perancangan Demodulator Digital Frequency Shift Keying (FSK) Demodulator digital Frequency Shift Keying (FSK) adalah suatu rangkaian yang digunakan mengkonversikan kembali bentuk asal sinyal modulasi yang diterima pada sisi receiver. Adapun skematik rangkaian demodulator digital FSK dengan menggunakan IC LM567 adalah sebagai berikut:
Pin 1
Gambar 3.16 Skematik rangkaian demodulator digital FSK.
d. Output =
Adapun skematik rangkaian keseluruhan dari demodulator Frequency Shift Keying (FSK) adalah sebagai berikut:
LED
Gambar 3.17 Skematik rangkaian keseluruhan demodulator Frequency Shift Keying (FSK).
Gambar 3.18 Demodulator Frequency Shift Keying (FSK).
3.4.3 Mikrokontroller Basic Stamp
Jenis mikrokontroller yang digunakan adalah basic stamp BS2p. Fungsi utama mikrokontroller tersebut pada sisi penerima adalah untuk mengolah kembali sinyal data yang dikirim dari sisi pemancar, untuk menampilkan tanda bahaya kebakaran melalui display tulisan tanda bahaya kebakaran dan rangkaian sistem buzzer sebagai alarm untuk peringatan yang berupa bunyi.
Spesifikasi mikrokontroller BS2p adalah sebagai berikut: a. Vcc = 5 volt dan 9 volt
b. Bahasa = Bahasa basic c. Output = Data
3.5 Perancangan Warning System
3.5.1 Perancangan Display Menggunakan Liquid Crystal Display (LCD) Liquid Crystal Display (LCD) digunakan sebagai display yang menampilkan pesan tulisan tanda bahaya kebakaran. Adapun skematik rangkaian untuk Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebagai berikut:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314
Gambar 3.19 Skematik rangkaian untuk Liquid Crystal Display (LCD).
Adapun Realisasi dari perancangan rangkaian display menggunakan Liquid Crystal Display (LCD) sebagai berikut:
3.5.2 Perancangan Alarm
Perancangan alarm digunakan sebagai sistem peringatan tanda bahaya kebakaran berupa bunyi atau suara. Sistem alarm yang digunakan adalah sistem buzzer. Buzzer merupakan pembangkit bunyi, dalam sistem ini digunakan sebagai tanda peringatan bahwa sensor mendeteksi adanya gangguan. Adapun skematik dan realisasi rangkaian dari buzzer adalah sebagai berikut:
Buzzer
470 1k
Vcc 2N2222A
P1
Gambar 3.21 Rangkaian buzzer.
Adapun contoh program untuk mengaktivkan buzzer pada mikrokontroller Bs2p adalah sebagai berikut:
Tipe dan jenis bahasa yang digunakan pada mikrokontroller
Memberikan nilai logika “ke pin 15 1” atau high
.
Gambar 3.23 Contoh program untuk mengaktivkan buzzer pada mikrokontroller Bs2p.
3.6 Perancangan Keseluruhan Sistem Pada Sisi Penerima Data
Perancangan keseluruhan sistem pada sisi penerima data meliputi perancangan dari bagian penerimaan pesan data yang telah dikirimkan dari sisi pemancar, yang kemudian ditampilkan pada sistem warning system. Adapun bentuk dari perancangan tersebut adalah sebagai berikut:
3.7 Perancangan Catu Daya
Di dalam perancangan sistem diperlukan catu daya untuk memaksimalkan sistem kerja dari masing-masing rangkaian. Catu daya yang digunakan adalah +5 volt dan +12 volt, untuk rangkaian modulator dan demodulator FSK, pemancar dan penerima FM, sensor, alarm dan display. Sedangkan catu daya +9 volt digunakan untuk mikrokontroller basic stamp. Adapun beberapa skematik rangkaian untuk catu daya adalah sebagai berikut:
Skematik rangkaian untuk catu daya 5 volt
Gambar 3.25 Skematik rangkaian untuk catu daya 5 volt.
Skematik rangkaian untuk catu daya 9 volt
9v 9v
Skematik rangkaian untuk catu daya 12 volt
Gambar 3.27 Skematik rangkaian untuk catu daya 12 volt.
Realisasi dari perancangan catu daya 5 volt, 9 volt dan 12 volt adalah sebagai berikut:
Tampilan untuk Liquid Crystal Display (LCD) adalah sebagai berikut:
LCD
Clear display
Move scrsr
Inisialisasi
Terima data dari BS
Berhenti 100 ms
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Modulasi dan Demodulasi
Modulasi adalah suatu proses dimana parameter dari suatu gelombang divariasikan secara proposional terhadap gelombang lain. Parameter yang diubah tergantung pada besarnya modulasi yang diberikan. Proses modulasi membutuhkan dua buah sinyal pemodulasi yang berupa sinyal informasi dan sinyal pembawa (carrier) dimana sinyal informasi tersebut ditumpangkan oleh sinyal carrier.
Maka secara garis besar dapat diasumsikan bahwa modulasi merupakan suatu proses dimana gelombang sinyal termodulasi ditransmisikan dari transmitter ke receiver. Pada sisi receiver sinyal modulasi yang diterima dikonversikan kembali kebentuk asalnya, proses ini disebut dengan demodulasi. Rangkaian yang digunakan untuk proses modulasi disebut dengan modulator, sedangkan rangkaian yang digunakan untuk proses demodulasi disebut demodulator.
Modulasi terbagi menjadi dua bagian yaitu modulasi sinyal analog dan modulasi sinyal digital.
2.1.1 Modulasi Analog
1. Amplitude Modulation (AM)
Amplitude Modulation (AM) adalah modulasi yang paling sederhana. Gelombang pembawa (carrier wave) diubah amplitudonya sesuai dengan signal informasi yang akan dikirimkan. Modulasi ini disebut juga linear modulation, artinya bahwa pergeseran frekuensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan.
2. Frequency Modulation (FM)
Frequency Modulation (FM) adalah nilai frekuensi dari gelombang pembawa (carrier wave) diubah-ubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi. Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM.
3. Phase Modulation (PM)
Adapun bentuk dari sinyal modulasi analog adalah sebagai berikut :
Gambar 2.1 Bentuk sinyal modulasi analog.
2.1.2 Modulasi Digital
Modulasi digital adalah teknik pengkodean sinyal dari sinyal analog ke dalam sinyal digital (bit-bit pengkodean). Pada teknik ini, sinyal informasi digital yang akan dikirimkan dipakai untuk mengubah frekuensi dari sinyal pembawa. Dalam komunikasi digital, sinyal informasi dinyatakan dalam bentuk digital
berupa biner ”1” dan ”0”, sedangkan gelombang pembawa berbentuk sinusoidal yang termodulasi disebut juga modulasi digital. Adapun yang termasuk kedalam modulasi digital adalah sebagai berikut:
1. Amplitude Shift Keying (ASK)
modulasi yang menyatakan sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan dan sinyal digital 0 sebagai suatu nilai tegangan yang bernilai 0 volt. Sehingga dapat diketahui bahwa didalam sistem modulasi ASK, kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada tidaknya sinyal informasi digital. Adapun bentuk dari sinyal modulasi digital Amplitude Shift Keying (ASK) adalah sebagai berikut:
1
1 0
Gambar 2.2 Sinyal modulasi digital Amplitude Shift Keying (ASK).
2. Frequency Shift Keying (FSK)
Teknik FSK banyak digunakan untuk informasi pengiriman jarak jauh atau teletype. Standar FSK untuk teletype sudah dikembangkan selama bertahun-tahun, yaitu untuk frekuensi 1270 Hz merepresentasikan mark atau 1, dan 1070 Hz merepresentasikan space atau 0. Adapun bentuk dari sinyal modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK) adalah sebagai berikut:
1
0
1
Gambar 2.3 Sinyal modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK).
3. Phase Shift Keying (PSK)
1
1 0
Gambar 2.4 Sinyal modulasi digital Phase Shift Keying (PSK).
Namun untuk cara kerja sistem dari perancangan alat lebih dititik beratkan pada modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK).
Gambar 2.5 Bentuk fisik IC XR-2206.
IC XR-2206 memiliki 16 pin dengan kegunaan dari pin-pin tersebut adalah sebagai berikut :
Tabel 2.1 Konfigurasi pin dari IC XR-2206
2.2.2 Multivibrator Astabil
multivibrator astabil menggunakan IC pewaktu NE 555. Adapun bentuk fisik dan konfigurasi pin NE 555 adalah sebagai berikut:
Gambar 2.6 Bentuk fisik dan konfiigurasi pin NE 555 multivibrator astabil.
2.3 Perangkat keras pendukung demodulator Frequency Shift Keying
(FSK).
Gambar 2.7 Bentuk fisik dan konfigurasi pin dari IC LM 567.
2.3.1 Op-Amp
Peguat operasional atau disebut Op-Amp adalah sebuah rangkaian elektronik yang dirancang dan dikemas secara khusus sehingga dengan menambahkan komponen diluar IC, rangkaian dapat dipakai untuk berbagai keperluan. Komponen utama dalam membuat rangkaian Op-Amp adalah IC LM 741. Adapun bentuk fisik dan konfigurasi pin dari IC LM 741 adalah sebagai berikut:
Gambar 2.8 Bentuk fisik dan konfigurasi pin LM 741.
2.4 Pemacar dan Penerima Frequency Modulation (FM)
pemancar. Pada sistem pemancar FM terdapat tiga bagian penting yaitu Voltage Controlled Oscillator (VCO), penyangga atau buffer dan penguat akhir atau tranducer. Frekuensi pemancar FM berada pada rentang 88 MHz-108 MHz.
Sedangkan rangkaian penerima adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk menerima sinyal frekuensi radio yang dipancarkan oleh rangkaian pemancar. Penerima radio melakukan fungsi memisahkan dua sinyal radio yang dikehendaki dari semua sinyal radio lain yang mungkin akan diterima oleh antena, dan menolak semua sinyal lain.
Sinyal yang dipisahkan tersebut kemudian diperkuat sampai ketingkat yang dapat dipergunakan. Sinyal yang diterima tersebut kemudian dipisahkan dari pembawa (carrier) radio, dan diteruskan ke pemakai. Sehingga dapat dikatakan bahwa sistem penerima berfungsi sebagai penerima gelombang yang dihasilkan dari transducer pemancar
Adapun bentuk fisik dari rangakaian pemacar dan peneriam Frequency Modulation (FM) adalah sebagai berikut:
Pemancar FM Penerima FM
2.5 BASIC Stamp
DT-BASIC mini sistem merupakan suatu modul single chip dengan mikrokontroler BASIC Stamp BS2p40 dan kemampuan komunikasi serial secara UART serta Serial Dowloading. Modul komunikasi ini cocok digunakan dalam aplikasi-aplikasi sederhana hingga kompleks.
2.5.1 Spesifikasi Hardware
1. Mikrokontroler BASIC Stamp 2P40 interpreter chip (PBASIC28W/P40). 2. 8 × 2Kbyte EEPROM yang mampu menampung hingga 4.000 intruksi. 3. Kecepatan prossesor 20MHz turbo dengan kecepatan eksekusi program
hingga 12.000 intruksi per detik.
4. RAM sebesar 38 byte (12 I/O, 26 variabel) dengan scratch pad sebesr 128 byte.
5. Jalur input/output sebanyak 32 pin dengan kemampuan source/sink arus sebesar 30 mA per pin dan 60 mA per 8 pin.
6. Jumlah instruksi yang didukung: 61.
Adapun konfigurasi pin dari DT-BASIC Mini Sistem sebagai berikut :
Vcc=9 volt GND
GND Vcc=5 volt
Gambar 2.10 Konfigurasi pin yang digunakan pada BASIC Stamp.
Pada gambar konfigurasi pin di atas sebenarnya terdapat dua port I/O yaitu port pin A dan Pin P. Untuk masukan tegangan untuk basic stamp digunakan tegangan sebesar 9V, untuk masukan menjadi 5V. Adapun bentuk fisik dari BASIC Stamp mini sistem adalah sebagai berikut:
2.5.2 Pengenalan BASIC Stamp Editor
BASIC Stamp editor adalah sebuah editor yang dibuat oleh Parallax Inc untuk menulis program, meng-kompile dan men-download ke mikrokontroler keluarga BASIC Stamp. Bahasa pemograman yang digunakan adalah bahasa Basic. Adapun tampilan utama dari BASIC Stamp editor adalah sebagai berikut :
Gambar 2.12 Tampilan utama BASIC Stamp editor.
Gambar 2.13 Pemilihan tipe mikrokontroler melalui menu utama (Directive).
Setelah dipilih submenu “Bs2p” pada menu Directive maka tampilan BASIC Stamp editor akan menjadi sebagai berikut:
2.6 Sensor
Dalam perancangan sebuah sistem penanggulangan kebakaran, sensor merupakan salah satu bagian terpenting dalam sistem. Karena kemampuan suatu sistem penanggulangan kebakaran akan tergantung pada aktivitas dan sensitivitas sensor dalam mendeteksi adanya kebakaran. Sensor yang digunakan adalah sensor DT-Sense Flame detector untuk mendeteksi api. Alasan penggunaan sensor tersebut adalah pertimbangan kemudahan pembacaan deteksi dini kebakaran yang berupa nyala api.
2.6.1 DT-SENSE Flame detector
DT-SENSE Flame detector adalah sensor yang dapat mendeteksi nyala api dengan jarak maksimum 40 cm dari ujung sensor. Sensor tersebut memiliki antarmuka UART TTL dengan kecepatan baud rate 38400 bps. Adapun bentuk fisik dari sensor api atau DT-SENSE Flame detektor beserta modulnya adalah sebagai berikut:
2.7 Penyemprot Air (Wipper)
Penyemprot air atau wipper digunakan sebagai penaggulangan jika terdeteksi adanya api. Wipper yang digunakan adalah sejenis motor listrik yang diaplikasikan sebagai penyemprot kaca yang biasa digunakan pada mobil. Cara kerja dari wipper itu sendiri adalah jika tegangan masukan sebesar 5 volt artinya
kondisi “high” maka wipper akan menyemprotkan air yang ada di dalam tabung, namun sebaliknya jika tegangan masukan sebesar 0 volt artinya kondisi “low” maka wipper tidak akan menyemprotkan air. Adapun bentuk fisik dari penyemprot air atau wipper itu sendiri adalah sebagai berikut:
Gambar 2.16 Penyemprot air atau wipper.
2.7.1 Perancangan Rangkaian ULN 2003 Untuk Wipper
Gambar 2.17 Bentuk fisik dan konfigurasi pin IC ULN2003.
2.8 Motor Servo HS 5065 MG
Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor servo jenis HS 5065 MG adalah jenis motor servo digital yang hanya mampu bergerak dua arah, dengan masing-masing sudut putar dari tengah ke kanan sebesar 90° dan dari tengah ke kiri sebesar 90°, sehingga total sudut putar dari kanan – tengah – kiri adalah sebesar 180°. Adapun bentuk sudut putar dari servo HS 5065 MG adalah sebagai berikut:
90° 90°
180°
Gambar 2.18 Sudut putar servo digital HS 5065 MG.
Biru Kuning
Hijau
Ground Vcc
P0
Gambar 2.19 Skematik rangkaian motor servo
Adapun bentuk fisik dari motor servo HS 5065 MG adalah sebagai berikut:
Gambar 2.20 Bentuk fisik dari motor servo HS 5065 MG.
2.9 Warning System
2.9.1 Display Menggunakan Liquid Crystal Display (LCD)
LCD LM8162A merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter 2 baris dengan setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dengan 5 kolom pixel. Adapun bentuk fisik dan konfigurasi pin dari LCD LM8162A adalah sebagai berikut:
LCD Tampak depan LCD Tampak belakang
Gambar 2.21Bentuk fisik Liquid Crystal Display (LCD).
Adapun konfigurasi pin dari LCD LM8162A adalah sebagai berikut:
Tabel 2.2 Konfigurasi pin pada Liquid Crystal Display (LCD). Pin no. Symbol Description
2.9.2 Alarm
Alarm digunakan sebagai sistem peringatan tanda bahaya kebakaran berupa bunyi atau suara. Sistem alarm yang digunakan adalah sistem buzzer. Buzzer atau bel listrik adalah suatu alat untuk memberi sinyal suara secara khas. Secara umum bel listrik sering digunakan untuk suatu rangkaian sensor dengan pengendali dan digunakan sebagai penanda yang berupa suara. Adapun bentuk fisik dan simbol dari buzzer adalah sebagai berikut:
Gambar 2.22 Bentuk fisik dari buzzer.
2.10 Catu Daya
Catu daya memiliki salah satu peranan penting dalam hal perancang sistem pendeteksi dan penanggulangan kebakaran tersebut. Karena jika rangkaian perangkat elektronika tidak diberi catu daya yang baik, maka kinerja dari sistem juga tidak akan baik. Pemberian catu daya yang tepat akan menghasilkan kinerja sistem yang baik.
untuk mendapatkan keluaran tegangan positif dan IC regulator untuk mendapatkan keluaran tegangan negatif. Adapun bentuk fisik dari IC regulator adalah sebagai berikut:
IN GND
OUT
78xx untuk regulator positif
IN
GND OUT
79xx untuk regulator negatif
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Api merupakan suatu elemen yang sangat bermanfaat bagi manusia jika dapat mengendalikan dalam pemanfaatannya, akan tetapi juga sangat penting untuk menghindarinya jika terjadi kebakaran. Beberapa tanda-tanda kebakaran adalah munculnya api pada lokasi terjadinya kebakaran.
Pada sebuah perusahaan ataupun perumahan saat ini sangat diperlukan adanya sebuah pengamanan. Khususnya pengamanan dalam mengantisipasi bahaya kebakaran yang dapat terjadi secara tak terduga. Deteksi dini secara otomatis sangat diperlukan apabila keadaan darurat dan membutuhkan kecepatan serta ketepatan dalam mengatasi masalah tersebut.
Oleh sebab itu, sebuah sistem pemadam kebakaran harus dapat mendeteksi tanda-tanda kebakaran serta menanggulanginya secara otomatis. Semakin cepat dan akurat sebuah sistem mengetahui tanda-tanda kebakaran, maka akan semakin cepat pula sistem tersebut untuk mengambil keputusan dalam mencegah meluasnya api.
Dalam tugas akhir yang berjudul “Monitoring dan otomatisasi
Frequency Shift Keying (FSK) melalui media antenna pemancar Frequency Modulation (FM).
1.2 Tujuan
Monitoring dan otomatisasi penanggulangan kebakaran menggunakan modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK) berbasis mikrokontroller ini bertujuan untuk.
- Secepat mungkin mendeteksi tanda-tanda kebakaran pada suatu ruangan.
- Pengaplikasian sistem penanggulangan pemadaman api secara jarak jauh, dengan menggunakan pemancar Frequency Modulation (FM) serta menggunakan teknik modulasi Frequency Shift Keying (FSK).
- Mengaplikasikan sistem mikrokontroller basic stamp agar cara kerja sistem penanggulangan kebakaran bersifat otomatis.
- Mengaplikasikan sensor api flame detector sebagai deteksi api saat terjadinya bahaya kebakaran.
3. Bagaimana cara mengimplementasikan suatu sistem tersebut, agar dapat memadamkan api secara otomatis.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Perancangan sistem dalam tugas akhir ini adalah berupa prototype penanggulangan kebakaran dengan menggunakan lilin sebagai indikasi kebakaran.
2. Pada proses pengiriman dan penerimaan data penulis menggunakan teknik modulasi FSK (Frequency Shift Keying) dengan range frekuensi 1270 Hz merepresentasikan mark atau 1, dan 1070 Hz merepresentasikan space atau 0.
3. Pemancar dan penerima yang digunakan adalah jenis pemancar Frequency Modulation (FM) yang sudah siap pakai.
4. Jenis sensor yang digunakan adalah sensor DT-SENSE Flame detector sebagai pendeteksi api dengan jarak jangkauan indikasi kebakaran antara 5 cm – 40 cm.
5. Untuk pengolahan data digunakan mikrokontroler BASIC Stamp BS2p40.
6. Pada warning system digunakan Liquid Crystal Display (LCD) sebagai display tulisan serta rangkaian alarm menggunakan buzzer.
1.5 Metodologi Penelitian
Shift Keying) berbasis mikrokontroller” ini, penulis menggunakan beberapa metodelogi, yaitu sebagai berikut:
a. Studi Pustaka
Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan landasan informasi sebagai bahan acuan dalam melakukan perencanaan, percobaan, pembuatan dan penyusunan tugas akhir.
b. Perencanaan dan Implementasi
Perencanaan ini dimaksudkan untuk memperoleh desain suatu sistem dengan aplikasi yang baik. Setelah didapatkan suatu rancangan kemudian diimplementasikan menjadi sebuah.
c. Pengujian
Melakukan pengujian alat dan secara visual, serta melakukan pengujian koneksi antara program aplikasi dengan alat secara keseluruhan.
1.6 Sistematika Pembahasan
Sistematika pembahasan penyusunan tugas akhir ini menggunakan penulisan bab-bab, dimana pada setiap bab membahas suatu permasalahan. Guna memperoleh gambaran umum mengenai permasalahan dan pembahasan dari tugas akhir ini, maka penulis menyusun berdasarkan sistematika sebagai berikut.
BAB I : PENDAHULUAN
BAB II : LANDASAN TEORI
Menguraikan tentang pembahasan teori-teori dasar yang menunjang pada sistem monitoring dan otomatisasi penanggulangan kebakaran antara lain, menggunakan pemancar FM (Frequency Modulation) dengan teknik modulasi digital FSK (Frequency Shift Keying) serta jenis sensor dan mikrokontroller yang digunakan.
BAB III : PERANCANGAN DAN CARA KERJA SISTEM
Membahas tentang perancangan perangkat keras maupun perangkat lunak serta prinsip kerja dari masing-masing sistem.
BAB IV : PENGUJIAN SISTEM
Membahas tentang hasil pengujian dari perancangan sistem mulai darisegi fungsi maupun kinerja sistem yang digunakan.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat allah SWT dan nabi Muhammad SAW yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir dengan judul “MONITORING DAN OTOMATISASI PENANGGULANGAN KEBAKARAN MENGGUNAKAN MODULASI DIGITAL FSK (Frequency Shift Keying) BERBASIS MIKROKONTROLLER” ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan program studi Strata I (S1) pada jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia (UNIKOM) Bandung.
Dengan segala ketulusan dan kerendahan hati, penyusun menyampaikan rasa terimakasih atas segala bantuan moril dan materil kepada:
1. Kedua orang tua, ayah dan ibu tercinta serta kedua kakakku tersayang
“Mba Ratih dan Mba Ajeng” dan Keponakanku “Angling”, terima kasih atas kasih sayang, nasehat, dukungan dan do’anya selama ini.
2. Bapak Dr.Arry Akhmad Arman selaku dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Unikom-Bandung.
3. Bapak M.Aria, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elekto Unikom-Bandung, dan juga sebagai dosen pembimbing yang selalu memberikan bimbingan serta solusi-solusi dan motivasi untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Ibu Tri Rahajoeningroem, MT yang memberikan nasehat dan dukungannya.
6. Bapak Joko Prayitno, ST dan istri yang selalu memberikan dukungan, nasehat dan meluangkan waktunya selama pengerjaan tugas akhir ini. 7. Bapak Budi Herdiana, ST atas dukungan dan motivasinya selama ini. 8. Bapak Rodi Hartono,ST, bapak Bobi Kurniawan, ST, M.Kom, atas
dorongan dan masukannya.
9. Untuk teman-teman seperjuanganku dalam mengerjakan TA, teknik elektro angkatan 2007, Sandi Sugandari Muhiban,ST, Ervin Saeful Anwar,ST , Gispa,ST terima kasih atas dukungan kalian semuanya “LUV
U ALL”.
10. Untuk teman terdekatku selama ini Dedi Sitompul, terima kasih atas do’a nasehat dan dukungannya baik moril maupun spiritual “1 November 2007 is 4th”.
11. Motor Vario dan Smash yang selalu mengantarkan diriku “mengitari
bandung” dan Laptop Acer 4732Z, yang selalu setia menemaniku tanpa
henti.
12. Rekan-rekan Divisi Roket “Arjuna S4d”, Leonardus Sitohang, Sukri Gazali, Aulia Rahman, Dede Choerudin.
13. Senior ku Echi Sri Maryati, ST.
Penulis menyadari dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan sebagai bahan masukan bagi penulis untuk menghasilkan karya yang lebih baik. Semoga Allah SWT merestui dan memberikan ridhonya atas semua amal perbuatan kita, Amin.
Bandung, Agustus 2011
FSK (Frequency Shift Keying) BERBASIS MIKROKONTROLLER
TUGAS AKHIR
Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh pendidikan Program Sarjana di Jurusan Teknik Elektro
Disusun oleh: Nimas Rayung Wulan
1.31.07.002
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
Api merupakan suatu elemen yang sangat bermanfaat bagi manusia jika dapat mengendalikan dalam pemanfaatannya, akan tetapi juga sangat penting untuk menghindarinya jika terjadi kebakaran. Beberapa tanda-tanda kebakaran adalah munculnya api pada lokasi terjadinya kebakaran. Sebuah sistem pemadam kebakaran harus dapat mendeteksi tanda-tanda kebakaran serta menanggulanginya secara otomatis. Semakin cepat dan akurat sebuah sistem mengetahui tanda-tanda kebakaran, maka akan semakin cepat pula sistem tersebut untuk mengambil keputusan dalam mencegah meluasnya api. Pendeteksian api diaplikasikan dengan menggunakan sensor DT-SENSE Flame Detector bersamaan dengan teknik modulasi yang Frequency Shift Keying (FSK) sebagai proses pengiriman dan penerimaan data, dengan penganalogian logika ”1” dengan kondisi high dan
