TRANSCEIVER AUDIO WIRELESS ONE POINT TO
MULTIPOINT UNTUK LABORATORIUM BAHASA
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh pendidikan program studi strata-1 Jurusan Teknik Elektro
Disusun oleh:
Sindie Vini Asyani
1.31.10.004
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
BANDUNG
vi
1.6 Kegunaan Penelitian... 3
1.7 Langkah-langkah Penelitian ... 4
vii
BAB III PEMILIHAN KOMPONEN DAN PERANCANGAN PERANGKAT ... 26
3.3 Perancangan Perangkat Keras ... 33
3.3.1 Perancangan Transceiver Instruktur dan Pengguna ... 33
3.3.2 Rangkaian Penguat RF ... 34
3.3.3 Rangkaian Low Power Narrowband FM IF ... 35
viii
3.3.5 Rangkaian Osilator ... 37
3.3.6 Rangkaian Mikrokontroler ATMEGA 328 ... 37
3.3.7 Rangkaian DTMF ... 38
3.3.8 Rangkaian Saklar Analog ... 39
3.3.9 Rangkaian Catu Daya (Power Supply) ... 40
3.4 Perancangan Perangkat Lunak (Software) ... 41
3.4.1 Flowchart Instruktur ... 42
3.4.2 Flowchart Pengguna ... 44
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 46
4.1 Pengujian Catu Daya ... 46
4.2 Pengukuran Perangkat Transceiver ... 48
4.3 Pengujian Transceiver Instruktur ... 51
4.3.1 Transceiver Instruktur Memanggil 1 Pengguna ... 52
4.3.2 Transceiver Instruktur Memanggil 2 Pengguna ... 52
4.3.3 Transceiver Instruktur Memanggil 3 Pengguna ... 53
4.4 Pengujian Transceiver Pengguna ... 54
4.5 Pengujian Jarak Jangkau Komunikasi ... 55
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Laboratorium Bahasa UNIKOM ... 7
Gambar 2.2 Alat Pemutar Kaset (Kanan) dan DVD/CD Player (Kiri) ... 8
Gambar 2.3 Blok Diagram Transmitter ... 9
Gambar 2.4 Blok Diagram Receiver ... 11
Gambar 2.5 Cara Kerja Transmisi Half Duplex ... 11
Gambar 2.6 Cara Kerja Transmisi Full Duplex ... 12
Gambar 2.7 Modulasi AM ... 15
Gambar 2.8 Modulasi FM ... 16
Gambar 2.9 Modulasi PM ... 17
Gambar 2.10 Metode One Point to Multipoint ... 18
Gambar 2.11 Blok Diagram Mikrokontroler ... 19
Gambar 2.12 Board Uno Arduino ... 23
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Instruktur ... 27
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem Pengguna ... 27
Gambar 3.3 Blok Diagram Sistem Transceiver Instruktur dan Pengguna ... 33
Gambar 3.4 Rangkaian Penguat RF ... 35
Gambar 3.5 Rangkaian Low Power Narrowband FM IF ... 36
Gambar 3.6 Rangkaian Penguat IF ... 36
Gambar 3.7 Rangkaian Osilator ... 37
Gambar 3.8 Rangkaian Mikrokontroller ... 38
Gambar 3.9 Rangkaian DTMF ... 39
Gambar 3.10 Rangkaian Saklar Analog ... 39
x
Gambar 3.12 Diagram Alir Utama Sistem Transceiver Instruktur ... 42
Gambar 3.13 Diagram Alir Utama Sistem Transceiver Pengguna ... 44
Gambar 4.1 Pengukuran Tegangan Catu Daya ... 47
Gambar 4.2 Tegangan Output Perangkat Instruktur ... 47
Gambar 4.3 Sinyal Perangkat Instruktur Sebagai Pengirim Suara dan Perangkat Pengguna Sebagai Penerima Suara Saat Jarak 20 cm ... 48
Gambar 4.4 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Penerima Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Pengirim Suara Saat Jarak 20 cm ... 49
Gambar 4.5 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Pengirim Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Penerima Suara Saat Jarak 250 cm ... 50
Gambar 4.6 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Penerima Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Pengirim Suara Saat Jarak 250 cm ... 50
Gambar 4.7 Sinyal Pada Jarak 300 cm... 51
Gambar 4.8 Instruktur Memanggil 1 Pengguna ... 52
Gambar 4.9 Pengguna Memanggil 2 Pengguna ... 53
Gambar 4.10 Instruktur Memanggil Semua Pengguna ... 54
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spektrum Frekuensi ... 13
Tabel 3.1 Perbandingan IC Oscilator ... 29
Tabel 3.2 Perbandingan IC Low Power Narrow Band FM ... 30
Tabel 3.3 Perbandingan Mikrokontroller ... 31
Tabel 3.4 Perbandingan IC DTMF ... 32
Tabel 3.5 Perbandingan IC Bilateral Switch ... 32
Tabel 4.1 Tabel Jarak Komunikasi Antar Transceiver ... 56
DAFTAR PUSTAKA
1. http://fahmizaleeits.wordpress.com/modulasi.html ( diakses 19 februari 2014)
1. http://marausna.wordpress.html (diakses 12 januari 2014) 2. http://www.inzarsalfikar.html (diakses pada 09 maret 2014) 3. http://id.wikipedia.org/wiki/Simplex/duplex
4. http://datasheet.com/
5. http://akatellaboratoriumtedantd.blogspot.html (diakses 12 agustus 2014 6. www.elib.unikom.ac.id/elektro/2012
7. Roberto. Tugas Akhir "FM Portable". Bandung : UNIKOM Bandung 8. Library.binus.ac.id?/teori umum arduino/2011 (diakses 20 Juli 2014) 9. http://www.engineeringtoolbox.com/voice-level-d_938.html (diakses 30
Maret 2014)
iv
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena dengan ridho dan kuasanya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan kerja praktek ini tepat pada waktunya dan untuk segala kemudahan yang diberikan-Nya selama menjalankan kerja praktek ini. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk menempuh pendidikan sarjana Teknik Elektro di Universitas Komputer Indonesia. Judul dari tugas akhir ini adalah “Transceiver Audio Wireless One Point to Multipoint Untuk Laboratorium Bahasa”.
Dalam kesempatan ini penulis ingin berterima kasih pada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.
1. Allah SWT yang telah memberikan kesempatan menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
2. Ibu yang selalu mendukung di saat keadaan apapun dan almarhumah ayah yang selalu saya doakan.
3. Teteh saya Endah Karlina, adik-adik saya Nyimas Juang Fauziah dan Tubagus Haska Senapati yang membantu menjadi asisten.
4. Bapak Prof. Dr. Denny Kurniadie, Ir, M.Sc selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.
v
6. Ibu Tri Rahajoeningroem M.T, selaku Koordinator Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Indonesia sekaligus Pembimbing tugas akhir ini.
7. Dosen-dosen Program Studi Teknik Elektro Lainnya yang sudah membimbing selama 8 semester.
8. Ryana Andhita yang memberi semangat dan membantu dalam mengerjakan tugas akhir ini.
9. Sahabat-sahabatku tercinta Rd Bayu Zaky M dan Ahmad Irfan Yusuf yang sudah mengalami masa suka dan duka bersama serta sudah membantu selama ini.
10. Teman-teman seperjuangan lainnya, Ari, Uriep, Indra, Sabas, Hebdy, Kang Yuda 2009.
Akhir kata penulis mengucapkan semoga Laporan Kerja Praktek ini dapat berguna dan bermanfaat bagi mahasiswa/i Universitas Komputer Indonesia
Bandung, Agustus 2014
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Saat ini kemajuan teknologi berkembang dengan pesat, berbagai macam teknologi praktis banyak bermunculan di pasaran dunia. Dengan menggunakan jaringan wireless dapat membuat suatu produk tanpa menggunakan kabel dan satu jaringan transmitter wireless dapat dipakai untuk semua pengguna produk yang berkaitan. Wireless network merupakan sekumpulan komputer yang saling terhubung antara satu dengan lainnya sehingga terbentuk sebuah jaringan komputer dengan menggunakan media udara/gelombang sebagai jalur lintas datanya. Salah satu produk yang dapat menggunakan jaringan wireless adalah headset, dengan memanfaatkan jaringan wireless ini kita dapat menggunakan lebih dari dua headset dengan satu jaringan sebagai server. Pemakaian headset wireless ini akan membuat nyaman pengguna daripada harus mendengarkan lewat speaker yang terkadang suaranya tidak jelas, selain itu pengguna akan merasa lebih berkonsentrasi untuk mendengarkan perintah.
luas bila dibandingkan dengan Bluetooth. Diharapkan dengan dibuatnya alat ini dapat bermanfaat khususnya untuk laboratorium bahasa UNIKOM sendiri.
1.2 Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah dalam tugas akhir ini adalah belum adanya teknologi audio wireless di laboratorium bahasa, yang hingga saat ini memakai speaker saat belajar dan test TOEFL dan radio frekuensi memiliki jangkauan jaringan yang luas, dapat menggunakan frekuensi yang sama, dapat mengirim suara secara full duplex dan real time dibandingkan dengan Bluetooth.
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan identifikasi di atas, maka pada tugas akhir ini akan dirancang dengan rumusan masalah bagaimana membuat sistem audio wireless mengunakan transceiver dengan metode point to multipoint untuk laboratorium bahasa dan membuat sistem audio wireless menggunakan radio frekuensi?
1.4 Tujuan
3
1.5 Batasan Masalah
Perancangan dan pembuatan alat ini memiliki beberapa batasan masalah, di antaranya :
1. perancangan dan pembuatan rangkaian elektronika sebagai penunjang sistem transceiver audio wireless menggunakan radio frekuensi;
2. jumlah instruktur = 1, jumlah pengguna = 3;
3. perancangan transceiver audio wireless yang dapat digunakan komunikasi dua arah antara transceiver innstruktur dengan transceiver pengguna; 4. menggunakan modulasi FM dengan frekuensi kerja 15,356 MHz.
1.6 Kegunaan Penelitian
Kegunaan dari penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Bagi institusi
Bagi institusi alat transceiver audio wireless dapat dimanfaatkan untuk laboratorium bahasa yang masih memakai speaker sebagai media penyampaiannya.
2. Bagi mahasiswa
3. Bagi peneliti
Bagi peneliti alat transceiver audio wireless dapat memenuhi syarat dalam menempuh pendidikan program studi strata S-1 dan diharapkan penelitian dapat bermanfaat bagi institusi dan mahasiswa.
1.7 Langkah-langkah Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan penulis adalah dengan tahapan sebagai berikut.
Tinjauan Pustaka, merupakan suatu metode pengumpulan data dengan cara membaca atau mempelajari buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang menjadi topik dalam skripsi.
Observasi, merupakan teknik pengumpulan data yang dilakukan dengan mengamati secara langsung mengenai obyek yang akan dilakukan untuk selanjutnya dijadikan pertimbangan untuk pengembangan alat.
Perancangan yaitu mengaplikasikan teori yang didapat dari studi pustaka dan dari hasil bimbingan, serta tersusun suatu perancangan sistem untuk bagian perangkat keras (hardware) juga untuk perangkat lunak (software).
Pembuatan, merupakan tahap pengerjaan alat yang sebelumnya telah dirancang
5
Analisa, merupakan proses pendalaman terhadap alat yang dibuat apakah sudah berhasil sesuai dengan yang direncanakan atau belum, selanjutnya akan dilakukan pengujian baik secara teoritis ataupun praktis, dan jika terdapat kekurangan maka akan dilakukan beberapa perbaikan sistem sehingga akhirnya penulis dapat mengambil sebuah kesimpulan dari penelitian ini.
1.8 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan tugas akhir ini terbagi menjadi beberapa bagian.
BAB I. Pendahuluan
Pada bab ini membahas tentang latar belakang permasalahan, tujuan tugas akhir, ruang lingkup dan pembahasan masalah, metodologi penelitian serta sistematika pembahasan.
BAB II. Dasar Teori
Pada bab ini membahas tentang teori-teori dasar dari sistem transceiver audio wireless, jenis komunikasi dan modulasi yang digunakan sehingga didapat sebuah sistem yang dapat menjadi acuan untuk penelitian tugas akhir.
BAB III. Perancangan Alat
BAB IV. Pengujian dan Analisis
Pada bab ini dibahas mengenai pengujian dan analisis dari pengukuran data alat yang dibuat dengan membandingkan sinyal asli suara dan sinyal noisenya
BAB V. Penutup
7
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Laboratorium Bahasa UNIKOM
Tempat belajar khusus untuk Fakultas Sastra, dipakai oleh jurusan Sastra Inggris dan Sastra Jepang yang terletak di kampus 1 lantai 1 ruangan 3. Memiliki luas ruangan kurang lebih 3x4 meter Laboratorium bahasa umumnya digunakan untuk pembelajaran mata kuliah listening untuk Sastra Inggris dan mata kuliah chokai untuk Sastra Jepang.
Gambar 2.1 Laboratorium Bahasa UNIKOM
akan terdengar keseluruh ruangan dan teknologi yang dipakai bukan wireless. Untuk mendengarkan pelajaran yang berasal dari CD atau USB, laboratorium bahasa UNIKOM menggunakan CD/DVD player yang dihubungkan ke speaker sehingga semua mahasiswa bisa mendengarkan langsung.Metode belajar pada mata kuliah listening (Sastra Inggris), chokai (Sastra Jepang) dan test TOEFL adalah pada saat berlangsungnya mata kuliah dilarang bertanya karena akan menggangu konsentrasi mahasiswa lainnya dan dosen yang mengatur semuanya.
Gambar 2.2 Alat Pemutar Kaset (Kanan) dan DVD/CD Player (Kiri)
2.2 Transceiver audio
9
manusia secara teoritis adalah mulai dari 20Hz sampai 20 kHz.Secara sederhana transceiver audio adalah pengirim dan penerima suara yang ditransmisikan melalui media udara/gelombang, Transceiver adalah dasar atau landasan dari komunikasiwireless.
2.2.1 Transmitter
Transmitter adalah sebuah perangkat komunikasi yang dapat menyalurkan sumber informasi ke sistem komunikasi.Transmitter wireless adalah Perangkat yang dirancang untuk bertukar data tanpa menggunakan kabel memerlukan dua komponen dasar, pemancar nirkabel sekaligus penerima yang dipasangkan. Pemancar wireless disiarkan menggunakan frekuensi (RF) gelombang radio. Fungsi dari pemancar FM adalah untuk merubah satu atau lebih sinyal input yang berupa frekuensi audio (AF) menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF (Radio Frekuensi) yang dimaksudkan sebagai output daya yang kemudian diumpankan ke sistem antena untuk dipancarkan. Dalam bentuk sederhana dapat dipisahkan atas modulator FM dan sebuah power amplifier RF dalam satu unit. Sebenarnya pemancar FM terdiri atas rangkaian blok subsistem yang memiliki fungsi tersendiri.
Fungsi masing-masing blok diagram sebagai berikut :
1. Penguat RF : berfungsi unutk menguatkan sinyal yang ditangkap oleh antena sebelum diteruskan ke blok mixer (pencampur).
2. OSC (Osilator Lokal) : berfungsi unutk mebangkitkan getaran frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi sinyal keluaran RF. Dimana hasilnya akan diteruskan ke blok mixer.
3. Mixer (pencampur) : mixer digunakan mengubah masukan sinyal dari satu frekuensi ke frekuensi lainnya sebagai keluaran. Kadang-kadang disebut frequency-converter circuit. local oscillator (L.O.), merupakan voltage-controlled-oscillator (VCO) yang menghasilkan gelombang kontinyu. Keluaran mixer berupa dua buah sinyal meliputi frekuensi LO dan sinyal masukan RF, serta mempunyai dua keluaran yang diperoleh dari penjumlahan frekuensi tersebut (LO freq + RF freq) dan pengurangan (LO freq - RF freq). 4. Penguat IF : kekuatan sinyal mengalami pengurangan selama proses mixing
maka sinyal perlu dikuatkan kembali oleh IF untuk mengembalikan sensitivitas dari penerima.
5. Penguat Audio : digunakan untuk menyearahkan getaran/ sinyal AF serta meningkatkan level sinyal audio dan kemudian diteruskan penguat AF ke suatu pengeras suara.
11
2.2.2 Receiver
Receiver berfungsi untuk menerima sinyal dari sistem transmisi dan menggabungkannya ke dalam bentuk tertentu yang dapat ditangkap dan digunakan oleh penerima.
Gambar 2.4 Blok Diagram Receiver
Transceiver dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu full duplex dan halfduplex.Salah satu bagian dari teknologi wireless adalah radio.
1. Half duplex
Half duplex merupakan sebuah mode komunikasi dimana data dapat ditransmisikan atau diterima secara dua arah tapi tidak dapat secara bersama-sama. Contoh paling sederhana adalah talkie walkie, dimana dua penggunanya harus menekan sebuah tombol untuk berbicara dan melepaskan tombol tersebut untuk mendengar, ketika dua orang menggunakan talkie walkie untuk berkomunikasi pada satu waktu tertentu, hanya salah satu diantara mereka yang dapat berbicara sementara pihak lainnya mendengar.
Gambar 2.5 Cara Kerja Transmisi Half Duplex
2. Full duplex
Dalam komunikasi full duplex, dua pihak yang saling berkomunikasi akan mengirimkan informasi dan menerima informasi dalam waktu yang sama, dan umumnya membutuhkan dua jalur komunikasi.Pada umumnya model ini memerlukan dua jalur komunikasi.Contoh yang sering kita temukan dalam kehidupan adalah telepon, di mana penggunanya bisa berbicara (mengirim) dan mendengar (menerima) secara bersamaan. Komunikasi full duplex juga dapat diraih dengan menggunakan teknik multiplexing, dimana sinyal yang berjalan dengan arah yang berbeda akan diletakkan pada slot waktu (time slot) yang berbeda. Kelemahan teknik ini adalah bahwa teknik ini memotong kecepatan transmisi yang mungkin menjadi setengahnya.
Gambar 2.6 Cara Kerja Transmisi Full Duplex
2.3 Radio Frekuensi
Frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam kurun waktu satu detik. Rumus frekuensi adalah jumlah getaran dibagi jumlah detik waktu. Frekuensi memiliki satuan hertz (Hz). Frekuensi terbagi dalam beberapa spektrum, seperti pada Tabel 2.1.
13
Tabel 2.1 Spektrum Frekuensi
Nama Band Singkatan Frekuensi Panjang Gelombang
Very Low Frequency VLF 3-30 kHz 100 km-10 km
Low Frequency LF 30-300 kHz 10 km-1 km
Medium Frequency MF 300-3000kHz 1 km-100 km
High Frequency HF 3-30 MHz 100 m-10 m
Very High Frequency VHF 30-300 MHz 10 m-1 m Ultra High Frequency UHF 300-3000 MHz 1 m- 100 mm Super High Frequency SHF 3-30 GHz 100 mm- 10 mm Extremely High Frequency EHF 30-300 GHz 10 mm-1 mm
Sinyal radio frekuensi merupakan gelombang elektromagnetik yang digunakan oleh sistem komunikasi untuk mengirim informasi melalui udara dari satu titik ke titik lainnya. Sinyal radio frekuensi telah digunakan selama beberapa tahun, sinyal tersebut memberikan cara untuk mengirimkan musik pada radio FM dan video pada televisi. Pada saat ini sinyal radio frekuensi juga merupakan sarana umum untuk mengirim data melalui jaringan wireless.
2.4 Modulasi
Modulasi adalah proses pencampuran dua sinyal menjadi satu sinyal. Biasanya sinyal yang dicampur adalah sinyal berfrekuensi tinggi dan sinyal berfrekuensi rendah. Dengan memanfaatkan karakteristik masing-masing sinyal, maka modulasi dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal informasi pada daerah yang luas atau jauh. Sebagai contoh sinyal informasi (suara, gambar, data), agar dapat dikirim ke tempat lain, sinyal tersebut harus ditumpangkan pada sinyal lain. Dalam konteks radio siaran, sinyal yang menumpang adalah sinyal suara, sedangkan yang ditumpangi adalah sinyal radio yang disebut sinyal pembawa (carrier). Jenis dan cara penumpangan sangat beragam, yaitu untuk jenis penumpangan sinyal analog akan berbeda dengan sinyal digital. Penumpangan sinyal suara juga akan berbeda dengan penumpangan sinyal gambar, sinyal film, atau sinyal lain. Modulasi memiliki tujuan sebagai berikut :
Transmisi menjadi efisien atau memudahkan pemancaran.
Masalah perangkat keras menjadi lebih mudah.
Menekan derau atau interferensi.
Untuk memudahkan pengaturan alokasi frekuensi radio.
Untuk multiplexing, proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk disalurkan secara bersama-sama melalui satu kanal transmisi.
15
(dengan antena), dengan membesarnya data frekuensi yang dikirim maka dimensi antenna yang digunakan akan mengecil. Pada modulasi terdapat 3 jenis modulasi analog, yaitu Amplitude Modulation (AM), Frequency Modulation (FM), dan Pulse Amplitude Modulation (PAM).
2.4.1 Amplitude Modulation (AM)
Amplitude Modulation (AM) adalah proses menumpangkan sinyal informasi ke sinyal pembawa (carrier) dengan sedemikian rupa sehingga amplitudo gelombang pembawa berubah sesuai dengan perubahan tegangan sinyal informasi. Pada jenis modulasi ini amplituda sinyal pembawa diubah-ubah secara proporsional terhadap amplituda sesaat sinyal pemodulasi, sedangkan frekuensinya tetap selama proses modulasi. Kelebihan dari modulasi AM adalah Memiliki range jangkauan yang luas daripada FM, karena dengan modulasi amplitudo dipantulkan pada lapisan udara teratas yaitu ionosfer dan lebih mudah di modulasi karena lebih sederhana.
2.4.2 Frequency Modulation (FM)
Frequency modulationdidefinisikan sebagai deviasi frekuensi sesaat sinyal pembawa (dari frekuensi tak termodulasi) sesuai dengan amplitudo sesaat sinyal pemodulasi. Sinyal pembawa dapat berupa gelombang sinus, sedangkan sinyal pemodulasi (informasi) dapat berupa gelombang apa saja (sinusoidal, kotak, segitiga, atau sinyal lain misalnya sinyal audio). Teknik modulasi frekuensi dianggap sebagai salah satu metode yang paling sulit dicapai, tetapi lebih disukai dibandingkan modulasi amplitudo karena sensitivitasnya terhadapa noise dan interferensi rendah. Gelombang FM lebih terdengar “jernih” , namun memiliki daya jangkau siaran yang tidak sejauh siaran AM. keuntungan FM adalah bebas dari pengaruh gangguan udara, bandwidth (lebar pita) yang lebih besar, dan fidelitas yang tinggi. Jika dibandingkan dengan sistem AM, maka FM memiliki beberapa keunggulan, yaitu lebih tahan noise,bandwidth yang lebih lebar, dan memiliki fidelitas tinggi,
17
2.4.3 Phase Modulation (PM)
Modulasi ini menggunakan perbedaan sudut (phase) dari sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital. Pada modulasi jenis ini, amplitudo dan frekuensi dari sinyal analog adalah tetap, yang berubah adalah phase sinyal analognya.
Phase modulation merupakan bentuk modulasi yang merepresentasikan informasi sebagai variasi fase dari sinyal pembawa.Hampir mirip dengan FM, frekuensi pembawa juga bervariasi karena variasi fase dan tidak merubah amplitudo pembawa. Phase modulationjarang digunakan karena memerlukan perangkat keras penerima yang lebih kompleks. Keuntungan phase modulation adalah potensi gangguan dan daya yang dibutuhkan lebih kecil.
Gambar 2.9 Modulasi PM
2.5 Metode One Point to Multipoint
memiliki frekuensi yang sama maka seluruh alat akan menerima data suara yang sama sebagai informasi yang harus diterima. Transmisi radio one point to multipoint dapat berupa simplex, half duplex dan full duplex. Untuk jaringan transceiver komunikasi yang digunakan adalah komunikasi dua arah (full duplex). Transmisi radio full duplex adalah komunikasi yang banyak digunakan saat ini, dalam metode one point to multipoint bagian instruktur dapat mengirim dan menerima informasi dalam waktu yang bersamaan, bagian instruktur dapat mengirim informasi ke 3 pengguna sekaligus, mengirim hanya ke 2 pengguna saja, dan mengirim ke 1 pengguna sajadalam waktu bersamaan. Contohnya adalah penyiaran radio dari stasiun pemancar yang dihubungkan dengan banyak radio penerima lainnya, telepon dimana penggunanya dapa mengirim dan menerima secara bersamaan.
Dalam suatu mode koneksi jaringan metode one point to multipoint mirip dengan jaringan topologi bintang, dimana ada satu akses poin menjadi titik pusat koneksi jaringan, tetapi untuk one point to multipoint akses poin pusat dapat berkomunikasi secara full duplex dengan akses poin lainnya.
Instruktur
Pengguna 1
Pengguna 2
Pengguna 3
19
2.6 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah suatu IC dengan kepadatan yang sangat tinggi, dimana semua bagian yang diperlukan umtuk suatu kontroler yang sudah dikemas dalam satu keeping, biasanya terdiri dari Central Processing Unit (CPU), Random
Access Memory (RAM), EEPROM/EPROM/PROM/ROM, I/O (serial dan
parallel), timer dan interrupt controller.
Mikrokontroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas, rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi, pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak.
Masing-masing bagian tersebut saling dihubungkan melalui internal bus, umumnya terdiri dari 3 bus yaitu address bus, data bus dan control bus.
Masing-masing bagian memiliki fungsi-fungsi : 1. Register
Register adalah suatu tempat penyimpanan (variabel) bilangan bulat 8 atau 16 bit. Pada umumnya register jumlahnya banyak, masing-masing ada yang memiliki fungsi khusus dan ada pula yang memiliki kegunaan umum. Register yang memiliki fungsi khusus misalnya adalah register timer yang berisi data penghitungan pulsa untuk timer, atau register pengatur mode operasi counter (pencacah pulsa). Sedangkan register yang bersifat umum digunakan untuk menyimpan data sementara yang diperlukan untuk proses penghitungan dan proses operasi mikrokontroler. Register dengan kegunaan umum dibutuhkan mengingat pada saat yang bersamaan mikrokontroler hanya mampu melakukan operasi aritmatika atau logika hanyapada satu atau dua operand saja. Sehingga untuk operasi-operasi yang melibatkan banyak variabel harus dimanipulasi dengan menggunakanvariabel-variabel register umum.
2. Accumulator
Accumulator merupakan salah satu register khusus yang berfungsisebagai operand umum proses aritmetika dan logika.
3. Program Counter
21
(penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian) dan operasi logika (misalnya AND, OR, XOR, NOT) terhadap bilangan bulat 8 atau 16 bit.
4. Clock Circuits
Clock Circuits mikrokontroler adalah rangkaian logika sekuensial, dimana proses kerjanya berjalan melalui sinkronisasi clock. Karenanya diperlukan clock circuits yang menyediakan clock bagi seluruh bagian rangkaian.
5. Internal ROM (Read Only Memory)
Read Only Memory merupakan memori penyimpan data yang isinya tidak dapat diubah atau dihapus (hanya dapat dibaca).ROM biasanya diisi dengan program untuk menjalankan mikrokontroler segera setelah power dinyalakan, dan berisi data-data konstanta yang diperlukan oleh program. Isi ROM tidak dapat hilang walaupun power dimatikan.
6. Internal RAM (Random Access Memory)
Random Access Memory merupakan memori penyimpan data yang isinya dapat diubah atau dihapus. RAM biasanya berisi data-data variabel dan register. Data yang tersimpan pada RAM bersifat hilang jika catu daya yang terhubung padanya dimatikan.
7. Stack Pointer.Stack
8. I/O (input/output) Ports
I/O Portsmerupakan sarana yang dipergunakan oleh mikrokontroler untuk mengakses peralatan-peralatan lain di luar dirinya, berupa pin-pin yang dapat berfungsi untuk mengeluarkan data digital ataupun menginputkan data.
9. Interrupt circuits
Interrupt circuitsadalah rangkaian yang memiliki fungsi untuk mengendalikan sinyal-sinyal interupsi baik internal maupun eksternal. Adanya sinyal interupsi akan menghentikan eksekusi normal program mikrokontroler untuk selanjutnya menjalankan sub-program untuk melayani interupsi tersebut.
Diagram blok tersebut tidaklah selalu sama untuk setiap jenis mikrokontroler. Beberapa mikrokontroler menyertakan rangkaian ADC (Analog to Digital Converter) di dalamnya, ada pula yang menyertakan port I/O serial di samping port I/O paralel yang sudah ada.
2.7 Uno Arduino
Uno Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki 14 digital input/output pin (dimana6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilatorkristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya.
23
ke pin RESET, dengan IO REF yang memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board sistem. Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan Prosesor yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan pengembangannya.
Gambar 2.12 Board Uno Arduino
mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Fungsi ini digunakan untuk melakukan komunikasi interface pada sistem.
Uno Arduinodapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino. Pilih Arduino Uno dari tool lalu sesuaikan dengan mikrokontroler yang digunakan. Para ATmega328 pada Uno Arduino memiliki bootloader yang memungkinkan untuk meng-upload program baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal. Hal ini berkomunikasi menggunakan protokol dari bahasa C. Sistem dapat menggunakan perangkat lunak FLIP Atmel (Windows) atau programmer DFU (Mac OS X dan Linux) untuk memuatfirmwarebaru atau dapat menggunakan header ISP dengan programmer eksternal.
2.8 Signal to Noise Ratio
Perbandingan antara daya dari sinyal asli dan daya dari derau disebut dengan Signal-to-Noise Ratio (SNR). SNR dapat digunakan untuk mengevaluasi dan mengantisipasi efek berlebih dari noise. SNR diukur dalam satuan desibel (dB) dan didefinisikan dengan rumus:
� = 0 � ��
�
……….. (2.1)
dimana : Ps= daya rata-rata sinyal (Watt) Pn = daya rata-rata noise(Watt)
Karena desibel dapat dihitung berdasarkan daya, bukan amplitudo, konversi dari perbandingan voltage dengan decibel adalah kuadrat dari amplitudo.
� = 0 � ���� ��
� ��� = 20 �
���� ��
� ��� ……….. (2.2)
25
Dan nilai amplitudo dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.
� = � ��� � � � � �/ �� ……….. (2.3)
Apabila nilai daya rata-rata dari derau cukup besar dibandingkan dengan daya rata-rata dari sinyal, maka SNR akan bernilai kecil. Daya rata-rata derau yang besar ini adalah kondisi yang tidak diinginkan. Nilai SNR dapat dinaikkan dengan cara memperbesar daya rata-rata dari sinyal.
26
3.1 Perancangan Sistem
Perancangan sistem ini terdiri dari beberapa bagian, berikut ini adalah gambaran umum (blok diagram) keseluruhan dari sistem transceiver audio wireless yang akan dirancang. Transceiver audio wireless terdiri dari 2 bagian yaitu, bagian instruktur dan bagian pengguna.
3.1.1 Blok Diagram Sistem
Blok diagram terdapat dua bagian penting dalam perancangan perangkat yang akan dibuat, yaitu bagian instruktur dan pengguna.
a. Blok diagram sistem instruktur
27
Gambar 3.1 Blok DiagramSistem instruktur
b. Blok diagram sistem pengguna
Bagian pengguna terdiri dari 3 pengguna, bagian pengguna hanya terdiri dari 1 tombol panggil yang berfungsi untuk memanggil bagian instruktur dan 1 LED yang akan menyala apabila ada panggilan dari instruktur.
3.1.2 Cara Kerja Sistem
Cara kerja dari sistem perangkat ini adalah dengan menyalakan tombol power pada perangkat transceiver instruktur dan pengguna kemudian setelah perangkat menyala headset dipasangkan pada semua perangkat. Dalam perangkat bagian instruktur terdapat 2 lubang jack audio untuk mikrofon dan speaker pada headset dan untuk menghubungkan dengan laptop/telepon genggam untuk mengirimkan rekaman. Dengan memasangkan headset pada perangkat, bagian instruktur dan pengguna dapat berkomunikasi secara full duplex.Pada bagian instruktur terdapat 3 saklar untuk memanggil pada masing-masing pengguna. Kendali secara penuh berada pada bagian instruktur, bagian ini dapat memutuskan hubungan komunikasi. Saat rekaman sedang diputar, komunikasi tidak dapat dilakukan. Saat ada pengguna memanggil instruktur LED pada perangkat akan menyala, untuk pengguna 1 yang akan menyala adalah LED 1, untuk pengguna 2 maka LED 2 yang akan menyala, dst.
29
3.2 Pemilihan Komponen
Dalam perancangan transceiver audio wireless ini digunakan beberapa komponen utama. Pemilihan komponen dilakukan untuk membandingkan beberapa parameter mengenai spesifikasi komponen tersebut sehingga pada pemakaiannya dipilih komponen yang sesuai dengan spesifikasi yang diperlukan oleh perangkat yang dirancang.
3.2.1 IC Oscilator
Perbandingan IC TC4069UBP, TC4069UBF, TC4069UBFN ditunjukkan pada tabel sebagai berikut.
Tabel 3.1 Perbandingan IC Oscilator
Spesifikasi Jenis Komponen
TC4069UBP TC4069UBF TC4069UBFN
Berat (Weight) 0,96 g 0,18 g 0,12 g
gelombang pulsa, gelombang segitiga atau gelombang gigi gergaji. Osilator dapat dianggap sebagai penguat (amplifier) yang outputnya umpan-balik (feed-back) ke input, maka seluruh input dari penguat berasal dari outputnya.
Jenis IC yang digunakan pada rangkaian transceiver audio wireless ini yaitu TC4069UBP.IC ini dapat beroperasi menggunakan tegangan suplai 1,0 Volt, sehingga dapat menghemat daya.
3.2.2 IC Low Power Narrow Band FM
Perbandingan IC MC3361BP, MC3361C, MC3361CD ditunjukkan pada tabel sebagai berikut.
Tabel 3.2 Perbandingan IC Low Power Narrow Band FM
Spesifikasi Jenis Komponen
MC3361 MC3359 MC3357
Operating Supply
31
3.2.3 Mikrokontroller
Perancangan sistem ini menggunakan mikrokontroler sebagai pengendali. Ada beberapa alasan dari pemilihan mikrokontroler.
1. Kemudahan untuk mendapatkannya
2. Sudah memiliki kecepatan kerja yang cepat
3. Memiliki input/output port yang cukup untuk digunakan pada sistem ini Uraian mengenai perbandingan beberapa jenis mikrokontroller dapat dilihat pada tabel 3.3.
Tabel 3.3 Perbandingan Mikrokontroller
Spesifikasi Jenis Komponen
ATMega16 ATTINY 2313 ATMega328
Flash 16000 byte 128 byte 32000 byte
Jenis mikrokontroller yang digunakan pada rangkaian transceiver audio wireless adalah mikrokontroller ATMega328 karena memiliki memori yang besar, kaki yang cukup dan 1 pasang TX/RX.
3.2.4 IC DTMF
Tabel 3.4Perbandingan IC DTMF IC 8880PI, karena IC inimemiliki suplai tegangan yang sama dengan mikro sehingga mudah digabungkan dalam satu rangkaian.
3.2.5 IC Quad Bilateral Switch
Perbandingan IC bilateral switchditunjukkan pada tabel sebagai berikut. Tabel 3.5 Perbandingan IC bilateral switch
Spesifikasi Jenis Komponen
4066 74LVC2G66 74V1G66
Supply voltage (V) 3,0 to 15 1,65 to 5,5 -0,5 to +7,0
Jumlah I/O 12 6 3
Lead temperature (C) 260 85° 300
Harga (Rp) 2.500 3.500 2.500
Jumlah Saklar (Buah) 4 2 1
33
3.3 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras terdiri dari perancangan transceiver instruktur danpengguna, rangkaian penguat RF, rangkaian low power narrowband FM IF, rangkaian penguat IF, rangkaian mikrokontroller, rangkaian osilator, rangkaian encoder/decoder dan rangkaian catu daya.
3.3.1 Perangkat Transceiver Instruktur dan Pengguna
Rangkaian transceiver instruktur dirancang sebagai pusat pengendali, bagian ini berfungsi untuk mengirimkan informasi berupa suara atau rekaman kepada pengguna melalui IC MC3361 yang berfungsi sebagai dual komunikasi antar transceiver dan dapat memilih pengguna yang akan dipanggil. Untuk dapat berkomunikasi dengan pengguna digunakan headset yang memiliki microphone dan untuk mengirimkan rekaman dapat melalui handphone, laptop atau PC melalui soundcard. Berikut ini adalah gambaran blok diagram sistem transceiver instruktur.
PENGUAT RF
Pada perancangan instruktur terdapat beberapa bagian, berikut ini adalah fungsi dari bagian dalam blok diagram instruktur.
a. Penguat RF
Penguat RF merupakan perangkat yang berfungsi memperkuat sinyal frekuensi yang diterima oleh antenna untuk dipancarkan.
b. Low Power Narrowband FM IF
Low Power Narrowband FM IF adalah sebuah IC yang berfungsi sebagai mixer, filter aktif, scan control, dan mute switch.
c. Penguat IF
Penguat IF digunakan untuk menguatkan Frekuensi Intermediet (IF) sebelum diteruskan ke blok detektor. IF merupakan hasil dari pencampuran getaran/sinyal antara RF dengan Osilator Lokal.
d. DTMF (dual tone multiple frequency)
DTMF (dual tone multiple frequency) berfungsi mengubah sinyal suara/analog yang dikirim menjadi sinyal digital dan diubah kembali menjadi sinyal analog saat sinyal sampai penerima.
3.3.2 Rangkaian penguat RF
35
cukup untuk mencegah masuknya frekuensi IF, frekuensi bayangan, dan frekuensi lainnya.
Gambar 3.4 Rangkaian Penguat RF
3.3.3 Rangkaian Low Power Narrowband FM IF
Gambar 3.5 Rangkaian Low Power Narrowband FM IF
3.3.4 RangkaianPenguat IF
Penguat IF digunakan untuk menguatkan Intermediet Frequency (IF) sebelum diteruskan ke blok detektor. IF merupakan hasil dari pencampuran getaran/sinyal antara RF dengan Osilator Lokal.
37
3.3.5 Rangkaian Osilator
Osilator berfungsi sebagai pembangkit sinyal dengan suatu rangkaian yang menghasilkan keluaran yang amplitudonya berubah-ubah secara periodik dengan waktu.
Gambar 3.7 Rangkaian Osilator
3.3.6 Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA 328
Gambar 3.8 Rangkaian Mikrokontroller
Pada bagian instruktur terdapat 5 saklar, 3saklar untuk memanggil masing-masing pengguna, 2 saklar sebagai on dan off dan 3 LED untuk mengetahui ada panggilan dari pengguna. Perbedaan bagian instruktur dan pengguna hanya pada jumlah saklar-nya, untuk pengguna hanya menggunakan 1 saklar dan 1 LED.
3.3.7 Rangkaian DTMF
39
Gambar 3.9 Rangkaian DTMF
3.3.8 Rangkaian Saklar Analog
saat instruktur memanggil 1 pengguna, pengguna lainnya tidak dapat mendengar suara dari instruktur.
Gambar 3.10 Rangkaian Saklar Analog
3.3.9 Rangkaian Catu Daya (Power Supply)
Catu daya yang digunakan untuk sumber tegangan berasal dari tegangan dinding yang diturunkan menggunakan transformator menjadi 12V. Tegangan bolak-balik ini diratakan secara penuh menggunakan 4 buah dioda 1N4007 yang mempunyai kemampuan melewatkan arus maksimum sebesar 1A, dan sebuah kapasitor elektrolit 4700uF/25V.
41
Gambar 3.11 Rangkaian Catu Daya
3.4 Perancangan Perangkat Lunak (Software)
3.4.1 Flowchart Instruktur
Flowchart bagian instruktur dapat dilihat pada gambar 3.12. Mulai
Gambar 3.12 Diagram Alir Utama SistemTransceiver Instruktur
43
headsetuntuk dapat berkomunikasi dengan pengguna, dalam flowchart instruktur dapat mengirimkan rekaman yang akan dikirim ke semua bagian pengguna.
Jika ada panggilan masuk dari pengguna maka lampu LED pada perangkat akan menyala, jika pengguna 1 yang memanggil maka lampu LED 1 menyala, jika pengguna 2 yang memanggil maka lampu LED 2 menyala, dan jika pengguna 3 yang memanggil maka lampu LED 3 yang menyala. Jika bagian instruktur menerima panggilan tersebut harus menekan saklar on pada saklar dan berkomunikasi dengan pengguna, untuk mengakhiri panggilan bagian instruktur harus menekan saklar off dan jika bagian instruktur tidak menerima panggilan maka mikrokontroller akan kembali pada inisialisasi modul RF.
3.4.2 Flowchart Pengguna
Flowchart bagian instruktur dapat dilihat pada gambar 3.13.
Mulai
Gambar 3.13Diagram Alir Utama SistemTransceiver Pengguna
Gambar 3.13 merupakan diagram alir mikrokontroller pada sistem perangkat pengguna, bagian pengguna dapat memanggil instruktur dengan saklar untuk memanggil yang terdapat pada masing-masing pengguna.
45
46
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan diuraikan tentang proses pengujian sistem yang meliputi pengukuran parameter-parameter dari setiap komponen dalam setiap blok sistem maupun sistem secara keseluruhannya dan melakukan uji coba terhadap alat yang dibuat yang diharapkan dapat berjalan sesuai dengan perancangan pada bab sebelumnya.Pengujian dan analisis terhadap sistem yang dibangun ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari setiap komponen masukan, komponen pemroses, dan komponen keluaran dari sistem apakah telah sesuai dengan yang diharapkan dalam perancangan ataukah belum.
4.1Pengujian Catu Daya
47
Gambar 4.1 Pengukuran Tegangan Catu Daya
Gambar 4.1 menunjukkan keluaran tegangan dari catu daya yang digunakan, tegangan yang digunakan adalah 9 sampai dengan 12 volt. Apabila setelah perangkat instruktur diberi tegangan 9 volt tetapi keluaran yang diukur kurang dari 9 volt maka catu daya membebani perangkat. Hasil pengukuran tegangan output dari perangkat instruktur dapat dilihat pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Tegangan Output Perangkat Instruktur
4.2Pengukuran Perangkat Transceiver
Pengukuran perangkat transceiver bertujuan untuk melihat apakah transceiver yang dirancang sudah sesuai dengan kondisi yang diinginkan yaitu perangkat dapat mengirim dan menerima suara secara bersamaan. Untuk dapat mengetahui hasil rancangan dapat diukur menggunakan osiloskop dengan input mikrofon pada perangkat instruktur dan output speaker pada perangkat pengguna atau sebaliknya. Pada saat instruktur mengirim suara maka sinyal yang diterima oleh pengguna harus sama, apabila sinyal suara yang dikirim berbeda maka terdapat noise pada perangkat transceiver. Pada saat jarak transceiver terlalu jauh sampai tidak dapat menerima dan mengirim suara maka sinyal yang dihasilkan adalah garis lurus dan frekuensi tidak terbaca pada osiloskop.
Gambar 4.3 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Pengirim Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Penerima Suara Saat Jarak 20 cm
49
menunjukkan sinyal suara pengucapan huruf A dengan suara perlahan, sinyal tersebut dikirim pada saat jarak perangkat 20 cm. Sinyal yang dikirim perangkat instruktur sama dengan sinyal yang diterima perangkat pengguna, hal ini menunjukkan perangkat transceiver instruktur dan pengguna sudah berhasil mengirim suara dengan baik.
Gambar 4.4 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Penerima Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Pengirim Suara Saat Jarak 20 cm
Gambar 4.4 menunjukkan kebalikan dari gambar 4.3 yaitu perangkat instruktur sebagai penerima dan pengguna sebagai pengirim. Sinyal instruktur yang berwarna kuning dan sinyal pengguna yang berwarna biru, sinyal pengirim diukur dari input mikrofon perangkat pengguna dan sinyal penerima diukur dari output speaker perangkat instruktur. Sinyal pada Gambar 4.4 juga adalah sinyal pengucapan huruf A dengan suara perlahan pada jarak 20 cm.
Gambar 4.5 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Pengirim Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Penerima Suara Saat Jarak 250 Cm
Proses pengiriman dengan jarak jauh dapat dilihat pada Gambar 4.5, sinyal yang berwarna kuning adalah sinyal suara yang dikirim dari perangkat instruktur dan sinyal yang berwarna biru adalah sinyal yang diterima oleh perangkat pengguna, sinyal pada Gambar 4.5 menunjukkan sinyal pengucapan huruf B dengan suara keras tanpa jeda. Sinyal yang dikirim dan diterima memiliki amplitudo yang berbeda dapat dilihat dari tinggi sinyal, sinyal pada instruktur lebih pendek dari sinyal yang diterima pengguna, hal ini terjadi karena kurang kuatnya pemancar pada perangkat instruktur.
51
Pada Gambar 4.6 sinyal instruktur yang berwarna kuning dan sinyal pengguna yang berwarna biru menunjukkan sinyal pengucapan huruf B dengan suara kecil. Pada Gambar 4.6 dapat dilihat sinyal yang diterima instruktur tidak sama dengan yang dikirim pengguna.
Gambar 4.7 Sinyal Pada Jarak 300 cm
Gambar4.7 menunjukkan sinyal pada saat perangkat instruktur dan pengguna tidak dapat saling mengirim dan menerima suara. Sinyal yang dihasilkan berupa garis lurus, hal ini terjadi karena jarak antara perangkat instruktur dan pengguna terlalu jauh sehingga tidak dapat terbaca oleh osiloskop.
4.3Pengujian Transceiver Instruktur
4.3.1 Transceiver Instruktur Memanggil 1 Pengguna
Pengujian pada 1 pengguna adalah perangkat instruktur memanggil dan berkomunikasi dengan 1 pengguna, baik pengguna 1, pengguna 2 maupun pengguna 3. Pertama headset dipasangkan pada semua perangkat, untuk dapat berkomunikasi pengujian dilakukan dengan cara menekan saklar 1 untuk pengguna 1, saklar 2 untuk pengguna 2 dan saklar 3 untuk pengguna 3 disusul saklar on pada perangkat instruktur dan pada perangkat pengguna LED akan menyala. Untuk memutus komunikasi dilakukan dengan cara menekan saklar 1 untuk pengguna 1, saklar 2 untuk pengguna 2 dan saklar 3 untuk pengguna 3 disusul saklar off dan LED pada pengguna akan mati.
Gambar 4.8 Instruktur Memanggil 1 Pengguna
53
4.3.2 Transceiver Instruktur Memanggil 2 Pengguna
Pengujian pada 2 pengguna adalah perangkat instruktur memanggil 2 pengguna secara bersamaan. Instruktur dapat berkomunikasi dengan pengguna 1 dan 2, pengguna 1 dan 3 atau pengguna 2 dan 3. Untuk dapat berkomunikasi dengan pengguna 1 dan 2 pengujian dilakukan dengan cara menekan saklar 1 lalu saklar on kemudian menekan saklar 2 dan saklar on berurutan.
Gambar 4.9 Instruktur Memanggil 2 Pengguna
Pada gambar 4.9 memperlihatkan perangkat instruktur memanggil 2 pengguna secara bersamaan, dapat dilihat dari LED kedua pengguna tersebut menyala, namun saat instruktur memanggil 2 pengguna, pengguna hanya dapat menerima suara tanpa dapat mengirim suara.
4.3.3 Transceiver Instruktur Memanggil 3 Pengguna
ditekan secara berurutan. Saat semua LED pada pengguna menyala maka instruktur dapat mengirim suara ke semua pengguna secara bersamaan.
Gambar 4.10 Instruktur Memanggil Semua Pengguna
Kondisi pada saat instruktur memanggil semua pengguna sama dengan pada saat memanggil 2 pengguna yaitu pengguna hanya dapat menerima suara tanpa dapat mengirimnya.
4.4Pengujian Transceiver Pengguna
55
Gambar 4.11 Pengguna Memanggil Instruktur
Pada saat pengguna memanggil instruktur, komunikasi dapat dilakukan apabila instruktur menekan saklar on dan saat komunikasi berakhir, komunikasi hanya dapat diputus oleh induk, kendali penuh ada pada instruktur.
4.5Pengujian Jarak Jangkau Komunikasi
Tabel 4.1 Tabel Jarak Komunikasi Antar Transceiver
Jarak (cm)
Kondisi suara Transceiver
LED 1 Pengguna 2 Pengguna 3 Pengguna
10 Tanpa Noise Tanpa Noise Tanpa Noise Nyala 40 Tanpa Noise Tanpa Noise Tanpa Noise Nyala 70 Tanpa Noise Tanpa Noise Sedikit Noise Nyala 100 Sedikit Noise Sedikit Noise Sedikit Noise Nyala 130 Sedikit Noise Sedikit Noise Tanpa Noise Nyala 160 Sedikit Noise Sedikit Noise Sedikit Noise Nyala 190 Sedikit Noise Sedikit Noise Sedikit Noise Nyala 220 Sedikit Noise Sedikit Noise Sedikit Noise Nyala 250 Banyak Noise Banyak Noise Banyak Noise Nyala 280 Banyak Noise Banyak Noise Banyak Noise Nyala 310 Banyak Noise Banyak Noise Banyak Noise Nyala
340 Mati Mati Mati Mati
57
4.6Pengujian Signal to Noise Ratio
Salah satu pengukuran noise yang paling berguna adalah SNR. SNR adalah perbandingan daya Sinyal (Signal Power) dengan daya derau (Noise Power). SNR dapat digunakan untuk mengevaluasi dan mengantisipasi effect berlebih dari noise. Rumus SNR yang digunakan dalam satuan dB, seperti rumus dibawah ini :
� = 20 � � ��� ��� ��� ……… (4.1)
Yang mana A signal adalah amplitudo sinyal asli dan A noise adalah amplitudo noise. Untuk mencari nilai amplitudo menggunakan rumus seperti dibawah ini :
� = � ��� � � � � �/ �� ……….. (4.2)
Dari kedua rumus diatas kita dapat menghitung nilai SNR dari transceiver yang sudah diukur oleh osiloskop.
Tabel 4.2 Tabel Perhitungan SNR
Jarak Pengujian
(cm)
A Signal (V) A Noise (V) SNR (db)
Instruktur Pengguna Instruktur Pengguna Instruktur Pengguna
50 0.4 0,4 - - 0 0
59
BAB V
PENUTUP
5.1Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan analisis pada bab sebelumnya dapat diambil beberapa kesimpulan yang berkaitan dengan hasil analisis tersebut, diantaranya sebagai berikut.
1. Saat pengukuran sinyal suara oleh osiloskop, sinyal pengirim dan penerima yang keluar pada osiloskop sama, artinya perangkat transceiver dapat mengirim dan menerima suara dengan baik.
2. Catu daya yang digunakan sudah baik karena tidak membebani perangkat instruktur.
3. Pemanggilan pada 1 pengguna, baik pengguna 1, pengguna 2, maupun pengguna 3 berhasil dengan baik. Perangkat instruktur dapat berkomunikasi dengan semua pengguna secara privat.
4. Pada saat komunikasi dengan hanya 1 pengguna, komunikasi dilakukan secara full duplex.
5. Pemanggilan pada 2 pengguna dan 3 pengguna dapat berjalan dengan baik, instruktur dapat berkomunikasi secara broadcast.
6. Jarak antara perangkat instruktur dan pengguna sangat berpengaruh dalam pengiriman suara, semakin jauh jarak perangkat maka akan semakin banyak noise.
hal ini menunjukkan bahwa perangkat tidak memiliki efek noise berlebihan.
8. Jarak maksimal transceiver antara perangkat instruktur dan pengguna untuk berkomunikasi adalah 250 cm karena nilai SNR tidak lebih kecil dari 15 dB, yaitu 15,14 dB untuk perangkat instruktur dan 15,56 dB untuk perangkat pengguna.
5.2Saran
Sistem yang dibuat dalam tugas akhir ini masih terdapat kekurangannya. Untuk itu, penulis akan memberikan saran bagi yang akan mengembangkan tugas akhir ini. Adapun saran dari penulis adalah sebagai berikut.
1. Pada penggunaan jumlah saklar diminimalisir lagi agar saat penambahan jumlah pengguna tidak terlalu banyak saklar.
Nama : Sindie Vini Asyani Tempat, tanggal lahir : Bandung, 22 Juli 1991 Jenis Kelamin : Perempuan
Umur : 23 Tahun
Agama : Islam
Alamat : Jl. Terusan Jakarta 11 No.17 Antapani Bandung 40291
No Telp : 085624997822
Email : sindieasyani@gmail.com
2010 - 2014 : Teknik Elektro, Universitas Komputer Indonesia 2006 - 2009 : SMA Ma’arif Bandung
2003 - 2006 : SMP Negeri 22 Bandung 1997 - 2003 : SD Negeri Griba 14/1 Bandung 1996 - 1997 : TK Hikmat Bandung
2007-2008 : Ketua OSIS SMA Ma’arif
2011-2012 : Kordinator Divisi INFOKOM Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro Bandung
2012-2013 : Bendahara Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro UNIKOM Juli-September 2013 : Praktek Kerja Lapang PT ICON+
