BAB II
TINJAUAN TEORITIS
2.1 Perangkat Lunak (Software)
Dalam Proyek Akhir ini terdapat bagian software yang digunakan untuk mengolah data yang diterima. Data dari pengirim tersbut akan diolah oleh software pengolah data untuk ditampilkan pada layar komputer. Dalam membuat software ini, digunakan bahasa pemrograman visual basic 6. Selain itu, digunakan pula MySQL untuk menyimpan data yang diterima kedalam database. Agar software pengolah data dapat terhubung ke database maka digunakan ODBC (Open Databases Connectivity). Penjelasan tentang software yang digunakan dalam pembuatan Proyek Akhir ini adalah sebagai berikut:
2.1.1 Visual Basic 6
Visual Basic adalah salah suatu development tools untuk membangun aplikasi dalam lingkungan Windows. Dalam pengembangan aplikasi, Visual Basic menggunakan pendekatan Visual untuk merancang user interface dalam bentuk form, sedangkan untuk kodingnya menggunakan dialek bahasa Basic yang cenderung mudah dipelajari. Visual Basic telah menjadi tools yang terkenal bagi para pemula maupun para developer dalam pengembangan aplikasi skala kecil sampai ke skala besar. Dalam lingkungan Window, User-interface sangat memegang peranan penting karena dalam pemakaian aplikasi yang dibuat, pemakai senantiasa berinteraksi dengan User interface tanpa menyadari bahwa dibelakangnya berjalan instruksi-instruksi program yang mendukung tampilan dan proses yang dilakukan. Pada pemrograman Visual, pengembangan aplikasi dimulai dengan pembentukkan user interface, kemudian mengatur properti dari objek-objek yang digunakan dalam user interface, dan baru dilakukan penulisan kode program untuk menangani kejadian-kejadian (event). Tahap pengembangan aplikasi demikian dikenal dengan istilah pengembangan aplikasi dengan pendekatan Bottom Up.
Gambar 1 IDE Visual Basic dengan jendela-jendela yang terbuka.
Gambar 2 menunjukkan jendela-jendela yang ada pada Microsoft Visual Basic 6, adapun jendela-jendela yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut :
Menu Bar, digunakan untuk memilih tugas-tugas tertentu seperti menyimpan project, membuka project, dan lain-lain.
Main Toolbar, digunakan untuk melakukan tugas-tugas tertentu dengan cepat.
Jendela Project, jendela ini berisi gambaran dari semua modul yang terdapat dalam aplikasi. Icon Toggle Folders dapat digunakan untuk menampilkan modul-modul dalam jendela tersebut secara grup atau berurut berdasarkan nama. Dapat juga menggunakan Ctrl+R untuk menampilkan jendela project, ataupun menggunakan icon Project Explorer.
Jendela Form Designer, jendela ini merupakan tempat untuk merancang user interface dari aplikasi yang akan dibuat. Jadi jendela ini menyerupai kanvas bagi seorang pelukis.
Jendela Toolbox, jendela ini berisi komponen-komponen yang dapat digunakan untuk mengembangkan user interface.
Jendela Code, merupakan tempat untuk menulis koding, jendela ini dapat ditampilkan dengan menggunakan kombinasi Shift-F7.
Jendela Properties, merupakan daftar properti-properti objek yang sedang terpilih. Sebagai contohnya, dapat mengubah warna tulisan (foreground) dan warna latarbelakang (background).
Jendela Color Palette, adalah fasilitas cepat untuk mengubah warna suatu object.
Jendela Form Layout, akan menunjukan bagaimana form bersangkutan ditampilkan ketika runtime.
a. Toolbox
Jendela toolbox merupakan jendela yang sangat penting karena dari jendela ini terdapat komponen-komponen (objek) yang akan ditanamkan pada form untuk membentuk user interface. Jendela toolbox diperlihatkan pada Gambar 3 dimana disana terdapat beberapa komponen dasar untuk pembuatan user interface.
Gambar 2 Toolbox Visual Basic 6 dengan semua kontrol dan komponen dasar.
Adapun secara garis besar fungsi dari masing-masing komponen ataupun kontrol tersebut adalah sebagai berikut :
• Pointer bukan merupakan suatu kontrol, icon ini digunakan ketika ingin memilih kontrol yang sudah berada pada form.
• PictureBox adalah kontrol yang digunakan untuk menampilkan image dengan format: BMP, DIB (bitmap), ICO (icon), CUR (cursor), WMF (metafile), EMF (enhanced metafile), GIF, dan JPEG.
• Label adalah kontrol yang digunakan untuk menampilkan teks yang tidak dapat diperbaiki oleh pemakai.
• TextBox adalah kontrol yang mengandung string yang dapat diperbaiki oleh pemakai, dapat berupa satu baris tunggal atau banyak baris.
• Frame adalah kontrol yang digunakan sebagai kontainer bagi kontrol lainnya.
• CommandButton merupakan kontrol yang hampir ditemukan pada setiap form, kontrol ini digunakan untuk membangkitkan event tertentu yang umumnya dilakukan saat pemakai melakukan klik padanya.
• CheckBox digunakan untuk pilihan yang isinya bernilai yes/no, true/false. • OptionButton digunakan untuk memberikan pilihan terhadap beberapa option yang hanya dapat dipilih satu.
• ListBox mengandung sejumlah item, dan pengguna dapat memilih lebih dari satu (bergantung pada properti MultiSelect).
• ComboBox merupakan konbinasi dari TextBox dan suatu ListBox dimana pemasukkan data dapat dilakukan dengan pengetikkan maupun pemilihan. • HScrollBar dan VScrollBar digunakan untuk membentuk scrollbar yang berdiri sendiri.
• Timer digunakan untuk proses background yang diaktifkan berdasarkan interval waktu tertentu dan merupakan kontrol non-visual.
• DriveListBox, DirListBox, dan FileListBox sering digunakan untuk membentuk dialog box yang berkaitan dengan file.
• Shape dan Line digunakan untuk menampilkan bentuk seperti garis, persegi, bulatan, oval, dan lain-lain.
• Image berfungsi menyerupai image box, tetapi tidak dapat digunakan sebagai kontainer bagi kontrol lainnya. Hal yang perlu diketahui bahwa kontrol image menggunakan resource yang lebih kecil dibandingkan dengan PictureBox
• Data digunakan untuk data binding
• OLE dapat digunakan sebagai tempat bagi program eksternal seperti Microsoft Excel, Word, dan lain-lain. [ 1]
b. Pengaksesan Visual Basic Dengan Menggunakan Kontrol MSComm
Untuk mengakses port serial dapat digunakan komponen MSComm yang telah disediakan Visual Basic. Kontrol MSComm menyediakan fasilitas komunikasi antara program aplikasi dengan port serial untuk mengirim atau menerima data melalui port serial. Pada Gambar 4 diperlihatkan icon dari komponen ini yang berbentuk telepon rumah.
Gambar 3 Komponen MSComm Pada Visual Basic
Pengaksesan dengan MSComm dapat dilakukan dengan beberapa properti pada MSComm. Properti pada MSComm adalah atribut atau perintah-perintah dari berbagai komponen yang ada pada Visual Basic. Properti-properti yang sering digunakan pada komponen MSComm adalah sebagai berikut.
1. CommPort, digunakan untuk menentukan port serial yang akan dipakai.
2. Setting, digunakan untuk menset nilai baudrate, parity, jumlah bit data, dan jumlah bit stop;
3. PortOpen, digunakan untuk membuka ataupun menutup port serial yang dihubungkan dengan MSComm;
4. Input, digunakan untuk mengambil data string pada buffer penerima; 5. Output, digunakan untuk menulis data string pada buffer pengirim.[2]
2.1.2 MySQL
MySQL adalah sebuah implementasi dari sistem manajemen basisdata relasional (RDBMS). MySQL sebenarnya merupakan turunan salah satu konsep utama dalam basisdata yang telah ada sebelumnya yaitu, SQL (Structured Query Language). SQL adalah sebuah konsep pengoperasian basisdata, terutama untuk pemilihan atau seleksi dan pemasukan data, yang memungkinkan pengoperasian data dikerjakan dengan mudah secara otomatis. Kehandalan suatu sistem basisdata (DBMS) dapat diketahui dari cara kerjanya dalam melakukan proses perintah-perintah SQL yang dibuat oleh pengguna maupun program-program aplikasi yang memanfaatkannya. MySQL mendukung operasi basisdata transaksional maupun operasi basisdata non-transaksional. Pada modus operasi non-transaksional, MySQL dapat dikatakan unggul dalam hal unjuk kerja dibandingkan perangkat lunak basisdata kompetitor lainnya. Namun demikian, pada modus non-transaksional tidak ada jaminan atas reliabilitas terhadap data yang tersimpan, karenanya modus non-transaksional hanya cocok untuk jenis aplikasi yang tidak membutuhkan reliabilitas data seperti aplikasi blogging berbasis web (wordpress), CMS, dan sejenisnya. Dalam kebutuhan sistem yang ditujukan untuk bisnis sangat disarankan untuk menggunakan modus basisdata transaksional, hanya saja sebagai konsekuensinya unjuk kerja MySQL pada modus transaksional tidak secepat dibandingkan modus non-transaksional. [ 3]
2.1.3 ODBC (Open DatabasesConnectivity )
ODBC adalah suatu Antamuka Aplikasi Pemrograman /Application Programming Interface (API) yang dapat digunakan untuk membuat koneksi langsung ke sumber data (contoh: database platform MySQL). Pengguna sistem operasi Windows dapat mengonfigurasikan ODBC dengan menggunakan utilitas ODBC yang terdapat di dalam Control Panel. Utilitas ini mengizinkan untuk mendefinisikan DSN (Data Source Name) untuk basis data yang hendak diakses
dan juga driver yang digunakan untuk mengakses basis data tersebut. Untuk mengonfigurasikan ODBC dengan utilitas ini, mereka dapat mengasosiasikan sebuah DSN dengan sebuah driver ODBC, yang mengizinkan aplikasi untuk dapat berinteraksi dengan sebuah basis data yang disimpan baik secara lokal maupun di dalam server jaringan.
2.2 Perangkat Keras (Hardware)
Selain software, terdapat pula hardware yang mendukung dalam pembuatan telemetri suhu dan getaran ini. Pentransmisian data dari pengirim ke penerima menggunakan modulsi FM (Frequency Modulation) melalui radio tranceiver berupa HT (Handy Talkie) dan karena data merupakan data digital maka diperlukan modulasi digital sebelum di transmisikan oleh HT. Modulasi digital yang digunakan adalah FSK (Frequency Shift Keying) melalui Modem IC TCM 3105. Setelah itu digunakan pula rangkain pengkonverter agar data tersebut dapat diterima di software komputer. Rangkaian konverter yang digunakan adalah Max232, untuk menggubah sinyal menjadi logika RS232 dari sinyal logika TTL atau sebaliknya.
2.2.1 Modem IC TCM 3105
Modem IC TCM 3105 merupakan modem FSK dengan IC TCM 3105 sebagai komponen utama dari modem ini. Pin-pin pada IC ini ditunjukkan pada Gambar 5 dimana terdapat 16 pin dengan dua pin yang memiliki fungsi sama yaitu pin 15 dan 16.
Gambar 4 IC TCM 3105
a. Prinsip Kerja
IC Modulator demodulator (modem) TCM 3105 dibuat dari 4 fungsi rangkaian, yaitu Transmiter (modulator), reciever (demodulator), carrier detector (pendeteksi sinyal pembawa), dan control and timing (pengendali serta pewaktu). Pada Gambar 6 diperlihatkan bagian-bagian dari IC TCM 3105 sebagai komponen utama dari modem ini.
Gambar 5 Bagian-bagian modem TCM 3105
Pada pengiriman data digital, isyarat yang ditumpangkan ke modem dalam hal ini adalah isyarat data digital dengan format komunikasi serial tak sinkron. Contoh data komunikasi tak sinkron ditunjukkan pada Gambar 7. Data berupa urutan keadaan tegangan masukan 0V atau 5V (standar TTL) yang mewakili keadaan logika 0 atau 1. format data serial tak sinkron terdiri dari start bit (logika 0 tanda mulai), 8 bit data (bisa 0 atau 1), dan stop bit (logika 1 sebagai tanda akhir). Pada saat tidak mengirim data, kondisi output berlogika 1 (mark) sehingga untuk memulai pengiriman data (start bit) logiknya akan 0 (space), setelah selesai pengiriman data maka kondisi akan kembali berlogik 1. [ 4]
Gambar 6 Isyarat data komunikasi asinkron
Modulator mengubah isyarat data serial menjadi isyarat audio. Input modulator berupa isyarat data serial, output-nya berupa frekuensi audio seperti ditunjukkan pada Gambar 8.
Gambar 7 Output Modulator
Demodulator mempunyai fungsi yang berkebalikan dengan Modulator yaitu input-nya berupa frekuensi audio output-nya berupa isyarat data serial seperti ditunjukkan pada Gambar 9.
Gambar 8 Input Modulator
Transmiter (pemancar)
Transmiter merupakan FSK Modulator, yang dilengkapi dengan penyaring dan penguat sinyal audio yang akan di keluarkan ke TXA. Modulator adalah pembangkit frekuensi terpogram yang frekuensi output-nya tergantung variabel pembagian dari frekuensi oscilator 4,336 MHz. Perbandingan pembagian diset oleh TRS, TXR1, TXR2, dan TXD.
Reciever (penerima)
Sebuah amplifier yang dilengkapi tapis dan kendali penguatan sehingga amplitudo output-nya dapat diumpankan ke demodulator yang mengubah sinyal analog menjadi isyarat data serial. Seberapa besar tegangan input dianggap valid tergantung pengaturan RXB.
Carrier Detector
Pendeteksi adanya sinyal masukan, ambang validitas sinyal tergantung besarnya tegangan pada CDL, Output-nya adalah CDT, yang akan berlogika 1 jika ada sinyal dan 0 jika tidak ada sinyal. [4]
b. Modulasi FSK (Frequency Shift Keying)
Frequency Shift Keying (FSK) atau pengiriman sinyal digital melalui penggeseran frekuensi. Metode ini merupakan suatu bentuk modulasi yang memungkinkan gelombang modulasi menggeser frekuensi output gelombang pembawa. Pergeseran ini terjadi antara harga-harga yang telah ditentukan semula dengan gelombang output yang tidak mempunyai fasa terputus-putus. Dalam proses modulasi ini besarnya frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. FSK merupakan metode modulasi yang paling populer. Dalam proses ini gelombang pembawa digeser ke atas dan ke bawah untuk memperoleh bit 1 dan bit 0. Kondisi ini masing-masing disebut space dan mark. Keduanya merupakan standar transmisi data yang sesuai dengan rekomendasi CCITT. FSK juga tidak tergantung pada teknik on-off pemancar, seperti yang telah ditentukan sejak semula. Kehadiran gelombang pembawa dideteksi untuk menunjukkan bahwa pemancar telah siap. Dalam hal penggunaan pemancar (multi transmitter), masing-masingnya dapat dikenal dengan frekuensinya. Prinsip pendeteksian gelombang pembawa umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja. Bentuk dari Carrier FSK termodulasi mirip dengan hasil modulasi FM. Secara konsep, modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam variasi/deviasi ataupun frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu More atau Less (High atau Low, Mark atau Space). Tentunya untuk deteksi
(pengambilan kembali dari kandungan carrier atau proses demodulasinya) akan lebih mudah, kemungkinan kesalahan (error rate) sangat minim/kecil. Umumnya tipe modulasi FSK dipergunakan untuk komunikasi data dengan Bit Rate (kecepatan transmisi) yang relatif rendah, seperti untuk Telex dan Modem-Data dengan bit rate yang tidak lebih dari 2400 bps (2.4 kbps).[ 5]
2.2.2 Handy Talkie
Handy Talkie ini biasa disebut secara singkat yaitu HT. HT merupakan sebuah alat komunikasi yang bentuknya mirip dengan telepon genggam, tetapi sifatnya searah. Karena searah, maka si pengirim pesan dan si penerima tidak bisa berbicara pada saat yang bersamaan. HT menggunakan gelombang radio frekuensi khusus dan sering dipakai untuk komunikasi yang sifatnya sementara karena salurannya dapat diganti-ganti setiap saat. Pada Gambar 10 ditunjukkan gambar HT icom IC-V8.
.
Gambar 9 Handy talkie
Handy Talkie ini menggunakan modulasi FM (Frequency Modulation) dalam pentransmisiannya. Dibawah ini dijelaskan tentang Modulasi FM.
Modulasi frekuensi didefinisikan sebagai deviasi frekuensi sesaat sinyal pembawa (dari frekuensi tak termodulasinya) 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). Gambar 11a–11c mengilustrasikan modulasi frekuensi sinyal pembawa sinusoidal dengan menggunakan sinyal pemodulasi yang juga berbentuk sinyal sinusoidal.
Pada modulasi frekuensi, frekuensi sinyal pembawa diubah-ubah sehingga besarnya sebanding dengan dengan besarnya amplitudo sinyal pemodulasi. Semakin besar amplitudo sinyal pemodulasi, maka semakin besar pula frekuensi sinyal termodulasi FM. Besar selisih antara frekuensi sinyal termodulasi FM pada suatu saat dengan frekuensi sinyal pembawa disebut deviasi frekuensi. Deviasi frekuensi maksimum didefinisikan sebagai selisih antara frekuensi sinyal termodulasi tertinggi dengan terendahnya. Besarnya indeks modulasi FM dapat dipilih sebesar mungkin sejauh tersedia bandwidth (lebar bidang) untuk keperluan transmisinya. Biasanya besarnya indeks modulasi ini akan dimaksimalkan dengan cara mengatur besarnya deviasi frekuensi maksimal yang diijinkan.
Lebar bidang yang dibutuhkan untuk mentransmisikan sinyal FM adalah:
BW = 2 ( n . f m )
Dengan n adalah nilai tertinggi komponen bidang-sisi dan f
m adalah frekuensi tertinggi pemodulasi. Oleh karena pada kenyataannya nilai n mencapai tak hingga, maka secara teoritis lebar bidang yang dibutuhkan adalah tak hingga pula. Namun, amplitudo komponen bidang sisi untuk n yang bernilai besar menjadi tidak terlalu signifikan sehingga kontribusinya dapat diabaikan. Dengan pertimbangan ini, maka nilai n yang digunakan untuk menentukan lebar bidang adalah nilai n yang masih memberikan kontribusi signifikan pada amplitudo komponen bidang sisinya.
Gambar dari sinyal FM sendiri ditunjukkan pada Gambar 11c, sedangkan Gambar dari sinyal pembawa dan informasinya ditunjukkan pada Gambar 11a dan 11b. [ 6]
Gambar 10 (a) Sinyal pembawa (b) Sinyal informasi (c) Sinyal termodulasi FM
2.2.3 Komunikasi Serial Port DB 9
Komunikasi serial ialah pengiriman data secara serial (data dikirim satu persatu secara berurutan), sehingga komunikasi serial jauh lebih lambat daripada komunikasi paralel. Serial port lebih sulit ditangani karena peralatan yang dihubungkan ke serial port harus berkomunikasi dengan menggunakan transmisi serial, sedangkan data di komputer diolah secara paralel.
Oleh karena itu, data dari dan ke serial port harus dikonversikan ke dan dari bentuk paralel untuk bisa digunakan. Hal ini bisa dilakukan oleh Universal Asyncronous Receiver Transmimeter (UART), kelemahannya butuh software yang menangani register UART yang cukup rumit dibanding pada parallel port. Kelebihan dari komunikasi serial ialah pada panjang kabel yang digunakan, karena serial port mengirimkan logika “1” dengan kisaran tegangan –3 V hingga
–25 V dan logika 0 sebagai +3 Volt hingga +25 V. Bentuk sinyal serial sendiri ditunjukkan pada Gambar 12. Dengan range nilai yang jauh untuk logik 1 maupun logik 0, kehilangan daya karena panjangnya kabel bukan masalah utama. Bandingkan dengan port paralel yang menggunakan level TTL berkisar dari 0 V untuk logika 0 dan +5 Volt untuk logika 1. Berikut contoh bentuk sinyal komunikasi serial . Umumnya sinyal serial diawali dengan start bit, bit data dan sebagai pengecekan data menggunakan parity bit serta ditutup dengan 2 stop bit. Level tengangan -3 V hingga +3 V dianggap sebagai undetermined region.
Gambar 11 Bentuk sinyal serial
Komunikasi melalui serial port adalah asinkron, yakni sinyal detak tidak dikirim bersama dengan data. Setiap kata disinkronkan dengan start bit, dan sebuah clock internal di kedua sisi menjaga bagian data saat pewaktuan (timing). Hardware pada komunikasi serial port sendiri dibagi menjadi 2 (dua ) kelompok yaitu Data Communication Equipment (DCE) dan Data Terminal Equipment (DTE). Contoh dari DCE ialah modem, plotter, scanner dan lain lain. Sedangkan contoh dari DTE ialah terminal pada komputer. Spesifikasi elektronik dari serial port merujuk pada Electronic Industry Association (EIA):
Space (logika 0) ialah tegangan antara + 3 hingga +25 V. Mark (logika 1) ialah tegangan antara –3 hingga –25 V.
Daerah antara + 3V hingga –3V tidak didefinisikan /tidak terpakai Tegangan open circuit tidak boleh melebihi 25 V.
Arus hubungan singkat tidak boleh melebihi 500mA.
Berikut tampilan port serial DB9 yang umum digunakan, pada Gambar 13 diperlihatkan bentuk dari port DB9 jantan sedangkan Gambar 14 menunjukkan bentuk dari port DB9 betina.
Gambar 12 Port DB9 jantan
Gambar 13 Port DB9 betina
Konektor port serial terdiri dari 2 jenis, yaitu konektor 25 pin (DB25) dan 9 pin (DB9) yang berpasangan (jantan dan betina). Pada konektor DB9 terdapat 9 pin yang memiliki sinyalnya masing-masing. Keterangan tentang nama sinyal tersebut ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel 1 Jenis Sinyal RS232 yang umum digunakan
Keterangan mengenai fungsi saluran RS232 pada konektor DB-9 adalah sebagai berikut :
Received Line Signal Detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa pada terminal masukan ada data masuk.
Receive Data, digunakan DTE menerima data dari DCE.
Transmit Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.
Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan terminalnya.
Signal Ground, saluran ground.
DCE ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap.
Request to Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirim data oleh DTE.
Clear to Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai mengirim data.
Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki hubungan dengannya.[ 7]
2.2.4 Konverter Logika RS-232
Jika peralatan yang digunakan menggunakan logika TTL maka sinyal serial port harus dikonversikan dahulu ke pulsa TTL sebelum digunakan, dan sebaliknya sinyal dari peralatan harus dikonversikan ke logika RS-232 sebelum di-input-kan ke port serial. Salah satu konverter yang dapat digunakan adalah MAX-232. Rangkaian pengkonverter ini ditunjukkan pada Gambar 15 dengan menggunakan IC MAX-232. Di dalam IC ini terdapat Charge Pump yang akan membangkitkan +10 Volt dan -10 Volt dari sumber 5 Volt tunggal. Dalam IC DIP (Dual In-line Package) 16 pin (8 pin x 2 baris) ini terdapat 2 buah transmiter dan 2 receiver.
Gambar 14 Rangkaian IC MAX 232
