KENDALI JARAK JAUH MENGGUNAKAN WLAN TUGAS AKHIR - Kendali jarak jauh menggunakan WLAN - USD Repository

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh

MADE INDRA ANGGA WIJAYA NIM : 035114029

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

By:

Name : Made Indra Angga Wijaya Student Number : 035114029

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2008

KENDALI JARAK JAUH MENGGUNAKAN WLAN

KENDALI JARAK JAUH MENGGUNAKAN WLAN

(REMOTE CONTROL USING WLAN)

(REMOTE CONTROL USING WLAN)

Disusun oleh: Disusun oleh:

MADE INDRA ANGGA WIJAYA MADE INDRA ANGGA WIJAYA

NIM : 035114029 NIM : 035114029

Telah disetujui oleh: Telah disetujui oleh:

Pembimbing I

Pembimbing I

Damar Wijaya, S.T., M.T. Tanggal _______________ Damar Wijaya, S.T., M.T. Tanggal _______________

Pembimbing II Pembimbing II

Agustinus Bayu Primawan, S.T., M.Eng. Tanggal _______________ Agustinus Bayu Primawan, S.T., M.Eng. Tanggal _______________

KENDALI JARAK JAUH MENGGUNAKAN WLAN

(REMOTE CONTROL USING WLAN)

Disusun oleh:

MADE INDRA ANGGA WIJAYA NIM : 035114029

Telah dipertahankan di depan panitia penguji Pada tanggal : 19 Maret 2008

dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji:

Nama Lengkap Tanda Tangan

Ketua : B. Djoko Untoro Suwarno, S.Si., M.T. ...

Sekretaris : A. Bayu Primawan, S.T., M.Eng. ...

Anggota : Damar Wijaya, S.T., M.T. ...

Anggota : Pius Yozy Merucahyo, S.T., M.T ...

Yogyakarta, ___________________ Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata

Dharma Dekan Fakultas Sains dan Teknologi

Ir. Gregorius Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc.

“Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain,

kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.”

Yogyakarta, 10 Maret 2008

Made Indra Angga W.

“KEMENANGAN BUKAN KARENA TIDAK PERNAH

JATUH, NAMUN KARENA BERANI BANGKIT

SETIAP KALI KITA JATUH”

Kupersembahkan tugas ahkir ini kepada

kedua orangtuaku (I Md. Ramlie S. dan Ni Nym. Anggraeni) atas doa,

keringat dan air mata yang telah tercurah untukku,

kakakku, adikku, dan Emy yang selalu memberiku semangat dan

menyayangiku,

dan semua teman-teman yang telah memberi doa dan dukungan

semangat.

WLAN digunakan, karena memberikan kebebasan bergerak dalam melakukan pengendalian selama masih dalam jaringan WiFi (Wireless Fidelity).

Proses pengendalian dilakukan dengan sebuah PDA (Personal Digital Assistant) sebagai client atau remote control, sebuah PC (Personal Computer) sebagai server dan sebuah hardware yang berfungsi sebagai rangkaian pengkondisi motor. Koneksi antara PDA dan PC menggunakan jaringan ad hoc

(peer-to-peer). PDA mengendalikan motor dengan memberi perintah ke PC. PC meneruskan perintah ke hardware melalui parallel port. Hardware menerima perintah dan motor berputar sesuai perintah. Setelah motor berputar, PC menerima

feedback kondisi motor dari hardware, lalu PC mengirimkan feedback ke PDA. Jenis pengendalian motor yang dilakukan adalah motor berputar ke kanan (Clock Wise), motor berputar ke kiri (Counter Clock Wise) dan motor diam (OFF).

Pengendalian jarak jauh menggunakan WLAN ini sudah dicoba dan terbukti dapat bekerja dengan baik. Motor berputar sesuai dengan perintah yang diberikan, dan feedback yang diberikan telah sesuai dengan kondisi motor. Feedback yang diberikan oleh web service, hanya pada client atau server yang memberikan perintah pada saat itu.

Kata kunci : pengendalian jarak jauh, WLAN, parallel port.

The controlling process is using a PDA (Personal Digital Assistant) as the client or remote controller, a PC (Personal Computer) as the server and a hardware as a motor conditioning circuit. The Connection between PDA and PC is using an ad hoc (peer-to-peer) network. PDA control the motor by giving command to the PC. PC forward the command to the hardware through parallel port. Hardware receives the command and motor spins according to the respective command. After the motor spins, the PC receive the feedback of the motor condition from hardware and then PC send the feedback to PDA. The motor controlling type is motor spinning to the right (Clock Wise), motor spinning to the left (Counter Clock Wise) and motor off.

This WLAN remote control has been tested and it is proved that it works well. The motor can be spin according to the command and the feedback is given according to the motor condition. Feedback that given by web service, only to the client or server that gives the command that time.

Key word : remote controlling, WLAN, parallel port.

wara nugraha-Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan

baik dan lancar.

Pada proses pembuatan tugas ahkir ini penulis menyadari bahwa banyak

pihak yang ikut membantu sehingga tugas ahkir ini dapat terselesaikan. Oleh

karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ida Sang Hyang Widhi Wasa atas asung kertha wara nugraha-Nya.

2. Bapak Ir. Greg. Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc., selaku dekan

fakultas teknik.

3. Bapak Damar Wijaya, S.T., M.T., selaku pembimbing I atas

bimbingan, dukungan, saran dan kesabaran bagi penulis dari awal

sampai tugas akhir ini bisa selesai.

4. Bapak Agustinus Bayu Primawan, S.T., M.Eng., selaku dosen

pembimbing II yang telah bersedia memberikan bimbingan dan

pengarahan dalam menyelesaikan tugas ahkir ini.

5. Seluruh dosen teknik elektro atas ilmu yang telah diberikan selama

penulis menimba ilmu di Universitas Sanata Dharma.

6. Semua teman-teman teknik elektro yang sudah membantu dan

memberi semangat dan inspirasi khususnya : Gigih (yang selalu

memberi semangat dan membantu dalam menyelesaikan hardware),

dan ilmu baru bagi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

8. Semua orang yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas ahkir

ini.

Penulis menyadari bahwa tugas ahkir ini masih memiliki banyak

kekurangan. Oleh karena itu semua kritik dan saran yang besifat membangun akan

penulis terima dengan senang hati. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat

bermanfaat bagi semua pihak. Terima kasih.

Yogyakarta, 10 Maret 2008

Penulis

Made Indra Angga Wijaya

Lembar pengesahan oleh pembimbing ... Lembar pernyataan keaslian karya ... Halaman persembahan dan moto hidup ... Intisari ... Abstract... Kata pengantar ... Daftar Isi ... Daftar Gambar... Daftar Tabel ... BAB 1 PENDAHULUAN ... 1.1 Judul………... 1.2 Latar Belakang……... 1.3 Batasan Masalah………... 1.4 Tujuan …………... 1.5 Manfaat ...…………..……….... 1.6 Metode Penelitian …... 1.7 Sistematika Penulisan ………... BAB 2 DASAR TEORI ... 2.1TCP/IP ...

2.1.1 OSI Protocol Layer ……….

2.1.2 TCP/IP Protocol Layer ………

2.2IP (Internet Protocol) Address ………...………... 2.2.1 Pengertian dan Fungsi ...

2.2.2 IP Address Format ………..

2.2.3 Kelas IP Address ……….

2.2.4 Aturan Dasar Pemilihan Network-ID dan Host-ID ……….

2.3Web Service...………

2.4WLAN (Wireless LAN) ……….. 2.4.1 Keuntungan WLAN ... 2.4.2 Topologi Jaringan WLAN ... 2.5Windows Mobile ...………..

2.5.1 Windows Mobile 2003 SE ...

2.6Parallel Port ..……….

2.6.1 Batasan Port ... 2.6.2 Printer Port ... 2.6.3 Parallel Port Output ... 2.6.4 Parallel Port Input ...

2.7Transistor sebagai Saklar ..………

2.7.1 Pemberian Prasikap Tegangan pada Basis ... 2.7.2 Garis Beban DC ... 2.7.3 Titik Sumbat (Cut Off)dan Jenuh (Saturation) ... 2.7.4 Daerah Aktif (Active Region) ... 2.8Relay …...…...

2.8.1 Normally Closed (NC) ... 2.8.2 Normally Open (NO) ..……...

2.9Fototransistor ...………...

2.10 Opto Isolator ...……… 2.11 Op Amp sebagai Pembanding Tegangan ………... 2.12 Motor DC ... BAB 3 PERANCANGAN ...

3.1Diagram Blok ...……….

3.2Algoritma Perancangan Program ... 3.3Perancangan Program ...……….. 3.3.1 Program Client ...………...

3.5.1.1Form ... 3.5.1.2Text Box ... 3.5.1.3Push Button ... 3.5.2 Server Program Layout ... 3.6Pengaturan Metode Adhoc WLAN ... BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ...………

4.1 Client Program Layout ... 4.2 Server Program Layout ... 4.3 Bentuk Fisik Hardware ... 4.4 Pengamatan Kinerja Alat ...

4.4.1 Pengamatan Kinerja Alat Secara Umum ... 4.4.2 Pengamatan Tingkat Keberhasilan Alat ... 4.4.3 Pengamatan Jarak Efektif Pengendalian ... 4.4.4 Pengamatan Hardware ... BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……….. DAFTAR PUSTAKA ………. LAMPIRAN ………

55 55 55 56 57 60 60 64 65 65 65 67 68 69 73 74 76

Gambar 2-1. Lapisan OSI ……… 7

Gambar 2-2. Perbandingan arsitektur OSI dan TCP………. 10

Gambar 2-3. Notasi desimal bertitik ……….………... 14

Gambar 2-4. Metode Adhoc / Peer to Peer (a)Wireless (b)Wired .…….. 23

Gambar 2-5. Komunikasi antar-wireless client dengan menggunakan metode infrastruktur ...………… 24 Gambar 2-6. Typical Windows Mobile 2003 for Pocket PC Today Screen ……… 25 Gambar 2-7. Female parallel port ……….………. 27

Gambar 2-8. (a) Bias Basis (b) Garis beban dc ……...………. 32

Gambar 2-9. Simbol relay...………. 35

Gambar 2-10. Rangkaian transistor sebagai penggerak relay ... 35

Gambar 2-11. Rangkaian Fototransistor ……..……… 36

Gambar 2-12. Rangkaian Opto Isolator “ Terhalang ON“ .………. 38

Gambar 2-13. Rangkaian Opto Isolator “ Terhalang OFF“ ... Gambar 2-14. Terminal-terminal Op Amp ……….. Gambar 2-15. Op Amp sebagai pembanding tegangan ………... 38 39 39 Gambar 2-16. Skema motor DC ………….………. 40

Gambar 2-17. Simbol Motor DC ………. 40

Gambar 3-1 Diagram blok perancangan ……….. 41

Gambar 3-4. Diagram alir program aplikasi server ………. Gambar 3-5. Diagram alir program web servis ……..………. Gambar 3-6. Diagram alir program pengendali motor ………

46

47

48

Gambar 3-7. Rangkaian Penggerak Motor DC ……… 49

Gambar 3-8. Layout program client ………..…... Gambar 3-9. Layout program server ……… Gambar 3-10. Network Connection Properties ………... Gambar 3-11. Wireless Network Properties …………...………. Gambar 3-12. Pemasangan SSID melalui Wireless Network Properties

Gambar 3-13. Pemilihan option metode Adhoc ………... Gambar 4-1. Layout program PDA (client)……….. Gambar 4-2. Client dan server telah terkoneksi ……….. Gambar 4-3. Client dan server gagal terkoneksi ………. Gambar 4-4. Client memberi command CW ………... Gambar 4-5. Client memberi Command CCW ……… Gambar 4-6. Client memberi Command OFF ..……… Gambar 4-7. Pesan kesalahan melakukan koneksi ………..

Gambar 4-8. Layout program server ……… Gambar 4-9. Tampilan status motor ………

Gambar 4.10. Bentuk fisik hardware dilihat dari atas ……….

54

56

57

58

58

59

60

61

61

62

62

63

63

64

64

65

Tabel 2-1. Tabel Perbandingan Network-ID.……….. 15

Tabel 2-2. Tabel Perbandingan Host-ID………. 15

Tabel 2-3. Tabel pengalamatan parallel port ………. 26 Tabel 2-4. Tabel bagian-bagian pin printer ………....

Tabel 4-1. Kinerja alat secara umum …….……….

Tabel 4-2(a). Pengendalian pada jarak lima meter ……….

Tabel 4-2(b). Pengendalian pada jarak sepuluh meter ………

Tabel 4-3. Jarak efektif masing-masing PDA dalam melakukan

pengendalian ………..

Tabel 4-4. Galat antara teori dan pengukuran saat kondisi CW ………...

Tabel 4-5. Galat antara teori dan pengukuran saat kondisi CCW ………

28

66

67

67

68

70

72

1.1

Judul

Pengendalian Jarak Jauh Menggunakan WLAN (Remote Control Using WLAN).

1.2 Latar Belakang

Selama ini masyarakat dapat mengontrol sesuatu dari jarak jauh dengan

menggunakan remote control biasa. Akan tetapi pengontrolan tersebut terhambat oleh jarak dan penghalang. Apabila jarak antara alat yang dikontrol dengan

pengontrol itu melewati batas toleransinya, maka peralatan tersebut tidak dapat

berfungsi sesuai dengan yang diinginkan. Permasalahan tersebut dapat diatasi

dengan menggunakan teknologi WLAN (Wireless Local Area Network) yang mempunyai akses yang lebih handal dibanding remote control biasa.

WLAN menghubungkan dua atau lebih komputer tanpa menggunakan

kabel. Teknologi WLAN menggunakan standar radio 802.11 yang sekarang

umum disebut dengan WiFi atau Wireless Fidelity [1]. WLAN menggunakan gelombang radio dengan teknologi spread spektrum yang memberikan kebebasan untuk bergerak selama masih pada jangkauan sinyal WiFi tanpa terputus dari

jaringan.

Pada penelitian ini akan dibuat prototipe sistem kendali jarak jauh yang

dengan sistem kendali peer-to-peer pada jaringan WLAN. Diharapkan prototipe alat yang dibuat ini dapat dikembangkan dan dijadikan salah satu alternatif pilihan

dalam banyak proses yang membutuhkan pengendalian jarak jauh tanpa kabel.

1.3 Batasan Masalah

Sistem pengendalian menggunakan WLAN ini mempunyai batasan

masalah sebagai berikut :

a. Tugas akhir ini dirancang untuk pengendalian putaran (CW/CCW/OFF)

sebuah motor DC 12V melalui parallel port pada PC atau Laptop. b. Pengendalian tidak memperhitungkan kecepatan putaran motor.

c. Pengendalian menggunakan sebuah PDA (Personal Digital Assistant) yang mempunyai fasilitas WLAN yang akan menjadi remote control (client).

d. Sebuah PC (Personal Computer) yang memiliki fasilitas WLAN sebagai penerima (server) dan yang memberikan perintah ke alat.

e. Menggunakan topologi ad hoc (peer-to-peer).

1.4 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah membuat suatu prototipe sistem

pengendali jarak jauh dengan menggunakan TCP/IP sebagai protokol pengiriman

1.5 Manfaat

Manfaat yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :

a. Tersedianya alternatif lain untuk melakukan kendali jarak jauh dalam dunia

industri.

b. Memudahkan pengendalian suatu alat (mesin) pada suatu industri. Sehingga

manfaatnya berdampak pada efisiensi waktu dan tenaga kerja.

1.6 Metode Penelitian

Penelitian ini disusun berdasarkan studi literatur, serta mempelajari cara

kerja dan sekaligus cara-cara merencanakan dan membuat peralatan tersebut.

Perencanaan peralatan menggunakan teori yang ada untuk mendapatkan

karakteristik yang sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan. Pembuatan program

dan peralatan untuk setiap bagian sesuai dengan fungsi masing-masing dan

kemudian diujikan apakah alat bekerja dengan baik dan sudah sesuai dengan

perancangan yang diinginkan. Selain itu, beberapa hal lain yang akan diujikan

adalah :

a. Error yang terjadi selama pengujian.

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada penulisan tugas akhir ini adalah sebagai

berikut :

BAB I : Berisi latar belakang, perumusan masalah, batasan

masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metodologi

penelitian dan sistematika penulisan tugas akhir.

BAB II : Berisi teori-teori yang mendasari penulisan tugas akhir ini.

BAB III : Berisi penjelasan tentang konsep dan langkah-langkah

perancangan program pengendalian jarak jauh menggunakan

WLAN

BAB IV : Berisi data hasil percobaan dan pembahasan dari

program pengendalian jarak jauh menggunakan WLAN.

BAB V : Berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan saran untuk

BAB II

DASAR TEORI

2.1

TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah salah

satu jenis protokol yang memungkinkan kumpulan komputer untuk

berkomunikasi dan bertukar data di dalam suatu jaringan (network) [2]. Sebuah

arsitektur protokol adalah struktur urutan dari hardware dan software yang

mendukung pertukaran data di antara sistem dan mendukung aplikasi terdistribusi,

seperti electronic mail dan file transfer [3]. Protokol ini pertama kali

dikembangkan oleh DARPA (Deference Advanced Reseach Project Agency) sejak

tahun 1969.

TCP/IP merupakan suatu penghubung antara satu komputer dengan

perangkat lainnya dalam suatu jaringan, meskipun kedua perangkat tersebut

mempunyai OS (Operating System) yang berbeda. Prinsip kerja TCP/IP secara

sederhana dapat dianalogikan pada saat pengiriman data. Pertama, mencakup

siapa yang mengirim, siapa yang menerima data tersebut serta isi dari data

tersebut. Kedua, bagaimana cara agar data tersebut sampai pada tujuan.

Dari konsep ini dapat diketahui bahwa pengirim email memerlukan

perantara yang memungkinkan data sampai pada tujuannya, yaitu TCP/IP. Antara

TCP dan IP ada pembagian tugas masing-masing. TCP merupakan connection

oriented protocol, yang berarti bahwa kedua komputer yang ikut serta dalam

data berlangsung. Selain itu, TCP juga bertanggung jawab untuk meyakinkan

bahwa data tersebut sampai pada tujuan, memeriksa kesalahan dan mengirimkan

error ke lapisan atas hanya bila TCP tidak berhasil melakukan hubungan.

Jika isi data terlalu besar untuk satu datagram, maka TCP akan

membaginya ke dalam beberapa datagram. IP bertanggung jawab setelah

hubungan berlangsung, tugasnya adalah untuk mengatur rute paket data di dalam

jaringan. IP hanya bertugas sebagai “kurir” TCP dalam penyampaian datagram

dan tidak bertanggung jawab jika data tersebut tidak sampai dengan utuh, karena

IP tidak memiliki informasi mengenai isi data yang dikirim. Jika hal ini terjadi,

maka IP hanya akan memberikan pesan kesalahan (error message) ke sumber

data. IP hanya mengirimkan data tanpa mengetahui mana data yang akan disusun

berikutnya. Hal ini adalah penyebab banyaknya paket yang hilang sebelum

sampai pada tujuan.

2.1.1 OSI Protocol Layer

Model OSI (Open System Interconnection) dikembangkan oleh ISO

(International Organization for Standardization) sebagai model untuk arsitektur

komunikasi komputer, serta sebagai kerangka kerja bagi pengembangan

standar-standar protocol [3]. OSI memiliki 7 lapisan (layer). Setiap lapisan menyediakan

tipe khusus pelayanan jaringan. Tiga lapisan teratas biasa dikenal sebagai upper

level protocol, sedangkan empat lapisan terbawah dikenal sebagai lower level

Tiap lapisan berdiri sendiri tetapi fungsi dari masing-masing lapisan

bergantung dari keberhasilan operasi lapisan di bawahnya. Sebuah lapisan

pengirim hanya perlu berhubungan dengan lapisan yang sama di penerima.

Lapisan data link penerima hanya berhubungan dengan lapisan data link

pengirim. Selain itu, sebuah lapisan juga berhubungan dengan satu lapisan di atas

atau di bawahnya. Misalnya lapisan network berhubungan dengan lapisan

transport di atasnya atau dengan lapisan data link di bawahnya. Model OSI dapat

dilihat pada Gambar 2-1.

Keterangan tiap lapisan OSI adalah [3]:

a. Physical layer berhubungan dengan transmisi dari aliran bit yang tidak

terstruktur melalui medium fisik. Physical layer memiliki empat

karakteristik, yaitu mekanis, elektris, fungsional, dan prosedural.

b. Data link layer menyediakan transfer informasi yang lebih handal

melalui link fisik, mengirim blok-blok data (frame-frame) untuk

keperluan sinkronisasi, error control, dan flow control.

c. Network layer menyediakan layanan transfer informasi di antara ujung

sistem melewati beberapa jaringan komunikasi berurutan. Pada lapisan

ini, sistem komputer berkomunikasi dengan jaringan untuk

menentukan alamat tujuan dan meminta fasilitas jaringan tertentu,

misalnya prioritas.

d. Transport layer menyediakan suatu mekanisme perubahan data di

antara ujung sistem. Layanan connection oriented transport menjamin

bahwa data yang dikirim bebas kesalahan, secara bertahap, dengan

tidak mengalami duplikasi atau hilang.

e. Session layer menyediakan mekanisme untuk mengontrol komunikasi

antar aplikasi pada ujung sistem. Layanan-layanan kunci yang

disediakan oleh session layer adalah sebagai berikut :

• Disiplin dialog (Dialogue discipline)

Bisa berupa dua saluran simultan (full duplex) atau dua saluran

pilihan (half duplex).

Aliran data dapat ditandai dengan cara menentukan kelompok data.

• Recovery

Session layer dapat menyediakan suatu mekanisme pemeriksaan,

agar bila terjadi kegagalan di antara checkpoint, Entitas session

dapat mentransmisikan kembali seluruh data mulai dari checkpoint

terakhir.

f. Presentation layer menentukan format data yang dipindahkan di antara

aplikasi dan menawarkan pada program aplikasi serangkaian layanan

informasi data. Presentation layer menentukan syntax yang

dipergunakan di antara aplikasi.

g. Application layer menyediakan akses bagi program aplikasi untuk

mengakses lingkungan OSI.

Lapisan menjalankan peran dalam pengalihan data dengan mengikuti

peraturan yang berlaku dan hanya berkomunikasi dengan lapisan yang setingkat.

Akibatnya sebuah lapisan pada satu sistem tertentu hanya akan berhubungan

dengan lapisan yang sama dari sistem yang lain. Proses ini dikenal sebagai "peer

process".

2.1.2. TCP/IP Protocol Layer

TCP/IP memiliki lima lapisan. Lapisan atas (application layer) akan

memberikan data dan kendali ke lapisan di bawahnya sampai lapisan yang

terendah dicapai [2]. Antara dua lapisan yang berdekatan terdapat antarmuka

lapisan lebih atas. Himpunan lapisan dan protokol disebut sebagai "arsitektur

jaringan".

OSI TCP/IP Application

Presentation

Session Transport

Network

Data Link

Physical

Application

Transport

Gambar 2-2 Perbandingan arsitektur OSI dan TCP/IP [3]. (host-to-host)

Internet Network

Access

Physical

Pengendalian komunikasi dalam bentuk lapisan menambah overhead

karena tiap lapisan berkomunikasi dengan lawannya melalui header (identitas)

[2]. Header adalah control information yang menyatakan alamat asal dan tujuan

jaringan. Walaupun rumit, tetapi fungsi tiap lapisan dapat dibuat dalam bentuk

modul sehingga kerumitan dapat ditanggulangi. Pada tulisan ini, model OSI

secara keseluruhan tidak dibahas secara mendalam, karena protokol TCP/IP tidak

persis mengikuti model referensi OSI. Walaupun demikian, model TCP/IP dapat

Keterangan tiap lapisan TCP/IP adalah [3]:

a. Physical layer

Lapisan ini menentukan karakteristik-karakteristik media transmisi,

rata-rata pensinyalan, serta skema pengkodean sinyal (signal encoding

scheme).

b. Network access layer

Lapisan ini hanya menggambarkan bagaimana data dikodekan

menjadi sinyal-sinyal dan karakteristik antarmuka tambahan media.

c. Internet layer/network layer

Lapisan ini berkaitan dengan routing data dari sumber ke host

tujuan melewati satu jaringan atau lebih yang dihubungkan melalui router.

Ketika jaringan menerima suatu pesan dari lapisan yang lebih atas,

lapisan jaringan akan menambahkan header pada pesan yang menyatakan

alamat asal dan tujuan jaringan.

d. Transport layer/host to host

Salah satu tanggung jawab lapisan transport adalah membagi

pesan-pesan menjadi fragmen yang cocok dengan pembatasan ukuran

yang dibentuk oleh jaringan. Pada sisi penerima, lapisan transport

menggabungkan kembali fragmen untuk mengembalikan pesan aslinya,

sehingga dapat diketahui bahwa lapisan transport memerlukan proses

khusus pada satu komputer ke proses yang bersesuaian pada komputer

(Identification) kepada setiap paket (SAP berlaku pada model OSI,

sedangkan istilah SAP pada TCP/IP disebut port).

Transport Layer terdiri atas dua macam protokol penting yaitu

TCP(Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram

Protocol). TCP menyediakan pelayanan dalam pengiriman data dengan

menggunakan deteksi dan koreksi kesalahan dari ujung ke ujung (end to

end), sedangkan UDP menyediakan pelayanan pengiriman data yang

connectionless tanpa menggunakan deteksi dan koreksi kesalahan.

UDP cukup banyak digunakan karena data yang dikirim cukup

kecil, sehingga menjadi lebih efisien digunakan sebagai protokol pada

Transport Layer. TCP menyediakan mekanisme yang dinamakan Positive

Acknowledgement with Re-transmission (PAR). Pada mekanisme ini, data

akan dikirim lagi sampai diperoleh tanda bahwa data telah terkirim dengan

baik dari alamat yang dituju. Satu unit data yang dipertukarkan antara

modul-modul TCPdinamakan segment.

e. Application layer

Lapisan ini disebut lapisan akhir (front end) atau bisa disebut user

program. Lapisan ini mendasari lapisan sebelumnya (physical layer,

network access, network layer, dan transport layer). Lapisan sebelumnya

hanya bertugas mengirimkan pesan yang ditujukan untuk lapisan ini. Di

lapisan ini dapat ditemukan program yang menyediakan pelayanan

jaringan, seperti mail server (email program), file transfer server (FTP

2.2

IP (Internet Protokol) Address

2.2.1 Pengertian dan Fungsi

Alamat komputer dalam jaringan komputer dinamakan IP Address [4]. IP

Address ditulis sebagai 4 urutan bilangan desimal yang dipisahkan dengan titik.

Setiap bilangan tersebut berupa salah satu bilangan yang berharga di antara 0-255

(nilai desimal yang mungkin untuk 1 byte/8 bit). Contoh penulisan IP address

ialah sebagai berikut: 132.194.122.144. Jadi dengan menggunakan format seperti

itu, jumlah IP address yang tersedia ialah 255 X 255 X 255 X 255 IP address.

Setiap komputer yang terhubung ke jaringan harus memiliki satu IP address dan

satu alamat IP address hanya boleh dimiliki oleh satu komputer.

2.2.2. IP Address

Format

IP Address merupakan bilangan biner 32 bit yang dipisahkan oleh tanda

pemisah berupa tanda titik setiap 8 bit. Tiap 8 bit ini disebut oktet. Bentuk IP

address adalah sebagai berikut :

xxxxxxx . xxxxxxxx . xxxxxxxx . xxxxxxxx

Setiap simbol “x” dapat digantikan dengan angka 0 dan 1, misalkan

sebagai berikut:

00000100 . 11011100 . 11110001 . 00001001

Notasi IP address dengan bilangan biner seperti di atas tidak mudah dibaca dan

ditulis. Agar lebih mudah dibaca dan ditulis, IP address sering ditulis sebagai 4

bilangan desimal yang masing-masing dipisahkan oleh sebuah titik, seperti pada

decimal bertitik). Setiap bilangan tersebut merupakan nilai dari satu oktet (delapan

bit) IP address.

bit # 0 31

132 92 121 1 100000000 01011100 01111001 00000001

132.92.121.1

Gambar 2-3 Notasi desimal bertitik [4].

2.2.3 Kelas

IP Address

IP address terdiri dari 4 buah bilangan 8 bit. Untuk mempermudah proses

pembagiannya, IP address dikelompokkan dalam kelas-kelas [4]. Tujuannya

pembagian IP address ke dalam kelas-kelas adalah untuk memudahkan

pendistribusian pendaftaran IP address.

IP address dikelompokkan dalam lima kelas: kelas A, kelas B, kelas C,

kelas D dan kelas E. Perbedaan pada tiap kelas tersebut adalah pada ukuran dan

jumlahnya. Khusus kelas D diperuntukkan bagi jaringan multicast dan Kelas E

untuk keperluan eksperimental.

Pembagian kelas-kelas IP address didasarkan pada dua hal : network-ID dan

host-ID dari suatu IP address. Setiap IP address selalu merupakan sebuah

pasangan dari network-ID (identitas jaringan) dan host-ID (identitas host dalam

jaringan tersebut).

a. Network-ID adalah bagian dari IP address yang digunakan untuk

b. Host-ID adalah bagian dari IP address yang digunakan untuk menunjukkan

workstation, server, router dan semua host TCP/IP lainnya dalam jaringan

tersebut. Dalam semua jaringan, host-ID harus unik (tidak boleh ada yang

sama).

Tabel 2-1 Perbandingan Network-ID [4]. Kelas IP Network-ID

A 1.H.H.H s/d 126.H.H.H

B 28.1.H.H s/d 191.254.H.H

C 192.0.1.H s/d 233.255.254.H

Tabel 2-1 menunjukkan perbandingan Network-ID dari kelas A, B dan C.

Sedangkan untuk perbandingan Host-ID yang dimiliki oleh ketiga kelas tersebut

dapat dilihat pada Tabel 2-2.

Tabel 2-2 Perbandingan Host-ID [4] Kelas IP Host-ID

A N.0.0.1 s/d N.255.254

B N.N.0.1 s/d N.N.255.254

C N.N.N.1 s/d N.N.N.254

2.2.4 Aturan Dasar Pemilihan

Network-ID

dan

Host-ID

Terdapat beberapa aturan dasar dalam menentukan network-ID dan

a. Network-ID tidak boleh sama dengan 127 karena digunakan untuk keperluan

loopback. Loopback ialah IP address yang digunakan komputer untuk

menunjuk dirinya sendiri.

b. Network-ID dan host-ID tidak boleh sama dengan 255 (seluruh bit diset 1).

Jika hal ini dilakukan, maka network-ID atau host-ID tersebut akan diartikan

sebagai alamat broadcast. Broadcast-ID artinya alamat yang mewakili seluruh

anggota jaringan. Pengiriman paket ke alamat broadcast akan menyebabkan

paket ini didengarkan oleh seluruh anggota jaringan tersebut.

c. Network-ID dan Host-ID tidak boleh 0 (nol). IP address dengan host-ID 0

diartikan sebagai alamat jaringan. Alamat jaringan adalah alamat yang

digunakan untuk menunjuk suatu jaringan dan tidak menunjukkan suatu host.

d. Host-ID harus unik dalam satu network. Dalam satu jaringan tidak boleh ada

dua host yang memiliki host-ID yang sama.

2.3

Web Service

Web service adalah program yang menerima dan merespon permintaan

dalam informasi [5]. Pada umumnya, sebuah web service menerima permintaan

berdasar format XML (Extensible Markup Language). Format aktual dari

permintaan dan respon tergantung dari standar XML yang digunakan. Ada public

registry dan bahasa seperti UDDI (Universal Description Discovery and

Integration) dan WDSL (Web Services Description Languange) yang

menggunakan katalog untuk web service yang berbeda. Program panggilan yang

lalu menggunakan WDSL untuk menentukan parameter yang membutuhkan

servis, dan akhirnya menggunakan protokol pemanggil dan XML standar seperti

SOAP untuk secara aktual menghubungi webservice.

Ada beberapa protocol standar yang digunakan pada mekanisme kerja web

service, yaitu XML, WSDL, SOAP, dan UDDI.

2.3.1

XML

XML (Extensible Markup Language) adalah bahasa yang digunakan untuk

menampilkan banyak tipe data. XML hampir sama dengan HTML (Hypertext

Markup Language) (keduanya keturunan dari SGML (Standard Generalized

Markup Language), sebuah pembangkit bahasa markup). HTML digunakan untuk

menyatakan web browser bagaimana menampilkan informasi pada end user,

XML lebih umum digunakan untuk mengirim informasi di antara program.

2.3.2

WSDL

WSDL (Web Services Description Languange) adalah format XML yang

diterbitkan untuk menerangkan web service. WSDL mendefinisikan :

a. Pesan-pesan (baik yang abstrak dan kongkrit) yang dikirim ke dan menuju

web service.

b. Koleksi-koleksi digital dari pesan-pesan (porttype, antarmuka).

c. Penjadwalan porttype yang ditentukan oleh wireprotocol.

WDSL penting bagi portal karena portal umumnya mengumpulkan

informasi dari berbagai macam web service dalam layer tunggal dan oleh karena

itu membutuhkan komunikasi satu sama lain dalam format yang tepat.

2.3.3

SOAP

SOAP (Simple Object Access Protocol) adalah standar untuk bertukar

pesan-pesan berbasis XML melalui jaringan komputer atau sebuah jalan untuk

program yang berjalan pada suatu OS (Operating System) untuk berkomunikasi

dengan program pada OS yang sama maupun berbeda dengan menggunakan

HTTP dan XML sebagai mekanisme untuk pertukaran data.

SOAP menspesifikan secara jelas bagaimana cara untuk mengkodekan

header HTTP dan file XML, sehingga program pada suatu komputer dapat

memanggil program pada komputer lain dan mengirimkan informasi, serta

bagaimana program yang dipanggil memberikan tanggapan.

SOAP merupakan platform independent karena memiliki basis XML,

dengan demikian SOAP secara cepat menjadi protokol terdepan dalam mengirim

dan memperoleh hasil webservice.

2.3.4

UDDI

UDDI (Universal Description Discovery and Integration) berdasar pada

spesifikasi untuk menemukan web service dan public registry. Web service dapat

mempublikasikan informasi tentang dirinya. UDDI dapat digunakan untuk

Informasi deskriptif dapat dibuat dalam format XML seperti WDSL. UDDI telah

secara luas mendukung semua segmen dari industri internet.

Keuntungan dari penggunaan webservice :

a. Format penggunaan terbuka untuk semua platform.

b. Mudah dimengerti dan mudah melakukan debug.

c. Dukungan interface yang stabil.

d. Security.

e. Akselerasi.

f. Terbuka, standard-standard berbasis teks.

g. Tidak mahal untuk diimplementasikan.

h. Mengurangi biaya integrasi aplikasi enterprise.

2.4 WLAN (Wireless LAN)

LAN adalah jaringan komputer yang mencakup area dalam suatu ruang,

media transmisi berupa kabel. Namun juga ada yang tidak menggunakan kabel

dan disebut sebagai Wireless LAN (WLAN).

Teknologi WLAN melakukan proses pengiriman data dengan

menggunakan frekuensi radio sebagai media perantaranya [1]. Teknologi ini

diatur oleh aturan yang sama seperti radio AM/FM. Federal Communications

Commision (FCC) merupakan organisasi internasional yang mengatur

penggunaan WLAN device. Sedangkan, IEEE (Institute of Electrical & Electronic

Engineers) membuat dan mengelola standarisasi wireless device.

Menurut tipe jaringan, WLAN dibedakan menjadi [1]:

a. Client/server

Client/server adalah suatu model jaringan yang terdiri dari client dan

server. Client adalah komputer yang meminta layanan sedangkan server

adalah komputer yang bertindak untuk melayani permintaan client.

Beberapa contoh fungsi server adalah :

• File server adalah server yang menangani berkas yang dapat diakses oleh

client.

• Print server adalah server yang bertindak sebagai pengontrol printer yang

dapat digunakan oleh client.

• Web server adalah server yang menangani halaman-halaman Web yang

dapat diakses oleh browser.

b. Peer-to-peer

Peer-to-peer adalah model jaringan yang memberikan kedudukan yang

sama terhadap semua komputer. Tak ada yang bertindak sebagai server atau

client secara eksplisit. Oleh karena itu, media penyimpanan pada konfigurasi

ini adalah penyimpanan global. Pada model ini, komputer dapat saling

berhubungan langsung tanpa bergantung pada server, tetapi akan efektif jika

jumlah komputer tidak lebih dari 25 buah.

Ada tiga pita (band) frekuensi yang dapat digunakan untuk WLAN secara

bebas dalam dunia industri, medis, dan ilmiah, yaitu frekuensi 900 MHz, 2.4GHz,

dan 5.2GHz [2]. Di antara ketiga band, perangkat-perangkat wireless saat ini

banyak menggunakan frekuensi 2.4GHz.

IEEE telah menetapkan protokol standar yang digunakan pada wireless

device, yakni IEEE 802.11. Saat ini ada beberapa standar 802.11, antara lain :

a. 802.11a adalah teknologi yang menggunakan frekuensi 5 GHz dan dapat

menghasilkan kecepatan 54 Mbps.

b. 802.11b adalah teknologi yang menggunakan frekuensi 2.4 GHz dan memiliki

kemampuan transmisi hingga 11 Mbps.

c. 802.11g adalah teknologi yang sama dengan 802.11b, menggunakan frekuensi

2.4 GHz, dan kemampuan transmisi 54 Mbps.

WLAN kebanyakan memiliki peran sebagai access layer, sehingga

2.4.1 Keuntungan WLAN

Jaringan wireless memiliki beberapa keuntungan bila diimplementasikan,

yaitu [1]:

a. Pengguna dapat bergerak lebih fleksibel.

b. Relatif cepat dan murah.

c. Dapat ditemukan di mana saja.

WLAN dapat juga digunakan sebagai perpanjangan jangkauan jaringan

kabel. Dengan menggunakan teknologi WLAN, komunikasi dapat dilakukan di

antara dua gedung dengan instalasi peralatan wireless dengan mudah dan cepat.

2.4.2

Topologi Jaringan WLAN

Ada dua cara menghubungkan PC melalui jaringan wireless, yakni [1]:

a. Ad Hoc

Cara ini seperti menghubungkan antar PC tanpa menggunakan hub.

Dengan memasangkan nilai SSID (Short for Service Set Identifier) yang sama

pada kedua (atau lebih) PC, kedua PC sudah dapat saling berhubungan. SSID

adalah pemberi identitas unik (32 karakter) yang ditambahkan ke dalam

header paket data yang dikirimkan melalui jaringan wireless. Wireless device

tidak akan bisa terhubung tanpa SSID yang unik. SSID juga berfungsi sebagai

nama jaringan karena mengidentifikasikan sebuah jaringan wireless. Topologi

(a)

(b)

Gambar 2-4 Metode Adhoc / Peer to Peer (a) Wireless. (b) Wired. [6].

b. Infrastruktur

Dalam mode infrastruktur, masing-masing wireless device (PC) tidak

berkomunikasi secara langsung, melainkan melalui sebuah access point.

Access point berfungsi menghubungkan beberapa PC melalui frekuensi radio

serta mengatur aliran data yang melewatinya. Topologi metode infrastruktur

Gambar 2-5 Komunikasi antar-wireless client dengan menggunakan metode infrastruktur [6].

Access point memancarkan frekuensi radio pada area tertentu yang dikenal

dengan istilah BSA (Basic Service Area) atau microcell. Client yang terdapat

pada sebuah BSA dapat saling berkomunikasi melalui access point. Jaringan

kabel dapat dihubungkan dengan semua perangkat wireless di dalam sebuah

cell.

2.5

Windows Mobile

Windows Mobile adalah suatu sistem operasi ringkas yang dikombinasikan

dengan satu deretan aplikasi dasar untuk mobile device berdasar pada API

(Application Programming Interface) Microsoft Win32 [7]. Alat-alat yang

Media Centers. Windows Mobile dirancang serupa dengan versi-versi desktop

Windows.

2.5.1

Windows Mobile 2003 SE

Windows Mobile 2003 Second Edition, juga dikenal sebagai Windows

Mobile 2003 SE, diluncurkan pada 24 Maret 2004 dan ditawarkan pertama pada

Dell Axim x30 [7]. Windows Mobile 2003 SE memiliki beberapa peningkatan dari

versi terdahulu, seperti:

a. Pilihan untuk mengganti tampilan layar dari portrait ke landscape. Hal ini

tidak tersedia dalam versi Smartphone.

b. Pocket Internet Explorer (PIE) yang memiliki option untuk membuat tampilan

satu halaman ke dalam satu kolom tunggal.

c. Didukung resolusi layar VGA (640×480).

Tampilan layar Windows Mobile 2003 dapat dilihat pada Gambar 2-6.

2.6

Parallel Port

2.6.1 Batasan

Port

Secara umum pengertian kata port adalah terminal untuk keluar masuk

barang [8]. Pada bidang komputer, pengertian port hampir sama dengan

pengertian secara umum yaitu terminal untuk berhubungan dengan perangkat lain.

2.6.2 Printer Port

Komunikasi paralel yang digunakan adalah komunikasi paralel lewat kabel

data untuk printer [8]. Pada keadaan normal (tidak aktif), tegangan pada pin-pin

ini adalah 0 volt. Namun bila diberi logika high, tegangannya akan berubah

menjadi 5 volt.

Parallel port terdiri atas tiga alamat port. Ketiga alamat port tersebut

adalah port data, port status dan port kontrol atau port kendali. Port data berada

pada alamat 378h, port status berada pada alamat 379h dan port kontrol berada di

alamat 37Ah. Tabel pengalamatan parallel port dapat dilihat pada Tabel 2-3.

Tabel 2-3 Tabel pengalamatan parallel port [8].

Adaptor Port Data Port Status Port Kontrol

Lpt1 (Non-Mono E.G. VGA and SVGA)

3BCh (956d) 3BDh (957d) 3Beh (958d)

Pengalamatan printer port yang digunakan dalam penelitian ini adalah

pengalamatan LPT2 yaitu alamat port data 378h (888d) dan port status 379h

(889d).

2.6.3 Parallel Port Output

Printer port DB-25 terdiri dari 25 pin yang terbagi menjadi empat fungsi.

Keempat fungsi tersebut adalah [8] :

a. Data (8 pin)

b. Kontrol (4 pin)

c. Status (5 pin)

d. Ground (8 pin)

Gambar 2-7 menunjukkan model female parallel port pada DB25.

Tabel 2-4 Bagian-bagian pin printer [8].

Pin Keterangan Status Port

1 Strobe Control

2 Data bit 0 Output

3 Data bit 1 Output

4 Data bit 2 Output

5 Data bit 3 Output

6 Data bit 4 Output

7 Data bit 5 Output

8 Data bit 6 Output

9 Data bit 7 Output

10 ACK Status

11 Busy Status

12 Paper Tray Empty Status

13 Printer On-line Status

14 Auto Feed Control

15 Printer Error Status

16 Initialize Printer (INIT) Control

17 Select/Deselect Printer (SELECT_IN) Control

18-25 Unused/Ground

Printer port terdiri atas delapan bit keluaran yakni data D7 (LSB) sampai

data D0 (MSB) dan empat port kontrol, yaitu SELECT_IN, AUTOFEED, INIT

dan STROBE. SELECT_IN berfungsi untuk mengetahui bahwa printer telah

dalam keadaan normal akan berlogika 0. Fungsi INIT adalah untuk inisialisasi

printer. STROBE dalam keadaan normal akan berlogika tinggi, STROBE akan

berlogika rendah saat printer sedang mencetak karakter, semua bit keluaran dari

port data akan berlogika tinggi pada saat aktif. Bagian-bagian pin printer dapat

dilihat pada Tabel 2-4.

Spesifikasi pada Tabel 2-4 menunjukkan ada 8 jalur data yang bisa

digunakan untuk mengatur 8 alat (1 bit per alat). Lima jalur status dapat

digunakan untuk 5 jalur tambahan input yang bisa dimanfaatkan untuk

menempatkan sensor atau saklar [8].

2.6.4 Parallel Port Input

Pada port status, terdapat lima status input dari printer yaitu BUSY, ACK,

PE (paper empty), SELECT, dan ERROR. SELECT berfungsi untuk menandakan

bahwa printer dalam keadaan terhubung. SELECT berlogika tinggi saat printer

terhubung. Nilai tinggi dari BUSY atau PE menandakan bahwa printer sedang

sibuk atau sedang mengeluarkan kertas. Kedua pin ini akan aktif pada saat

berlogika tinggi. Nilai rendah dari ERROR menandakan bahwa printer dalam

keadaan salah. Input diambil dengan membaca lima bit yang paling penting dari

port status. Ketika input BUSY diberi tegangan nol, parallel port akan membaca

2.7

Transistor sebagai Saklar

Transistor dapat digunakan sebagai saklar pada rangkaian elekronika

digital. Transistor memiliki tiga terminal semi konduktor pada satu terminal dan

banyak dibuat dari bahan silikon [9]. Tiga kaki yang berlainan yang membentuk

transistor adalah emitor, basis dan kolektor. Ketiga kaki tersebut dapat

dikombinasikan menjadi transistor berjenis NPN atau PNP.

Pada rangkaian saklar elektronik, sinyal input berlogika 1 (5 volt) atau 0 (0

volt). Nilai ini selalu dipakai pada basis transistor dengan kolektor dan emitor

sebagai penghubung untuk pemutus (short) atau sebagai pembuka rangkaian (open

circuit). Aturan pemberian prasikap pada transistor adalah sebagai berikut :

a. Pada transistor NPN, pemberian tegangan positif dari basis ke emitor

menyebabkan kolektor dan emitor terhubung singkat sehingga transistor aktif

(on). Memberikan tegangan negatif atau 0 volt dari basis ke emitor

menyebabkan hubungan kolektor dan emitor terbuka atau transistor mati (off).

b. Pada transistor PNP, memberikan tegangan negatif dari basis ke emitor akan

menyebabkan transistor aktif, sedangkan memberikan tegangan positif atau 0

volt dari basis ke emitor akan membuat transistor mati (off).

2.7.1

Pemberian Prasikap Tegangan pada Basis

Gambar 2-9(a) adalah contoh dari pemberian prasikap tegangan pada

basis. Sebuah sumber tegangan memberi prasikap tegangan maju dioda

emitor melalui resistor yang membatasi arus [9]. Hukum tegangan Kirchhoff BB

V

B

menyatakan tegangan pada

R

_B adalah V_B −V_BE. Hukum Ohm menyatakan arus basis : B BE B B

R

V

V

I

=

−

... (2. 1)

dengan, = 0,7 V untuk transistor silikon dan 0,3 V untuk germanium,

adalah tegangan masukan pada kaki basis transistor. BE

V V_B

2.7.2 Garis Beban DC

Dalam rangkaian kolektor, sumber tegangan memberi prasikap

tegangan balik dioda kolektor melalui . Dengan hukum tegangan Kirchhoff,

tegangan antara kolektor dan emitor ( ):

CC

V

c

R

CE V c c CC CE V I R

V = − ... (2. 2)

Dengan adalah arus yang mengalir pada kolektor. Dalam rangkaian pada

Gambar 2-9, dan adalah konstan, dan adalah variabel.

Persamaan (2.2) dapat disusun kembali untuk mendapatkan: c

I

CC

V

R

_c

V

_CE

I

_c

c CC c CE c R V R V

I = + ... (2. 3)

Gambar 2-8 (a) Prasikap tegangan basis (b) Garis beban DC [9].

Gambar 2-8b menunjukkan grafik dari persamaan (2.3) memotong

kurva-kurva dari kolektor. Perpotongan vertikal adalah pada c cc R V

. Perpotongan

horisontal adalah pada Vcc dan kemiringannya adalah –

c R 1

. Garis ini disebut

garis beban DC karena garis ini menyatakan semua titik operasi yang mungkin.

Perpotongan dari garis beban DC dengan arus basis adalah titik operasi dari

transistor.

2.7.3 Titik Sumbat (

Cut off

) dan Jenuh (

Saturation

)

Titik perpotongan garis beban dengan kurva = 0 disebut titik sumbat

(cut off). Pada titik ini, arus basis adalah 0 dan arus kolektor kecil, sehingga dapat

diabaikan. Pada saat cut off, dioda emitor tidak lagi mendapat prasikap tegangan

maju dan kerja transistor terhenti. Pendekatan tegangan kolektor-emitor adalah : B

I

Perpotongan dari garis beban dan kurva IB = B IBB (sat) disebut titik jenuh

(saturation). Pada titik ini, arus basis sama dengan IB (sat) dan arus kolektor

adalah maksimum. Pada saat jenuh, dioda kolektor tidak lagi mendapat prasikap

tegangan balikdan kerja transistor terhenti. Pendekatan arus kolektor saat saturasi

adalah :

B

C CC sat

c

R

V

I

_{( )}

≅

………..

(2.5)

Arus basis yang tepat menimbulkan saturasi adalah :

C sat C sat

B

I

I

β

) ( )

(

≅

...……….

(2.6)

Tegangan kolektor-emitor saat saturasi adalah :

VCE= VCE (sat) ………

(2.7)

Jika arus basis lebih besar daripada IB (sat), maka arus kolektor tak dapat

bertambah karena dioda kolektor tidak lagi mendapat prasikap tegangan balik.

Dengan kata lain, perpotongan dari garis beban dan kurva baris yang lebih tinggi

masih menghasilkan titik saturasi yang sama dalam Gambar 2-9b. untuk

transistor silikon adalah 0,2 Volt.

) (sat CE

2.7.4 Daerah Aktif (

Active Region

)

Semua titik operasi antara titik sumbat dan jenuh adalah daerah aktif dari

transistor. Dalam daerah aktif, diode emitor diberi prasikap tegangan maju dan

dioda kolektor diberi prasikap tegangan balik. Dengan persamaan (2.6), arus basis

dapat ditentukan dalam setiap rangkaian pemberianprasikap tegangan pada basis.

Perpotongan dari arus basis dan garis beban adalah titik stasioner (quiescent) Q

dalam gambar 2-9.

2.8 Relay

Relay adalah suatu piranti yang akan aktif bila ada arus listrik, sehingga

akan timbul medan magnet pada koil yang berfungsi untuk mengoperasikan

kontak [10]. Relay mempunyai konektor seperti pada saklar manual, tetapi relay

dikendalikan dengan menggunakan tegangan dari luar. Relay dibedakan menjadi

dua keadaan yaitu Normally Closed (NC) dan Normally Open (NO). Simbol relay

dapat dilihat pada Gambar 2-9.

2.8.1 Normally Closed

(NC)

Normally Closed adalah kondisi kontak mula-mula terhubung (tertutup).

Bila relay diberi tegangan yang mencukupi pada kumparannya, maka kontak

2.8.2 Normally Open

(NO)

Normally Open adalah kondisi mula-mula kontak terbuka. Bila relay

diberi tegangan yang mencukupi pada kumparannya, maka kontak menjadi

terhubung (tertutup) [10]. Simbol relay dapat dilihat pada Gambar 2-9.

K1

RELAY DPDT

3 4 5 6

8 7 1 2

COM

COM

INPUT

NO

NO NC NC

Gambar 2-9 Simbol relay [10].

Tegangan input pada relay dapat dikendalikan menggunakan transistor,

yang berfungsi sebagai saklar atau penggerak relay. Pada saat transistor diberi

tegangan, relay akan ON, sedangkan pada saat transistor tidak diberi tegangan,

relay akan OFF. Rangkaian transistor sebagai penggerak relay dapat dilihat pada

Gambar 2-10.

Relay

Vin

Vcc

COIL

DIODE

NPN RB

Dioda diperlukan untuk membuang lonjakan energi dalam bentuk medan

listrik yang sangat tinggi yang timbul pada lilitan relay saat transistor dari ON ke

OFF, agar tidak merusak transistor.

2.9

Fototransistor

Fototransistor adalah transistor yang peka terhadap cahaya pada kaki

basisnya [9]. Transistor ini mempunyai kaki basis untuk menangkap sinar. Sinar

yang masuk ke basis akan memicu terjadinya arus basis. Ketika ada masukan

berupa cahaya yang masuk, elektron-elektron pada hold di daerah basis akan

keluar, sehingga menjadi elektron bebas yang akan mengalir menuju emitor. Hal

ini menyebabkan fototransistor menjadi aktif.

Ketika fototransistor aktif, maka arus pada kolektor sebanding dengan

intensitas cahaya. Semakin besar intensits cahaya yang masuk ke daerah basis,

energi untuk membebaskan elektron dari dalam hole akan semakin besar sehingga

terjadi aliran elektron dari basis menuju emitor. Semakin besar arus basis,

semakin besar pula arus kolektor yang mengalir.

0 VCC

fototransistor 1

2

R

VO

Basis terbuka

Berdasarkan Gambar 2-11, saat fototransistor aktif, tegangan keluaran

dinyatakan sebagai berikut :

VO=Vcc-IcRc……… (2.8)

Ic=βIB ………... (2.9) B

dengan IB adalah arus yang dihasilkan oleh intensitas cahaya yang diterima basis.

Nilai resistor (R_C) dapat ditentukan menggunakan persamaan :

R_C = C

CE I

V Vcc−

……… (2.10)

2.10

Opto Isolator

Opto isolator merupakan gabungan komponen dari laser pointer atau

infra merah dengan fototransistor. LED (Light Emitting Diode) digunakan

sebagai sumber cahaya untuk fototransistor. Opto isolator bekerja saat

sumber cahaya masuk ke basis fototransistor. Saat tidak ada cahaya masuk

ke basis fototransistor, fototransistor tidak aktif. Dalam rangkaian perlu

ditambahkan resistor yang berfungsi sebagai pengaman LED dan

fototransistor. Terdapat dua jenis rangkaian opto isolator, yaitu :

a. Terhalang ON

Terhalang ON adalah kondisi transistor aktif bila tidak ada cahaya

yang masuk ke basis fototransistor. Pada kondisi ini, tegangan keluaran

(VO) mendekati nilai tegangan masukan (Vcc). Tegangan keluaran

terdapat pada kaki kolektor fototransistor seperti ditunjukkan pada

R2

VO

0 1

2

3

4 R1

VCC

Gambar 2-12. Rangkaian Opto Isolator “Terhalang ON“ [9].

b. Terhalang OFF

Terhalang OFF adalah kondisi transitor tidak aktif saat tidak ada

cahaya yang masuk ke basis fototransistor. Pada kondisi ini, tegangan

keluaran (VO) mendekati nilai nol. Tegangan keluaran terdapat pada kaki

emitor fototransistor seperti ditunjukkan Gambar 2-13.

1 2

3

4

R2 VO

0 R1

VCC

Gambar 2-13. Rangkaian Opto Isolator “Terhalang OFF“ [9].

2.11

Op Amp sebagai Pembanding Tegangan

Op amp mempunyai lima terminal dasar : dua untuk mencatu daya, dua

untuk isyarat masukan, dan satu untuk keluaran [11]. Terminal catu daya ditandai

dengan +V dan –V. Terminal keluaran pada sebuah op amp hanya ada satu yang

dari Vo disebut tegangan saturasi positif, +Vsat, dan batas bawahnya disebut

tegangan saturasi negatif, -Vsat. Gambar 2.14 menunjukkan dua terminal

masukan, bertanda – dan +, yang disebut sebagai terminal-terminal masukan

diferensial.

Gambar 2.14 Terminal-terminal Op Amp[11].

Tegangan keluaran Vo sangat tergantung pada perbedaan tegangan pada

terminal-terminal masukan. Gambar 2.15 menunjukkan Vo menjadi +Vsat bila

tegangan masukan (+) di atas tegangan masukan (-), sedangkan Vo menjadi –Vsat

bila tegangan masukan (+) d

+

-+V

-V

Vo

i bawah tegangan masukan (-).

Gambar 2.15 Op Amp sebagai pembanding tegangan [11].

2.12

Motor DC

irect Current) adalah suatu peralatan listrik yang mengubah

energi listrik menjadi energi mekanis atau putaran dengan prinsip elektronis [10].

+

-R Load Vref

1

2

Vsource

1

2

+V

-V

Vo

Motor DC membutuhkan tegangan DC untuk bekerja. Prinsip kerja dari motor DC

adalah sebuah lilitan yang diletakkan dalam suatu medan magnet. Pada saat lilitan

tersebut dialiri arus listrik searah, maka akan timbul medan magnet buatan.

Karena berada dalam medan magnet permanen, maka terjadilah perpotongan

medan magnet sehingga lilitan menerima gaya tolak dan mendorong lilitan untuk

berputar. Gambar 2-16 menunjukkan skema motor DC.

Gambar 2-16 Skema motor DC [10].

Saat lilitan berputar maka komutator juga akan ikut berputar, komutator

adalah sebuah plat tembaga berbentuk cincin yang terbelah. Komutator ini

berfungsi membalik arah arus dalam lilitan sehingga terjadi perubahan arah arus

yang menyebabkan lilitan jangkar berputar terus. Arus listrik masuk melalui sikat

dan dengan mengubah arah arus pada sikat maka dapat menentukan putaran motor

searah putaran jarum jam atau berlawanan arah putaran jarum jam. Simbol motor

DC ditunjukkan pada gambar 2-17.

BAB III

PERANCANGAN

3.1 Diagram Blok

Sistem yang akan dirancang bekerja secara dua arah (duplex) sehingga

client bisa mengidentifikasi apakah hardware yang dikendalikan sudah bekerja sesuai dengan apa yang diinginkan. Gambar 3-1 adalah diagram blok dari

perancangan kendali jarak jauh menggunakan WLAN. PDA adalah sebagai

pemberi input, sedangkan PC adalah sebagai pengolah data dan meneruskan data

ke hardware. Hardware adalah output yang diinginkan yang berupa motor.

(Wi-Fi) (kabel)

PDA (Personal

Digital Assistant)

PC (Personal Computer)

Hardware

(motor)

TCP/IP parallel port

Gambar 3-1 Diagram blok perancangan.

PDA mengirim data kepada PC menggunakan TCP/IP (Wi-Fi), dan PC

mengirim data ke hardware melalui parallel port (kabel). Software (program)

3.2 Algoritma Perancangan Program

Program ini dibuat menggunakan program aplikasi Visual Basic.Net dengan

fungsi-fungsi yang diambil dari Toolbox. Algoritma perancangan program dapat

dilihat pada Gambar 3-2.

Pemeriksaan koneksi

Pengiriman data dari clientke

server

Server menerima

data client dan

meneruskan ke

Hardware

HardwareCW/CCW/OFF

Hardware memberi feedback

ke server

Server meneruskan feedback

keclient

Pemberitahuan status koneksi

dan status Hardware kepada

client melalui server

Gambar 3-2Algoritma perancangan program

Koneksi antara client dan server harus diperiksa terlebih dahulu. Bila client

belum terkoneksi dengan server, client tidak akan dapat mengirim data ke server.

Setelah client terkoneksi ke server, client dapat meminta status dari hardware.

Proses selanjutnya adalah client melakukan pengiriman data ke server. Bila data

telah diterima oleh server, selanjutnya server akan mengirim data ke hardware.

Hardware selanjutnya akan memberikan feedback kepada server untuk diteruskan

kepada client. Feedback ini memberi informasi tentang status motor apakah

berputar CW (Clock Wise), CCW(Counter Clock Wise) atau OFF.

3.3 Perancangan Program

Perancangan program kendali jarak jauh menggunakan WLAN mempunyai

dua program, program client dan program server.

3.3.1 Program

Client

Program client adalah program yang berada pada mobile device atau PDA.

PDA berfungsi sebagai pengendali jarak jauh. PDA akan memberikan perintah

kepada program server. Diagram alir program client dapat dilihat pada Gambar

Client terlebih dahulu harus terhubung dengan server melalui koneksi

WiFi peer-to-peer. Sebelum melakukan tes koneksi ke server, nomor IP dari

server harus dimasukkan terlebih dahulu. Bila permintaan tes koneksi gagal, maka

client akan diminta untuk melakukan koneksi ulang dengan memasukkan nomor

IP dari server kembali. Bila client-server telah terkoneksi, maka client dapat

meminta status koneksi dan status hardware dari server. Proses selanjutnya

adalah client dapat mengirim data ke server yang nantinya akan diteruskan ke

hardware. Jika motor sudah berputar (CW/CCW) atau diam, maka client akan

menerima feedback dari hardware melalui server.

3.3.2 Program

Server

Server mempunyai tiga bagian program, yaitu program aplikasi PC,

program web service dan program pengendali motor.

Program aplikasi PC adalah program interface pada PC yang berfungsi

untuk mengendalikan dan mengetahui status hardware. Diagram alir program

mulai

CW ?

Minta status motor?

OFF ? CCW ?

Panggil fungsi SendCommandTo

Motor dari server dan kirim CW

Panggil fungsi GetMotorStatus

dari server

Panggil fungsi SendCommandTo

Motor dari server dan kirim OFF Panggil fungsi SendCommandTo

Motor dari server dan kirim CCW

Terima status dan tampilkan

Selesai

ya tidak

ya

tidak

ya

tidak tidak

ya

Gambar 3-4 Diagram alir program aplikasi server.

Program web service adalah program server yang akan menghubungkan

client dengan server. Layanan yang ada pada web service adalah

GetMotorStatus yang berfungsi untuk meminta status dari hardware. Diagram alir

program web service ditunjukkan pada Gambar 3-5.

ya

tidak

ya

tidak mulai

SendCommand ToMotor?

Gambar 3-5 Diagram alir program web service.

Program pengendali motor adalah program dalam bentuk .dll yang berada

di dalam program web service. Bila fungsi SendCommand dipanggil, maka

program pengendali motor akan memeriksa perintah yang dikirim dan

mengirimkan nilai yang telah ditentukan ke hardware. Bila fungsi

GetMotorStatus dipanggil, maka program pengendali motor akan memeriksa

parallelport dan memberitahukan kondisi hardware kepada program web service.

Diagram alir program pengendali motor ditunjukkan pada Gambar 3-6. GetMotor

Status?

Panggil fungsi SendCommand

dari MotorHelper.dll

Panggil fungsi GetMotorStatus

dari MotorHelper.dll

mulai

Selesai Nilai 47?

Nilai 111? Nilai 239?

Kirim CW pada

web service

Kirim OFF pada

web service

Kirim CCW pada

web service

CW ?

OFF ? CCW ? Kirim nilai 1 pada

port paralel

Kirim nilai 0 pada port paralel Kirim nilai 2 pada

port paralel

Cek port paralel Perintah? Cek perintah

mulai

Kirim “False” pada

web service

Selesai Nilai 47?

Nilai 111? Nilai 239?

Kirim CW pada

web service

Kirim OFF pada

web service

Kirim CCW pada

web service

CW ?

OFF ? CCW ? Kirim nilai 1 pada

port paralel

Kirim nilai 0 pada port paralel Kirim nilai 2 pada

port paralel

Cek port paralel Perintah? Cek perintah

Get Status Send Command

Kirim “False” pada

web service

ya ya

tidak tidak ya ya

tidak tidak

ya ya

tidak tidak

Gambar 3-6 Diagram alir program pengendali motor.

3.4 Perancangan

Hardware

Rangkaian pengendali motor dirancang agar motor dc 12V dapat

diaktifkan melalui parallel port PC. Rangkaian penggerak motor DC ditunjukkan

Data Port (VinA)

Data Port (VinB)

Status Port (VoutA)

Status Port (VoutB)

GND

VCC

U5 7805

1 2 3 IN GN D OU T U6 7805

1 2 3 IN GN D OU T R5 D1 D2 Q1 D4 R3 R2 R1 D3 R4 R7 U1 1 2 3 4 R6 U9 7805 1 2 3 IN GN D OU T U4 1 2 3 4 U2 1 2 3 4 U3 1 2 3 4 K2 CR1B 12 4 8 9 1 5 13 14 RB2 K1 CR1B 12 4 8 9 1 5 13 14 + -U7 1 2 4 5 3 + -U8 1 2 4 5 3 Q2 MOTOR DC 1 2 R8 RB1 R9 POT 1 3 2 R10 POT 1 3 2 Parallel Port

Pengendali Motor Feedback

200 200 200 200 1K 1K 1K 1K 1K 1K Vref1 Vref2 Vm1 Vm2

Gambar 3-7 Rangkaian Penggerak Motor DC.

Prinsip kerja Gambar 3-7 adalah sebagai berikut :

a. Blok pengendali motor.

Blok pengendali motor terdiri dari dua buah rangkaian opto isolator yang

berfungsi sebagai saklar elektronis yang mengaktifkan transistor, dua buah

transistor sebagai sebagai penggerak relay, dan dua buah relay DPDT (Double

LED IR (infrared) pada opto isolator mendapatkan input dari parallel port

PC yang mempunyai level tegangan TTL, yaitu 0-2V(dc) dan 3-5V(dc). Pada

saat Vin mendapat tegangan 5Volt, maka LED IR akan ON, sehingga

fototransistor aktif. Saat fototransistor aktif, maka tegangan pada masukan (+)

op amp lebih tinggi daripada tegangan masukan (-) op amp, sehingga Vo op

amp = +Vsat (5Volt) dan transistor juga akan aktif. Hal ini akan menyebabkan

relay menjadi aktif (hidup) dan menghubungkan motor DC dengan catu daya, sehingga motor akan berputar.

<