PENGONTROLAN PERALATAN LISTRIK
MELALUI JALUR TELEPON
BERBASIS KOMPUTER
SKRIPSI
diajukan untuk melengkapi sebagian persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik
Oleh:
R O M A D H A N I
NIM : 9941510102
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
DARUSSALAM, BANDA ACEH
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :
PENGONTROLAN PERALATAN LISTRIK
MELALUI JALUR TELEPON
BERBASIS KOMPUTER
Yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro Universitas Syiah Kuala, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau dipakai untuk mendapatkan gelar Sarjana di lingkungan Universitas Syiah Kuala maupun di perguruan tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.
Banda Aceh, 26 Maret 2005 Penulis,
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul :
PENGONTROLAN PERALATAN LISTRIK
MELALUI JALUR TELEPON
BERBASIS KOMPUTER
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan akademik pada Jurusan Teknik Elektro, guna memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala.
Skripsi ini telah disidangkan di hadapan dosen penguji pada tanggal 26 Maret 2005 dan dinyatakan telah memenuhi syarat suatu skripsi.
Banda Aceh, 28 Maret 2005 Disetujui oleh,
Dosen Pembimbing Co. Pembimbing
Hubbul Walidainy, ST., M.T. Ir. Syahrizal, M.T.
NIP. 132 282 989 NIP. 132 133 744
Mengesahkan,
Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala
“… ya Tuhanku, tunjukilah aku untuk mensyukuri nikmat Engkau yang telah Engkau berikan kepadaku dan kepada ibu bapakku dan supaya aku dapat berbuat amal yang saleh yang Engkau ridhai, berilah kebaikan kepadaku dengan memberi kebaikan kepada anak cucuku.
Sesungguhnya aku bertaubat kepada Engkau dan sesungguhnya aku termasuk orang-orang yang berserah diri. (Qs: Al-Ahqaaf-15)”
Ibu dan Ayah,
Berapa jauh jalan kau tempuh…Berapa lama usia kau jalani…
Berapa banyak peluh kau tumpahkan…Seberapa pedih kau tanggung derita… Apakah pamrih yang kau harap…? Atau malah perih kau dapat…?
Seribu pertanyaan tak ingin kau jawab Bukan engkau tak tahu jawabannya Tapi inginkan aku mencari jawaban sendiri
Semua demi aku, anakmu
Ibu dan Ayah,
Kini aku telah sampai pada altar pertama cita-citaku Tiada kebanggan lain selain melihat anakmu berhasil
Dan aku yakin,
Inilah jawaban atas semua pertanyaan.
Persembahanku untuk orang-orang tercinta; Ayahanda Salikin & Ibunda Sani, Kakanda Saliyem, Misriati, SanoEdi, Muryuwati, Subagiar, Sukino, serta Adinda
Sarni atas semua dukungan moril dan materiil.
Special Thanks for my beloved Sister; An emptyness that you’ve fill, gave me a new shape A shape that never create on the emptyness ordered
Making sure that is a black emptyness
You make me sure that black become sweet in the fill side An empty is an… heart
The load is an… love
You’re that sweet… Risha Ayu Hayruma
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis diberi kesempatan untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat dan salam kepada junjungan alam Nabi Besar Muhammad SAW, yang telah membawa umatnya ke alam yang terang benderang seperti saat sekarang ini.
Tugas Akhir dengan judul “Pengontrolan Peralatan Listrik Melalui Jalur Telepon Berbasis Komputer” ini ditulis untuk memenuhi salah satu persyaratan akademik guna mencapai derajat Strata-1 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya, penghormatan dan kebanggaan untuk Ayahanda Salikin dan Ibunda Sani. Terimakasih untuk Kakanda Subagiar, Sukino, Saliyem, Misriati, Sano Edi, Muryuwati, dan tak lupa untuk Adinda Sarni yang turut memberikan dukungan moril dan materiil sehingga Tugas Akhir ini dapat terlaksana dengan baik.
Dalam pelaksanaan dan penulisan Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Hubbul Walidainy, ST., M.T. selaku pembimbing utama dan Alm. Bapak Iskandar A. Harsadi, ST selaku Co-pembimbing, serta Bapak Ir. Syahrizal, M.T selaku Co-pembimbing pengganti.
Terimakasih penulis haturkan kepada semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.
1. Bapak Dr. Ir. Yuwaldi Away, M.Sc, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Unsyiah yang merangkap sebagai dosen penguji.
2. Bapak Ir. Syahrizal, M.T, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Unsyiah yang merangkap sebagai dosen pembimbing.
3. Bapak Zulhelmi, ST, selaku Kepala Laboratorium Elektronika Fakultas Teknik Unsyiah yang merangkap sebagai dosen penguji.
5. Dosen-dosen dan karyawan Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Unsyiah.
6. Rekan-rekan mahasiswa angkatan ’98; Azis Maulana (Thanks for your device), Cut ampon, Irwanda. ST, Roni, Iswandi. ST, Mutia. Angkatan ’99; Maulida (thanks for your catridge), Asmalya (Thanks for your computer), Rijalulfikri (for your book), Khairuman, M. Nasir, Budi Amri. Angkatan ’00; Ahmad Fauzi (thanks for making my PCB), Nurul Afdal, Rahmad Sadli, Sri Marlina S, Cut Marlia S & Haidi Alfitrah (thanks for making my device picture). Angkatan ’01; Amalia, Rosna Gunadum, Nuriar Rosa (thanks all for your support, I’ll never forget it). Alm. M. Taufiq Hidayat dan Alm. Sona Sagita yang telah menjadi korban Tsunami tanggal 26 Desember 2004. Teman-teman yang turut membantu; Ray C Ayadhi, Cut KIS, Mursada, Mulia Rahman, Eko Ferdian, such and the gank in TP FAPERTA.
7. Seluruh teman-teman yang telah membantu terlaksananya penulisan Tugas akhir ini, baik secara langsung ataupun tidak langsung.
Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi dunia ilmu pengetahuan.
Banda Aceh, 28 Maret 2005 Penulis,
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL ... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
PERSEMBAHAN ... iv
KATA PENGANTAR ... v
ABSTRAK ……... vii
ABSTRACT ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan ... 2
1.4 Metodologi Penelitian ... 2
1.5 Sistematika Penulisan Laporan ... 3
BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN ... 5
2.1 Dual Tone Multi Frequency (DTMF) ... 5
2.2 Teori Dasar Pesawat Telepon ... 7
2.2.1 Catu Daya Pesawat Telepon ... 7
2.2.2 Nada Dering (Ringing Tone)... 8
2.2.3 Duplex Coil... 9
2.3 Penerima/Dekoder DTMF MT8870 ... 10
2.4 Parallel Printer Port (LPT1) ... 13
2.5 Dioda dan Light Emiting Diode (LED) ... 15
2.5.1 Bahan Semikonduktor ... 15
2.5.3 Dioda Persambungan ... 16
2.5.4 Forward Bias dan Reverse Bias ... 17
2.5.5 Light Emiting Diode (LED) ... 18
2.6 Transistor dan Phototransistor ... 19
2.6.1 Transistor ... 19
2.6.2 Phototransistor... 21
2.7 Switching... 21
2.8 Microsoft Visual Basic 6.0... 22
2.8.1 Lingkungan Visual Basic ... 23
2.8.2 Teknologi ActiveX... 26
BAB 3 PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT ... 28
3.1 Diagram Blok Sistem ... 28
3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ... 29
3.2.1 Pengkondisi Sinyal Dering ... 30
3.2.2 Penerima/Dekoder DTMF MT8870 ... 31
3.2.3 Relay Pengangkat Telepon ... 32
3.2.4 Penggerak danRelay Beban ... 33
3.2.5 Pengawatan untuk Jalur Suara Masuk dan Keluar... 34
3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software)... 36
3.3.1 Diagram Alir (Flowchart)... 36
3.3.2 Perancangan Tampilan (Layout View)... 39
BAB 4 PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN ... 41
4.1 Pengujian Sistem ... 41
4.1.1 Pengujian Pengkondisi Sinyal Dering ... 41
4.1.2 Pengujian Dekoder DTMF ... 43
4.1.3 Pengujian Sinyal Suara ... 45
4.2 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan ... 46
4.2.1 Pengujian Sistem Pengontrolan ... 47
4.2.2 Pengujian Sistem Perekaman ... 48
BAB 5 PENUTUP ... 52
5.1 Kesimpulan ... 52
5.2 Saran ... 52
DAFTAR PUSTAKA ... 54
LAMPIRAN A. SKEMA RANGKAIAN LENGKAP ... 55
LAMPIRAN B. FOTO ALAT ... 56
LAMPIRAN C. LIST PROGRAM PENGGERAK ... 57
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Spektrum frekuensi nada DTMF ... 5
Gambar 2.2. Susunan kombinasi nada DTMF pada tombol ... 6
Gambar 2.3. Sinyal paduan 697 Hz dan 1209 Hz untuk tombol ‘1’ ... 7
Gambar 2.4. Pencatuan daya pesawat telepon sederhana ... 8
Gambar 2.5. Skema pesawat telepon DTMF ... 9
Gambar 2.6. Duplex Coil ... 9
Gambar 2.7. Konfigurasi pin IC MT8870 ... 10
Gambar 2.8. Diagram Fungsional MT8870 ... 11
Gambar 2.9. Diagram konektor DB-25 untuk LPT1... 14
Gambar 2.10. Simbol dioda persambungan ... 16
Gambar 2.11. Bias pada dioda... 17
Gambar 2.12. Simbol LED... 18
Gambar 2.13. Skema dan simbol transistor... 19
Gambar 2.14. Simbol Phototransistor... 21
Gambar 2.15. Rangkaian Switching ... 22
Gambar 3.1. Diagram blok sistem ... 28
Gambar 3.2. Rangkaian pengkondisi sinyal dering ... 30
Gambar 3.3. Rangkaian dekoder DTMF MT8870 ... 31
Gambar 3.4. Rangkaian penghubung jalur telepon ... 32
Gambar 3.5. Pengawatan saklar gagang pada telepon Panaphone ... 32
Gambar 3.6. Pemasangan relay untuk sistem pengangkatan telepon ... 33
Gambar 3.7. Rangkaian penggerak dan relay beban lampu ... 34
Gambar 3.8. Pengawatan untuk jalur suara ... 35
Gambar 3.9. Diagram alir program penggerak ... 37
Gambar 3.10. Tampilan Program ... 39
Gambar 3.11. Tampilan form About ... 40
Gambar 4.1. Rangkaian penguji sinyal dering ... 42
Gambar 4.3. Pengujian dekoder DTMF ... 44
Gambar 4.4. Pengujian Data Dekoder ... 44
Gambar 4.5. Pengujian sinyal suara ... 45
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1. Kode yang dihasilkan MT8870 terhadap nada tombol ... 12 Tabel 2.2. Konfigurasi Pin Konektor port paralel ... 14 Tabel 4.1. Tegangan keluaran penguji sinyal dering terhadap
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Listrik merupakan salah satu kebutuhan utama di saat ini. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya alat bantu pekerjaan manusia yang menggunakan listrik, sehingga hampir semua kegiatan manusia bergantung kepada listrik. Peralatan listrik itu sendiri sangat beragam bentuk dan fungsinya. Salah satu faktor yang menyebabkan semakin beragamnya peralatan listrik yang ada saat ini diakibatkan oleh kemajuan elektronika yang sangat pesat. Hampir semua peralatan listrik mempunyai sistem elektronika di dalamnya, sehingga dapat dikatakan listrik hampir tidak dapat dipisahkan dari elektronika. Sistem elektronika ini antara lain berfungsi sebagai pengontrol.
Mengontrol suatu peralatan listrik dapat dilakukan dari jarak dekat atau jarak jauh, tergantung dari tujuan dan fungsinya. Pengontrolan jarak dekat yang paling sederhana adalah dengan mematikan atau menghidupkan peralatan listrik menggunakan saklar mekanik, hal ini telah umum digunakan dalam instalasi listrik.
Lampu merupakan alat listrik yang sudah sangat umum, akan tetapi tidak umum bila lampu menyala atau mati di saat yang tidak tepat. Misalnya lampu masih menyala pada siang hari atau belum menyala pada malam hari. Mematikan dan menghidupkan lampu cukup dengan menggunakan saklar biasa, tetapi lain halnya jika seseorang tidak berada di tempat, misalnya ketika sedang bepergian. Untuk itu diperlukan suatu sistem yang dapat digunakan untuk mematikan dan menghidupkan lampu listrik dari jarak jauh.
Dengan alasan tersebut, penulis hendak merancang suatu alat kontrol lampu listrik jarak jauh melalui jalur telepon berbasis komputer, sistem ini juga akan dilengkapi dengan program penjawab telepon yang akan merekam setiap pesan masuk yang tidak terjawab.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut di atas, untuk dapat membuat suatu sistem yang mampu mengontrol peralatan listrik dari jarak jauh dengan menggunakan jalur telepon, masalah yang harus ditemukan solusinya adalah: a. Merancang pengkondisi sinyal dering untuk mendeteksi adanya panggilan. b. Merancang sistem pengangkat telepon untuk menerima telepon secara
otomatis.
c. Membuat dekoder yang dapat mengkodekan nada DTMF (Dual Tone Multi
Frequency) ke dalam data 4 bit.
d. Merancang rangkaian penggerak untuk pensaklaran lampu.
e. Membuat program penggerak, termasuk program penjawab dan perekam telepon.
1.3 Tujuan
Perancangan ini bertujuan untuk merealisasikan suatu alat yang dapat menghidupkan dan mematikan lampu listrik dari jarak jauh melalui jalur telepon, mengangkat dan menjawab telepon secara otomatis, serta dapat merekam pesan yang masuk berbasiskan komputer.
1.4 Metodologi Penelitian
1. Studi literatur
Tahapan ini mempelajari dasar teori yang menunjang, yaitu dasar teori tentang nada DTMF, dekoder nada DTMF, pesawat telepon, port LPT1, serta teori dasar komponen-komponen yang digunakan.
2. Perancangan perangkat keras dan perangkat lunak
Pada tahapan ini dirancang masing-masing blok pembangun sistem, pengujian pada project board. Perangkat lunak dirancang dengan menggunakan Microsoft Visual Basic 6.0.
3. Pembuatan alat
Tahapan ini meliputi tata letak komponen, dilanjutkan dengan membangun sistem secara keseluruhan pada Printed Circuit Board (PCB), setelah sebelumnya diuji pada papan project board.
4. Pengujian alat
Pengujian dilakukan per sub sistem, meliputi pengujian pendeteksi nada dering, dekoder DTMF, serta penggerak relay beban lampu. Kemudian dilanjutkan dengan menguji sistem secara keseluruhan dengan menggunakan perangkat lunak yang telah dibuat.
1.5 Sistematika Penulisan Laporan
Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir ini terdiri atas beberapa bagian yang terangkum ke dalam lima bab, yaitu sebagai berikut:
BAB 1 PENDAHULUAN
Pendahuluan berisikan latar belakang, rumusan masalah, tujuan, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan laporan.
BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN
BAB 3 PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT
Bagian ini membahas perancangan sistem yang dibuat secara umum, terdiri atas diagram blok sistem, perancangan hardware (perangkat keras), dan perancangan software (perangkat lunak).
BAB 4 PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Pada bagian ini akan dijelaskan langkah-langkah pengujian sistem yang telah selesai dibuat, baik pengujian per bagian maupun pengujian secara keseluruhan.
BAB 5 PENUTUP
685 756 837 925
2 dB
709 784 887 957
697 770 852 941 1189 1229 1314 1358 1453 1501 1607 1659
a b c d
f (Hz) Amplitudo
Group nada rendah
Group nada tinggi BAB 2
TINJAUAN KEPUSTAKAAN
2.1 Dual Tone Multi Frequency (DTMF)
Suatu metode tradisional untuk melakukan pemanggilan telepon adalah dengan memutar piringan angka guna mengirimkan sederetan pulsa ke sentral telepon. Sentral akan mengenali deretan pulsa ini sebagai nomor telepon yang akan dituju, kemudian sentral akan mengirimkan sinyal dering ke telepon tujuan tersebut. Cara ini tidak saja lambat, tetapi pulsa tersebut akan mengalami banyak distorsi pada saluran yang cukup panjang.
Metode yang dipakai saat ini memanfaatkan kombinasi nada untuk mengkodekan nomor tujuan. Nada ini dikenal dengan Dual Tone Multi Frequency
(DTMF). DTMF merupakan penjumlahan dari dua kelompok nada, yakni kelompok nada rendah dengan frekuensi 697-941 Hz dan kelompok nada tinggi dengan frekuensi 1209-1633 Hz. Masing-masing kelompok mempunyai empat nada tunggal, nada-nada tungggal ini dipilih sedemikian rupa, sehingga frekuensi harmonik yang mungkin timbul tidak akan mengganggu frekuensi lainnya. Spektrum frekuensi nada DTMF diperlihatkan pada Gambar 2.1 berikut ini.
Gambar 2.1. Spektrum frekuensi nada DTMF (MITEL 1997)
1 2 3 A
Keterangan : Tombol A, B, C, dan D tidak tersedia pada keypad telepon standar, dan hanya digunakan untuk keperluan khusus.
697 Hz akan mempunyai pita frekuensi dari 685 Hz sampai 709 Hz. Pita frekuensi a, b, c, dan d pada Gambar 2.1 merupakan frekuensi harmonik kedua dari kelompok nada rendah yang mungkin timbul, pita frekuensi a, b, c, dan d tidak akan mengganggu pita frekuensi kelompok nada tinggi karena letaknya di luar pita frekuensi nada tinggi.
Kelompok nada tinggi mempunyai penguatan sebesar 2 dB dari kelompok nada rendah. Hal ini disebabkan kelompok nada tinggi lebih mudah mengalami pelemahan di sepanjang jalur telepon dibandingkan dengan kelompok nada rendah, sehingga penguatan ini akan mengimbangi pelemahan yang terjadi.
Penjumlahan dari dua kelompok nada DTMF menghasilkan 16 kombinasi nada. Kombinasi ini mewakili karakter 0-9, *, #, serta karakter tambahan A, B, C, dan D seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.2 berikut ini (MITEL 1997).
Gambar 2.2. Susunan kombinasi nada DTMF pada tombol (MITEL 1997)
Amplitudo
Waktu
Gambar 2.3. Sinyal paduan 697 Hz dan 1209 Hz untuk tombol ‘1’ (Paul 2004)
2.2 Teori Dasar Pesawat Telepon
Pesawar telepon merupakan pesawat komunikasi full-duplex, artinya komunikasi yang dapat melayani dua pembicaraan sekaligus dalam waktu yang bersamaan. Prinsip dari pesawat telepon adalah mengubah gelombang suara menjadi gelombang listrik yang dilakukan oleh mikrofon, dan mengirimkan gelombang listrik tadi ke penerima, untuk kemudian diubah menjadi gelombang suara lagi yang dilakukan oleh speaker.
2.2.1 Catu Daya Pesawat Telepon
5H 5H
200
200
-48VDC 2uF 2uF
Audio
TIP
RING Hook Switch
Speaker MIC
Jalur Telepon
Gambar 2.4. Pencatuan daya pesawat telepon sederhana. (Engdahl 1998)
Saat on-hook (gagang tertutup), antara TIP dan RING terdapat beda tegangan sebesar 48V. Pada saat off-hook (gagang diangkat), terjadi hubungan tertutup dan arus akan mengalir. Adanya pembebanan pada pesawat telepon mengakibatkan tegangan jatuh. Beda tegangan antara TIP dan RING saat off-hook
berkisar 4-8 volt, ini merupakan tegangan normal agar pesawat telepon dapat bekerja (Engdahl 1998).
2.2.2 Nada Dering (Ringing Tone)
Untuk mengetahui adanya panggilan, sentral telepon mengirimkan sinyal dering melalui jalur telepon. Sinyal ini berupa arus bolak-balik (AC) dengan tegangan 40 – 150 volt, dengan frekuensi 20 – 40 Hz. Sinyal dikirim tiap 2 dan 4 detik. Nada dering hanya dikirim saat telepon dalam keadaan on-hook. Gambar 2.5 menunjukkan skema pesawat telepon yang telah disederhanakan (Engdahl 2000).
Ringer (pendering) dipasang sebelum saklar gagang, jadi ringer selalu
Speaker MIC
a
b c Phone line
tertutup pada jalur telepon, sentral mendeteksi loop tertutup ini dan mematikan sinyal dering serta menghubungkan telepon ke telepon pemanggil (Brain 2002).
Gambar 2.5. Skema pesawat telepon DTMF (Brain 2002)
2.2.3 Duplex Coil
Duplex coil merupakan kumparan yang mengizinkan sinyal-sinyal
mikrofon dan speaker melalui jalur yang sama tanpa saling mengganggu. Tanpa
duplex coil diperlukan empat jalur untuk satu telepon, masing-masing dua untuk
jalur mikrofon dan speaker. Gambar 2.6 berikut ini memperlihatkan skema pemasangan speaker dan mikrofon pada duplex coil.
Gambar 2.6. Duplex Coil (Simanjuntak 1993)
1
melewati belitan a dan b dengan seragam tetapi berbeda fase 1800 satu sama lain
terhadap tap tengah, belitan c menerima induksi arus mikrofon dari belitan a dan b, tetapi karena a dan b berbedafase1800 induksi pada c akan saling meniadakan,
sehingga tidak ada arus yang mengalir pada belitan c.
Jika sinyal suara dari telepon pengirim masuk, sinyal ini melewati belitan a dan b dengan seragam, tetapi pada tap tengah sinyal ini berbeda fase 1800 satu
sama lain sehingga tidak ada arus yang masuk ke mikrofon. Sedangkan pada belitan c timbul arus induksi akibat sinyal yang mengalir melalui belitan a dan b.
Duplex coil saat ini banyak digantikan dengan penggeser fase elektronik yang
berfungsi sama (Simanjuntak 1993).
2.3 Penerima/Dekoder DTMF MT8870
Dekoder DTMF mempunyai fungsi mengkodekan nada DTMF menjadi logika biner 4 bit. Fungsinya merupakan kebalikan dari generator nada DTMF yang mengkodekan keenambelas tombol dalam enambelas pasang nada. Dekoder ini memeriksa nada yang masuk dan mengubahnya menjadi logika biner.
IC (Integrated Circuit) dekoder DTMF MT8870 merupakan produk dari
MITEL. IC ini dikemas dalam bentuk DIP (Dual In-line Package) 18 pin. Gambar 2.7 menunjukkan konfigurasi pin pada IC MT8870.
Bias menjadi komponen nada tunggalnya dan kemudian diubah menjadi kode logika. Pemecahan nada gabungan menjadi nada tunggal dapat memakai sekumpulan
Band Pass Filter (BPF), yaitu filter yang hanya melewatkan frekuensi-frekuensi
tertentu. Dekoder DTMF generasi awal memakai filter LC , filter aktif, serta teknik Phase Locked Loop (PLL) untuk mendekodekan nada DTMF ini.
Dekoder DTMF Generasi kedua menggunakan teknologi CMOS
(Common Metal Oxide Semiconductor) untuk mengkodekan masing-masing nada
yang sebelumnya telah dipisahkan oleh BPF analog. Dekoder DTMF generasi ketiga menggunakan teknologi Thick Film Hybrid yang menempatkan BPF analog aktif dan CMOS dalam satu kemasan. Dekoder generasi keempat ditandai dengan diterapkannya teknologi filter switched capacitor, teknologi inilah yang masih dipakai hingga sekarang.
Pada awalnya penerima DTMF memakai filter dan dekoder yang terpisah, sehingga dua IC harus digunakan untuk mendekodekan nada DTMF menjadi kode digital. MT8870 adalah penerima DTMF yang mengintegrasikan filter dan dekoder dalam satu kemasan tunggal. Filter analog sudah sepenuhnya digantikan oleh filter switched capacitor dari bahan silikon. Gambar 2.8 memperlihatkan diagram fungsional dari MT8870.
Sinyal masukan diambil langsung dari jalur telepon setelah melewati kapasitor coupling. Op-amp internal merupakan buffer bagi sinyal masukan, selain alasan fleksibelitas karena penguatan dapat diatur. Tahapan selanjutnya adalah mencegah frekuensi harmonik yang mungkin muncul dengan Low Pass
Filter (LPF). Frekuensi nada panggilan 350 dan 440 Hz ditolak pada tahapan ke
tiga. Dua buah BPF membagi nada komposit menjadi komponen kelompok nada atas dan kelompok nada bawah. Komparator mengubah gelombang sinus menjadi gelombang segi empat. Gelombang segi empat ini diteruskan ke rangkaian pendeteksi digital yang akan menghitung periode rata-rata dari dua gelombang segi empat yang masuk. Sebagai detak referensi, rangkaian ini memerlukan osilator eksternal yang dapat diperoleh dengan sebuah kristal 3,579 MHz. Konverter akan mengubah keluaran pendeteksi digital menjadi kode biner 4 bit dari 0000 hingga 1111 yang mewakili keenambelas tombol. Data biner ini dikeluarkan pada terminal Q1-Q4. Tabel 2.1 memperlihatkan kode biner yang dihasilkan oleh MT8870 terhadap nada tombol.
TOE mengizinkan Q1-Q4 untuk mengeluarkan data apabila TOE diberi logika tinggi. Pemberian logika rendah pada TOE mengakibatkan Q1-Q4 memiliki impedansi tinggi (Z), ini artinya TOE merupakan Enabled keluaran.
Steering Logic diperlukan untuk mengatur pewaktuan dan pengendalian sinyal
yang dikodekan, seperti mendeteksi apakah sinyal sahih atau tidak. Lembaran data pada lampiran menerangkan secara lengkap tentang hal ini (MITEL 1997).
2.4 Parallel Printer Port (LPT1)
IBM-PC menyertakan tiga adaptor antarmuka dalam produknya, termasuk di dalamnya Parallel Printer Port untuk jenis mikrokomputer PC/XT/AT, port ini disebut dengan LPT1. LPT1 dirancang khusus untuk printer yang menggunakan antarmuka port paralel. Bukan hanya itu, LPT1 dapat digunakan sebagai jalur I/O umum untuk devais atau aplikasi yang kompatibel dengannya (Harries 1998).
Standar lama LPT1 yang dikeluarkan tahun 1981 mempunyai tiga mode
operasi, yaitu mode Centronics (kompatibilitas), mode Nibble, dan mode Byte. Standar baru yang dikeluarkan tahun 1994 tetap mempertahankan ketiga mode di atas dengan tambahan dua mode, yaitu mode EPP (Enhanced Parallel Port) dan
mode ECP (Extended Capability Port). Mode kompatibilitas digunakan untuk transfer data dari komputer ke printer dengan handshaking, EPP dan ECP dapat meningkatkan kecepatan pengaturan handshaking tersebut. Mode Nibble
merupakan mode menerima data 4 bit dari devais lain ke komputer. Sedangkan
mode Byte menggunaakan fitur bidirectional parallel untuk menerima 1 byte (8 bit) data dari devais lain ke komputer.
IEEE 1284 merupakan standar yang menentukan tiga konektor berbeda yang digunakan pada port paralel. 1284 tipe A adalah konektor DB-25, yaitu konektor 25 pin yang umum dipakai untuk LPT1. 1284 tipe B adalah konektor
Centronics, merupakan konektor 36 pin yang umum ditemukan pada printer. 1284
1
Tabel 2.2. Konfigurasi Pin Konektor port paralel (Budiharto 2004)
Pin DB25
Pin
Centronics Signal Arah I/O Register Invert
1 1 nStrobe In/Out Control Yes
2 2 Data 0 Out Data
10 10 nAck In Status
11 11 Busy In Status Yes
12 12 Paper-Out/End In Status
13 13 Select In Status
14 14 nAuto-Linefeed In/Out Control Yes
15 32 nError/nFault In Status
16 31 nInitialize In/Out Control
17 36 nSelect-Printer/In In/Out Control Yes
18-25 19-30 Ground Gnd
-Gambar 2.9. Diagram konektor DB-25 untuk LPT1 (Harries 1996)
diperkenalkan sejak munculnya port paralel pada kartu video, namun kemudian alamat ini tidak pernah digunakan lagi. Alamat yang umumnya digunakan saat ini adalah 378H sebagai alamat port printer dan 278H untuk alamat port paralel lainnya (Budiharto 2004).
2.5 Dioda dan Light Emitting Diode (LED)
Komponen elektronika yang hanya mengizinkan arus mengalir pada satu arah disebut dioda. Dioda dipergunakan secara luas untuk penyearah tegangan bolak-balik (AC) ke tegangan searah (DC).
LED merupakan dioda pemancar cahaya, yaitu komponen semikonduktor yang akan mengeluarkan energi cahaya bila dikenakan bias maju kepadanya. LED masih memiliki sifat umum dioda, tetapi dengan fungsi yang berbeda. Berikut akan dijelaskan teori dasar pembentukan dioda dan LED.
2.5.1 Bahan Semikonduktor
Semikonduktor merupakan bahan yang tidak bisa digolongkan ke dalam bahan isolator juga tidak dapat digolongkan ke dalam bahan konduktor. Contoh bahan semikonduktor adalah atom silikon dan germanium. Atom silikon dan germanium murni memiliki empat elektron valensi. Pada suhu nol mutlak, elektron valensi tidak memperoleh energi untuk melepaskan diri menjadi elektron bebas. Semakin naik suhu atom, semakin banyak energi yang diperoleh atom untuk melepaskan elektron valensi menjadi elektron bebas. Tetapi pada suhu ruangan sekalipun atom silikon hanya mempunyai sedikit elektron bebas, keadaan ini membuat silikon bukan isolator yang baik dan bukan konduktor yang baik. Dengan alasan itu, silikon dan germanium disebut semikonduktor.
2.5.2 Semikonduktor tipe-N dan tipe-P
+ semikonduktor seperti ini disebut dengan semikonduktor tipe-N (tipe negatif).
Hole adalah suatu kekosongan elektron pada suatu lintasan atom. Hole
terjadi apabila sebuah elektron meninggalkan lintasannya menjadi elektron bebas. Silikon murni pada suhu ruangan juga tidak menghasilkan banyak hole. Cara untuk menambah jumlah hole adalah dengan membuat kekurangan pasangan elektron valensi dalam ikatan kovalennya. Suatu atom donor dengan tiga elektron valensi ditambahkan untuk membuat ikatan kovalen kekurangan satu elektron. Hal ini membuat bahan semikonduktor memiliki banyak hole. Semikonduktor ini disebut dengan semikonduktor tipe-P (tipe positif).
2.5.3 Dioda Persambungan
Komponen baru terbentuk apabila separuh semikonduktor tipe-P dan separuh semikonduktor tipe-N menyatu dalam sebuah kristal. Persambungan atau
junction adalah daerah pertemuan tipe-P dan tipe-N. Kristal P-N seperti ini
dinamakan dioda. Gambar 2.10 (a) adalah diagram dioda persambungan, sedangkan Gambar 2.10 (b) merupakan simbol umum dioda persambungan.
Gambar 2.10. Simbol dioda persambungan (a) Diagram dioda persambungan. (b) Simbol dioda persambungan (Malvino 1994)
+
negatif. Satu elektron bebas yang berdifusi akan menciptakan sepasang ion. Pada Gambar ion ditandai dengan lingkaran bermuatan.
Depletion layer (lapisan kosong) tercipta akibat ion positif dan negatif
memenuhi daerah persambungan. Lapisan ini mengosongkan daerah sekitar persambungan dari elektron bebas dan hole. Beda potensial pada lapisan kosong disebut potential barrier. Pada suhu kamar potential barrier adalah sekitar 0,7 V untuk dioda silikon dan 0,3 V untuk dioda germanium (Malvino 1994).
2.5.4 Forward Bias dan Reverse Bias
Dioda yang diberi sumber tegangan pada kedua kutubnya dinamakan dioda yang dibias. Forward bias (bias maju) terjadi apabila kutub N dioda dikenai tegangan negatif dan kutub P dikenai tegangan positif, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.11 (a). Reverse bias (bias mundur) terjadi apabila kutub N dikenai tegangan positif dan kutub P dikenai tegangan negatif, Gambar 2.11 (b) menunjukkan skema dioda pada bias mundur.
Gambar 2.11. Bias pada dioda
(a) Dioda dalam forward bias (b) Dioda dalam reverse bias (Malvino 1994)
Katoda Anoda
bergerak menjauhi junction ke arah terminal negatif. Akibatnya lapisan kosong menjadi semakin lebar. Pelebaran lapisan kosong akan terhenti saat potensial lapisan kosong sama dengan potensial sumber. Akibat pelebaran lapisan kosong, hampir tidak ada arus yang melewati dioda. Fungsi ini menjadikan dioda sebagai penghantar satu arah, yaitu saat dioda dalam keadaan bias maju (Malvino 1994).
2.5.5 Light Emiting Diode (LED)
Elektron bebas pada dioda memiliki tingkat energi yang lebih tinggi dibanding hole. Saat bias maju, elektron bebas melintasi junction dan jatuh ke
hole. Saat itu elektron jatuh dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah, dalam proses ini suatu energi dilepas oleh elektron tersebut dalam bentuk panas dan cahaya. Silikon dan germanium merupakan bahan tidak tembus cahaya, sehingga dioda dengan bahan ini tidak dapat memperlihatkan efek pemancaran cahaya. Dengan menggunakan unsur lain seperti galium, arsen, dan fosfor, dioda dapat memancarkan cahaya merah, hijau, kuning, biru, jingga, atau inframerah (tak tampak). Dioda jenis ini dinamakan Light Emiting Diode (LED), atau dioda pemancar cahaya. Gambar 2.12 berikut ini memperlihatkan simbol LED.
Gambar 2.12. Simbol LED (Malvino 1994)
p n n
b
c e
n p
p
b
c
e b
b
c c
e e
(a) (b)
2.6 Transistor dan Phototransistor
Transistor merupakan komponen aktif yang dapat menguatkan tegangan dan arus, transistor menggantikan tabung-tabung hampa yang digunakan secara luas sejak tahun 1951. Phototransistor adalah transistor yang sensitif terhadap cahaya. Digunakan secara luas untuk sensor cahaya, optocoupler (gabungan LED
dan phototransistor), dan lain sebagainya.
2.6.1 Transistor
Transistor dapat diandaikan suatu gabungan dari dua buah dioda dalam satu kristal. Sebuah transistor NPN (negatif-positif-negatif) terdiri atas dua semikonduktor tipe-N dan sebuah semikonduktor tipe-P berada diantaranya. Gambar 2.13 (a )dan (b) masing-masing menunjukkan diagram transistor dan simbol transistor. Transistor PNP (positif-negatif-positif) merupakan komplemen dari transistor NPN, berfungsi sama tetapi dalam penggunaannya dibias terbalik.
Gambar 2.13. Skema dan simbol transistor (a) Skema transistor NPN dan PNP (b) Simbol transistor NPN dan PNP (Malvino 1994)
kolektor. Kolektor (c) mempunyai tingkat dopping menengah, diantara tingkat
dopping basis dan emitor.
Kolektor merupakan bagian terbesar dari tiga bagian tersebut, sebab kolektor harus mendisipasikan panas lebih banyak dibanding emitor dan basis. Dalam pemakaian, dioda e-b dibias maju dan dioda c-e dibias mundur. Seharusnya tidak ada arus yang mengalir pada dioda c-e, tetapi emitor menginjeksikan elektronnya ke basis. Basis yang penuh dengan elektron hasil injeksi emitor terdifusi ke lapisan pengosongan kolektor. Pada lapisan ini, elektron bebas didorong oleh medan lapisan pengosongan ke dalam daerah kolektor. Akhirnya elektron ini dapat mengalir ke kawat luar kembali ke sumber tegangan. Besarnya arus yang mengalir pada emitor kira-kira sama dengan besar arus yang mengalir ke kolektor. Tepatnya, arus kolektor merupakan penjumlahan arus emitor dengan arus basis.
Hampir semua transistor, kurang dari 5% dari elektron yang diinjeksikan emitor berekombinasi dengan lubang basis untuk menghasilkan arus basis. Hubungan antara arus basis (IB) dengan arus kolektor (IC) disebut dengan beta dc
(βdc). βdc merupakan hasil bagi arus kolektor dengan arus basis. Karena itu, βdc
transistor lebih besar dari 20, biasanya antara 50 sampai 100, beberapa transistor mempunyai βdc = 1000. Notasi βdc sering ditulis hFE pada data-sheet. βdc
menunjukkan seberapa besar penguatan transistor tersebut.
Kenaikan arus pada basis menyebabkan kenaikan arus pada kolektor, perbandingan arus basis dan kolektor telah dinyatakan di atas dengan βdc. Ini
(a) (b)
2.6.2 Phototransistor
Sebuah transistor dengan basis dibiarkan terbuka sementara kolektor dibias mundur dan emitor dibias maju, mempunyai arus kolektor yang sangat kecil. Arus ini dihasilkan oleh pembawa arus bocor permukaan dan pembawa minoritas (hole pada tipe-P dan elektron pada tipe-N). Dengan membuka sedikit sambungan (junction) kolektor untuk diberi cahaya, dapat dibuat sebuah
phototransistor. Gambar 2.14 merupakan simbol dari phototransistor.
Gambar 2.14. Simbol Phototransistor
(a) Phototransistor dengan hubungan basis (b) Phototransistor dengan basis terbuka (Malvino 1994)
Arus kecil pada kolektor yang dihasilkan oleh pembawa minoritas menghasilkan arus balik pada basis (IR). Arus balik ini berfungsi sebagai suatu
sumber arus diantara kolektor dan basis. Penghubung basis yang terbuka (Gambar 2.14 b) membuat semua arus balik diperkuat. Arus yang diperkuat mengalir pada kolektor, yang disebut arus kolektor (ICEO). Arus kolektor ini merupakan hasil kali
dari βdc dengan IR. Intensitas cahaya mempengaruhi harga IR. Semakin tinggi
intensitas cahaya yang jatuh ke persambungan, semakin besar harga IR, sehingga
ICEO juga bertambah. Sifat ini membuat phototransistor digunakan sebagai sensor
cahaya yang peka (Malvino 1994).
2.7 Switching
Switching atau pensaklaran diperlukan untuk menyesuaikan tegangan
R 4,7k Rel ay
NO NC
Transistor C9013
B eban lampu pijar 220V Fasa
Netral
Tegangan jala-jala 220V V cc
Input logika TTL
tegangan jala-jala. Beban yang akan dikontrol bekerja pada tegangan jala-jala, sebesar 220 volt, sedangkan tegangan logika TTL hanya berkisar dari 0-5 volt. Untuk itu diperlukan relay, yaitu saklar yang digerakkan oleh tegangan. Relay
terdiri atas elektromagnetik dan saklar. Apabila elektromagnetik diaktifkan oleh tegangan, saklar NO (normally open) akan terhubung dan saklar NC (normally
closed) akan terputus. Tegangan kerja relay berkisar pada 5-24 volt, tergantung
dari jenisnya.
Relay seharusnya tidak dihubungkan langsung dengan LPT1, sebab arus
keluaran dari TTL tidak akan cukup untuk menggerakkan elektromagnetik pada
relay. Untuk itu digunakan transistor sebagai buffer, transistor akan menghasilkan
arus kerja relay yang berkisar pada 100 mA, dibandingkan dengan arus keluaran TTL yang hanya berkisar pada 3 mA pada logika high. Transistor juga difungsikan sebagai saklar, yang beroperasi pada titik kerja saturasi. Gambar 2.15 memperlihatkan rangkaian switching (Engdahl 1996).
Gambar 2.15. Rangkaian Switching (Engdahl 1996)
2.8 Microsoft Visual Basic 6.0
All-purpose Simbolic Code). Berbeda dari BASIC yang berbasis DOS (Disk
Operating System), Visual Basic berjalan diatas Microsoft Windows. Tanpa
menghilangkan sintaks-sintaks yang umum dipakai pada BASIC, Visual Basic disempurnakan dengan menambah kaidah-kaidah pemrograman yang cukup handal.
Microsoft Visual Basic 6.0 mempunyai beberapa versi, versi yang berada di pasaran saat ini diantaranya:
a. Standard Edition / Learning Edition
Ini adalah versi standar yang sudah mencakup berbagai dasar dari Visual Basic 6.0 untuk mengembangkan aplikasi.
b. Professional Edition
Versi ini memberikan berbagai sarana ekstra yang dibutuhkan oleh
programmer profesional. Seperti kontrol-kontrol tambahan, dukungan untuk
pemrograman internet, kompiler untuk membuat file Help, serta sarana untuk mengembangkan database dengan lebih baik.
c. Enterprise Edition
Versi ini dikhususkan untuk para programmer yang ingin mengembangkan aplikasi remote computing atau client/server. Versi ini biasanya digunakan untuk membuat aplikasi pada jaringan.
2.8.1 Lingkungan Visual Basic
Visual Basic dari Microsoft memiliki tampilan yang mirip dengan tampilan bahasa pemrograman visual lainnya, seperti Visual C++, Visual FoxPro, Microsoft Acces, dan lain sebagainya. Lingkungan kerja Visual Basic memiliki bagian-bagian utama, yaitu:
1. Control Menu.
Control Menu merupakan menu yang memanipulasi ukuran jendela tampilan
2. Menu
Menu berisi semua perintah Visual Basic. Isi menu ini merupakan perintah umum yang terdapat pada hampir semua aplikasi Windows.
3. Toolbar
Toolbar merupakan jendela yang berisi banyak icon yang masing-masing
mewakili perintah tertentu. Toolbar khusus untuk Visual Basic ini tidak terdapat pada semua aplikasi Windows.
4. Form Windows
Forms merupakan daerah kerja utama tempat melaksanakan rancangan
program visual. Di sini tempat meletakkan semua objek interaktif, dan merupakan interface visual pemrogram dengan komputer.
5. ToolBox
Toolbox merupakan jendela yang berisi semua objek atau kontrol yang
diperlukan dalam membangun sebuah aplikasi. Lewat toolbox inilah pengguna berinteraksi dengan komputer, semua komponen kontrol nantinya diletakkan pada form windows.
6. Project Explorer
Project Explorer mengandung semua file pada aplikasi Visual Basic. File ini
dalam bentuk proyek, yaitu keseluruhan file Visual Basic yang berisi rancangan form, modul, class, dan lain sebagainya.
7. Properties Windows
Properties mengandung semua informasi mengenai objek yang terdapat pada
aplikasi Visual Basic yang sedang dibuat. Pengaturan objek dapat diperluas melalui properties-nya, pengaturan objek seperti mengubah warna, nama, ukuran, dan lain sebagainya dapat dilakukan di sini.
8. Layout Windows
Layout adalah tampilan yang menunjukkan preview suatu aplikasi yang sedang
9. Code Windows
Code Windows merupakan salah satu bagian yang penting dalam pemrograman
Visual Basic, semua perintah yang diberikan ke objek ditulis pada jendela ini. Tanpa ada perintah yang ditulis, suatu objek tidak akan melakukan apa-apa pada saat dijalankan.
Pada Toolbox terdapat kumpulan semua objek pembangun aplikasi, objek dapat dipilih sesuai dengan rancangan yang diinginkan. Objek ini berkaitan satu dengan lainnya melalui Code Windows. Objek yang sering digunakan dalam pemrograman Visual Basic diantaranya:
a. Command Button
Command button merupakan icon tombol, sesuai dengan namanya, fungsinya
adalah untuk memberikan perintah tertentu pada aplikasi atau objek lainnya apabila tombol itu ditekan oleh mouse. Untuk berhubungan dengan objek atau aplikasi lain, terlebih dahulu diberikan kode perintah yang sesuai pada jendela kode.
b. Label
Label merupakan teks yang ditampilkan pada Form. Ukuran, warna, atau
jenis huruf teks Label dapat diubah pada jendela properti. Fungsi Label tidak hanya untuk menuliskan teks pada Form, lebih dari itu digunakan sebagai teks variabel, Label akan menampilkan hasil perintah dalam bentuk teks dari objek yang berhubungan dengannya.
c. TextBox
Textbox merupakan suatu input string, dapat berupa angka atau huruf.
Textbox dapat dihubungkan ke objek yang akan melaksanakan tugasnya
sesuai dengan input yang diberikan padanya. Selain itu Textbox dapat menampilkan hasil perintah objek lain dalam bentuk teks.
d. ComboBox
Combo Box merupakan komponen kontrol yang menampilkan daftar input
secara kombo. Combobox dapat bersifat fixed (tetap), artinya daftar input
juga dapat bersifat variable (berubah), artinya daftar input dapat ditambah pada saat program sedang berjalan tanpa menghilangkan daftar input yang sudah ada. Fixed atau variable suatu Combobox diatur pada propertinya.
e. Timer
Timer digunakan apabila suatu perintah ingin dilaksanakan berulang-ulang.
Waktu tunda pengulangan perintah dapat diatur pada properti Timer. Perintah yang ingin diulang dihubungkan dengan Timer, dimulai dengan pengaktifan timer yang menandai pengulangan dimulai, aplikasi tersebut akan diulang sampai Timer dinonaktifkan oleh satu perintah lain. Fungsi Timer sangat penting untuk mengambil suatu data yang realtime atau data yang berubah sepanjang waktu (Kurniadi 2000).
2.8.2 Teknologi ActiveX
Sebuah program besar seperti program multimedia, idealnya harus terdiri atas beberapa modul. Modul-modul ini harus hidup pada program lain, misalnya program game membutuhkan modul untuk memutar film dan suara. Modul ini harus dibuat sedemikian rupa sehingga dapat dipakai untuk aplikasi game lainnya. Penukaran teknologi seperti ini akan menjadi lebih mudah dan praktis, daripada harus membuat sendiri modul terpisah untuk setiap aplikasi yang mungkin diselesaikan dalam waktu yang relatif lama.
ActiveX diciptakan atas dasar ide ini. ActiveX adalah sebuah modul yang memiliki sub-sub yang dapat diakses program lain. Program itu nantinya yang akan mengatur jalannya ActiveX. Sebuah aplikasi untuk memainkan suara misalnya, memerlukan ActiveX untuk memainkan suara dengan sub-subnya yaitu
Play, Stop, Pause, Record dan lainnya.
Selain itu, ActiveX juga mempunyai atribut, yaitu sebuah variabel string
ActiveX dibagi menjadi dua bagian, yaitu ActiveX yang memiliki user
interface dan yang tidak. ActiveX yang memiliki user interface memiliki
kontrol-kontrol seperti tombol, teks, dan lainnya. Contohnya seperti ActiveX Multi Media
Control yang memiliki tombol Play, Stop, Pause, Record, Save dan lain
sebagainya.
PESAWAT
Gambar 3.1. Diagram blok sistem
tinggi ke terminal C3 untuk mengaktifkan relay penghubung jalur yang akan menghubungkan dekoder DTMF dan relay tukar dengan jalur telepon, serta meng-enable keluaran dekoder DTMF. Pada saat ini, program komputer akan memberitahu penelepon bahwa ia terhubung ke perekam dan dapat segera meninggalkan pesannya.
Untuk melakukan pengontrolan lampu, penelepon harus memasukkan
password pada keypad di pesawat teleponnya pada saat telepon penerima telah
diangkat. Jika password benar maka akan terdengar nada tertentu yang menunjukkan penelepon telah terhubung ke sistem penggontrol lampu. Pada saat ini penelepon dapat menghidupkan atau mematikan lampu tertentu. Jika ingin menghidupkan lampu tertentu, penelepon harus menekan tombol bintang disertai nomor lampu yang dituju. Jika ingin mematikan lampu tertentu, penelepon harus menekan tombol pagar disertai nomor lampu yang dituju. Sebagai contoh jika ingin menghidupkan lampu 2, penelepon harus menekan tombol * dan tombol 2.
Sinyal dari dekoder DTMF yang terdiri atas 4 bit data dimasukkan ke terminal S4...S7. Sinyal untuk menghidupkan/mematikan lampu sebanyak 8 bit dikeluarkan lewat terminal D0...D7. Sinyal data ini dihubungkan ke penggerak
relay sebelum dapat mengontrol lampu. Sinyal-sinyal suara, baik untuk dikirim
maupun diterima dihubungkan melalui line-out dan line-in pada terminal kartu suara komputer. Sinyal suara ini diambil langsung dari jalur telepon. Untuk menghindari feedback yang tidak diinginkan, sinyal suara yang masuk dan keluar diatur bergantian melalui relay yang dikontrol komputer melalui terminal C1 LPT1. Speaker aktif digunakan untuk memonitor suara dan mendengarkan hasil rekaman. Layout view merupakan tampilan dimana pengguna dapat berinteraksi dengan sistem secara langsung, misalnya memutar rekaman, mematikan atau menghidupkan lampu secara langsung. Program penggerak dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman Microsoft Visual Basic 6.0
3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
1uF/120V
10k 3V
10k + 5 v
A
B Ke Terminal S3 LPT1 Penyearah
jembatan
470uF optocoupler
Dari jalur telepon
bagian dari tiap-tiap blok diagram yang telah dijelaskan sebelumnya. Perancangan tidak termasuk pesawat telepon dan komputer, kecuali bagian-bagian yang diubah pada pesawat telepon akan dibahas pada bagian ini.
3.2.1 Pengkondisi Sinyal Dering
Tegangan 50-100 volt AC dikirim melalui jalur telepon ke pesawat penerima oleh sentral jika ada panggilan. Komputer harus mengenali tegangan ini sebagai sinyal dering. Untuk itu dibuat suatu pengkondisi sinyal yang harus mengeluarkan tegangan logika TTL (0 dan 5 volt) sebagai masukan ke terminal LPT1. Gambar 3.2 merupakan skema rangkaian yang dimaksud.
Gambar 3.2. Rangkaian pengkondisi sinyal dering
Kapasitor 1 µF mencegah tegangan DC masuk ke rangkaian, karena jalur telepon mengandung tegangan DC. Penyearah jembatan menyearahkan arus bolak-balik sinyal dering menjadi arus searah positif. Tahanan 10 kΩ dipasang secara seri untuk membatasi arus, sehingga cukup aman untuk rangkaian. Dioda zener mempertahankan tegangan agar tidak lebih besar dari 3 volt. Sedangkan kapasitor 470 µF digunakan untuk meratakan pulsa positif yang dihasilkan penyearah jembatan.
Optocoupler terdiri atas LED dan phototransistor. Dalam keadaan normal
370k
keadaan ini titik A terhubung ke tanah dan mempunyai logika rendah. Keluaran pengkondisi sinyal ini langsung dihubungkan ke terminal S3 LPT1 pada lebih besar dari 3,3 V yang mungkin terjadi karena masuknya sinyal dering.
Kristal 3,579 MHz diperlukan sebagai referensi bagi osilator internal pada IC, osilator internal menghasilkan frekuensi bagi penghitung-penghitung digital untuk keperluan filter pada IC.
Gambar 3.3. Rangkaian dekoder DTMF MT8870
TOE pada IC dihubungkan ke port C3 LPT1, pada saat telepon diangkat secara otomatis program akan mengeluarkan logika tinggi ke TOE untuk
meng-enable keluaran D0..D3. Dalam keadaan TOE berlogika rendah, keluaran D0...D3
Rangkaian Telepon Sakelar
gagang On Hook Off Hook
C9013 Relay
+5V
5,6k Dari terminal
C3 LPT1
Dari jalur telepon Ke dekoder dan
kartu suara
Hal ini untuk melindungi dua alat tersebut dari sinyal dering. Gambar 3.4 berikut ini adalah rangkaian penghubung yang dimaksud.
Gambar 3.4. Rangkaian penghubung jalur telepon
Terminal IN- dan IN+ pada Gambar 3.3 masing-masing merupakan masukan membalik dan tak-membalik dari op-amp internal, terminal GS adalah keluaran op-amp yang dimaksud. Ketiga terminal ini membentuk pengatur penguatan (gain) untuk sinyal DTMF yang masuk. Terminal IN- digunakan sebagai masukan DTMF melalui tahanan seri 100 kΩ. Antara terminal GS dan IN- dipasang tahanan 100 kΩ, ini membentuk rangkaian umpan balik guna mengatur penguatan. Penguatan yang terjadi sesuai dengan persamaan A = - Rf/Rs sehingga penguatannya -1, nilai minus menunjukkan bahwa fase sinyal dibalik. Terminal IN+ dihubungkan ke tegangan referensi internal.
3.2.3 Relay Pengangkat Telepon
Dalam perancangan ini digunakan pesawat penerima telepon merek Panaphone tipe KX-TS5SI yang mempunyai konfigurasi saklar gagang seperti pada Gambar 3.5.
5,6k
C9013 + 12V
Rangkaian Telepon Sakelar
gagang Relay 1
Relay 2 C0 LPT1
Rangkaian elektronika telepon tidak dibahas dalam perancangan ini. Dengan kedudukan saklar tersebut, dua buah relay jenis SPDT (Single Pole
Double Throw) atau relay satu kutub dua arah yang diaktifkan oleh satu sinyal
logika tinggi dapat dihubungkan paralel dengan saklar gagang seperti pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6. Pemasangan relay untuk sistem pengangkatan telepon
Pada perancangan ini digunakan dua buah relay SPDT yang banyak terdapat di pasaran, tetapi dapat juga digunakan satu buah relay DPST (Double
Pole Single Throw) atau satu buah relay DPDT (Double Pole Double Throw).
Port C0 LPT1 merupakan masukan dari transistor penggerak C9013 melalui R 5,6 kΩ. Dalam keadaan normal (C0 berlogika rendah), transistor dalam keadaan cuttoff sehingga relay 1 dan 2 tidak aktif. Dengan masuknya sinyal dering setelah beberapa saat, program mengirimkan logika tinggi ke port C0 dan menyebabkan transistor saturasi, relay akan aktif dan menghubungkan kontak-kontak NO-nya sehingga terjadi off-hook.
3.2.4 Penggerak dan Relay Beban
Relay 1
R 4,7k C9013 D0...D7 LPT1
+ 12V
Relay 8
R 4,7k C9013 + 12V D0
D7
F
N
F
N
Jala-jala PLN
Lampu 1
Lampu 8
sehingga total relay yang digunakan sebanyak delapan buah. Penggerak dan relay beban diperlihatkan pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7. Rangkaian penggerak dan relay beban lampu
Dalam Gambar 3.7 hanya diperlihatkan dua buah relay untuk menghemat tempat, relay lainnya identik.
3.2.5 Pengawatan untuk Suara Masuk dan Keluar
Mesin penjawab yang dirancang merupakan suatu program yang dijalankan pada komputer, bukan mesin penjawab konvensional yang umum dijual di pasaran. Karena itu pengawatan untuk suara dapat langsung dipasang pada line-in dan line-out pada kartu suara komputer. Jalur mikrofon pada headset
0.1uF R 4,7k
C9013 C1 LPT1
+ 12V
Ke jalur telepon
Relay
Ke line-out
Ke line-in
Jika berbicara pada pesawat telepon, suara yang diucapkan di depan mikrofon akan terdengar juga pada speaker. Pemasangan secara langsung seperti yang telah dijelaskan di atas dapat mengakibatkan umpan balik positif yang menimbulkan osilasi yang tidak diinginkan berupa suara suing. Untuk menghindari hal tersebut, jalur suara dihubungkan hanya pada saat diperlukan, yaitu sinyal masuk dan sinyal keluar dihubungkan secara bergantian.
Sebuah relay dapat digunakan untuk keperluan itu, seperti yang diperlihat-kan pada Gambar 3.8 berikut ini.
Gambar 3.8. Pengawatan untuk jalur suara.
Pada rangkaian tersebut jalur suara tidak dihubungkan ke headset, tetapi langsung dihubungkan ke jalur telepon. Hal ini dikarenakan jalur telepon telah mengandung sinyal-sinyal suara yang diperlukan, yang merupakan gabungan dari sinyal dikirim dan sinyal diterima. Kapasitor 0.1 µF mencegah tegangan DC catu masuk ke jalur suara.
dapat langsung meninggalkan pesannya setelah terdengar nada mulai. Pada saat inilah program segera mengirimkan logika tinggi ke terminal C1 LPT1 yang membuat relay aktif memutuskan line-out dan menghubungkan line-in ke jalur telepon.
3.3 Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Perangkat lunak merupakan program penggerak guna terlaksananya fungsi perangkat keras yang telah dirancang sebelumnya agar bekerja sesuai dengan fungsinya. Dalam merancang perangkat lunak, dua bagian utama yang harus dibuat adalah flowchart (diagram alir) dan layout view (tampilan program). Diagram alir merupakan bagian terpenting, di sini logika program penggerak secara garis besar ditentukan. Program dibuat dengan Microsoft Visual Basic 6.0.
3.3.1 Diagram Alir (Flowchart)
Diagram alir program secara keseluruhan ditampilkan pada Gambar 3.9 di halaman berikut ini.
Diagram alir program membentuk sebuah loop tertutup, artinya program tidak akan selesai pada langkah tertentu melainkan selalu kembali ke awal setelah selesai melakukan suatu proses. Program akan dihentikan hanya jika pengguna menekan button “Keluar” pada tampilan program.
Pertamakali dihidupkan, program akan menginisialisasi driver
input/output dalam bentuk file ‘io.dll’. File ini didapat secara terpisah dari paket
M ulai penjaw ab dan perek am
y a R ek am an berhenti dan
dis im pan
tidak T ekan tom bolpagar?
y a
tidak tidak W aktu 10 detik?
T elepon ditutup
Program dalam keadaan standby menunggu masuknya sinyal dering. Saat ada panggilan dan sinyal dering dikirim oleh sentral, program akan mengaktifkan pengangkat telepon dan segera memperdengarkan suara penjawab ke penelepon. Sesaat setelah suara penjawab selesai, penelepon dapat segera meninggalkan pesan yang durasinya dibatasi hingga satu menit. Pada saat ini program juga menunggu masukan password agar dapat terhubung ke sistem pengontrolan.
Apabila penelepon tidak memasukkan password pengontrolan, perekaman akan terus berlangsung selama satu menit, walau penelepon telah selesai meninggalkan pesan dan menutup teleponnya sebelum satu menit, atau bahkan tidak meninggalkan pesan sama sekali. Hal ini dibuat karena IC MT8870 yang digunakan sebagai dekoder tidak mempunyai fasilitas untuk mendeteksi penutupan pesawat telepon pengirim. Setelah satu menit, program akan menutup telepon penerima dan menghentikan rekaman serta menyimpan rekaman tersebut dalam file berekstensi WAV.
Penelepon akan terhubung ke sistem pengontrolan jika saat penjawab telepon aktif menekan password yang telah ditentukan, dalam perancangan ini digunakan lima digit password, yaitu 12345. Password ini tidak dapat diganti tanpa mengubah source program. Setelah terhubung ke sistem pengontrolan, penelepon dapat mematikan atau menghidupkan kedelapan lampu yang diinginkan. Untuk menghidupkan lampu tertentu, penelepon harus menekan tanda bintang, diikuti nomor lampu yang dimaksud. Untuk mematikan lampu tertentu, penelepon harus menekan tanda pagar, diikuti nomor lampu yang dimaksud. Sebagai contoh jika ingin menghidupkan lampu nomor 3 maka penelepon harus menekan tombol * lalu tombol 3. Jika kebetulan lampu nomor 3 memang sedang hidup, program akan mengabaikan perintah menghidupkan lampu nomor 3 dan menunggu perintah selanjutnya. Untuk menghidupkan semua lampu, tombol yang harus ditekan penelepon adalah * dan 9, sedangkan untuk mematikan semua lampu, penelepon harus menekan tombol # dan 9.
hubungan ke pengontrolan. Jika penelepon tidak menekan tombol 0 atau lupa menekan tombol 0 sementara teleponnya telah ditutup, atau melakukan pengontrolan lampu tidak dengan cara yang telah disebutkan, maka dalam waktu 10 detik sistem pengontrolan akan ditutup secara otomatis.
3.3.2 Perancangan Tampilan (Layout View)
Bagian kedua dari perancangan perangkat lunak adalah perancangan tampilan program. Tampilan ini digunakan untuk memberi beberapa perintah langsung ke komputer sekaligus menunjukkan beberapa status yang terjadi saat itu. Tampilan dibuat agar pengguna mudah berinteraksi dengan program. Gambar 3.10 adalah tampilan program yang telah dibuat. Tampilan dibuat dalam bentuk
form tunggal berisi empat frame (bingkai) dengan fungsi yang berbeda.
Gambar 3.10. Tampilan Program
yaitu perintah memutar rekaman, berhenti memutar, dan menghapus rekaman. Status rekaman menunjukkan apakah ada rekaman baru yang masuk atau tidak, juga menunjukkan apakah rekaman telah dihapus.
Bingkai “Status Lampu” menunjukkan keadaan lampu saat itu, apakah lampu hidup atau mati. Penunjukkan status ini tidak diambil dari kondisi lampu yang sebenarnya, tetapi dari terminal yang mengontrol kedelapan lampu tersebut yaitu port D0...D7 LPT1.
Bingkai “Kontrol Lampu” berisi tombol-tombol perintah menghidupkan atau mematikan lampu melalui form. Kelompok tombol ‘Menghidupkan Lampu’ digunakan untuk menghidupkan lampu, demikian juga kelompok tombol ‘Mematikan Lampu’ digunakan untuk mematikan lampu sesuai dengan nomor yang ditekan. Tombol ‘Menghidupkan Semua Lampu’ digunakan untuk menghi-dupkan semua lampu. Tombol ‘Mematikan Semua Lampu’ digunakan untuk mematikan semua lampu.
Suatu status tambahan yaitu ‘Mode’ pada bagian kiri bawah form
menampilkan status yang sedang dikerjakan oleh program, seperti mendeteksi dering, terhubung ke perekam, telepon ditutup, dan lain-lain.
Command ‘About’ menampilkan copyright pembuat program seperti yang
diperlihatkan pada Gambar 3.11 berikut ini.
BAB 4
PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Sistem
Pengujian sistem merupakan bagian penentuan bagi keberhasilan sistem yang telah dirancang sebelumnya. Suatu sistem dikatakan berhasil jika pengujian yang dilakukan sesuai dengan apa yang telah direncanakan. Walaupun dalam berbagai kasus pengujian sistem sering didapat hasil yang menyimpang, sistem dikatakan cukup berhasil bila penyimpangan itu dalam batas yang bisa ditolerir.
Pengujian dilakukan dengan dua metode, yaitu pengujian sub-sistem dan pengujian sistem secara keseluruhan. Dalam pengujian sub-sistem, suatu blok sistem tertentu diuji terpisah dari sistem keseluruhan. Pengujian per sub-sistem memberikan kemudahan dalam mencari gangguan yang mungkin terjadi jika sub-sistem itu tidak berjalan sebagaimana mestinya. Pengujian secara keseluruhan akan memberikan keluwesan, tetapi jika terjadi gangguan memerlukan waktu yang lama untuk menemukan penyebabnya. Karena itu dalam perancangan ini kedua metode tersebut akan digunakan. Jika pengujian semua sub-sistem berhasil akan dilanjutkan ke pengujian sistem secara keseluruhan untuk mengetahui kinerja keseluruhan, sekaligus menentukan keberhasilan perancangan yang telah dibuat.
4.1.1 Pengujian Pengkondisi Sinyal Dering
Dari jala-jala PLN
Gambar 4.1. Rangkaian penguji sinyal dering
Transformator step-down merupakan transformator penurun tegangan yang biasa digunakan untuk adaptor tegangan. Transformator ini menurunkan tegangan jala-jala dari 220 V ke 12 V. Melalui saklar pilih tegangan ini kembali dinaikkan oleh transformator step-up. Transformator step-up merupakan transformator yang sama dengan transformator step-down dengan pemasangan yang dibalik. Terminal 110 V pada transformator step-up dipilih sebagai keluaran dari rangkaian penguji ini.
Terminal skunder transformator step-down merupakan terminal yang dapat dipilih melalui saklar pilih, yaitu terminal 3, 6, 9, dan 12 volt sebagai masukan untuk transformator step-up. Pemilihan ini dimaksudkan untuk mendapatkan
range tegangan dering. Berikut ini tabel pengukuran yang didapat dengan
merubah posisi saklar pilih dari 3 V ke 12 V.
Tabel 4.1. Tegangan keluaran penguji sinyal dering terhadap posisi saklar pilih
Dari jala-jala PLN paling rendah ke level paling tinggi.
Selanjutnya diadakan pengujian terhadap rangkaian pengkondisi sinyal dering dengan menggunakan tegangan dering buatan ini. Terminal keluaran rangkaian penguji dihubungkan dengan masukan rangkaian pengkondisi sinyal dering seperti pada Gambar 4.2
Gambar 4.2. Pengujian rangkaian pengkondisi sinyal dering
Dengan mengubah-ubah posisi saklar pilih mulai dari 3 V sampai dengan 12 V, terminal A-B yang dihubungkan ke port S3 LPT1 tetap mengeluarkan tegangan logika rendah. Hal ini menunjukkan bahwa rangkaian pengkondisi sinyal tetap bekerja dengan tegangan dering yang minimum hingga maksimum.
4.1.2 Pengujian Dekoder DTMF
Dekoder
Gambar 4.3. Pengujian dekoder DTMF
Ketika diukur dalam keadaan on-hook, tegangan antara Tip dan Ring sekitar 12 V, dan dalam keadaan off-hook sekitar 3 V. Tegangan 3 V pada saat
off-hook sudah mencukupi untuk membuat pesawat telepon bekerja dengan baik.
Masukan dekoder DTMF langsung diparalelkan dengan terminal TIP dan RING, sedangkan data keluaran dihubungkan ke peraga LED seperti pada Gambar 4.4 berikut.
Gambar 4.4. Pengujian Data Dekoder
Penekanan terhadap tombol keypad telepon akan merubah nyala LED sesuai dengan data yang dikeluarkan oleh dekoder. Tabel 4.2 merupakan hasil yang diperoleh dari pengujian ini.
Berdasarkan tabel 4.2, LED yang menyala menunjukkan logika tinggi (1), LED yang mati menunjukkan logika rendah (0). Hasil pengujian sesuai dengan
data-sheet yang disertakan oleh MITEL pada IC dekoder MT8870, seperti yang
Pesawat
tidak termasuk tombol A, B, C, dan D karena tombol tersebut hanya terdapat pada telepon dengan fungsi khusus.
Tabel 4.2. Hasil pengujian dekoder DTMF Penekanan Tombol sinyal suara yang dikirim juga dapat terdengar baik di pesawat telepon.
Dalam pengujian ini, pesawat telepon, catu daya, dekoder, line-out, serta
line-in dihubungkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.5 berikut ini
Pengujian dimulai dengan memberikan logika rendah pada terminal S3 LPT1 sebagai sinyal dering yang sedang masuk. Lima detik kemudian komputer mengangkat telepon secara otomatis dan memperdengarkan suara penjawab. Pada saat ini suara dari speaker headset didengar. Pengaturan volume suara dapat dilakukan pada Volume Control pada komputer. Pengaturan volume yang tepat pada saat bar volume dan wave berada di posisi tengah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.6.
Setelah penjawab selesai, perekaman dimulai. Saat ini perekaman diuji dengan cara berbicara pada mikrofon headset telepon. Dengan pengaturan bar
volume line-in yang tepat, suara akan jelas terdengar pada saat rekaman diputar.
Pengaturan volume line-in yang tepat pada saat bar volume line-in berada pada posisi tengah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6. Pengaturan Volume Control pada proses pengujian suara
4.2 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
