APLIKASI SENSOR RADIO FREKUENSI (RF)

JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA) Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)

VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

APLIKASI SENSOR RADIO FREKUENSI (RF) Yurni Oktarina Pola Risma Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang Abstract

Often we are troubled by the loss of objects such as house keys, car keys, mobile phones are no exception and also the remote control because we forget that putting these objects. Moreover, if the objects are small enough tobe lost and there is a possibility if tucked among other things. To detect the presence of the object in which it is designed key finder tool using a wireless communication system. This wireless key finder tool uses radiofrequency sensors. The working principle of this wireless key finder tool is to utilize the wireless on-off system. Wireless key finder tool using three switches are located on the transmitter switch A, switch Bands witch C, and has three receivers are receivers A, receiver B, and C. The receiver signal from the transmitter that has been enabled will be accepted by the receiver with a binary code (bit stream) emitted by the transmitter. So each receiver has its own stream of bits that can only be detected by an appropriate receiver. In this tool is added as an indicator buzzer sounds so that we can easily and quickly find out the where about of the missing key to the distance between the transmitter and Receiver Range Up To5 Meters. Key Word: Key Finder, Wireless, Transmitter, Receiver, Buzzer, Bit Stream

PENDAHULUAN Setiap manusia memiliki benda-benda tertentu yang sangat penting dan berharga bagi dirinya. Dengan keterbatasan daya ingat pada otak manusia, sehingga seringkali dihadapkan pada persoalan lupa meletakkan benda-benda tersebut khususnya yang berukuran kecil seperti kunci yang bisa terselip ditumpukan-tumpukan baju atau buku. Untuk mengatasi persoalan tersebut dirancanglah sebuah alat pencari kunci wirelessyang menggunakan sensor Radio Frekuensi (RF) yang terdiri dari dua bagian, yaitu transmitter dan receiver. LANDASAN TEORI Sensor RF (Radio Frequency) RF (Radio Frekuensi) adalah sebuah perangkat yang mampu menerima frekuensi radio dalam kisaran tertentu. RF digunakan dalam beragam teknologi komunikasi nirkabel untuk informasi dan transfer data. Pemancar RF(Transmitter) dan penerima RF (Receiver) digabungkan bersama-sama dalam satu sirkuit yang sering disebut sebagai transceiver. Sebuah penerima RF

106


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

(Transmitter) menerima sinyal dari pemancar, yang mana untuk mendapatkan sinyal yang sangat jelas tergantung pada rasio sinyal/noise. Rasio sinyal/noise didapat dari angka yang diberikan dengan membagi jumlah ukuran dari intensitas sinyal dengan jumlah ukuran intensitas kebisingan. Untuk mengirim suatu sinyal dari pemancar RF ke penerima RF jarak jauh, amplifikasi sinyal harus sama besar yang didapatkan dari pengkontrolan rasio sinyal/noise. (Sumber : http://www.rfreceiver.net/). Pada pemancar RF terdapat IC PT2262 yang digunakan sebagai pemancar sinyal. Di dalam IC PT2262 terdapat rangkaian encoder yang berfungsi untuk mengubah sinyal seperti data atau bitstream ke dalam bentuk yang dapat diterima untuk transmisi data atau penyimpanan data yang kemudian transmisi data tersebut akan diterima oleh penerima RF. Pada penerima RF terdapat IC PT2272 sebagai penerima sinyal. Di dalam IC PT2272 juga terdapat rangkaian decoder yang berfungsi untuk mengembalikan proses encoding atau menerima informasi dan data dari transmisi (Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Penyandi). IC PT2262 Sebagai RF Transmitter IC PT2262 adalah encoder remote control yang bekerja berpasangan dengan IC PT2272 (remote control decoder) digunakan untuk mengirimkan sinyal tanpa kabel kepada receiver dan dikembangkan dengan teknologi CMOS. IC PT2262 menyandikan pin-pin data dan alamat tujuan dalam bentuk serial coded waveform yang cocok digunakan untuk modulasi RF (radio frequency). Pasangan/komplemen dari IC PT2262 adalah IC PT2272 Remote Control Decoder yang berfungsi sebagai pengurai sandi (decoder) signal yang disandikan oleh IC PT2262 (sumber : http://www.indo-ware.com/produk-2873-pt2262-.html).

Gambar 1. Skema Transmitter pada Sensor RF PT2262 (sumber : http://www.electrodragon.com) Dalam IC PT2262 terdapat rangkaian encoder yang berfungsi untuk mengubah sinyal seperti data atau bitstream ke dalam bentuk yang dapat diterima untuk transmisi data atau penyimpanan data yang kemudian transmisi data tersebut akan diterima oleh penerima (receiver) RF. Adapun blok diagram encoder pada IC PT2262 dapat dilihat pada gambar 2.

107


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

Gambar 2.Blok Diagram Encoder IC PT2262 (sumber : http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems/) Gambar 2 menjelaskan tentang prinsip kerja transmitter agar tidak adanya kesalahan dalam pemilihan alamat. Pada transmitter digunakan alamat data AD9, AD10, dan AD11. Alamat tersebut berfungsi untuk menempatkan sinyal yang diberikan pada masing-masing switch yang diterima oleh IC PT2262 secara pararel. Sinyal yang ditempatkan pada masing-masing alamatnya kemudian masuk ke dalam rangkaian gerbang trannsmit dan dilakukan pendeteksian bilangan biner yang masuk, selanjutnya data dipilih sesuai dengan data yang dimasukkan ke dalam IC PT2262 sehingga data keluaran dengan data yang dimasukkan dan juga pada gambar 2 terdapat osilator yang berfungsi untuk membangkitkan sinyal masukan pada rangkaian gerbang transmitter. (sumber : http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems/) Transmitter RF memiliki 3 switch A,B, dan C yang digunakan sebagai remote pengendali suara buzzer. Transmitter RF juga menggunakan ASK yang mempunyai frekuensi sebesar 315 MHZ. Untuk lebih jelas mengenai rangkaian transmitter RF dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 3. Rangkaian Transmitter RF PT2262 (Sumber : http://www.circuitstoday.com/remote-control-circuit-through-rf-withoutmicrocontroller)

108


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

Waktu Transmisi

Gambar 4. Transmission Timing pada Transmitter (sumber : http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems/) Receiver IC PT2272 IC PT2272 adalah decoder Remote control yang bekerja berpasangan dengan IC PT2262 (remote control encoder) digunakan untuk menerima sinyal dari transmiter dan mengkontrol osilator internal serta lebar pulsa modulasi amplitudo dengan sinyal yang diterima (sumber : http://www.vcc2gnd.com/) Sebuah penerima (receiver) RF menggunakan beberapa komponen pendukung untuk menerima sinyal yang dikirimkan pemancar RF salah satunya yaitu antena. Antena biasanya digunakan untuk menerima sinyal radio frekuensi yang harus diubah menjadi osilasi listrik dan kemudian diperkuat. Peralatan deteksi juga digunakan untuk demodulasi dan dalam kasus penerima radio frekuensi (sumber : http://www.indo-ware.com/produk-2873-pt2272-.html). Di dalam IC PT2272 terdapat rangkaian decoder yang berfungsi untuk mengembalikan proses encoding atau menerima informasi dan data dari transmisi (Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Penyandi). Adapun blok diagram decoder IC PT2272 dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Blok Diagram Decoder IC PT2272 (sumber : http://electrosome.com/ht12d-decoder-ic-remote-control-systems/) Prinsip Kerja Receiver Untuk lebih jelas mengenai rangkaian RF receiver dapat dilihat pada gambar 6

109


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

Gambar 6. Rangkaian receiver RF PT2272 (Sumber : http://www.circuitstoday.com/remote-control-circuit-through-rf-withoutmicrocontroller) Amplitude Shift Keying (ASK) Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitudo adalah suatu metoda modulasi dengan mengubah-ubah amplitudo. Dalam proses modulasi ini kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. Keuntungan yang diperoleh dari metode ini adalah bit per baud (kecepatan digital) lebih besar. Sedangkan kesulitannya adalah dalam menentukan level acuan yang dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan melalui saluran transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh redaman dan distorsi lainnya.

Gambar 7. Sinyal ASK pada Transmitter IC PT2262 (Sumber : http://www.mathworks.com/)

110


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

Gambar 8. Sinyal ASK pada Receiver IC PT2272 (sumber : Http://ironbark.xtelco.com.au/subjects/DC/lectures/7/) Buzzer Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan mengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yang di keluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 KHz. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

(a)

(b)

Gambar 9. (a). Simbol buzzer, (b). Bentuk Buzzer (Sumber : elib.unikom.ac.id/download.php?id=22777) METODE PENELITIAN Tujuan Perancangan Perencanaan merupakan suatu tahap yang sangat penting dalam pembuatan suatu alat, karena dengan merencanakan komponen yang digunakan maka alat yang akan dibuat dapat bekerja sesuai dengan apa yang diharapkan. Sedangkan petunjuk mengenai spesifikasi komponen merupakan petunjuk yang sangat penting dalam tahap pembuatan alat.

111


Blok Diagram Rangkaian

Gambar 10. Blok Diagram Transmitter

Gambar 11. Blok Diagram Receiver Skema Rangkaian Rangkaian Transmitter Pada Pencari Kunci Wireless

Gambar 12.Skema Rangkaian Transmitter RF PT2262

112

VOL. 5 NO. 2 MEI 2015


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

Rangkaian Receiver Pada Pencari Kunci Wireless

Gambar 13. Skema Rangkaian Receiver RF PT2272 Flowchart

Gambar 14. Flowchart rangkaian Prinsip Kerja Rangkaian Alat Pencari Kunci Wireless ini terdiri dari bagian transmitter dan receiver yang bekerja dengan sistem on-off, pada bagian transmitter mempunyai 3 switch yaitu switch A, B dan C. dan pada bagian receiver memiliki 3 receiver aktif yang diletakkan pada masing-masing kunci (terdiri dari 3 kunci). Saat switch A pada transmitter diaktifkan maka buzzer receiver A berbunyi sehingga diketahui keberadaan kunci yang hilang tersebut, demikian juga pada switch B atau C diaktifkan maka buzzer receiver B atau C berbunyi. Proses komunikasi antara transmitter dan receiver ini menggunakan amplitude Shift Keying (ASK), yang memiliki prinsip kerja sesuai dengan prinsip kerja switch. Pada saat switch diaktifkan maka sinyal ASK dari antenna transmit dipancarkan dan diterima oleh antenna pada receiver. Masing-masing switch pada transmit

113


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

memiliki bitstream yang berbeda sehingga data yang terkirim oleh transmit akan diterima oleh masing-masing receiver (3 receiver). HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran alat Pengukuran dan analisa merupakan tahap terpenting dalam pembuatan suatu alat. Adapun tujuan dari pengukuran dan analisa rangkaian adalah untuk mengetahui alat yang dibuat dapat berfungsi dengan baik dan juga data yang didapat pada pengukuran harus mendekati dengan teori tentang pengukuran alat tersebut. Data hasil pengukuran alat Tabel 1. Titik Pengukuran Pada Rangkaian

5 Switch

Encoder (V)

Receiver Switch

Jarak Jangkauan (Meter) Minimal Maksimal

Decoder (V) A B C A B C A B C A B C A B C A B C O 9,2 O 3 1 5 N N O 9,2 O 3 1 5 N N O 9,2 O 3 1 5 N N Keterangan : - Jika output encoder bernilai > 6 volt maka tegangan akan HIGH berdasarkan datasheet ic pt2262 - Jika output encoder bernilai < 6 volt maka tegangan akan LOW berdasarkan datasheet ic pt2262 - Jika output decoder bernilai > 3 volt maka tegangan akan HIGH berdasarkan datasheet ic pt2272 - Jika output decoder bernilai < 3 volt maka tegangan akan LOW berdasarkan datasheet ic pt2272

114


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

Gambar 15. Tampilan pada osiloskop saat switch A transmitter Aktif dan Saat Receiver A Menerima Data

Gambar 16. Tampilan pada osiloskop saat switch B transmitter aktif dan saat receiver menerima data

Gambar 17. Tampilan pada osiloskop saat switch C transmitter aktif dan saat receiver C menerima data

115


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

Tabel 2. Hasil Pengukuran Pada Osiloskop

Analisa Tabel 1 dapat dijelaskan bahwa dalam IC PT2272 sinyal tegangan keluaran yang dihasilkan oleh transmitter encoder sebesar 9,2 V. Tegangan yang dihasilkan transmitter ini kemudian diproses untuk mengembalikkan proses encoding agar keluaran sinyal tegangan kembali ke bentuk data yang dapat digunakan/ ke bentuk asalnya untuk ditransmisikan kepada receiver. Sinyal tegangan tersebut keluar melalui pin IC 12, 11, dan 10 decoder receiver sebesar 3V. Output tegangan dari rangkaian receiver masih sangat kecil untuk mengaktifkan buzzer tegangan 5 V sehingga dibutuhkan rangkaian driver buzzer sebagai penguatnya. Saat output receiver dalam keadaan aktif maka tegangan akan memasuki basis dari transistor yang mengakibatkan transistor sebagai saklar tertutup lalu arus akan mengalir dari kolektor ke emiter yang akan mengaktifkan buzzer. Jika switch A pada transmitter aktif, maka gantungan kunci (receiver A) akan berbunyi, begitupun juga dengan gantungan kunci B, dan C. Jarak maksimal yang dapat dijangkau oleh alat pencari kunci wireless ini yaitu 5 meter. Tabel 2 dapat dijelaskan bahwa pada saat switch A transmitter ditekan (aktif), nilai Vin encoder masuk melalui pin 12 (Alamat Data 10/D1) yang akan memberikan Voutput pada pin 17 IC PT2262 yang nantinya sinyal tegangan akan dipancarkan ke receiver melalui antena pada transmitter. Dengan kata lain, ketika switch A ditekan maka tegangan akan masuk melalui input encoder secara pararel data, artinya semua switch mengirimkan alamat biner : 0101010101010101 atau dengan tri-state (0 = jika biner 00, 1 = jika biner 11, dan F = jika biner 01). Maka input yang

116


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

masuk ke Vin encoder berupa alamat 8 bit FFFFFFFF ketika RF PT2262 aktif. Tampilan osiloskop pada saat transmitter mengirimkan data adalah FFFFFFFF1000, itu berarti bahwa switch A dalam keadaan aktif atau berlogika 1. Dan hasil data pengiriman yang diperoleh receiver yaitu FFFFFFFF1000.

Channel 1 transmitter = 1000

Channel 2 receiver = 1000 Keadaan Floating Gambar 18. Tampilan switch A pada osiloskop Saat switch B transmitter ditekan, nilai Vin encoder masuk melalui pin 11 (Alamat Data 9/D2) yang akan memberikan Voutput pada pin 17 IC PT2262 yang nantinya sinyal tegangan akan dipancarkan ke receiver melalui antena pada transmitter. Tampilan osiloskop pada saat transmitter mengirimkan data adalah FFFFFFFF1000, itu berarti bahwa switch A dalam keadaan aktif atau berlogika 1. Dan hasil data pengiriman yang diperoleh receiver yaitu FFFFFFFF1000 yang artinya bahwa receiver menerima data.

117


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

Channel 1 Transmitter = 0100

Channel 2 Receiver = 0100 Gambar 19. Tampilan switch B pada osiloskop Saat switch C transmitter ditekan, nilai Vin encoder masuk melalui pin 10 (Alamat Data 8/D3) yang akan memberikan Voutput pada pin 17 IC PT2262 yang nantinya sinyal tegangan akan dipancarkan ke receiver melalui antena pada transmitter. Tampilan osiloskop pada saat transmitter mengirimkan data adalah FFFFFFFF0010, itu berarti bahwa switch A dalam keadaan aktif atau berlogika 1. Hasil data pengiriman yang diperoleh receiver yaitu FFFFFFFF1000 yang artinya bahwa receiver menerima data.

Channel 1 Transmitter = 0010

Channel 2 Receiver = 0010 Gambar 20. Tampilan switch C pada osiloskop Keluaran encoder merupakan data serial, maka pada switch A, B maupun C mempunyai alamat data yang berbeda, sehingga ketika switch A (D0) aktif pada transmitter maka akan mengaktifkan juga D0 pada receiver. Dari data hasil pengukuran menggunakan osiloskop dapat diketahui bahwa switch A mempunyai alamat data 1000, B = 0100, dan C = 0010 yang mempunyai letak alamat sesudah FFFFFFFF. Jadi, apabila switch A pada transmitter aktif maka transmitter akan mengirimkan data FFFFFFFF1000 pada keluaran encoder. Apabila switch B Aktif maka akan mengirimkan data FFFFFFFF0100. Dan Apabila switch C aktif, maka transmitter akan mengirimkan data FFFFFFFF0010. Setelah melakukan pengukuran, dapat

118


VOL. 5 NO. 2 MEI 2015

diketahui jarak jangkau pencari kunci wireless yaitu ± 5 meter, tegangan output encoder yaitu 9,2 Volt, dan tegangan output decoder yaitu 3 Volt. PENUTUP Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa Sensor RF terdiri dari dua bagian yaitu sensor RF PT 2262 yang bekerja sebagai transmitter/pengirim data pada receiver, dan sensor RF PT 2272 yang bekerja sebagai receiver. Dimana alat ini terdiri 1 transmitter/remote dan 3 receiver/gantungan kunci. Jika transmitterswitch A diaktifkan atau ON maka data yang dikirim yaitu bit FFFFFFFF1000 dan data yang diterima receiver adalah bit FFFFFFFF1000 yang kemudian mengaktifkan buzzer pada gantungan kunci A. Jika transmitterswitch B diaktifkan atau ON maka data yang dikirim yaitu bit FFFFFFFF0100 dan data yang diterima receiver adalah bit FFFFFFFF0100 yang kemudian mengaktifkan buzzer pada gaantungan kunci B. Jika transmitterswitch C diaktifkan atau ON maka data yang dikirim yaitu bit FFFFFFFF0001 dan data yang diterima receiver adalah bit FFFFFFFF0001 yang kemudian mengaktifkan buzzer pada gantungan kunci C. Jarak maksimal yang dapat dijangkau oleh alat pencari kunci wireless ini yaitu 5 meter. DAFTAR PUSTAKA http://id.wikipedia.org/wiki/Penyandi, diakses tanggal 3 Desember 2014 http://www.circuitstoday.com/remote-control-circuit-through-rf-without-microcontroller, diakses tanggal 5 Pebruari 2015 http://www.indo-ware.com/produk-2873-pt2262-.html, diakses tanggal 26 Januari 2015 http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems, 8 Nopember 2014

diakses

http://www.mathworks.com, diakses tanggal 7 Maret 2015 http://www.vcc2gnd.com, diakses tanggal 7 Maret 2015 http://ironbark.xtelco.com.au/subjectsDC/lectures7, diakses tanggal 9 Januari 2015

119

tanggal

APLIKASI SENSOR RADIO FREKUENSI (RF)

Recommend Documents