BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah
Seiring dengan perkembangan jaman maka aktifitas seseorang menjadi semakin padat sehingga menyebabkan banyak orang sering meninggalkan rumahnya dalam jangka waktu yang tidak tentu. Dalam kesibukannya beraktifitas tersebut seseorang akan mengalami kesulitan untuk dapat berkomunikasi dan berinteraksi dengan peralatan elektonik yang terdapat di dalam rumahnya. Misalkan saja bila sekeluarga atau seseorang berpergian jauh dan pulang hingga larut malam ataupun pulang dalam beberapa hari kemudian, tentunya mereka sebelumnya harus mempersiapkan terlebih dahulu beberapa hal selama kepergiannya. Salah satu contohnya adalah menyalakan dan memadamkan beberapa perangkat elektronika yang ada di sekitar rumah, dari penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa komunikasi antara pemilik rumah dengan perangkat elektronik yang berada di sekitar rumah ternyata cukup penting.
Komunikasi merupakan salah satu kebutuhan manusia yang sangat penting karena dengan berkomunikasi mereka dapat saling bertukar informasi antara satu dengan yang lainnya. Salah satu bentuk komunikasi jarak jauh yang sangat sering digunakan adalah melalui media jaringan telepon, baik melalui jaringan telepon PSTN (Public Switch Telephone Network) atau di Indonesia lebih dikenal dengan media Telkom maupun dengan media handphone atau telepon selluler melalui penyedia jaringan (provider). Selain untuk pengiriman data suara (voice), saluran telepon ini juga bisa dimanfaatkan sebagai media pengiriman data. Sistem DTMF (Dual Tone Multiple Frequency) merupakan metode
16
pengiriman sinyal dengan dua buah frekuensi, yaitu frekuensi tinggi dan frekuensi rendah. Jika diperhatikan, suara dari tiap tombol nomor telepon yang ditekan akan menghasilkan nada yang berbeda. Referensi pada BAB 2, sub-bab 2.3.1., Tabel 2.5.1.-1, halaman 31 menunjukkan kombinasi frekuensi DTMF, bila dilakukan pengukuran dengan menggunakan alat seperti osiloskop, maka suara yang keluar dari tiap tombol yang ditekan akan menghasilkan dua buah frekuensi yang berbeda. Dengan demikian sistem DTMF tersebut dapat dimanfaatkan untuk pengendalian jarak jauh yang dapat membantu segala macam aktivitas manusia. Dalam hal ini, sinyal DTMF akan diubah menjadi sinyal digital (biner) yang dapat dipergunakan untuk menggoperasikan sakelar – sakelar otomatis yang terhubung langsung dengan perangkat elektronik yang akan dikendalikan.
Salah satu aplikasi yang dapat diterapkan pada sistem tersebut adalah perancangan sebuah alat pintar (smart device) yang dapat dipergunakan oleh banyak orang dalam usahanya untuk membantu berinteraksi dengan perangkat elektronik yang berada didalam rumah. Penggunaan alat ini dilakukan dengan dua cara, baik dikendalikan dari jarak jauh melalui media jaringan telepon maupun dari jarak dekat menggunakan keypad matriks. Alat ini dapat dihubungkan langsung dengan berbagai macam perangkat elektronik, semisal lampu, televisi, kulkas, AC, kipas angin, pompa air, pemanas air, dan lain sebagainya. Perancangan alat ini juga telah dilengkapi dengan kode pengaman (password) yang dapat diubah secara dinamis, berguna untuk mencegah penggunaan alat dari orang lain yang tidak mempunyai hak untuk mengaksesnya. Dalam Gambar1.1.-1 dapat dilihat diagram blok sistem secara umum.
v
Keypad Matriks
Mikrokontroler AT89S51
Jalur Telepon Publik (PSTN)
Sakelar – sakelar otomatis
Gambar1.1.-1 Diagram Blok Sistem Secara Umum
17
1.2.
Perumusan Masalah
Dari latar belakang masalah di atas dapat dirumuskan menjadi beberapa masalah, yaitu sebagai berikut : 1. Bagaimanakah cara kerja mikrokontroler, keypad matriks dan komponen pendukung lainnya bekerja untuk menangani sistem pengendalian perangkat elektronik jarak dekat yang dibuat? 2. Apakah dengan menggunakan media jaringan telepon PSTN (Public Switch Telephone Network) dan telepon selluler akan mampu menangani sistem pengendalian perangkat elektronik jarak jauh yang dibuat ? 3. Bagaimanakah cara kerja DTMF (Dual Tone Multiple Frequency) dalam interaksinya dengan sistem pengendalian perangkat elektronik jarak jauh yang dibuat ? 4. Apakah pemrograman bahasa assembly akan mampu menangani sistem pengendalian perangkat elektronik jarak jauh yang dibuat ?
1.3.
Batasan Masalah
Perancangan alat pengendali perangkat elektonik ini akan dibatasi oleh beberapa hal, yaitu sebagai berikut : 1. Alat dapat dikendalikan dengan dua cara, yaitu dari jarak jauh melalui jaringan telepon PSTN ataupun telepon selluler dan dari jarak dekat melalui keypad matriks. 2. Rancangan perangkat keras ini terdiri atas enam buah KMOC 3041 (High Reliability Photocoupler), bertugas untuk mengendalikan secara langsung kerja dari beberapa perangkat elektronik yang terhubung dengan alat pengendali. 3. Terdapat pembatasan akses pada penggunaan alat pengendali, dilakukan dengan menyertakan kode pengaman (password) empat
18
digit yang berguna untuk melindungi penggunaan alat dari seseorang yang tidak berhak. Dalam implementasinya, alat memiliki password 4 digit awal yang dapat diubah melalui pemrograman, dalam pengaksesannya bersifat dinamis yang berarti dapat diubah sewaktu – waktu oleh pengguna. Password tersimpan dalam alamat memori data RAM internal mikrokontroler. Password terakhir dan kondisi konfigurasi pada sakelar otomatis akan tetap dipertahankan selama mikrokontroler dalam keadaan aktif dan akan kembali pada setting awal jika mikrokontroler dikondisikan RESET. Password dapat diakses melalui jarak jauh ataupun jarak dekat. 4. Rancangan alat ini menggunakan mikrokontroler merek ATMEL dengan seri AT89S51 sebagai otak atau pusat pengendali alat dan IC merek MITEL seri MT8888C sebagai penerima dan pengirim DTMF atau disebut Detektor dan Generator DTMF. 5. Program
yang
dibuat
(source
menggunakan
code)
bahasa
pemrograman assembly. 6. Pada penerapannya, alat harus terhubung dengan jaringan telepon PSTN untuk dikendalikan dari jarak jauh dan selalu terhubung dengan catu daya agar alat dalam keadaan aktif atau beroperasi.
1.4.
Tujuan Penelitian
1. Untuk memenuhi sebagian syarat guna memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Kristen Duta Wacana Yogyakarta. 2. Menciptakan didasarkan
sebuah pada
sistem
terapan
berbasis
ilmu
Sistem
mikrokontroler Komputer
dengan
Tertanam.
Dipergunakan untuk dapat mengendalikan kerja perangkat elektronik dari jarak jauh melalui jalur telepon dan dari jarak dekat melalui keypad matriks.
19
1.5.
Metode Penelitian
1. Studi pustaka dan referensi internet tentang pembuatan sistem Pengendalian Perangkat Elektronik seperti teknologi mikrokontroler Atmel
AT89S51,
IC
MT8888C
serta
berbagai
komponen
pendukungnya. 2. Mempelajari dari berbagai sumber tentang pemrograman bahasa assembly dan penerapannya pada sistem yang dibuat, baik dengan menggunakan percobaan Program Simulator (Proteus 6 Professional) maupun dioperasikan langsung pada alat yang dirancang. 3. Menjalankan, mengamati serta menganalisa semua hasil yang didapat dari segala percobaan yang dilakukan (try and error).
1.6.
Sistematika Penulisan
BAB 1 PENDAHULUAN : Pada bab ini akan dijelaskan secara singkat tentang isi dari Tugas Akhir yang membahas latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, metode penelitian, tujuan penelitian dan sistematika penulisan. BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA : Pada bab ini akan dijelaskan tentang teori dasar dan tinjauan pustaka yang berhubungan dengan topik penulisan yaitu mengenai pemrograman bahasa assembly, teknologi DTMF dan sinyal – sinyal pada saluran telepon, diagram blok alat pengendali, teknologi AT89S51 dan MT8888C serta komponen – komponen elektronika pendukungnya juga tentang rangkaian – rangkaian utama pembentuk sistem. BAB
3 PERANCANGAN SISTEM : Pada bab ini akan dijelaskan
tentang langkah – langkah dalam perancangan, disain dan pembuatan sistem yang berupa perancangan skema rangkaian, perakitan komponen – komponen elektronika, pemrograman mikrokontroler serta simulasi dan perencanaan yang akan dilakukan.
20
BAB
4 IMPLEMENTASI SISTEM : Pada bab ini akan dijelaskan
tentang metode pengujian dan pembahasan dari sistem yang dibuat serta hasil yang di dapat setelah mengalami proses riset dan implementasi. Analisis dari riset yang dilakukan dapat bersifat terpadu. BAB
5 KESIMPULAN DAN SARAN : Pada bab terakhir ini berisi
tentang segala kesimpulan beserta dengan kelemahan – kelemahan dari sistem yang dibuat dan juga saran yang berguna bagi pengembangan sistem untuk masa yang akan datang.
21
