BAB II DASAR TEORI
2.1 GSM dan SMS GSM (Global System for Mobile Communication) adalah sebuah teknologi komunikasi selular digital. GSM memiliki kapasitas sistem besar, dimana sebuah kanal dapat digunakan tidak hanya untuk satu pengguna saja. Sehingga saat pengguna tidak mengirimkan informasi, kanal dapat digunakan oleh pengguna lain. Kanal-kanal pada GSM berupa slot-slot waktu. Sehingga dapat dikatakan bahwa GSM merupakan sistem komunikasi yang berbasiskan pembagian waktu atau TDMA (Time Division Multiple Access). Selain berbasis TDMA, GSM juga menerapkan pembagian frekuensi atau FDMA (Frequency Division Multiple Access). Teknologi GSM memanfaatkan gelombang mikro dan pengiriman sinyal dibagi berdasarkan waktu sehingga sinyal informasi dapat dikirim sampai pada tujuan. SMS (Short Message Service) adalah protokol layanan pertukaran pesan teks singkat (sebanyak 160 karakter per pesan) antar MS (Mobile Station) yang dimiliki oleh telepon selular atau GSM. MS (Mobile Station) merupakan perangkat yang digunakan oleh pengguna untuk melakukan komunikasi
5
menggunakan GSM. MS terdiri atas ME (Mobile Equipment) atau handset, SIM (Subscriber Identity Modul) atau SIM Card. Data yang disimpan dalam SIM-card adalah IMMSI (International Mobile Subscriber Identity) yang merupakan penomoran pelanggan dan MSISDN (Mobile Subscriber ISDN), yang merupakan nomor panggil pelanggan. Untuk melakukan SMS dalam GSM, spesifikasi penulisannya berupa teks dengan modus PDU (Protokol Data Unit) dan dikontrol menggunakan perintah AT-Command. Walaupun seperti itu perintah AT-Command ini mampu diaktifkan melalui mikrokontroler dengan bahasa C, C++, assembly atau yang lain. Adapun alur pengiriman SMS pada standar teknologi GSM dapat dilihat pada Gambar 2.1
Keterangan: BTS - Base Transceiver Station BSC - Base Station Controller MSC - Mobile Switching center SMSC - Short Message Service Center
Gambar 2.1 Alur pengiriman SMS pada standar teknologi GSM BSS (Base Station System) merupakan perangkat yang berfungsi sebagai pusat transmisi data dan pusat koordinasi manajemen sumber daya (radio). BSS terdiri atas BTS (Base Transceiver Station) dan BSC (Base Station Controller).
6
Setelah pengguna mengirim SMS ke handphone tujuan, pesan dikirim ke MSC melalui jaringan selular yang tersedia yaitu tower BTS yang sedang mengontrol komunikasi pengguna, lalu ke BSC dan sampai ke MSC. MSC mengirim kembali SMS ke SMSC untuk disimpan. Kemudian SMSC mengecek melalui HLR (Home Location Register) untuk mengetahui apakah handphone tujuan sedang aktif dan dimanakah handphone tujuan tersebut. Jika handphone sedang tidak aktif, maka pesan tetap disimpan di SMSC itu sendiri sampai MSC memberitahukan bahwa handphone sudah aktif kembali untuk kemudian SMS dikirim dengan batas maksimum waktu tunggu yaitu validity period dari pesan SMS itu sendiri. Jika handphone tujuan aktif maka pesan disampaikan MSC lewat jaringan yang sedang mengontrol penerima (BSC dan BTS). Format data yang mengalir menuju atau dari SMS-Centre harus berbentuk PDU. PDU (Protocol Data Unit) merupakan protokol data dalam SMS, berupa pasangan-pasangan karakter ASCII yang menunjukkan representasi angka heksadesimal dari informasi yang ada dalam suatu SMS yang mencerminkan bahasa I/O, seperti nomor pengirim, nomor tujuan, waktu pengiriman dan isi pesan SMS itu sendiri. . 2.2 Wireless Dalam perkembangan perangkat telekomunikasi tentunya kita sering mendengar kata wireless, yaitu penghubung dua perangkat yang tidak mengunakan media kabel (nirkabel), tetapi dengan menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai pengganti kabel.
7
Perkembangan teknologi wireless tumbuh dan berkembang dengan pesat. Beberapa contoh teknologi wireless yakni : a) Infrared (IR), radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. b) Wireless wide area network (bluetooth), spesifikasi industri untuk jaringan kawasan pribadi (personal area networks atau PAN) tanpa kabel. Bluetooth dapat dipakai untuk melakukan tukar-menukar informasi di antara peralatan-peralatan. c) Radio Frequency (RF), menunjuk ke spektrum elektromagnetik di mana gelombang elektromagnetik dapat dihasilkan oleh pemberian arus bolakbalik ke sebuah antena. d) Wireless personal area network, umumnya memiliki jarak komunikasi maksimal 10m saja, lebih pendek dibandingkan dengan Wireless Local Area Network (WLAN). e) Wireless LAN (802.11), suatu jaringan nirkabel yang menggunakan frekuensi radio untuk komunikasi antara perangkat komputer dan akhirnya titik akses yang merupakan dasar dari transiver radio dua arah yang tipikalnya bekerja di bandwith 2,4 GHz (802.11b, 802.11g) atau 5 GHz (802.11a). Kebanyakan peralatan mempunyai kualifikasi Wi-Fi, IEEE 802.11b atau akomodasi IEEE 802.11g dan menawarkan beberapa level keamanan seperti WEP dan atau WPA.
8
Untuk alat ini wireless alarmnya menggunakan teknologi radio frekuensi atau yang disebut RF, karena kemampuannya di dalam pengiriman dan penerimaan data yang cukup baik, serta harganya tergolong relatif murah.
2.3 Sensor PIR PIR adalah Passive Infrared Receiver, merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Setiap obyek yang dapat menghasilkan panas
juga
menimbulkan
pancaran
sinar
IR,
termasuk
tubuh
manusia dan hewan. Proses kerja sensor ini dilakukan dengan mendeteksi adanya radiasi panas tubuh manusia yang diubah menjadi perubahan tegangan. Namun perubahan tegangan pada PIR sangatlah kecil yaitu berkisar antara 10 hingga 20 milivolt atau bahkan lebih kecil lagi. Hal ini sangat tergantung dari beberapa faktor yaitu, panas tubuh dari manusia yang dideteksi, jarak dengan sensor maupun suhu lingkungan. Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini
9
Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, calsium nitrat dan litium tantalate yang menghasilkan arus listrik. Sensor PIR dapat menghasilkan arus listrik Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell. Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia Hal ini disebabkan karena adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif. IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Simulasi kerja sensor PIR terhadap orang dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Sensor PIR mendeteksi orang
Di dalam sensor PIR ini terdapat bagian-bagian yang mempunyai perannya masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor,
10
amplifier, dan comparator. Secara keseluruhan PIR dapat dilihat pada Gambar 2.3
Gambar 2.3 Struktur sensor PIR
Untuk memiliki area deteksi yang jauh lebih besar, dan sekaligus memusatkan pancaran sinar inframerah yang ditangkap ke PIR maka menggunakan fresnel lens. Ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Arus listrik yang kecil tersebut kemudian oleh sirkuit amplifier dikuatkan lalu dibandingkan oleh comparator sehingga dapat menghasilkan output high atau low. Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi
11
panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dengan cara menghasilkan arus pada material pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda. Karena besaran yang berbeda inilah rangkaian comparator memilah dan mengelompokkan mana yang termasuk logic high atau logic low. Sensor PIR tidak akan menghasilkan output apabila sensor ini dihadapkan dengan benda panas yang tidak memiliki panjang gelombang inframerah antara 8 sampai 14 mikrometer dan benda yang diam seperti sinar lampu yang sangat terang yang mampu menghasilkan panas atau pantulan objek benda dari cermin dan suhu panas ketika musim panas. Untuk jarak jangkau dari sensor PIR sendiri bisa dilakukan setting sesuai kebutuhan, akan tetapi jarak maksimalnya hanya +/- 10 meter dan minimal +/- 30 cm
2.4 Mikrokontroler ATtiny2313 Mikrokontroler merupakan pengembangan dari mikroprosesor yang berupa suatu chip IC dalam skala besar VLSI (Very Large Scale IC) yang diciptakan untuk menggantikan rangkaian digital diskrit. Ciri umum dari mikrokontroler adalah reprogrammable, artinya fungsi dari mikrokontroler dapat diubah-ubah dengan hanya mengganti programnya, tanpa merubah perangkat kerasnya. Secara umum mikrokontroller memiliki kelebihan dibandingkan sistem diskrit antara lain :
12
a. Reprogrammable, dapat diprogram ulang untuk mendapatkan fungsi yang berbeda. b. Rangkaian lebih terintegrasi, lebih ringkas, sederhana dan tidak rumit. c. Fleksibel dalam pengembangannya. Mikrokontroler
adalah
pengembangan
dari
mikroprosesor
untuk
kepentingan instrumentasi yang terintegrasi dengan perangkat lain. Ciri-ciri khusus mikrokontroler adalah sebagai berikut : a. Memiliki memori internal relatif sedikit. b. Memiliki unit I/O langsung. c. Pemrosesan bit, selain byte. d. Memiliki perintah atau program yang langsung berhubungan dengan I/O. e. Perintah atau program cukup sederhana f. Beberapa varian memiliki EPROM (erasable programmable read only memory). ATtiny2313 merupakan keluarga mikrokontroler AVR yang merupakan chip semikonduktor yang terintegrasi pabrikan Atmel dan merupakan jenis mikrokontroler yang di dalamnya dilengkapi dengan : a. Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 Bit. b. Osilator internal dan rangkaian pewaktu. c. Flash program memory internal 2K Byte (on chip). d. SRAM yang besarnya 128byte e. EEPROM yang besarnya 128byte. f. Full duplex UART g. Dua buah programmable port I/O, yang terdiri 18 bit.
13
h. Satu buah timer/counter 8 bit dan 16 bit. i. Interupsi eksternal dan interupsi internal). j. Frekuensi clock mencapai 10 MHz. k. Kemampuan melakukan operasi perkalian, pembagian dan operasi boolean. Pada Gambar 2.4 adalah blok diagram sistem mikrokontroler ATtiny2313, dimana menunjukkan hubungan yang saling berkaitan satu sama lain yang terintegrasi dalam menunjang kinerja sebuah mikrokontroler.
Gambar 2.4 Blok diagram mikrokontroler ATtiny2313
Operasi aritmatika dan logika terhadap data yang masuk baik dari memori maupun dari input diproses di dalam CPU. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi. Instruksi-instruksi tersebut sementara disimpan di dalam flash memory, dimana setiap instruksi akan diberi alamat memori. Selanjutnya CPU dapat mengakses data-data pada flash memory dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.
14
Instruksi-instruksi tersebut dapat dibuat melalui sofware dengan bahasa program, misalnya; assembly, C, C++, basic computer dan lainnya. Kemudian dilakukan download ke mikrokontroler melalui serial port ISP menggunakan sofware. Input atau data yang masuk ke mikrokontroler akan diproses dan dilakukan
eksekusi
yang
diteruskan
ke
output.
Sehingga
beban
mikrokontroler dapat bekerja atau aktif, semua ini diatur pada port I/O. Mikrokontroler bekerja membutuhkan clock atau detak. ATtiny2313 mempunyai penghasil clock atau oscilator internal. Frekuensi ini dapat diaktifkan melalui program. Walaupun seperti itu ATtiny2313 memiliki port optional untuk oscilator eksternal, sebagai pembangkit frekuensi yang dikehendaki. Timer digunakan mikrokontroler untuk menghitung waktu dan jumlah. Hal ini dapat digunakan untuk delay, pengaturan servo motor, dan lainnya. Interupsi merupakan sub rutin yang telah disediakan oleh mikrokontroler. Interupsi adalah suatu permintaan khusus mikrokontroler untuk melakukan sesuatu sesuai instruksi. Jika terjadi interupsi maka mikrokontroler akan menghentikan dahulu apa yang sedang dikerjakan dan melakukan apa yang diminta oleh menginterupsi. Pengiriman data antar blok rangkaian melalui bus. Lebar data bus menentukan kinerja sistem secara keselurhan. Bus ini sifatnya bidirectional, artinya bersifat dua arah. Pengiriman data pada jalur bus tidak hanya data saja tetapi juga addres, karena semua blok rangkaian melakukan komunikasi
15
satu sama lain melalui jalur bus. Sehingga control bus digunakan untuk mengidentifikasi alamat bus. Pada mikrokontroler ATtiny2313 semua fungsi yang diwakilkan dalam blok diagram pada Gambar 2.3 telah dalam bentuk paket chip mikrokotroler. Dimana pada chip tersebut terdapat delapan pin. Pin-pin tersebut digunakan untuk memberikan input, output, sumber tegangan, reset, oscilator eksternal dan lainnya. Untuk konfigurasi pin pada mikrokontroler ATtiny2313 dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Konfigurasi pin ATtiny2313
Konfigurasi pin ATtiny2313 dengan kemasan 20 pin DIP (Dual In-line Package). Masing-masing port bersifat bidirectional artinya port tersebut dapat digunakan untuk input atau output. Penggunaan input atau output sesuai kebutuhan pemakaian dan inisialisasi input atau output dilakukan menggunakan program yang diberikan ke ATtiny2313. Pada Tabel 2.1 dijelaskan fungsi dari masing-masing pin ATtiny2313.
16
Tabel 2.1 Fungsi masing-masing pin ATtiny2313 Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Port PA2 PD0 PD1 PA1 PA0 PD2 PD3 PD4 PD5 GND PD6 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7
20
VCC
Sebagai Reset I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O ground I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O sumber daya
Fungsi khusus RXD (port serial USART) TXD (port serial USART) oscilator eksternal oscilator eksternal interupt interupt timer timer timer/counter komparator, interupt komparator, interupt interupt interupt interupt port serial ISP port serial ISP interupt 4-5V
2.5 Modul GSM SIM300C SIM300C seperti halnya mikrokontroler handphone, yang merupakan suatu modul GSM/GPRS yang bekerja pada frekuensi EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz dan PCS 1900 MHz. Dengan ukurannya yang kecil, yaitu hanya 50mm x 33mm x 6.2mm, SIM300C memiliki aplikasi yang dibutuhkan di kebanyakan industri seperti sistem komunikasi data mobile. SIM300C didesain dengan teknik power saving, yaitu hanya memerlukan arus yang kecil sebesar 2,5mA pada saat modul dalam keadaan SLEEP. SIM300C dapat beroperasi normal dengan sumber tegangan sebesar 3,4 ~
17
4,5Volt dan arus 2A. SIM300C berintegrasi dengan protokol AT-command yang berfungsi untuk aplikasi transfer data. Adapun spesifikasi dari modul GSM SIM300C dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Data Spesifikasi modul GSM SIM300C
Spesifikasi pada Tabel 2.2 dapat dijadikan acuan dalam melakukan perancangan hardware. Ketika sistem operasi SIM300C dalam keadaan aktif, modul akan terdaftar sebagai jaringan GSM dan siap untuk mengirim dan menerima SMS. Ketika modul dalam keadaan SLEEP, yaitu arus pada level minimum, modul masih dapat menerima pesan walaupun tidak dapat dipergunakan. Modul ini memiliki 60 pin konektor, yang menyediakan media komunikasi GSM/GPRS. Adapun tampilan pin dari SIM300C dapat dilihat pada Gambar 2.6
18
Gambar 2.6 Konfigurasi pin SIM300
Jumlah pin yang cukup banyak pada SIM300 memberikan banyak fasilitas atau fitur-fitur yang telah terintegrasi dalan satu paket IC. Sehingga paket SIM300 lebih efektif dan efisien. Untuk fungsi pada masing-masing pin pada SIM300 dapat dilihat pada Tabel 2.3
19
Tabel 2.3 Fungsi pin pada SIM300 Pin No.
Sebagai
Code
Pin No.
Code
Sebagai
1
VBAT
Input Voltage
31
SIM_CLK
Sim clock
2
GND
Digital ground
32
KBR2
General purpose input
3
VBAT
Input Voltage
33
SIM_PRESENT
Sim card detect
4
GND
Digital ground
34
KBR3
General purpose input
5
VBAT
Input Voltage
35
GPIO32
General I/O
6
GND
Digital ground
36
KBR4
General purpose input
7
VBAT
Input Voltage
37
DCD
data carrier detection
8
GND
Digital ground
38
SPI_EN
Port data SPI
9
VBAT
Input Voltage
39
DTR
Data Terminal Ready
10
GND
Digital ground
40
SPI_CLK
Port data SPI
11
CHG _IN
Charge voltage
41
RXD
Receive Data
12
ADC1
Analog to converter
42
SPI_D0
Port data SPI (output)
13
NC
-
43
TXD
Transmit Data
14
VRTC
44
SPI_A0
Port data SPI (output)
15
VDDExt
Backup Volatge voltage for external circuit
RTS
Request to Send (input)
16
Network LED
output LED
46
SPI_RESET
Port data SPI
CTS
Clear to Send (output) serial interface debugging
17
PWR KEY
18
KBC0
19
STATUS
20
KBC1
21
GPIO5
22
KBC2
23 24 25 26 27 28 29 30
BUZZER KBC3 SIM_VDD KBC4 SIM_RST KBR0 SIM_I/O KBR1
Voltage input for power on key General purpose output Indikator work status General purpose output General I/O General purpose output Buzzer Output General purpose output voltage supply sSIM General purpose output sim reset General purpose input sim data output General purpose input
45
47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
DBGRX RI DBGTX
ring indicator serial interface debugging
AGND
Analog ground
AGND
Analog ground Positive voice-band output Positive voice-band input negative voice-band output negative voice-band input Auxiliary positive voice-band output Auxiliary positive voice-band input Auxiliary negative voice-band output Auxiliary negative voice-band input
SPK1P MIC1P SPK1N MIC1N SPK2P MIC2P SPK2N MIC2N
20
Modul GSM SIM300C memiliki dua buah antena yaitu antena internal dan antena eksternal. Antena internal Interface
RF (Radio Frequency) memiliki impedansi 50Ω. Untuk
menyesuaikan desain fisik setiap aplikasi SIM300C menawarkan dua alternatif: - Antena Konektor Konektor antena di sisi komponen dari PCB. SIM300C menggunakan MM9329-2700 Murata's konektor RF pada sisi modul yang dapat ditunjukkan pada gambar 2.7
Gambar 2.7 Konektor antenna - Antena Pad Antena pad yang digunakan adalah RF connector MXTK. Antena pad ini memiliki mounting sebesar 3.0x3.0mm. Emas digunakan sebagai material untuk melapisi pad. Antena pad dapat disolder kurang dari 10 sekon dengan temperatur 260ºC. Penampang antena pad tersebut ditunjukkan pada gambar 2.8
Gambar 2.8 Antena pad
21
Antena pad dan landasan pesawat ditempatkan di sisi bawah. Spesifikasi kabel RF yang digunakan adalah GSM900 < 1dB dan DCS1800 / PCS1900 < 1.5dB. Antena eksternal Antena eksternal GSM digunakan sebagai penerima sinyal GSM dan meneruskannya melalui antena konektor ke SIM300C. Spesifikasi antena eksternal yang digunakan yaitu berjenis Dual-Band Antenna yang bekerja pada frekuensi 900/1800 band. Untuk mengetahui gambar dan spesifikasi antena yang digunakan, dapat dilihat pada gambar 2.11 dan tabel 2.3 berikut ini Untuk tegangan kerja pada SIM300C terdiri dari : a) Power supply Tegangan masukan yang dibutuhkan SIM300C sebesar tegangan baterai lithium yaitu sekitar 3,7V sampai 3,8V dengan arus sebesar 2-3 Ampere. b) Power On/Off Untuk menghidupkan dan mematikan SIM300C, dapat menggunakan pin PWRKEY yang disediakan oleh SIM300C. Diagram waktu ketika menghidupkan dan mematikan SIM300C dapat ditunjukkan pada gambar 2.9 dan 2.10.
22
Gambar 2.9 Diagram waktu saat menghidupkan SIM300C Untuk menghidupkan SIM300C, beri masukan tegangan low pada PWRKEY selama beberapa saat (>2s). Setelah prosedur ini terpenuhi, SIM300C siap beroperasi dan pin STATUS yang ditunjukkan dengan LED STATUS akan hidup dengan tegangan 2.8V selama SIM300C bekerja.
Gambar 2.10 Diagram waktu saat mematikan SIM300C Untuk mematikan SIM300C, gunakan prosedur seperti ketika menghidupkan SIM300C, yaitu hubungkan PWRKEY pada tegangan low selama beberapa saat.
23
Supaya SIM300 mampu berkomunikasi dengan handphone GSM lainnya, maka dibutuhkan SIM-card yang menyimpan nomor pelanggan dan nomor panggil pelanggan. Nomor inilah yang memuat identitas kedua piranti GSM yang nantinya saling berkomunikasi, yaitu handphone (modul GSM pada user) dan modul GSM SIM300C. Untuk melakukan pengontrolan ini minimal dibutuhkan dua buah SIM-card sebagai pengirim dan penerima. Nomor pengirim adalah nomor yang digunakan oleh pengguna untuk melakukan pengontrolan. Nomor penerima adalah nomor yang digunakan pada modul GSM SIM300C untuk dapat berkomunikasi dengan handphone pengguna. Protokol yang digunakan pada nomor pengirim dan penerima yaitu: - Nomor pengirim yang digunakan adalah dua nomor pengirim yang terdiri dari nomor utama dan alternatif - Saat nomor pengirim yang tidak dikenali (asing) mengirimkan pesan gambar, teks maka pesan tersebut akan dihapus (delete) - Saat nomor pengirim yang tidak dikenali (asing) melakukan panggilan akan diabaikan (reject) - Nomor penerima hanya terdiri dari satu nomor yang terpasang pada modul GSM SIM300C Aplikasi SIM-card mendukung dua jenis SIM-card yaitu bertegangan 1,8V dan 3,0V. Perintah atau kendali pada SIM300 menggunakan bahasa program AT-Command. Tetapi AT-Command ini dapat dicreate dengan bahasa populer seperti C, C++, bascom atau yang lainnya. Sehingga SIM300 dapat
24
dikendalikan menggunakan mikrokontroler lainnya. Komunikasi SIM300 dengan mikrokontroler menggunakan port serial. Pada modul GSM nantinya akan menggunakan komponen SMF05C, komponen tersebut digunakan untuk melindungi terjadinya rangkaian short atau dari tegangan induksi diri, sehingga SMF05C berfungsi high protection. Pada Gambar 2.11 adalah rangkaian pada SMF05C yang diambil dari datasheet.
Gambar 2.11 Rangkaian pada SMF05C
Pada Gambar 2.11, pin 2 terhubung dengan ground dan pin lainnya terhubung dengan wiring yang akan dilindungi.
2.6 TLP dan RLP TLP dan RLP dipilih sebagai modul RF (Radio Frequency) dengan kemampuannya di dalam pengiriman dan penerimaan data yang cukup baik, serta harganya tergolong relatif murah. Modul RF buatan LAIPAC ini sering sekali digunakan sebagai alat untuk komunikasi data secara wireless 25
menggunakan media gelombang radio. Biasanya kedua modul ini dihubungkan dengan mikrokontroler atau peralatan digital yang lainnya. Masukan data untuk modul TLP adalah serial dengan level TTL (Transistor-transistor Logic). Jangkauan komunikasi maksimum dari pasangan modul RF ini adalah 100 meter tanpa halangan dan 30 meter di dalam gedung. Ukuran ini dapat dipengaruhi oleh faktor antena, kebisingan, dan tegangan kerja dari pemancar. Panjang antena yang digunakan adalah 17 cm, dan terbuat dari kawat besi. TLP434 merupakan suatu modul pemancar yang didalamnya terkandung suatu rangkaian modulator digital ASK (Amplitude Shift Keying) dan rangkaian pemancar. TLP434 ini memiliki 4 pin antara lain pin untuk ground, pin untuk data masukan, pin untuk Vcc dan pin ke antena. TLP434 biasanya difungsikan pada frekuensi 315 MHz, 418 MHz, dan 433,92 MHz dengan tegangan operasi antara 2 VDC hingga 12 VDC. Pada modul TLP ini akan diuraikan pemanfaatan teknik modulasi digital untuk mentransmisikan data biner melalui kanal komunikasi band-pass. Pada teknik modulasi biner, proses modulasi berhubungan dengan pertukaran (switching/keying) antara dua kemungkinan nilai besaran baik itu amplitudo, frekuensi atau fasa dari sinyal pembawa, sesuai dengan simbol ‘0’ dan ‘1’. Pada
system
ASK,
simbol
biner
‘1’
direpresentasikan
dengan
mentransmisikan sinyal pembawa sinusoidal dengan amplituda maksimum Ac dan frequensi Fc dimana kedua besaran tersebut konstan, selama durasi bit Tb detik. Amplitudo frequensi pembawa akan berubah sesuai dengan logik sinyal
26
informasi. Sedangkan simbol biner ‘0’ direpresentasikan dengan
tanpa
mengirimkan sinyal pembawa tersebut selama durasi bit Tb detik. Sedangkan proses modulasi digital atau nilai digital pada gelombang ASK dapat dilihat pada Gambar 2.12
Gambar 2.12 Modulasi digital pada gelombang ASK
Gelombang ASK pada Gambar 2.12 dipancarkan oleh modul yang disebut TLP 434. Gelombang tersebut mengirim data digital dalam bentuk ASK. Pada Gambar 2.13 adalah komponen modul TLP beserta kegunaan masingmasing pinnya.
Gambar 2.13 Modul TLP beserta kegunaan masing-masing pinnya
27
RLP434 merupakan suatu modul buatan Laipac Technology, Inc. yang didalamnya terkandung suatu rangkaian penerima dan demodulator digital ASK. RLP434 biasanya difungsikan pada frekuensi 315 MHz, 418 MHz, dan 433,92 MHz dengan tegangan operasi antara 3,3 VDC sampai 6 VDC. Jadi RLP adalah penerima gelombang ASK yang dikirim oleh TLP. Gelombang ASK yang diterima kemudian dikonversi kembali ke nilai digital oleh RLP. Pada Gambar 2.14 adalah modul RLP beserta fungsi pinnya.
Gambar 2.14 Modul RLP beserta fungsi pinnya
2.7 Transistor sebagai saklar Transistor terdiri dari tiga kaki, yaitu basis, kolektor dan emitor seperti terlihat pada Gambar 2.15 (a). Pada transistor bipolar terdiri dari dua jenis yaitu PNP dan NPN. Secara umum transistor bekerja jika diberi bias maju, dimana bias maju pada hubungan emitor dan basis pada tipe P mendapat positif dan tipe N mendapat negatif seperti terlihat pada Gambar 2.15 (b)
28
(a)
(b) Gambar 2.15 (a) Simbol transistor (NPN) (b) Transistor dibias maju
Transistor sebagai
saklar adalah transistor
yang memanfaatkan
karakteristik transistor pada salah satu keadaan saturasi atau cut off. Bila transistor berada pada keadaan saturasi maka transistor tersebut akan seperti saklar tertutup antara kolektor dan emitor, sedangkan dalam keadaan cut off maka transistor akan seperti saklar terbuka antara kolektor dan emitor. Garis beban dapat digambarkan pada kurva kolektor untuk memberikan gambaran bagaimana transistor bekerja dan daerah mana beroperasi. Pada Gambar 2.16 adalah gambar garis beban dc saat basis diberi bias.
(a) 29
(b)
Gambar 2.16 (a) Bias Basis atau rangkaian transistor sebagai saklar, (b) Garis beban DC
Pengertian cut off yaitu keadaan dimana arus basis pada transistor sama dengan nol dan arus pada kolektor sangat kecil, namun pendekatannya tegangan pada kolektor maksimum atau sama dengan tegangan supply Sedangkan saturasi yaitu keadaan dimana transistor pada arus basis sama dengan arus basis saturasi sedangkan arus kolektor adalah maksimum. Tegangan yang dihasilkan kolektor dan emitor minimum. Pendekatannya arus kolektor pada saturasi sama dengan ujung atas dari garis beban. Secara umum penggunaan transistor adalah transistor silicon yang mempunyai potensial barrier 0,7V. Pada transistor terdapat istilah beta dc, yaitu menunjukkan bagaimana dekatnya nilai arus kolektor dengan arus basis atau nilai penguatan (gain).
30
Idealnya jika elektron-elektron yang diinjeksikan menuju ke kolektor maka nilai alfa dc sama dengan satu. Oleh karena itu hampir semua transistor mempunyai nilai alfa dc lebih besar daripada 0,95.
2.8 Power Supply Power supply digunakan untuk memberikan daya pada komponen. Komponen yang digunakan membutuhkan tegangan DC antara 4V sampai 12V. Sehingga dari tegangan PLN 220V diturunkan mencapai 12V dan disearahkan
dengan
dioda,
untuk
meredam
tegangan
riak
dapat
menggunakan kapasitor. Untuk mendapatkan tegangan yang dibutuhkan SIM 300, yaitu antara 3,5V sampai 4,5V maka dapat menggunakan rangkaian pembagi tegangan dan regulator. Regulator yang digunakan adalah LM317 dan MIC29302WT. LM317 mempunyai kemampuan arus 1,5A dan tegangan antara 1,2V sampai 37V. Kemampuan LM317 bagus untuk fixed regulator dan mempunyai full overload protector. Pada Gambar 2.17 adalah rekomendasi rangkaian dari data sheet LM317
Gambar 2.17 Rekomendasi rangkaian dari datasheet LM317
31
Pada Gambar 2.17 adalah rangkaian dengan output tegangan yang dapat dilakukan adjust menggunakan potensio dari 1,2 V sampai 25 V. Sedangkan untuk MIC29302WT adalah high current volatge regulator dan anti dropout voltage pada beban besar. Pada Gambar 2.18 adalah rekomendasi rangkaian dari datasheet MIC29302WT.
Gambar 2.18 Rekomendasi rangkaian dari datasheet MIC29302WT
2.9 Operasional Amplifier Jenis opersional amplifier yang akan digunakan pada sistem keamanan alat ini adalah jenis komparator. Komparator berfungsi sebagai pembanding sehingga dapat memutuskan logic low atau logic high pada outputnya berdasarkan tegangan referensi yang diberikan.
32
Jenis komparator yang digunakan adalah LM339. Pada Gambar 2.19 adalah rangkaian pada LM339.
Gambar 2.19 Rangkaian pada LM339
Pada Gambar 2.19 terlihat bahwa terdapat empat buah komparator. Tegangan referensi akan diberikan pada input positif, sehingga disebut sebagai inverting sedangkan tegangan input diberikan pada input negatif. Hasil dari komparator atau tegangan output adalah tergantung dari tegangan supply yang diberikan. Jika tegangan supply 5V, maka saat tegangan input dibawah dari tegangan referensi maka tegangan output adalah logic high atau 5V. Begitu sebaliknya jika tegangan input diatas dari tegangan referensi maka tegangan output adalah logic low atau 0V.
33
2.10 Buzzer atau Alarm Pada Gambar 2.20 adalah blok pada buzzer atau alarm, yang akan bunyi jika diberikan tegangan pada terminalnya.
Gambar 2.20 Blok Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan 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.
34
