PERANCANGAN TRANSPONDER 900 MHz MENGGUNAKAN ARF7429B BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 1280

PERANCANGAN TRANSPONDER 900 MHz MENGGUNAKAN ARF7429B BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 1280 Okto Viansyah#1, Darjat,S.T.,M.T.#2, Yuli Christyono,S.T.,M.T.#3 #

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Diponegoro jl. Prof Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia #1

#2

@[email protected]

#3

setiaone.i [email protected]

Abstract — The development of wireless communication system is growing rapidly, the easy of installation and the efficiency offered are the major factors why wireless technology is being developed. With the disuse of the cable as a transmission medium, it makes the process of communication or data exchange is becoming easier & flexible. Transponder is one of the many wireless devices which were developed for aviation, racing, military and research. Through this research, 900 MHz Wireless Transponder based on ATMega 1280 microcontroller using ARF7429B will be designed. The transponder operate at 900 MHz channel and will respond to incoming signals from transmitters that have been determined. This device also counts the signal processing time on it. Signals are transmitted in the form of ASCII (American Standard Code for Information Interchange) characters. ARF 7429B equipped with FHSS (Frequency Hoping Spread Spectrum) is able to overcome the problem of interference between channels during the data transmission process. ARF7429B also comes with a address protocol, so that the data will be safe and will not be misdirected. Based on the test result, the 900MHz Transponder will respond the input signal from transceiver at the best result in the line of sight condition. The address protocol tested very well, the signal is sent to the right address. The processing signal on the transponder for every ping~ received and then replied by ping ok~ is about 245,5 ms for narrowband and 59,5 ms for wideband channel. Keyword: wireless communications, transponder 900MHz, ARF 7429B, ATMega1280, FHSS

I. PENDAHULUAN Transponder (Transmitter - Responder) merupakan perangkat perspon sinyal yang secara otomatis akan merespon setiap sinyal masukan dari pemancar yang telah ditentukan. Perangkat wireless ini banyak digunakan di berbagai sektor. Pada sektor militer contohnya digunakan pada sistem radar sekunder, transponder dipasang di pesawat militer digunakan untuk membedakan pesawat musuh dan pesawat kawan. Pada sektor otomotif, khususnya di lintasan balap, transponder dipasang di motor masing-masing pembalap, untuk dapat memberikan data akurat mengenai kondisi motor secara real time seperti kecepatan, jumlah putaran lap, juga untuk mendeteksi posisi motor di lintasan balap. Transponder juga bisa digunakan untuk pengukuran dan pengambilan data untuk kepentingan penelitian seperti pengukuran kedalaman laut dan masih banyak dari aplikasi piranti ini dalam kehidupan seharihari. Pada sistem pengukuran jarak, agar hasil perhitungan bisa tepat, maka perhitungan waktu tunda harus

1 2 ,3

Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro UNDIP Semarang Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro UNDIP Semarang

mempertimbangkan pengukuran tundaan pada perangkat yang digunakan di dalamnya. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan dirancang sebuah transponder 900 MHz yang mampu merespon data sekaligus melakukan perhitungan waktu proses pada perangkat. Transponder akan merespon tiap masukan dari pemancar yang telah ditentukan yaitu berupa sinyal ping~ dan membalasnya dengan sinyal ping ok~ (optional). Selain melakukan respon terhadap masukan, transponder akan melakukan perhitungan waktu proses (tundaan) selama sinyal diproses di dalam transponder. Proses terima-kirim data & perhitungan waktu proses (tundaan) pada transponder akan ditampilkan pada layar komputer dengan memanfaatkan kabel serial yang dihubungkan antara keduanya. Pada transponder 900 MHz, modul pemancar yang dipilih adalah ARF (Adeunis Radio Frequency) tipe 7429B, ARF merupakan teknologi wireless yang memfokuskan konsumsi daya rendah, sistem integrasi yang mudah & harganya yang kompetitif. Modul ARF memiliki frekuensi 902-928 MHz yang terbagi kedalam 50 kanal. Proses pertukaran informasi antar ARF berlangsung secara nirkabel (wireless) dengan menggunakan modulasi Frequency Shift Keying (FSK). Untuk data masukan dan keluaran yang diterima adalah berupa karakter ASCII. Pada proses pengiriman informasi, data ditumpangkan pada kanal-kanal secara acak dengan menggunakan metode Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) agar dapat terhindar dari interferensi.[10] ARF (Adeunis Radio Frequency) dipasang pada pemancar transceiver yang disebut master serta pada transponder sebagai slave. 1 unit komputer terhubung dengan ARF pada sisi stasiun master digunakan sebagai pusat pengendali yang dapat memberikan perintah untuk mengirimkan data kepada Transponder atau stasiun slave. A. Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Merancang Transponder 900MHz dengan menggunakan ARF 7429B berbasis mikrokontroler ATMega 1280 yang mampu merespon sinyal masukan dari pemancar yang telah ditentukan. 2. Menganalisa kemampuan transponder dalam melakukan pengiriman sinyal. 3. Mengukur tundaan waktu di dalam Transponder dengan bantuan Timer 16 bit AVR. 4. Digunakan untuk pengembangan lebih lanjut yang berhubungan dengan kirim dan terima data nirkabel (wireless).

B. Pembatasan Masalah Dalam pembuatan tugas akhir ini penulis membatasi permasalahan sebagai berikut : 1. Perancangan alat hanya dibatasai pada perangkat keras transponder 900 MHz. 2. Perangkat stasiun pemancar transceiver (master) tidak termasuk dalam rancangan. 3. Perangkat yang dirancang, tidak melakukan proses perhitungan dan pengukuran jarak. 4. Perhitungan tundaan Transponder dengan bantuan Timer 16 bit AVR. 5. Perancangan menggunakan mikrokontroller ATMega 1280. 6. Kristal yang digunakan 11.0529 MHz. 7. Modul Transceiver yang digunakan menggunakan ARF7429B 900MHz buatan Adeunis. 8. Desain perancangan PCB dengan menggunakan Eagle 5.11 Profesional & untuk pemrograman mikrokontroler menggunakan CVAVR 2.05 Profesional.

duplex. Parameter operasional dari transceiver radio (serial link, manajemen radio) dapat sepenuhnya diperbarui melalui AT Commands secara serial link.

Gambar 2.1 Modul ARF7429B

Modul ARF7429B radio transceiver beroperasi pada tegangan 3-3,6 volt, mempunyai 50 kanal dari pita frekuensi 902 sampai 928 MHz menggunakan transmisi FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum). Hopping (loncatan) dimungkinkan selama seluruh jangkauan tetapi juga dipilih dari atas atau bawah sub-band. Mode ini bisa dipilih menggunakan AT Commands. Laju data hingga 57600 bit/s. Jangkauan transmisi mencapai 6000 m. Dapat ditransmisikan melalui 3 macam mode transmisi yaitu transparent, addressed & repeated. Dapat menggunakan 2 macam pita transmisi yaitu secara wideband atau narrowband.

II. DASAR TEORI A. Transponder Transponder dapat berupa pasif atau aktif. Sebuah transponder pasif contoh umumnya adalah label magnetik pada kartu kredit, pasif di sini diartikan sebagai kondisi dimana tidak adanya elemen pemberi energi internal semacam baterai. Sebagai gantinya, energi didapat melalui ekstraksi GEM oleh Transponder. Sebuah transponder pasif harus digunakan dengan sensor aktif yang menerjemahkan dan mentranskripsi data transponder[5]. Transponder aktif memiliki catu daya sendiri dan terus memancarkan sinyal radio yang dilacak dan dimonitor. perangkat otomatis ini memperkuat sinyal yang diterima dan memancarkan mereka ke lokasi lain yang telah ditentukan. Sebuah transponder aktif umumnya memiliki jangkauan relatif lebih jauh. Transponder aktif digunakan di lintasan balap seperti MotoGP & NASCAR, ditanamkan pada setiap kendaraan balap dengan kode ID yang unik untuk memberikan data yang valid mengenai kecepatan, jumlah putaran/lap dan hal-hal lain yang berhubungan dengan perlombaan balap. Transponder jenis tersebut dikenal dengan sebutan AVI Transponder (Automatic Vehicle Identification Transponder)[9]. Beberapa aplikasi lain dari Transponder salah satunya di implemetasikan pada bidang medis. Transponder di tanamkan pada tubuh pasien agar dapat memberikan fungsi terapi radiasi yang efektif pasca operasi kanker prostat yang dikenal dengan sebutan IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy)[3]. Transponder juga diaplikasikan pada bidang militer dan penerbangan yaitu pada sistem radar sekunder (Secondary Radar).

Perincian transmisi wideband adalah sebagai berikut: • Tiga mode, FHSS 25 atau 50 kanal • Mempunyai laju radio 57,6 kbit/s • Pengaturan jarak kanal : 500 kHz • Sensitivitas : -106 dBm • Jangkauan mencapai 5000 m Sedangkan perincian transmisi narrowband adalah : • Tiga mode, FHSS 25 atau 50 kanal • Mempunyai laju radio 10 kbit/s • Pengaturan jarak kanal : 500 kHz • Sensitivitas : -110 dBm • Jangkauan mencapai 6000 m Pada ARF7429B, terdapat dua mode operasi yang digunakan yaitu : 1. Command mode (menggunakan AT Command). 2. Transceiver atau mode normal (pengiriman data secara serial dengan menggunakan komunikasi radio). 1. Command Mode Command mode digunakan untuk membaca dan mengatur konfigurasi register modem dengan perintah-perintah pada AT command. Pada kondisi command mode, komunikasi secara radio dimatikan kecuali ketika akan menggunakan perintah pengujian (test command). Untuk mengaktifkan command mode adalah dengan mengirimkan atau mengetikkan ‘+++’. Perintah ‘+++’ hanya dapat diterima jika tidak ada karakter lain yang dikirim sebelum dan setelahnya. Tanggapan ‘O’ akan tampil pada layar apabila perintah command mode telah berhasil diaktifkan. Sedangkan untuk kembali ke transceiver mode adalah dengan mengirimkan perintah serial ‘ATO’.

B. MODUL ARF7429B [17] Modul ARF7429B radio transceiver berfungsi sebagai pengirim dan penerima sinyal informasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Modul ini mengubah data dari sebuah penghubung serial ke sebuah frame radio untuk dikirim ke bagian receiver. Komunikasinya bersifat half-

2

AT command dapat digunakan ketika transceiver berada pada mode command. AT command digunakan untuk membaca dan memperbaharui parameter modem dengan ketentuan : 1. Sebuah perintah dimulai dengan 2 karakter ASCII ‘AT’. ‘AT’ artinya ‘Attention’ diikuti dengan satu atau beberapa karakter atau data lain. 2. Tiap perintah diakhiri dengan (carriage return). Tanggapan dari perintah AT Command diatas adalah : • ‘O’ (karakter ASCII 0x4F) untuk perintah yang diterima (atau perintah OK). • ‘E’ untuk kesalahan (error). • String tertentu. Ketika kode pin diaktifkan, maka harus masuk menggunakan AT command ATPWD untuk dapat menggunakan AT command kembali.

Gambar 2.2 Tundaan propagasi ARF untuk pengiriman byte data pada Narrowband

b. Wideband Di Wide Band, pada 57600, 8 bit, 1 stop tidak ada paritas, durasi transmisi paket radio adalah 26 ms. Dimungkinkan pada durasi 26 ms untuk mengangkut sampai 83 byte . 1. Menunggu penerimaan data serial (26 ms) 2. Penyusunan paket radio (1-100us) 3. Transmisi paket radio (26 ms) Pada sisi TX, paket akan diterbitkan dalam sepenuhnya RF 26 ms setelah transmisi karakter pertama di RS. Pada sisi RX paket akan tersedia setelah 26 ms + waktu verifikasi (bisa diabaikan) dan paket serialisasi. •1 byte (berlaku 1-80 byte) • 83 byte

2. Transceiver mode Pada mode ini komunikasi selalu half-duplex dan ketika proses transmisi data selalu didahulukan penerimaan sinyal radio. Pengiriman paket radio dengan menggunakan mode ini tidak akan mengubah setiap paket data radio yang dikirimkan. Jika tidak ada data yang dikirimkan, modem selalu menunggu adanya sinyal radio. Setiap paket radio yang dikirimkan oleh modem yang lain akan selalu diterima dan data yang benar akan digunakan pada komunikasi serial. Pada mode transmisi, data yang diterima pada jalur serial (serial link) akan selalu dikirimkan ke jalur radio (radio link) dengan format sebagai berikut: <paket header> DATA

Bagian pembuka, penyinkron, dan penutup digunakan pada penerimaan radio. Untuk mode transmisinya menggunakan FSK (Frequency Shift Keying) dengan metode FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum).

Gambar 2.3 Tundaan propagasi ARF untuk pengiriman byte data pada Wideband

C. TUNDAAN (DELAY) ARF7429B[17]

D. FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) Frequency hopping merupakan suatu metode pengiriman data dimana sistem transmisi dan penerima melompat menurut pola frekuensi berulang secara bersamaan[7]. Ketika menggunakan FHSS, spektrum frekuensi dibagi kedalam beberapa kanal. Paket data yang akan dikirim dibagi dan dikirimkan pada kanal-kanal ini dengan pola acak yang hanya dipahami oleh pengirim (transmitter) dan penerima (receiver). Karena penempatan jaringan yang diikuti dengan pola-pola yang berbeda, atau tabel lompatan (hop) kode, banyak jaringan dapat beroperasi dengan tepat tanpa gangguan (noise). Jika gangguan terjadi pada satu kanal, proses transmisi data diberhentikan. Pengirim dan penerima melakukan lompatan ke kanal selanjutnya pada hop table dan pengirim akan melakukan pengiriman ulang paket data tersebut. Teknologi lompatan (hopping) frekuensi sangat baik digunakan pada pengiriman sedikit paket data dalam lingkungan yang banyak gangguan. Prinsip lompatan frekuensi pada hopping table dapat dilihat pada gambar 2.15 berikut.

a. Narrowband Di Narrow Band, pada 9600, 8 bit, 1 stop tidak ada paritas, durasi transmisi paket radio adalah 119 ms. Dimungkinkan pada durasi 119 ms untuk mengangkut sampai 80 byte. Tundaan ARF dalam teori: 1.Menunggu penerimaan data serial (119 ms) 2.Penyusunan paket radio (1-100us) 3.Transmisi paket radio (119 ms) Pada sisi TX, paket akan diterbitkan dalam sepenuhnya RF 119 ms setelah transmisi karakter pertama di RS. Pada sisi RX paket akan tersedia setelah 119 ms + waktu verifikasi (bisa didiabaikan) dan paket serialisasi. Berikut ilustrasi dari data keterlambatan untuk ukuran yang berbeda: • 1 byte (berlaku 1-80 byte) • 81 byte

3

a) AVR ISP

Gambar 2.4 Proses pelompatan (hop) pada hopping table

[2]

III. PERANCANGAN Perancangan alat pada tugas akhir ini meliputi perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak. Secara umum, sistem transmisi Transponder 900MHz dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.2 Schematic AVR ISP

Rangkaian ISP (In-System Programing) berfungsi untuk mendukung pemrograman pada mikrokontroler Atmega1280 dengan programmer K-125i. Pemberian LED berfungsi sebagai indikator apabila digunakan untuk pemrograman. b)

Reset

Gambar 3.1 Diagram sistem transmisi Transponder 900 MHz

Pada proses transmisi data, sistem menggunakan prinsip master & slave. Master akan memberikan perintah kepada slave agar slave dapat memberikan respon dalam bentuk transmisi data. Pemancar Transceiver berfungsi sebagai Master sedangkan Transponder 900 MHz berfungsi sebagai slave. Master memberikan perintah kepada slave agar dapat mengirimkan data sesuai perintah master, ketika tidak ada instruksi dari master maka tidak ada proses transmisi data. Ketika ada data masuk namun bukan dari master maka tidak akan ditanggapi. Ketika ada data yang masuk berasal dari master dan memiliki kesesuaian dengan alamat protokol yang telah ditentukan, maka data akan diproses oleh transponder untuk kemudian diberikan tanggapan berupa umpan balik sesuai dengan ketentuan yang sudah ditetapkan sebelumnya. Pada sisi Transceiver diatur sedemikian rupa agar mengirimkan sinyal dalam bentuk karakter ASCII berupa ping~ kepada Transponder,ketika Transponder menerima sinyal ping~ maka akan membalasnya dengan sinyal ping ok~ sebagai bentuk umpan balik.

Gambar 3.3 Schematic Reset

Tombol RESET bersifat active-low yang akan aktif jika diberi logika 0. Pin Reset AVR memiliki resistor pull-up internal agar mikro tidak reset sendiri tetapi resistor pull-up internal ini tidak cukup jika lingkungan memiliki ganguanganguan dan mikro dapat reset yang terjadi secara sporadis. Penambahan kapasitor pada rangkaian, untuk menjaga pin reset dari noise. Dalam hal ini fungsi kapasitor eksternal adalah sebagai proteksi. c)

Kristal Osilator 11,0592 Mhz

Gambar 3.4 Schematic kristal osilator 11,0592Mhz

A. Perancangan Perangkat Keras

Pada perancangan ini dipilih menggunakan kristal osilator sebesar 11,0592 Mhz, yang disusun secara paralel dengan 2 buah kapasitor 22pF terhubung dengan ground. Kristal berfungsi sebagai sumber detak mikrokontroler agar dapat menjalankan setiap instruksi yang telah ditentukan.

Perancangan Transponder 900 Mhz terdiri dari perancangan sistem minimum ATMEGA1280 dan perancangan dudukan Modul ARF7429B radio transceiver. Dilanjutkan dengan pemrograman mikrokontroler. Dalam perancangan sistem minimum terdiri atas rangkaian mikrokontroler Atmega1280, rangkaian AVR ISP, rangkaian RESET, rangkaian kristal 11,0592 Mhz serta rangkaian regulator 5,5 & 3,3 Volt. Input tegangan berasal dari adaptor DC 9 volt.

d) Regulator 5 Volt dan 3,3 Volt Pada perancangan Transponder 900 Mhz dibutuhkan regulator tegangan sebesar 3,3 volt untuk mengaktifkan modul ARF7429B dan regulator tegangan sebesar 5 volt untuk mensuplai tegangan pada mikrokontroler ATMEGA 1280.

4

3.3 Perancangan Perangkat Lunak Pada Komputer Perancangan program dilakukan dengan menggunakan visual C#, dengan tujuan untuk menampilkan hasil perhitungan tundaan yang telah dilakukan oleh mikrokontrol secara real time pada layar komputer. Agar data dapat ditampilkan pada layar komputer, Transponder perlu dihubungkan dengan kabel serial ke komputer. Gambar 3.5 Rangkaian regulator LM317 dengan tegangan keluaran 5 volt • • • •

R1= 470 Ω R2 = 1 k Ω R3 = Variable resistor C2 = 1 µF / 16 volt

• • • •

LED1 merah IC2 = LM317 D1=IN4002 J1= Jack

Gambar 3.6 Rangkaian regulator LM317 dengan tegangan keluaran 3,3 volt • • • •

R11= 470 Ω R10 = 1 k Ω R12 = Variable resistor C5 = 1 µF / 16 volt

• • • •

LED1 kuning IC2 = LM317 D1=IN4002 J1= Jack

Gambar 3.9 Program penampil data perhitungan hasil tundaan

IV. PENGUJIAN DAN ANALISA

e) Dudukan Modul ARF7429B

A. Pengujian protokol alamat Protokol alamat digunakan untuk menentukan tujuan pengiriman data, Penetapan alamat protokol dilakukan pada dua sisi baik stasiun pemancar (Master) maupun transponder (Slave). Protokol yang ditetapkan berupa kombinasi 4 bit data. Dengan adanya protokol ini, keamanan data akan lebih terjamin, tidak akan sampai pada tujuan yang salah. Penetapan alamat protokol dilakukan pada register S256 (register pemancar) dan S252 (register penerima). Sehingga dalam hal ini kesamaan protokol harus ada pada S256 dan S252 agar dapat terjadi proses kirim-terima data. • Pemancar Tranceiver = Master • Transponder = Slave

Dudukan modul ARF7429B berfungsi sebagai pengganti slot dudukan asli.

Gambar 3.7 Schematic dudukan Modul ARF7429B

B. Perancangan Program Tabel 4.1 Pengujian protokol alamat

Pemrograman mikrokontroler Atmega1280 menggunakan CodeVision AVR Evaluation 2.05. Berikut ini adalah Algoritma Program.

Protokol No

Master

Data Slave

1 2 3

S256 0000 0101 0000

S252 1111 1010 0000

S256 1111 1010 0000

S252 0000 0101 0000

4

1111

1111

0000

0000

5

1101

0101

1010

0001

6

1111

0001

0000

1111

Slave

Master

Diterima Diterima Diterima Tidak diterima Tidak diterima

Diterima Diterima Diterima Tidak diterima Tidak diterima Tidak diterima

Diterima

Dari hasil pengujian di atas dapat dilihat bahwa S256 pada sisi Master harus memiliki nilai bit yang sama dengan S252 pada sisi Slave agar dapat terjadi transfer data dari sisi master menuju slave, begitu pula sebaliknya, untuk memberikan

Gambar 3.8 State chart program

5

respon balik kepada master, nilai S256 slave harus memiliki nilai bit yang sama dengan S252 pada sisi master. Pengaturan alamat protokol pada bahasa pemrograman C CVAVR pada slave dilakukan dengan menetapkan 4 bit yang menyatakan alamat register pemancar S256 dan alamat register terima S252.

mempengaruhi diantaranya akibat adanya path loss seiring dengan semakin jauhnya jarak pancar antara master dan slave begitu pula akibat dari kontur medan (terrain contour) yang tidak rata dan kondisi kelembapan udara dari medium propagasi ( propagation medium ). Selain itu seiring dengan adanya hambatan atau halangan dari lingkungan berupa benda seperti pohon-pohonan juga mempengaruhi penerimaan sinyal.

ARF_command(1,"ATS252=","1100"); ARF_command(1,"ATS256=","0011");

C. Perhitungan Transponder

Pada contoh daftar susunan program di atas register S252 bernilai 1100 dan register S256 bernilai 0011.

Prinsip kirim-terima data yang digunakan pada sistem komunikasi nirkabel (wireless) ini adalah dengan mengirimkan karakter ASCII dari stasiun pemancar (master), setelah transponder (slave) menerima karakter tersebut, kemudian meresponnya dengan mengirimkan karakter ASCII yang berbeda kembali ke stasiun pemancar.

1 2 3 4

5m 50 m 100 m 500 m

ping~ ping~ ping~ ping~

ping ping ping ping

ok~ ok~ ok~ ok~

-54 -80 -90 -91

dbm dbm dbm dbm

2

119

0,1

1

Tundaan ARF (Rx) Propagasi Proses (ms) (ms) 26 0,1

2

26

N o

Tabel 4.2 Uji-coba terima-kirim data pada kondisi line of sight Transponder ( Slave ) RSSI Level

Pemrosesan)

Tundaan Program (ms) 7,2918 35449 7,3149 84375

Tundaan ARF (Tx) Proses Propagasi (ms) (ms) 0,1 119 0,1

119

Tundaan total (ms) 245,4918 28125 245,5149 84375

Tabel 4.7 Tundaan total transponder 900 MHz pada kanal Wideband

Pada pengujian tersebut dilakukan pada daerah bebas halangan (Line of Sight), proses terima- kirim data berjalan dengan lancar dan tidak terjadi masalah sama sekali.

Respon

1

Tundaan ARF (Rx) Propagasi Proses (ms) (ms) 119 0,1

N o

a) Uji-coba terima-kirim data pada kondisi line of sight

Diterima

(Waktu

Tabel 4.6 Tundaan total transponder 900 MHz pada kanal Narrowband

Gambar 4.1 Uji-coba pengiriman data dengan variasi jarak

Jarak

Total

Pada perhitungan tundaan total ini, adalah penjumlahan dari perhitungan tundaan ARF (Rx), tundaan program & tundaan ARF (Tx). Tundaan dihitung berdasarkan sinyal kirim ping~ yang direspon dengan sinyal ping ok~.

B. Pengujian Terima-Kirim Data

No

Tundaan

0,1

Tundaan Program (ms) 7,2918 35449 7,3149 84375

Tundaan ARF (Tx) Proses Propagasi (ms) (ms) 0,1 26 0,1

26

Tundaan total (ms) 59,49183 2031 59,51498 4375

Berdasarkan tabel perhitungan tundaan total di atas, untuk setiap pengiriman sinyal ping~ oleh pemancar transceiver (master) kepada Transponder (slave), dibalas dengan ping ok~ oleh slave untuk dikirimkan kembali kepada master, membutuhkan tundaan transponder sekitar 245,5 ms untuk kanal narrowband dan sekitar 59,5 ms untuk kanal wideband.

Keterangan Lancar Lancar Lancar Lancar

b) Uji-coba terima-kirim data pada kondisi tidak line of sight

D. Pengaruh jarak terhadap tundaan (Waktu Pemrosesan) Transponder

Tabel 4.3 Uji-coba terima-kirim data pada kondisi tidak line of sight Transponder ( Slave ) No Jarak Diterima Respon RSSI Level Keterangan ping~ ping ok~ -64 dbm 1 5m Lancar ping~ ping ok~ -85 dbm 2 50 m Tidak lancar ping~ ping ok~ -93 dbm 3 100 m Tidak lancar ping~ ping ok~ -98 dbm 4 500 m Tidak lancar

Data percobaan berikut ini untuk membuktikan apakah ada pengaruh jarak jarak terhadap tundaan pada Transponder. Sinyal yang dipancarkan adalah ping~ dan akan direspon dengan sinyal ping ok~. Tabel 4.8 Tundaan total pada pengukuran jarak 5 meter

Pengujian tersebut dilakukan pada daerah tidak bebas, untuk jarak dekat proses terima-kirim data berjalan lancar, namun pada jarak yang agak jauh proses terima-kirim data tidak beguitu lancar, beberapa data tidak terkirim. Hal ini terjadi akibat beberapa sinyal yang dipancarkan dari master kemungkinan tidak sampai pada slave akibat terhambat saat berada pada medium propagasi. Beberapa hal yang

6

No

Jarak (meter)

Tundaan Program (ms)

Tundaan total (ms)

1 2 3 4 5 6

5 5 5 5 5 5

7.291835449 7.314984375 7.291835449 7.291835449 7.314984375 7.314984375

59.491832031 59.514984375 59.491832031 59.491832031 59.514984375 59.514984375

Tabel 4.9 Tundaan total pada pengukuran jarak 50 meter

3. No

Jarak (meter)

Tundaan Program (ms)

Tundaan total (ms)

1 2 3 4 5 6

50 50 50 50 50 50

7.291835449 7.314984375 7.314984375 7.314984375 7.314984375 7.314984375

59.491832031 59.514984375 59.514984375 59.514984375 59.514984375 59.514984375

4.

Tabel 4.10 Tundaan total pada pengukuran jarak 100 meter

5.

No

Jarak (meter)

Tundaan Program (ms)

Tundaan total (ms)

1 2 3 4 5 6

100 100 100 100 100 100

7.291835449 7.291835449 7.291835449 7.314984375 7.291835449 7.314984375

59.491832031 59.491832031 59.491832031 59.514984375 59.491832031 59.514984375

B. Saran Pada pengembangan sistem lebih lanjut ada beberapa saran yang dapat dilakukan yaitu sebagai berikut: 1.

Tabel 4.11 Tundaan total pada pengukuran jarak 500 meter No

Jarak (meter)

Tundaan Program (ms)

Tundaan total (ms)

1 2 3 4 5 6

500 500 500 500 500 500

7.314984375 7.291835449 7.314984375 7.314984375 7.291835449 7.314984375

59.514984375 59.491832031 59.514984375 59.514984375 59.491832031 59.514984375

2.

3.

Berdasarkan data percobaan tersebut, nilai tundaan terhadap variasi jarak pancar adalah tetap, terlihat pada jarak 5, 50, 100, 500 meter nilai tundaan tidak berubah. Hal ini menandakan bahwa tidak ada pengaruh yang timbul akibat adanya perbedaan jarak antara pemancar transceiver (master) dengan transponder (slave). Percobaan dilakukan pada kanal wideband, dan akan berlaku sama pada kanal narrowband.

Untuk menghasilkan perhitungan dengan ketelitian / tingkat presisi yang tinggi harus digunakan penghitung waktu / timer yang memiliki ketelitian lebih baik, pada penelitian ini diterapkan dengan menggunakan timer 16 bit hanya memiliki ketelitian pada skala milidetik. Pada proses transmisi sinyal, agar mendapatkan hasil pancaran sinyal yang maksimal, harus mempertimbangkan faktor-faktor pathloss dan fading. Transponder dapat dikembangkan pada aplikasi lain yang berhubungan dengan kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan transmisi data jarak jauh.

DAFTAR PUSTAKA [1]

[2]

V. PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan pengujian dan analisis yang dilakukan pada sistem pengendalian suhu, didapatkan kesimpulan sebagai berikut :

[3]

1.

[4]

2.

diakibatkan sinyal terhalang oleh objek fisik.Hal ini terlihat dengan semakin turunnya nilai RSSI. Tundaan transponder adalah penjumlahan dari nilai tundaan ARF (RX), tundaan program dan tundaan ARF (TX). Untuk setiap pengiriman sinyal ping~ dan dibalas dengan ping ok~ membutuhkan tundaan sekitar 245,5 ms untuk kanal narrowband dan sekitar 59,5 ms untuk kanal wideband. Perhitungan tundaan program dilakukan dengan mengunakan timer 16 bit hanya memiliki ketelitian / tingkat presisi hingga skala satuan milidetik, nilai setelahnya adalah pembulatan. Nilai tundaan pada transponder akan selalu konstan, tidak berpengaruh terhadap perubahan jarak antara pemancar Transceiver (master) dan Transponder (Slave).

Proses transmisi umpan-balik sinyal antara stasiun pemancar Transceiver (master) dengan Transponder (slave) sudah berjalan dengan baik, terlihat dari tidak adanya masalah pada pengujian protokol alamat, serta adanya komunikasi dua arah yang terjadi antara keduanya. Transmisi sinyal dari pemancar Transceiver (master) menuju Transponder (slave) atau sebaliknya, akan berlangsung dengan baik jika transmisi dilakukan pada daerah bebas line of sight, jika transmisi dilakukan pada dearah tidak bebas, penerimaan sinyal tidak begitu baik

[5]

[6]

7

Anil

K., Maini,“Digital Electronics. Principles, Devices and Aplications”, John Wiley & Sons Ltd, West Sussex , 2007. Banner Engineering Corp., “Frequency Hop Spread vs. Direct Sequence Spread Spectrum”, USA, 2007. Canter, MD Daniel, “Transrectal Implementation of Electromagnetic Transponder Following Radical Prostatectomy for Delivery of IMRT”, Department of Urologic Oncology, Philadelphia, 2011. Halsall, Fred, “Introduction to Communication and Computer Networks”, Addison-Wesley Publishing Company Inc, Massachusetts, 1985. Meng, Lieh Sheu et al., “Implementation of a 2.45 GHz Passive RFID Transponder Chip in 0.18μm CMOS”, Department of Electrical Engineering National Chi-Nan University, Taiwan, 2010. Nainggolan, Paskah H.B., “Kajian Program Matlab untuk Perhitungan Waktu Tunda pada Sistem Radar Sekunder”, Skripsi S-1, Universitas Diponegoro, Semarang, 2011.

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12] [13]

[14]

[15] [16] [17] [18] [19]

Pangera, Abas Ali., “Perbandingan FHSS dan DSSS (Teknologi Spread Spectrum)” , Stmik Amikom, Yogyakarta, 2007. Schwartz, Sorin M., “Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) vs. Direct Sequence Spread Spectrum (DSS) in Broadband Wireless Access (BWA) and Wireless LAN http://www.sorin(WLAN)”, schwartz.com/index.html. Shoichi, Kamata et al., “Automatic Vehicle Identification Transponder”, Gordon and Breach Science Publishers, 1981. Sujatmiko, Adi Nugroho, “Pengiriman dan Penerimaan Data pada Modul Adeunis Radio Frequncy (ARF) 7429B”, Skripsi S-1, Universitas Diponegoro, Semarang, 2011. Susilawati, Indah, “Teknik Telekomunikasi DasarModulasi Digital”, Universitas Mercu Buana, Yoyakarta, 2009. Uffenbeck, John,“Microcomputer and Microprocessor”, Prentice-Hall Inc., New Jersey, 1985. Utama, Zaini Agung, “Rancang Bangun Perangkat Lunak Komunikasi Radio Adeunis Radio Frequency (ARF)7429B pada Sistem Radar Sekunder”, Skripsi S-1, Universitas Diponegoro, Semarang, 2011. W., Adi P., M.A, Heryanto,“Pemrograman Bahasa C untuk Mikrokontroler ATMEGA8535”, Penerbit Andi, Yogyakarta, 2008. -----,Cadsoft EAGLE, http://www.cadsoftusa.com, September 2011. ----- ,Visual Studio 2010, http://www.microsoft.com/ visualstudio/en-us, Maret 2012 -----,Datasheet ARF54 US temps propagation radio. Adeunis RF. -----,Datasheet ARF54 UART TTL modules user guide. Adeunis RF. -----,Datasheet Microcontroller ATMEGA 1280. Atmel.

Tanggal:____________

BIODATA MAHASISWA Okto Viansyah (L2F 007 060) Saat ini sedang melanjutkan studi pendidikan Strata I di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Konsentrasi Elektronika dan Telekomunikasi. Mengetahui dan mengesahkan, Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Darjat, ST, MT NIP.196811111994121001

YuliChristyono, S.T., M.T. NIP.196807111997021001

8

Tanggal: ___________