TA : Pemanfaatan Metode Manchester pada Sistem Pengunci Pintu Otomatis Berbasis Nirkabel.

PEMANFAATAN METODE MANCHESTER PADA SISTEM PENGUNCI PINTU OTOMATIS BERBASIS NIRKABEL

TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :

Nama : Aloysius Alfa Adji Putra

NIM : 08.41020.0036

Program : S1 (Strata Satu)

Jurusan : Sistem Komputer

SEKOLAH TINGGI

MANAJEMEN INFORMATIKA & TEKNIK KOMPUTER

SURABAYA

v

Perkembangan komunikasi berbasis nirkabel semakin dibutuhkan diberbagai aplikasi. Aplikasi penguncian pintu otomatis membutuhkan teknologi nirkabel dalam penerapannya. Modul nirkabel pada umumnya berukuran relatif besar dan memiliki harga yang mahal. Dengan menggunakan modul nirkabel RWS & TWS 434 dapat menyelesaikan permasalahan tersebut, namum modul ini hanya dapat mengirimkan data berupa gelombang digital persegi sehingga dibutuhkan suatu metode pengiriman data yang sesuai.

Metode Manchester merupakan salah satu metode pengiriman data yang sesuai untuk memenuhi kebutuhan hardware RWS & TWS tersebut. Dalam penerapannya dibutuhkan algoritma pengiriman dan penerimaan data pada penulisan program yang dibuat. Metode Manchester merupakan poin utama pada penelitian ini sehingga dibutuhkan analisa yang lebih mendalam lagi dalam penerapannya.

Hasil yang diberikan dengan menggunakan Metode Manchester sangat baik karena metode ini dapat mengubah data digital menjadi gelombang digital persegi dan metode ini bekerja pada level tegangan yang sama dengan modul tersebut. Hasil pengujian sistem ini antara lain, (i) pengiriman yang terbaik adalah dengan melakukan pengiriman minimal sebanyak 2 kali pada sekali perintah, (ii) waktu respon rata-rata pengiriman sebesar 3,71 detik, dan (iii) jarak maksimal yang dapat diraih dari pengirim ke penerima adalah 16,7 meter. Secara keseluruhan sistem dapat diterapkan pada pengujian pintu sesungguhnya.

viii DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 4

1.3 Pembatasan Masalah ... 4

1.4 Tujuan ... 5

1.5 Sistematika Penulisan ... 5

BAB II LANDASAN TEORI ... 7

2.1 Komunikasi Wireless ... 7

2.2 Modul RWS & TWS 434 ... 7

2.3 Mikrokontroler ... 9

2.4 Mikrokontroler AVR ... 9

2.5 InterruptTimer Mikrokontroler 8535 ... 12

2.6 Rangkaian Sistem Minimum... 14

2.7 Power supply ... 15

2.8 Komunikasi Serial Max232 ... 17

2.9 Alat Penguncian Elektrik ... 18

ix

2.9.2 Mekanisme Electric Lock ... 19

2.9.3 Solenoid... 20

2.10 Relay driver ... 21

2.11 Transmisi Data ... 24

2.12 Metode Manchester ... 26

2.13 Manchester Decoding ... 28

2.13.1 Sampling based Manchester Decode ... 28

2.13.2 Timing based Manchester Decode ... 30

BAB III METODE PENELITIAN... 33

3.1 Metode Penelitian ... 33

3.2 Cara Kerja Sistem Secara Keseluruhan ... 36

3.3 Perancangan Hardware ... 39

3.3.1 Rangkaian Power supply ... 39

3.3.2 Rangkaian Sistem Minimum ... 40

3.3.3 Rangkaian Tombol ... 41

3.3.4 Rangkaian Serial ... 42

3.3.5 Rangkaian Relay driver ... 43

3.3.6 Rangkaian Modul Wireless ... 45

3.4 Perancangan Aplikasi Visual Basic ... 46

3.4.1 Desain dan Kegunaan Form ... 47

3.4.2 Programming VB 6 ... 50

3.5 Perbandingan Berbagai Metode ... 63

3.5.1 Metode NRZ ... 63

x

3.5.3 Metode MLT-3... 64

3.6 Pemilihan Metode Manchester ... 65

3.7 Flowchart Mikrokontroler ... 69

3.7.1 FlowchartTransmitter ... 70

3.7.2 FlowchartReceiver ... 73

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 86

4.1 Pengujian Software Visual Basic ... 86

4.1.1 Tujuan ... 86

4.1.2 Alat yang Digunakan ... 86

4.1.3 Prosedur Pengujian ... 86

4.1.4 Hasil Pengujian Software Visual Basic ... 87

4.2 Pengujian Mekanik ... 91

4.2.1 Tujuan ... 92

4.2.2 Alat yang Digunakan ... 92

4.2.3 Prosedur Pengujian ... 92

4.2.4 Hasil Pengujian Mekanik ... 92

4.3 Pengujian Hardware ... 95

4.3.1 Tujuan ... 95

4.3.2 Alat yang Digunakan ... 95

4.3.3 Prosedur Pengujian ... 96

4.3.4 Hasil Pengujian Hardware ... 96

4.4 Pengujian Komunikasi Metode Manchester ... 99

4.4.1 Tujuan ... 99

xi

4.4.3 Prosedur Pengujian ... 100

4.4.4 Hasil Pengujian Komunikasi Metode Manchester ... 100

4.5 Pengujian Keakuratan Algoritma Manchester Decoding ... 103

4.5.1 Tujuan ... 103

4.5.2 Alat yang Digunakan ... 103

4.5.3 Prosedur Pengujian ... 103

4.5.4 Hasil Pengujian ... 105

4.6 Pengujian Secara Keseluruhan ... 106

4.6.1 Tujuan ... 106

4.6.2 Alat yang digunakan ... 106

4.6.3 Prosedur Pengujian ... 106

4.6.4 Hasil Pengujian Secara Keseluruhan ... 107

4.6.5 Hasil Pengujian Jarak Pancaran ... 111

BAB V PENUTUP ... 114

5.1 Simpulan ... 114

5.2 Saran ... 114

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

“Komunikasi nirkabel (wireless) adalah transfer informasi jarak jauh tanpa menggunakan konduktor listrik atau “kawat”.” (Amrullah, 2011). Untuk dapat melakukan komunikasi secara wireless, sebuah mikrokontroler membutuhkan peralatan penerima dan juga pengirim.

Jaringan wireless memiliki keunggulan dan keuntungan dibanding dengan jaringan kabel. Mobilitas jaringan wireless menyediakan pengaksesan kepada pengguna dimana saja, selama berada dalam batas aksesnya. Kecepatan instalasi proses yang cepat dan mudah karena tidak membutuhkan kabel yang harus dipasang melalui atap atau tembok. Fleksibilitas tempat jaringan wireless sangat fleksibel terhadap tempat berbeda dengan jaringan kabel yang dipasang tanpa kabel. Pengurangan anggaran biaya terjadi saat terdapat perpindahan tempat walaupun investasi awal pada wireless lebih besar daripada jaringan kabel. Biaya instalasi dapat diperkecil karena tidak membutuhkan kabel dan biaya pemeliharaan yang lebih murah. Kemampuan jangkauan konfigurasi jaringan dapat diubah dari jaringan peer-to-peer untuk jumlah pengguna yang sedikit menjadi jaringan infrastruktur yang banyak hingga mencapai ribuan pengguna yang dapat menjelajah dengan jangkauan luas.

Penggunaan wireless diatas dapat diterapkan pada bermacam-macam aplikasi. Pada pembahasan kali ini akan menerapkan teknologi wireless tersebut

pada aplikasi penguncian pintu otomatis pada ruang kelas. Penguncian pintu kelas otomatis ini bermanfaat untuk membantu melaksanakan aturan Nol Menit di STIKOM Surabaya agar budaya disiplin di STIKOM Surabaya dapat terwujud. Aturan Nol Menit merupakan sebuah aturan dimana kelas harus dikunci saat jam kuliah berlangsung, sehingga dapat membudayakan kedisiplinan pada setiap mahasiswanya.

Dalam pembuatan aplikasi penguncian pintu otomatis ini dibutuhkan sebuah hardware yang menyediakan fitur pengiriman data secara wireless. RWS dan TWS 434 merupakan salah satu modul wireless yang berbentuk kecil dan harganya sangat murah jika dibandingkan dengan modul wireless yang lainnya. Komunikasi wireless yang digunakan merupakan komunikasi dengan gelombang radio pada frekuensi 433MHz. Modul RWS dan TWS 434 telah diterapkan pada sebuah hasil karya mengenai perancangan alat ukur suhu jarak jauh pada tugas akhir fakultas teknik di Sumatera Utara. (Mario, 2009). Penerapan pada aplikasi tersebut menggunakan sebuah IC decoder dan encoder HT12E/D.

Menurut Mario (2009) modul wireless ini tidak dapat berfungsi digunakan logika high ( 1 ) atau dengan logika low ( 0 ) secara langsung dengan menggunakan tombol, karena modul ini berfungsi jika diberi suatu gelombang persegi. Oleh karena itu untuk dapat mengaplikasikan modul wireless ini diperlukan sebuah IC Encoder dan Decoder seperti HT12E/D atau dengan menggunakan suatu teknik pengiriman data.

Salah satu dari berbagai teknik pengiriman data yang kerap digunakan dalam tansmisi data adalah metode Manchester. Dengan menggunakan metode ini

maka pengiriman data diubah menjadi gelombang persegi, karena data asli nol akan menjadi pulsa highlow dan logika satu menjadi pulsa lowhigh.

Metode Manchester merupakan metode yang umum digunakan pada komunikasi data. Penerapan implementasi standar menggunakan digital signaling (baseband) pada 10 Mbps. Pada pengirim, data diubah menjadi sinyal digital menggunakan skema Manchester. Pada penerima, sinyal yang diterima diinterpretasikan sebagai Manchester dan diterjemahkan menjadi data. Gambar 1.1 memperlihatkan skema pengkodean untuk StandardEthernet.

Gambar 1.1 Encoding dalam implementasi standartEthernet ( Neno, 2010 )

Selain umum digunakan pada pengiriman data pada peralatan jaringan, metode Manchester ini pun telah diterapkan pada aplikasi Remote Keyless Entry. Remote Keyless Entry merupakan aplikasi penguncian pintu mobil dengan komunikasi wireless. Pada suatu artikel metode ini telah diterapkan dengan menggunakan 8400bps kecepatan data digital dengan Manchester Coding yang dikirimkan pada frekuensi 433MHz menggunakan ASK.

Teknik Manchester ini telah di terapkan yang salah satunya terdapat pada jurnal yang ditulis oleh Liu Chen-Chung dan Yin-Tsung Chan (2011) yang berjudul “One-Time Collision Arbitration Algorithm In Radio-Frequency

Identification Based On The Manchester Code”. Tujuan penggunaan Manchester code pada jurnal ini adalah untuk mendeteksi adanya tabrakan bit data. Hasil dari eksperimen dan analisis performa menunjukan bahwa dengan algoritma Manchester terdapat 3 keunggulan yaitu (i) mengurangi tabrakan data, serta waktu identifikasi tag lebih sederhana, (ii) dapat menyimpan identifikasi dari IDs (identification numbers), dan (iii) hasil dari bit yang dikirimkan oleh reader dan tags menjadi lebih sedikit jika dibandingkan dengan algoritma lain dalam identifikasi one-tag.

Oleh karena itu pemanfaatan metode Manchester dibutuhkan pada alat pengunci pintu otomatis berbasis wireless sehingga pengiriman data menggunakan pulsa yang dihasilkan oleh pengkodean Manchester.

1.2 Perumusan Masalah

Bagaimana pemanfaatan metode Manchester pada sistem pengunci pintu otomatis berbasis nirkabel ?

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam membuat alat pengunci pintu otomatis ini, terdapat beberapa batasan masalah terhadap permasalahan yang muncul diantaranya :

1. Terdapat satu komputer pada setiap lantai yang berfungsi sebagai server. 2. Batas jarak komunikasi Wireless hanya dalam satu lantai.

4. Pengujian menggunakan dua buah client yaitu terdapat pada pintu dan satu server pada petugas jaga.

5. Menggunakan modul Wireless RWS & TWS 434.

6. Komunikasi Wireless yang digunakan adalah dengan frekuensi radio 433MHz. 7. Metode pengiriman data yang digunakan adalah metode Manchester.

1.4 Tujuan

Penelitian ini dilakukan untuk memanfaatkan metode Manchester pada sistem pengunci pintu otomatis berbasis nirkabel.

1.5 Sistematika Penulisan

Pada penulisan Laporan Tugas Akhir ini ditulis dengan sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Pada bab ini dikemukakan hal–hal yang menjadi latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan yang ingin dicapai, manfaat serta sistematika penulisan laporan tugas akhir ini.

BAB II : LANDASAN TEORI

Pada bab ini dibahas teori yang berhubungan dengan mikrokontroller AVR, Metode Manchester, sistematika penguncian pintu, rangkaian-rangkaian, serta teori mengenai modul wireless yang digunakan. BAB III : METODE PENELITIAN

Pada bab ini dibahas mengenai blok diagram system, rangkaian-rangkaian beserta cara kerjanya, flowchart program, dan metode yang digunakan yaitu metode Manchester.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini memaparkan berbagai macam percobaan yang dilakukan, hasil-hasil yang didapatkan berserta solusi dari permasalahan yang didapat. Selain itu disertai pula hasil uji coba perbagian dan juga uji coba sistem secara keseluruhan.

BAB V : PENUTUP

Pada bab ini dibahas mengenai kesimpulan dari sistem terkait dengan tujuan dan permasalahan yang ada, serta saran untuk pengembangan sistem di masa mendatang.

7 BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Komunikasi Wireless

Menurut Amrullah (2011) komunikasi Wireless adalah transfer informasi jarak jauh tanpa menggunakan konduktor listrik ditingkatkan atau “kawat” Jarak yang terlibat mungkin pendek. Komunikasi wireless dapat melalui:

1. Frekuensi radio komunikasi, komunikasi gelombang mikro, misalnya jangka panjang line-of-sight melalui antena sangat terarah, atau komunikasi jarak pendek.

2 Inframerah (IR) komunikasi jarak pendek, misalnya dari remote control atau melalui Inframerah Data Asosiasi (IrDA).

3. Aplikasi mungkin melibatkan komunikasi point-to-point, point-to-multipoint komunikasi, penyiaran, jaringan selular dan jaringan wireless lainnya.

Untuk dapat melakukan komunikasi secara Wireless, sebuah mikrokontroler membutuhkan peralatan penerima dan juga pengirim. Modul Wireless RWS dan TWS 434 merupakan salah satu diantara sekian banyak peralatan tersebut.

2.2 Modul RWS dan TWS 434

Menurut Redi (2011) RWS & TWS 434 merupakan salah satu modul RF ( Radio Frequency ) yang banyak beredar dipasaran modul ini merupakan modul Wireless komunikasi dengan menggunakan gelombang radio. Disamping kemampuannya

untuk dapat berkomunikasi secara tanpa kabel dengan handal, modul ini juga tergolong modul yang relatif murah.

Gambar 2.1 RWS & TWS 434

Tabel 2.1 Konfigurasi Pin RWS & TWS 434

RWS 434 TWS 434

PIN NAMA DISKRIPSI PIN NAMA

1. Antena RF Input 1. GND

2. GND RF GND 2. Digital DATA IN

3. GND RF GND 3. VCC

4. Vcc Power supply V+ 4. ANT

5. Vcc Power supply V+

6. NC -

7. Data Digital Data Output 8. DGND Power supply GND

(http://www.wenshing.com.tw/Data_Sheet/TWS-DS-3_433.92MHz_Miniaturization_Wireless_Transmitter_Module_Data_Sheet.pdf) Modul RF buatan LAIPAC ini sering sekali digunakan sebagai alat untuk komunikasi data secara Wireless. Biasanya kedua modul ini dihubungkan dengan mikrokontroler atau peralatan digital yang lainnya. Input data adalah Serial dengan level TTL (Transistor – Transistor Logic). Jarak pancar maksimum dari 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.

2.3 Mikrokontroler

Menurut Kelas Mikrokontrol (2011) mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Mikrokontroler telah terdapat ROM, RAM, EPROM, serial interface dan paralel interface, timer, interrupt controller, konverter Analog ke Digital, dan lainnya (tergantung fitur yang melengkapi mikrokontroler tersebut), sedangkan mikroprosessor hanya berfungsi sebagai Central Processing Unit yang menjadi otak komputer.

Biasanya mikrokontroler memiliki suatu fungsi khusus. Mikrokontroler menggunakan clock yang berfungsi sebagai pendetak dengan frekuensi tertentu yang memakan sedikit daya. Mikrokontroler sering digunakan sebagai mainan anak-anak, perangkat elektronik rumah tangga, perangkat pendukung otomotif, peralatan industri, peralatan telekomunikasi, peralatan medis dan kedokteran, sampai dengan pengendali robot serta persenjataan militer.

2.4 Mikrokontroler AVR

Mikrokontroler AVR merupakan mikrokontroler yang dibuat oleh perusahaan Atmel. Jenis mikrokontroler ini sangat banyak digunakan oleh para

pengembang peralatan-peralatan elektronika. Fitur yang tersedia padaATMega 8535 adalah :

1. Frekuensi clock maksimum 16 MHz.

2. Jalur I/O 32 buah, yang terbagi dalam PortA, PortB, PortC dan PortD. 3. Analog to Digital Converter 10 bit sebanyak 8 input.

4. Timer/Counter sebanyak 3 buah.

5. CPU 8 bit yang terdiri dari 32 Register . 6. Watchdog Timer dengan osilator internal. 7. SRAM sebesar 512 byte.

8. Memori Flash sebesar 8 Kbyte dengan kemampuan read while write. 9. Interrupt internal maupun eksternal.

10. Port komunikasi SPI.

11. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. 12. Analog Comparator.

13. Komunikasi Serial standar USART dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps. Pada mikrokontroler jenis ini terdapat 40 pin yang memiliki fungsi berbeda-beda. Gambar 2.2 merupakan gambar mikrokontroler AVR tipe 8535 :

(Soebhakti,2007)

Tim Prasimax (2011) mengemukakan bahwa berbagai seri mikrokontroler AVR telah diproduksi oleh Atmel dan digunakan di dunia sebagai mikrokontroler yang bersifat low cost dan high performance. Di Indonesia, mikrokontroler AVR banyak dipakai karena fiturnya yang cukup lengkap, mudah untuk didapatkan, dan harganya yang relatif terjangkau. Berikut ini table 2.2 merupakan perbandingan beberapa seri mikrokontroler AVR buatan Atmel.

Tabel 2.2 Perbandingan Seri Mikrokontroler AVR

Keterangan:

Flash adalah suatu jenis Read Only Memory yang biasanya diisi dengan program hasil buatan manusia yang harus dijalankan oleh mikrokontroler.

RAM (Random Acces Memory) merupakan memori yang membantu CPU untuk penyimpanan data sementara dan pengolahan data ketika program sedang running. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) adalah memori untuk penyimpanan data secara permanen oleh program yang sedang running.

Port I/O adalah kaki untuk jalur keluar atau masuk sinyal sebagai hasil keluaran ataupun masukan bagi program.

Timer adalah modul dalam hardware yang bekerja untuk menghitung waktu/pulsa.

UART (Universal Asynchronous Receive Transmit) adalah jalur komunikasi data khusus secara serial asynchronous.

PWM (Pulse Width Modulation) adalah fasilitas untuk membuat modulasi pulsa. ADC (Analog to Digital Converter) adalah fasilitas untuk dapat menerima sinyal analog dalam range tertentu untuk kemudian dikonversi menjadi suatu nilai digital dalam range tertentu.

SPI (Serial Peripheral Interface) adalah jalur komunikasi data khusus secara serial secara serialsynchronous.

ISP (In System Programming) adalah kemampuan khusus mikrokontroler untuk dapat diprogram langsung dalam sistem rangkaiannya dengan membutuhkan jumlah pin yang minimal.

2.5 Interrupt Timer Mikrokontroler 8535

“Interupsi adalah kondisi yang memaksa mikrokontroler menghentikan sementara eksekusi program utama untuk mengeksekusi rutin Interrupt tertentu / InterruptService Routine (ISR)”. (Soebhakti,2007)

Zigan (2009) menyatakan bahwa timer 8 bit adalah timer yg bisa mencacah/menghitung sampai maksimal nilai 0xFF heksa (dalam biner = 1111 1111). Pada ATmega 8535 ada 2 timer jenis ini yaitu TIMER 0 dan 2. Pada timer 16 bit nilai maksimalnya adalah 0xFFFF. Pada ATmega8535 timer jenis 16 bit merupakan TIMER 1 yang akan dibahas pada pembahasan kali ini.

Dengan Interrupt, tidak diperlukan menghitung berapa waktu yang di perlukan untuk mengeksekusi seluruh program. Karena saat program dijalankan, timer juga akan jalan dengan sendirinya (digerakkan XTAL) dan saat nilai mencapai maksimum maka akan terjadi Interrupttimer.

Register yg biasa digunakan untuk menset nilai Timer1 adalah Register TCNT, Register TCNT sendiri dibagi dua: TCNT 1 H dan TCNT 1 L.

Rumus yang digunakan untuk menghitung TCNT adalah sebagai berikut : TCNT = (1+0xFFFF) - (waktu *( XTAL / prescaler) )

Gambar 2.3 Perhitungan Timer

Saat terjadi Interrupt Timer1, alur program mikro akan meloncat ke sub rutin yang terlihat pada gambar 3.2.

2.6 Rangkaian Sistem Minimum

Tim Prasimax (2011) mengemukakan bahwa sistem minimum (sismin) mikrokontroler adalah rangkaian elektronik minimum yang diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler. Sismin ini kemudian bisa dihubungkan dengan rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu. Di keluarga mikrokontroler AVR, seri 8535 adalah salah satu seri yang sangat banyak digunakan.

Untuk membuat rangkaian sismin Atmel AVR 8535 diperlukan beberapa komponen yaitu:

1. IC mikrokontroler ATmega8535.

2. Satu XTAL 4 MHz atau 8 MHz atau 12 MHz (XTAL1).

3. Tiga kapasitor kertas yaitu dua 27 pF (C2 dan C3) serta 100 nF (C4). 4. Satu kapasitor elektrolit 4,7 uF (C12).

5. Dua resistor yaitu 100 ohm (R1) dan 10 Kohm (R3). 6. Satu tombol reset push button (PB1).

Selain itu tentunya diperlukan power supply yang bisa memberikan tegangan 5V DC. Rangkaian sistem minimum ini sudah siap untuk menerima sinyal analog (fasilitas ADC) di port A. Gambar 2.3 merupakan gambar rangkaian sistem minimum.

Gambar 2.5 Rangkaian Sistem Minimum AVR 8535

2.7 Power supply

Menurut Yuda (2011) power supply DC berfungsi sebagai sumber tegangan searah berbagai peralatan elektronik yang berperan penting untuk menjalankan suatu system elektronik. Untuk menghasilkan tegangan DC diperlukan system regulator DC yang berfungsi untuk menghasilkan tegangan output stabil setelah tegangan sumber AC dari PLN diturunkan dan dikonversi menjadi tegangan DC

(searah). Gambar 2.4 adalah contoh sedehana rangkaian Power supply DC 5 Volt menggunakan IC 7805.

Gambar 2.6 Rangkaian Regulator 5V Cara kerja rangkaian

Tegangan murni AC 220 V/ 240V dari PLN diturunkan oleh Transformator (Trafo) yang mempunyai fungsi untuk menurunkan dan menaikan tegangan AC. Dalam hal ini tegangan sudah diturunkan menjadi 12 Volt AC. Tegangn 12VAC ini kemudian disearahkan dengan 4 buah Dioda (Dioda Bridge) 1N4001 menjadi tegangan searah 12 Volt s/d 16 Volt.

Tegangan DC tersebut belum benar-benar DC tetapi masih terdapat ripple AC dengan frekuensi sesuai input AC dari PLN (50-60 Hz). Di sinilah fungsi dua buah Condensator 4700uF dan 100nF yang bertugas menyaring dan memperkecil ripple AC sehingga makin mendekati grafik tegangan DC.

Hasil saringan tersebut masih belum mencapai tegangan yang diinginkan (5 Volt), untuk itu diperlukan IC regulator 7805 yang berfungsi untuk menstabilkan tegangan output menjasi 5 Volt DC. Ripple AC yang masih ada di buang melalui dua Condensator 100nF dan 1uF.

Jadi tegangan AC (bolak-balik) 220V/220V AC dari PLN, setelah diproses melalui rangkaian regulator DC 5Volt ini akan menjadi tegangan stabil DC (searah) 5 Volt yang dapat digunakan sebagai power suplya DC perangkat elektronik yang sesuai.

2.8 Komunikasi Serial Max232

Mochamad (2009) menyatakan bahwa pemanfaatan portserial sebagai jalur komunikasi antara alat dengan komputer karena tidak diperlukan banyak kabel untuk transmisi dibanding dengan port paralel. Selain itu pembuatan program juga lebih sederhana dan pengkabelannya lebih panjang. Dibawah ini merupakan gambar rangkaian RS 232 terlihat pada gambar 2.7.

Pada gambar 2.7 menggunakan IC MAX232 untuk komunikasi serial antara PC dan mikrokontroler. Pin-pin yang digunakan untuk pengiriman dan penerimaan data dalam perancangan alat ini adalah pin 8 (R2IN) untuk menerima data dari PC yang selanjutnya akan dikirimkan ke mikrokontroler malalui pin 9 (R2OUT) dan pin 10 (T2IN) digunakan untuk menerima data dari mikrokontroler yang selanjutnya akan dikirimkan ke PC melalui pin 7 (T2OUT). Rentang tegangan yang dibutuhkan IC MAX232 agar dapat bekerja adalah dari 4,5V sampai dengan 5V.

2.9 Alat Penguncian Elektrik

Electric Lock secara sederhana adalah kunci yang digerakan oleh arus listrik. Umumnya Electric Lock yang ada saat ini digerakkan oleh listrik 12 VDC atau 24 VAC.

Electric Lock memungkinkan pengelola bangunan untuk mengunci dan membuka pintu tanpa harus menggunakan kunci (Keyless Access). Untuk mengatur mekanisme kerja dari electric Lock ini maka dibutuhkan perangkat yang lebih dikenal dengan Door Access Control System.

2.9.1 Jenis Electric Lock

Griya Tekno (2011) menyatakan bahwa Electric Lock yang tersedia dipasaran terdapat beberapa jenis dan fungsinya masing-masing. Berdasarkan tipe proteksinya Electric Lock dikelompokan menjadi beberapa poin berikut :

Electric Lock yang memberikan proteksi jika terdapat aliran listrik. Lock jenis ini umumnya digunakan pada ruangan yang memiliki intensitas kegiatan / aktifitas manusia cukup tinggi.

Dengan menggunakan Lock ini, pintu akan otomatis terbuka pada saat emergency (aliran listrik padam), sehingga orang yang berada di dalam ruangan dapat keluar pada saat terjadi emergency seperti kebakaran.

2. Fail Secure

Electric Lock yang memberikan proteksi jika terjadi pemutusan aliran listrik. Lock jenis ini umumnya digunakan pada ruangan yang memiliki tingkat aktifitas manusia yang rendah dan diisi oleh barang – barang yang sangat berharga.

Dengan menggunakan Lock ini, pintu akan otomatis tertutup pada saat emergency (aliran listrik padam). Lock jenis ini umumnya digunakan pada tempat seperti gudang dan lemari penyimpanan.

2.9.2 Mekanisme Electric Lock

Berbagai jenis Electric Lock berdasarkan mekanisme penguncian adalah sebagai berikut :

1. Electromagnetic Lock (EMLOCK)

Electric Lock yang memberikan proteksi melalui kekuatan magnet. Kekuatan magnet disesuaikan dengan kebutuhan tingkat proteksi dan beban pintu. Electric Lock jenis ini dapat digunakan untuk berbagai jenis pintu.

2. ElectricDoorStrike

Electric Lock yang memberikan proteksi dengan menggunakan latch (lidah kunci) dan electric face plate. Electric Lock jenis ini umumnya digunakan untuk pintu

yang memiliki frame cukup tebal seperti pintu kayu. Electric DoorStrike ini harus ditanam pada frame pintu menggantikan fungsi lubang lidah pintu.

3. ElectricDropBolt

Electric Lock yang memberikan proteksi dengan menggunakan solenoid yang digerakkan secara mekanis. Electric Lock jenis ini umumnya digunakan untuk untuk pintu kaca dan besi.

2.9.3 Solenoid

Sumardi (2011) menyatakan bahwa solenoid adalah suatu alat dasar yang mengkonversi suatu sinyal listrik ke dalam gerakan mekanis, pada umumnya seperti garis. Seperti ditunjukkan Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Solenoid

Solenoid terdiri dari suatu kumparan dan alat pengisap. Pengisap tersebut mungkin adalah free-standing atau dimuati pegas. Kumparan mempunyai beberapa rating tegangan atau arus dan tipenya mungkin DC(Direct Current) atau AC (Alternating Current).

Spesifikasi Solenoid meliputi rating listrik dan gaya pengisap menarik atau mendorong ketika yang diberi tegangan tertentu. Gaya ini mungkin dinyatakan

dalam newton atau kilogram di dalam sistem SI, dan dalam pound atau ons dalam Sistem Inggris. Beberapa solenoid terbatas hanya untuk tugas sebentar-sebentar oleh karena batasan yang berkenaan dengan panas.

Dalam hal ini, duty cycle maksimum (persentase total waktu) akan ditetapkan. Solenoid digunakan ketika suatu gaya mendadak yang besar harus dipakai untuk melaksanakan beberapa pekerjaan.

2.10 Relay driver

Electus Distribution (2001) menyatakan bahwa Relay merupakan komponen yang memungkinkan sebuah rangkaian dengan daya rendah agar dapat melakukan switch on dan off dengan arus yang relatif tinggi. Untuk dapat membuat sebuah relay beroperasi maka arus (DC) harus ditahan dan dialirkan pada coil yang terdapat pada relay. Pada umumnya coil pada relay beroperasi pada sumber tegangan 12V atau 5V merupakan relay kecil yang digunakan pada banyak kasus untuk bidang elektronika.

Pada setiap coil memiliki resistansi yang akan menahan dan melepaskan arus ketika terhubung dengan sumber tegangan. Hal tersebut merupakan dasar ide memilih relay dengan desain coil untuk beroperasi menggunakan rangkaian control yang selanjutnya disebut sebagai relay driver. Relay driver merupakan rangkaian yang memungkinkan sebuah rangkaian dengan daya rendah untuk mengkontrol arus yang melewati coil pada relay. Biasanya arus yang dibutuhkan berkisar antara 25mA hingga 70mA. Berikut ini merupakan rangkaian relay driver sederhana dengan menggunakan sebuah transistor PNP atau NPN, terlihat pada gambar 2.9.

Gambar 2.9 Rangkaian Relay driver

Relay driver dapat dibuat sangat sederhana dengan menggunakan kurang lebih sebuah transistor NPN atau PNP untuk mengkontrol arus pada coil. Daya rendah pada rangkaian dapat menyediakan arus basis yang cukup untuk membuat transistor on atau off. Seperti yang terlihat pada gambar 2.16 pada diagram A dan B.

Pada diagram A, transistor NPN yaitu Q1 (dapat digunakan BC337 atau BC338) digunakan untuk mengendalikan relay (RLY1) dengan sebuah coil 12V yang berarti dapat beroperasi pada sumber +12V. Resistor R1 digunakan untuk memberi arus basis pada Q1. Dengan cara ini maka transistor akan mendapatkan tegangan jatuh yang minimal dengan demikian transistor hanya menghilangkan sedikit daya sehingga daya yang paling tinggi 12V diberikan pada coilrelay.

Selanjutnya adalah menentukan nilai dari R1, hal ini tidaklah susah. Katakan saja RLY1 membutuhkan arus pada coil sebesar 50mA untuk meneruskan dan menahan pada kenyataannya. Dengan menggunakan hukum ohm

yaitu V = I*R, maka untuk tegangan 12V resistansi yang dibutuhkan adalah sebesar 240Ω.

Transistor BC337/338 akan membutuhkan arus basis yang cukup untuk membuat level arus kolektor tetap jenuh. Agar dapat bekerja dengan baik, maka harus dipastikan bahwa arus pada basis harus lebih besar dari pada arus pada kolektor dengan cara pembagian antara arus yang akan disediakan dengan arus hFE yang dihasilkan oleh transistor. BC337/338 memiliki nilai hFEminimum 100 (pada 100mA), dengan demikian arus basis yang dibutuhkan sebesar 50mA/100 = 0,5mA.

Dalam prakteknya, nilai yang harus diberikan adalah dua kali hasil perhitungan teori. Jadi seandainya sinyal yang akan mengkontrol diantara 0V dan +12V maka nilai R1 diberikan sebesar 11KΩ untuk menyediakan arus basis 1mA yang dibutuhkan untuk menyalakan Q1 dan Relay secara bersama-sama.

Contoh kasus, seandainya relay memiliki resistansi coil sebesar 180Ω, 67mA, 12V maka dibutuhkan R1 sebesar 8,2KΩ untuk menaikkan arus basis sebesar 1,4mA. Dengan menggunakan rumus 67mA/100 = 0,67mA dan dikalikan dua menjadi 1,4mA. Maka besar R1 yang dibutuhkan sebesar 12V/1,4mA yaitu 8,57 KΩ namun di pasaran tersedia resistor sebesar 8,2KΩ.

Seperti yang terlihat pada gambar 2.16, sebuah diode D1 (1N4001 atau sejenisnya) terhubung bersebrangan dengan coilrelay untuk melindungi transistor dari kerusakan dari pulsa balik yang dihasilkan oleh induktansi coil relay ketika Q1 dimatikan.

Secara dasar, rangkaian NPN pada diagram A cukup baik seandainya ingin menyalakan digunakan tegangan Vin high (+12V) dan mematikan ketika Vin Low (0V).

Pada diagram B terlihat menggunakan transistor PNP seperti BC327 atau BC328. Secara garis besar rangkaian pada diagram B sama dengan diagram A, hanya saja plaritasnya saja yang dibalik. Saat transistor Q2 akan dinyalakan saat Vin Low(0V) dan akan mati ketika Vin High (+12V). Untuk nilai R2 memiliki cara kerja yang sama dengan R1 sehingga bernilai sama pula dan nilai dari hFE BC327/328 juga sebesar 100 pada 100mA maka perhitungan yang diberikan seperti diagram A.

2.11 Transmisi Data

Mode Transmisi data dapat digolongkan menjadi dua bagian berdasarkan cara pengiriman datanya yaitu :

1. Transmisi Serial

Data dikirimkan 1 bit demi 1 bit lewat kanal komunikasi yang telah dipilih. 2. Transmisi Paralel

Data dikirim sekaligus misalnya 8 bit bersamaan melalui 8 kanal komunikasi, sehingga kecepatan penyaluran data tinggi, tetapi karakteristik kanal harus baik dan mengatasi masalah “Skew” yaitu efek yang terjasi pada sejumlah pengiriman bit secara serempak dan tiba pada tempat yang dituju dalam waktu yang tidak bersamaan.

Untuk dapat melakukan pengiriman data maka Mode Transmisi dapat pula dibedakan berdasarkan cara sinkronisasinya yaitu sebagai berikut :

1. Asinkron

Pengiriman data dilakukan 1 karakter setiap kali, sehingga penerima harus melakukan sinkronisasi agar bit data yang dikirim dapat diterima dengan benar. Berikut ini adalah beberapa cirri dari sinkronisasi Asinkron :

a. Trasmisi keccepatan tinggi.

b. Satu karakter dengan yang lainnya tidak ada waktu antara yang tetap. c. Bila terjadi kesalahan maka 1 blok data akan hilang.

d. Membutuhkan start pulse / start bit (tanda mulai menerima bit data). e. Idle transmitter= „1‟ terus menerus, sebaliknya „0‟.

f. Tiap karakter diakhiri dengan stop pulse / stop bit. g. Dikenal sebagai start-stop transmission.

2. Sinkron

Pengiriman sinkron merupakan pengiriman data dimana penerima dan pemancar melakukan sinkronisasi terlebih dahulu dengan menggunakan sebuah clock dalam melakukan sinkronisasi.

a. Pengiriman dilakukan per-blok data.

b. Sinkronisasi dilakukan setiap sekian ribu bit data. c. Transmisi kecepatan tinggi.

d. Tiap karakter tidak memerlukan bit awal / akhir. e. Dibutuhkan 16-32 bit untuk sinkronisasi.

f. Bila terjadi kesalahan, 1 blok data akan hilang.

g. Pemakaian saluran komunikasi akan efektif, karena transmisi hanya dilakukan bila dimiliki sejumlah blok data.

h. Pengirim dan penerima bekerja sama, karena sinkronisasi dilakukan dengan mengirimkan pola data tertentu (karakter sinkronisasi) antara pengirim dan penerima.

3. Isokron

Merupakan kombinasi antara asinkron dan sinkron. Tiap karakter diawali dengan start bit dan diakhir data ditutup dengan stop bit, tetapi pengirim dan penerima disinkronisasikan.

2.12 Metode Manchester

Menurut Mills (2009) manchester encoding ( juga dikenal sebagai Biphase Code) adalah teknik encoding dengan menggunakan synchronous clock untuk encode data dari aliran bit synchronous. Teknik ini, sebenarnya merupakan data biner yang di pancarkan melalui kabel. Keuntungan utama dari penggunaan Manchester encoding adalah :

1. Memudahkan dalam penterjemahan jika terdapat aliran bit 0 atau 1 secara berturut-turut.

2. Mudah dalam mendeteksi error pada implementasinya.

Pada umumnya, pengiriman data serial ke penerima harus diatur saat terdapat nilai nol yang panjang (kelebihan waktu yang terbatas, dapat menyebabkan noise). Oleh karena itu demodulator pada penerima umumnya selalu membedakan penerimaan data 1 dan 0. Manchester encoding dapat menyediakan hal tersebut.

Setiap transmisi data memiliki sebuah aturan yang harus dilakukan. Aturan pada Manchester coding adalah sebagai berikut :

1. Jika data sebenarnya adalah logika 0, maka kode Manchester adalah 0 ke 1. 2. Jika data sebenarnya adalah logika 1, maka kode Manchester adalah 1 ke 0. Aturan pada Manchester coding (Sesuai dengan IEEE) :

1. Jika data sebenarnya adalah logika 0, maka kode Manchester adalah 1 ke 0. 2. Jika data sebenarnya adalah logika 1, maka kode Manchester adalah 0 ke 1.

Gambar 2.10 Manchester Code

Jadi setiap pengiriman satu bit data yang sebenarnya, diperlukan dua buah bit Manchester yang harus dikirimkan. Kerugian yang diterima dengan penggunaan Manchester encoding adalah kebutuhan bandwidth yang lebih.

Kim, dkk (2007) menulis Journal yang berjudul Enhanced performance of RSOA-based WDM PON by using Manchester coding memberi kesimpulan bahwa sinyal Manchester-encoded memiliki jumlah komponen pada frekuensi rendah yang diabaikan karena transisi yang terjadi di tengah-tengah setiap periode bit. Serta dari hasil eksperimen yang dilakukan menunjukkan bahwa jarak transmisi maksimum dapat ditingkatkan 30-65 km dengan modulasi sinyal downstream dalam format Manchester bukannya format NRZ yang konvensional.

2.13 Manchester Decoding

Decoding merupakan topik yang banyak ditanyakan orang saat bekerja dengan Manchester. Pada pembahasan kali ini disediakan dua cara dimana setiap cara tersebut memiliki keuntungan yang unik namun penulis hanya akan memaparkan salah satu diantaranya.

Untuk memulainya kita perlu untuk memahami langkah yang dibutuhkan.

1. Data rate pada keduanya harus diketahui. (kita akan asumsikan suatu nilai yang telah diketahui)

2. Kita harus menyerasikan clock.

3. Proses aliran data yang masuk dan pemulihan aliran data menggunakan kedua langkah sebelumnya.

4. Kita membutuhkan tempat penyimpanan untuk memproses data dengan lebih lanjut.

Satu diantara kedua cara tersebut adalah dengan menggunakan sampling data.

2.13.1 Sampling based Manchester Decode

Atmel Corporation (2009) menyatakan untuk melakukan sampling serta menyimpan nilai dari input data kedalam media penyimpanan, banyak nilai (S) yang diperlukan harus lebih cepat dari pesan data rate. Ini membutuhkan memory yang lebih serta membuat prosesor bekerja lebih, oleh karena itu untuk mencegah kerusakan data maka dibutuhkan interupsi. Interupsi tersebut dapat diatur dengan timer atau dengan menggunakan interupsi pin pada umumnya.

2. SR routine selalu memeriksa dan menyimpan perubahan pin mikrokontroller (1 or 0)

3. Ulangi langkah 2 diatas hingga menapatkan jumlah dari bit S.

4. Proses berlangsung dengan mengambil sampel dan menghitung jumlah berapa banyak nilai satu dan nol.

5. Ketika nilai logika berikutnya berubah.

a. Cek seandainya count >= (S/2); kemudian teruskan ke langkah 6 b. Selain itu resetcount dan mengulang ke langkah 4.

6. Setbit saat ini = nilai logika yang ditunjuk pada penympanan. 7. Resetcount dan hitung hingga logika berikutnya berubah

a. Bandingkan count dengan (S/2) b. Seandainya count < (S/2)

i. Reset dan hitung hingga logika berikutnya berubah. ii. Pastikan juga count < (S/2)

iii. Bit berikutnya = bit saat ini

iv. Simpan bit berikutnya dalam penyimpanan. c. Salain itu jika count >= (S/2)

i. Bit berikutnya = Kebalikan bit saat ini ii. Simpan bit berikutnya dalam penyimpanan. d. Selain itu

i. Kembalikan error

8. Ulangi langkah 7 hingga seluruh data terbaca. 9. Keluar untuk proses data lebih lanjut.

Gambar 2.11 berikut ini merupakan gambaran tentang decode Manchester dengan cara sampel.

Gambar 2.11 Sampling base Manchester Decoding

2.13.2 Timing based Manchester Decode

Pada pendekatan ini kita akan mengambil waktu diantara setiap transmisi yang datang dari rangkaian. Fungsi pembacaan input pada sebuah mikrokontroler sangatlah bermanfaat untuk metode ini karena fungsi ini akan menghasilkan sebuah interupsi, pengukuran waktu yang tepat, dan melakukan proses perhitungan pada pulsa yang lewat.

1. Set timer sebagai interupsi di setiap tepi gelombang. (Mungkin membutuhkan pemicu perubahan tepi gelombang pada ISR)

2. Rutin ISR harus memberikan tanda flag saat terjadi tepian gelombang dan menyimpan nilai hitungan.

3. Jalankan timer, tangkap tepian gelombang pertama dan abaikan.

4. Tangkap tepian berikutnya dan periksa, seandainya nilai hitungan yang disimpan sama dengan 2T (T = ½ data rate)

5. Ulangi langkah 4 hingga nilai hitungan = 2T (Pada langkah ini sekarang telah tersinkronisasi dengan data clock)

6. Sekarang baca tingkat logika dari data yang datang pada pin dan simpan sebagai nilai bit sekarang. (1 atau 0)

7. Tangkap tepian gelombang selanjutnya.

a. Bandingkan nilai hitungan yang tersimpan dengan T. b. Seandainya nilai = T

i. Tangkap tepian gelombang selanjutnya dan pastikan bahwa nilai ini juga = T (selain itu error)

ii. Bit Next = bit sekarang iii. Return next bit

c. Jika tidak, seandainya nilai = 2T

i. Next bit = kebalikan dari bit sekarang ii. Return next bit

d. Jika tidak i. Return error

8. Simpan next bit dalam penyimpanan

9. Seandainya bit dari angka yang diinginkan telah di Decoded, Keluar untuk melanjutkan proses selanjutnya.

10.Jika tidak, ubah current bit menjadi next bit dan loncat kelangkah 7.

Ini seharusnya menjadi catatan bahwa dalam prakteknya nilai dari timer tidak akan sepenuhnya persis dengan waktu T dan 2T. Oleh karena itu buatlah sebuah range yang mengizinkan nilai yang diinginkan. Pengizinan untuk memproses dan penyimpangan selama masih dapat mendapatkan data secara

benar. Lihatlah rutin software di appendix untuk implementasi nyatanya, range yang dapat diberikan sebesar ±50% dari T, yang mana tidak boleh lebih besar lagi.

33 BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Model Penelitian

Penelitian yang dilakukan dapat dijelaskan dengan lebih baik melalui blok diagram seperti yang terlihat pada Gambar 3.1 dibawah ini :

Gambar 3.1 Blok Diagram

Pada Gambar 3.1 dapat dikelompokkan menjadi dua bagian utama, yaitu bagian pemancar (blok atas) serta bagian penerima (blok bawah).

1. Bagian Pemancar terdiri atas sebuah komputer server, mikrokontroler serta modul pemancar Wireless.

a. Komputer merupakan server yang digunakan untuk mengatur penjadwalan tiap-tiap kelas. Pada komputer digunakan sebuah program desktop yaitu dengan menggunakan software Visual Basic. Aplikasi yang dibuat ini

digunakan untuk melakukan kontrol oleh penjaga serta digunakan untuk mengatur penjadwalan kelas. Seluruh informasi mengenai waktu, kelas, mata kuliah, dan lainnya disimpan dengan menggunakan database. Koneksi yang dibuat adalah koneksi database access dengan Visual Basic.

Program tersebut dapat berkomunikasi dengan mikrokontroler. Komunikasi yang digunakan adalah komunikasi serial. Dengan memanfaatkan komunikasi serial ini maka sebuah komputer dapat melakukan kontrol terhadap mikrokontroler.

b. Mikrokontroler digunakan untuk melakukan pengolahan data yang berasal dari komputer server sehingga dapat digunakan sebagai pengatur peralatan selanjutnya. Pada bagian ini sangat penting, karena mikrokontroler merupakan pengatur sehingga seluruh proses dapat berjalan sesuai dengan ketentuan yang diberikan.

Selain hal tersebut, mikrokontroler inilah yang digunakan untuk menerapkan Metode Manchester sebagai encoding data ke modul Wireless, sehingga modul ini dapat berfungsi sebagaimana mestinya.

c. Modul Wireless Transmitter merupakan sebuah modul radio frekuensi 433 Mhz yang dapat mengirimkan data secara Wireless sehingga data digital tadi dapat diubah menjadi gelombang radio. Keunggulan dari modul ini adalah harga yang terjangkau (jika dibandingkan dengan modul RF lainnya), ukuran yang relatif kecil, serta dapat melakukan pengiriman data dengan baik.

2. Pada bagian penerima terdapat modul penerima Wireless, mikrokontroler, Tombol, Relay driver, serta Electric Door Lock yang berfungsi sebagai pengunci pintu.

a. Modul Wireless Receiver berfungsi untuk menangkap gelombang radio (data analog) yang dikirimkan menjadi data digital. Data digital tersebut merupakan data yang dapat dipahami dan diolah oleh mikrokontroler untuk keperluan lebih lanjut.

b. Mikrokontroler melakukan decoding dengan metode Manchester. Data yang telah diterjemahkan diolah menjadi perintah-perintah yang digunakan untuk menginstruksikan kapan pintu harus terkunci dan terbuka.

c. Tombol open berfungsi sebagai tombol yang digunakan saat ingin membuka pintu. Tombol ini hanya akan berfungsi saat flag pintu terbuka diberikan oleh mikrokontroler, yang menandakan bahwa penjadwalan memberi perintah agar pintu terbuka.

d. Relay driver digunakan agar dapat memicu Electric Door Lock. Arus dan tegangan yang tidak sesuai pada mikrokontroler mengharuskan pemakaian relay driver. Relay driver ini memberikan kebutuhan arus dan tegangan yang sesuai pada Electric Door Lock.

e. Modul Electric Door Lock berfungsi sebagai pengunci pintu secara automatis pada pintu. Electric Door Lock akan membuka disaat terdapat arus 1A dan tegangan 12V dan akan mengunci disaat tegangan bernilai 0V.

3.2 Cara Kerja Sistem Secara Keseluruhan

Aplikasi ini berfungsi sebagai pengunci pintu otomatis pada kelas disaat waktu telah menunjukan bahwa kelas tersebut dalam kegiatan belajar mengajar. Sistem terbagi menjadi 2 bagian yaitu pada sisi server (pemancar) dan client (penerima).

Server berlokasi di luar kelas yaitu pada petugas jaga di setiap lantai dan client berada pada kelas yang tepatnya di setiap pintu kelas. Tugas server adalah untuk menentukan kapan pintu kelas harus terbuka atau terkunci, sedangkan client hanya menerima perintah dari server.

Gambar 3.2 Ilustrasi Komputer

Pada sisi server terdapat sebuah komputer dengan program desktop Visual Basic 6.0 yang berfungsi untuk mengatur program penjadwalan. Tampilan depannya terlihat pada gambar 3.3. Penjelasan mengenai pemrograman Visual Basic akan dipaparkan pada sub bab berikutnya.

Gambar 3.3 Ilustrasi Program VB

Komputer server ini terhubung dengan sebuah mikrokontroler dengan menggunakan kabel serial agar dapat berkomunikasi dengan baik. Perintah-perintah yang diberikan oleh komputer diolah oleh mikrokontroler dan diubah menjadi data kode Manchester dengan menggunakan algoritma Manchester encoding. Yang kemudian diubah oleh modul TLP menjadi gelombang radio.

Pada sisi penerima terdapat modul RLP yang berfungsi untuk mengubah gelombang radio menjadi data digital, yang saat ini masih berupa kode Manchester. Terdapat mikrokontroler dan Electric Door Lock, dimana mikrokontroler berfungsi sebagai penterjemah kode Manchester (algoritma Manchester decoding) hingga menjadi data asli.

Data asli tersebut segera diolah sehingga mikrokontroler dapat mengkontrol Electric Door Lock sesuai dengan printah yang diberikan oleh server. Mikrokontroler memiliki pin output dengan arus yang relatif rendah, oleh sebab itu dibutuhkan serangkaian relay driver untuk mengatasi hal tersebut.

Gambar 3.5 Electric Door

Sistem penguncian yang dilakukan pada sisi penerima yaitu Electric Door Lock akan diaktifkan jika terdapat penekanan tombol dan server telah memberi perintah untuk membuka pintu. Hal tersebut dilakukan karena secara default Electric Door Lock bersifat mengunci dan saat mengaktifkan Electric Door Lock hanya diperbolehkan selama 20 detik. Oleh karena hal diatas maka Electric Door Lock akan membuka saat dibutuhkan saja (saat tombol ditekan) dan akan

mengkunci secara otomatis kurang dari 20 detik agar Electric Door Lock tidak rusak.

3.3 Perancangan Hardware

Peralatan ini membutuhkan berbagai macam rangkaian hardware agar dapat menjalankan fungsinya dengan baik. Penjelasan mengenai perancangan hardware ini terbagi menjadi beberapa bagian, yang diantaranya : rangkaian power supply, rangkaian sistem minimum, rangkaian tombol, rangkaian serial, rangkaian relay driver, dan rangkaian modul wireless.

3.3.1 Rangkaian Power supply

Rangkaian power supply merupakan rangkaian yang berfungsi sebagai pengubah tegangan AC menjadi tegangan DC serta dapat memberikan kebutuhan daya pada rangkaian.

Gambar 3.6 Rangkaian Power supply 5Volt Cara kerja rangkaian

Tegangan murni AC 220 V/ 240V dari PLN diturunkan oleh Transformator (Trafo) yang mempunyai fungsi untuk menurunkan dan menaikan tegangan AC.

Dalam hal ini tegangan sudah diturunkan menjadi 12 Volt AC. Tegangn 12VAC ini kemudian disearahkan dengan 4 buah Dioda (Dioda Bridge) 1N4001 menjadi tegangan searah 12 volt s/d 16 Volt.

Tegangan DC tersebut belum benar-benar DC tetapi masih terdapat ripple AC dengan frekuensi sesuai input AC dari PLN (50-60 Hz). Di sinilah fungsi dua buah Condensator 4700uF dan 100nF yang bertugas menyaring dan memperkecil ripple AC sehingga makin mendekati grafik tegangan DC.

Hasil saringan tersebut masih belum mencapai tegangan yang diinginkan (5 Volt), untuk itu diperlukan IC regulator 7805 yang berfungsi untuk menstabilkan tegangan output menjasi 5 Volt DC. Ripple AC yang masih ada di buang melalui dua Condensator 100nF dan 1uF.

Jadi tegangan AC (bolak-balik) 220V/220V AC dari PLN, setelah diproses melalui rangkaian regulator DC 5Volt ini akan menjadi tegangan stabil DC (searah) 5 Volt yang dapat digunakan sebagai power supply DC perangkat elektronik yang sesuai.(http://almarwah.sch.id/regulator-tegangan-5-volt/, diakses September 2011)

3.3.2 Rangkaian Sistem Minimum

Sistem minimum mikrokontroler adalah rangkaian elektronik minimum yang diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler. Rangkaian sistem minimum terbagi menjadi 2 rangkaian utama yaitu rangkaian reset dan rangkaian crystal.

+ C5 100uf VCC RESET SW1 SW RESET R1 1k Gambar 3.7 Rangkaian Reset Cara Kerja Rangkaian :

Rangkaian R-C pada tombol reset (PB1) digunakan untuk mengurangi noise serta memiliki fungsi terpenting yaitu untuk melakukan reset saat pertama kali catu daya dinyalakan. Reset untuk pertama kali merupakan hal yang terpenting sehingga dapat memastikan bahwa program telah berada pada posisi awal.

C1 27p XTAL2 XTAL1 C2 27p Y 1 CRY STAL Gambar 3.8 Rangkaian Crystal

3.3.3 Rangkaian Tombol

Tombol merupakan komponen yang kerap digunakan pada setiap projek. Setiap tombol pasti memiliki noise yang dapat menyebabkan pembacaan pada mikrokontroler sedikit terganggu, oleh sebab itu digunakanlah rangkaian filter R-C untuk mengatasi hal tersebut.

+

C7

100uf

VCC D2

SW2

SW RESET

R4 1k

Gambar 3.9 Rangkaian Tombol

Rangkaian filter R-C merupakan rangkaian yang berfungsi sebagai pemotong frekuensi. Dengan demikian noise yang pada umumnya terletak pada tepi atas gelombang dapat dipotong sehingga noise akan berkurang bahkan hilang. Rangkaian ini memiliki rumus :

Gambar 3.10 Rumus Frekuensi Cut off

Sehingga pada rangkaian pada gambar 3.10 frekuensi yang dapat dipotong oleh rangkaian ini sebesar 1,6 Hz.

3.3.4 Rangkaian Serial

Rangkaian serial merupakan rangkaian yang dibutuhkan agar sebuah mikrokontroler dapat berkomunikasi secara serial dengan komputer atau peralatan lain. Mikrokontroler menggunakan TTL sebagai input dan output data, yang berbeda dengan komputer personal. Oleh sebab itu dibutuhkan sebuah rangkaian yang dapat digunakan untuk menjebatani hal tersebut. Pada gambar 3.11 terlihat rangkaian serial dengan menggunakan IC MAX232.

C10 1uf C9 1uf C8 1uf VCC U3 MAX232 1 3 4 5 16 15 2 6 12 9 11 10 13 8 14 7 C1+ C1-C2+ C2-VC C GN D V+ V-R1OUT R2OUT T1IN T2IN R1IN R2IN T1OUT T2OUT D0 C7 1uf R2 3k D1 J6 DB9 1 2 3 VCC

Gambar 3.11 Rangkaian Serial Penjelasan Rangkaian :

Pada gambar 3.11 terlihat bahwa antara Rx dan Tx dibuat crozz ( terbalik ), Tin masuk pada Tx Mikro dan Rin masuk pada DB9 (interface serial ke komputer) serta Tout masuk pada DB9 dan Rout Menuju Rx Mikro.

Terdapat 4 buah kapasitor dan sebuah resistor yang digunakan untuk memperhalus data yang masuk serta mengurangi noise, dimana nilai-nilai yang ditentukan disesuaikan dengan data sheet pada IC MAX232.

3.3.5 Rangkaian Relay driver

Relay merupakan komponen yang memungkinkan sebuah rangkaian dengan daya rendah agar dapat melakukan switch on dan off dengan arus yang relative tinggi.

J6 Relay Power 1 2 R3 100 Q1 BC337 J9 PwrKunciOut 1 2 D3 DIODE LS1 G6S 9 10 8 4 3 5 12 1 J8 PwrKunci In 1 2 B0 Gambar 3.12 Rangkaian Relay driver Penjelasan Komponen Rangkaian :

Relay yang digunakan adalah relay G6S buatan Omron dengan spesifikasi tegangan 5Volt, Arus 28,1mA, dan resistansi coil sebesar 178 Ohm. Untuk cara penghitungan telah dijelaskan pada bab sebelumnya, dimana cara perhitungan untuk relay driver adalah sebagai berikut : Arus yang dibutuhkan pada basis sebesar 28,1mA / 100 (hFE BC337 sebesar 100 untuk 100mA) sehingga minimal arus yang diberikan sebesar 0,281mA namun pada prakteknya tidaklah demikian. Oleh karenanya arus yang disediakan harus sebesar 2 x 0,281mA = 0,562mA.

Sehingga nilai resistansi pada R3 agar dapat memenuhi 0,562mA pada tegangan 5Volt adalah sebesar 8,89 Kohm. Berhubung dipasaran tidak memungkinkan untuk mendapatkan resistor dengan nilai yang tepat 8,89 Kohm maka digunakanlah resistor sebesar 9,1 Kohm.

Pemasangan dioda digunakan untuk mencegah tegangan balik yang di akibatkan oleh coil saat on dan off, sehingga digunakan sebuah diode sebagai

pengaman. Konektor relay power digunakan sebagai pemicu tegangan agar dapat menjalankan relay, sedangkan konektor PwrKunciIn dan PwrKunciOut merupakan saklar yang digunakan untuk memberi daya pada alat pengunci pintu. Berikut ini adalah gambaran dari alat pengunci pintu dengan berbasis solenoid yang terlihat pada gambar 3.13.

Gambar 3.13 Pengunci Pintu

Saat relay driver diberi tegangan 5V maka kedua konektor PwrKunci akan terhubung sehingga dapat menyalakan alat pengunci pintu, sedangkan saat tegangan bernilai 0V maka kedua konektor tidak akan tersambung.

3.3.6 Rangkaian Modul Wireless

Modul wireless berfungsi sebagai pengirim data berupa gelombang radio dengan media udara. Terdapat dua buah modul yaitu modul pemancar dan modul penerima. Gambar 3.14 merupakan modul wireless RLP & TLP 433.

Gambar 3.14 RLP & TLP 433

Untuk dapat berfungsi dengan baik maka modul ini membutuhkan sedikit komponen tambahan yang terlihat pada gambar 3.15.

C7 E2 ANTENNA VCC J4 RLP 1 2 3 4 J5 RLP 5 6 7 8 C6 10uf J4 TLP434A 1 2 3 4 C7 C6 10uF E1 ANTENNA VDD Gambar 3.15 Rangkaian Modul Wireless

Penjelasan Rangkaian :

Secara garis besar, komponen yang diberikan untuk kedua modul ini tidaklah berbeda. Terlihat bahwa untuk dapat mengoperasikan modul ini hanya dibutuhkan sebuah kapasitor sebagai kopling saja. Antena yang dibutuhkan juga

3.4 Perancangan Aplikasi Visual Basic

Aplikasi Visual Basic digunakan untuk melakukan pengolahan waktu penjadwalan untuk setiap ruang kelas. Pada aplikasi ini digunakan database guna dapat melakukan penyimpanan waktu yang telah ditetapkan oleh pengguna.

Database yang digunakan hanya menggunakan sebuah tabel seperti yang terlihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Database Access

KodeMK NamaMK Ruang Hari Jam

Mulai Menit Mulai Jam Selesai Menit Selesai StatusP

intu Dosen Terlambat

1001 _{Algoritma Pemrograman B301 Sunday} 13 50 8 0 0 _Harianto 0

1002 _{Kalkulus B301 Monday} 6 0 7 30 1 _Ira 2

1003 _{Basis Data B302 Monday} 7 0 9 30 0 _Rini 1

1004 _{Fisika B301 Tuesday} 8 40 10 0 0 _Ira 5

1005 _{Jaringan Komputer B301 Thursday} 10 35 13 30 0 _Dewa 2

1006 _{Mikrokontroler Dasar B302 Wednesday 12} 30 15 30 0 _Iik 0

1007 Mikrokontroler Lanjut B302 Friday 8 30 11 50 1 Iik 0

Secara garis besar penjelasan mengenai aplikasi penjadwalan ini dapat dibagi menjadi dua bagian utama yaitu desain dan penggunaan form dan program yang digunakan.

3.4.1 Desain dan Kegunaan Form

Perangkat lunak dari alat penguncian pintu otomatis dibuat menggunakan Visual Basic 6.0, dengan tampilan seperti gambar --. Sebagai antarmuka software dengan alat maka digunakan program Visual Basic yang aturan penulisannya didasari dengan aturan penulisan bahasa basic. Aplikasi Visual Basic ini terbagi menjadi 2 buah form yaitu form aplikasi penjadwalan (pada gambar 3.16) dan form ubah jadwal (pada gambar 3.17) dari sisi programmer.

Gambar 3.16 Form Main Menu Keterangan Gambar :

 LblTanggal : Menampilkan hari dan tanggal saat program dijalankan.

 LblJam : Menampilkan waktu saat program dijalankan.

 Datagrid1 : Menampilkan jadwal pada database.

 Adodc1 : Mengkoneksikan database access.

 Mscomm1 : Memberikan akses komunikasi serial pada aplikasi.

 Timer1 : Melakukan refresh waktu dan proses pengiriman serial.

 ImgUbahJadwal : Membuka form ubah jadwal.

 ImgJadwalHariIni : Mengubah datagrid1 menjadi jadwal hari ini.

 ImgJadwal : Mengubah datagrid1 menjadi jadwal lengkap.

Pada form kedua (form ubah jadwal) secara umum berfungsi sebagai pengubah jadwal yang tersimpan dalam database. Gambar 3.17 merupakan penampakan form ubah jadwal dari sisi programmer.

Gambar 3.17 Form Menu Kedua Keterangan Gambar :

 Datagrid1 : Menampilkan jadwal pada database.

 Adodc1 : Mengkoneksikan database access.

 Image2 : Menutup form dan kembali ke form utama.

 Image3 : Melakukan updatedatabase sesuai inputan.

 Combokode : Menampilkan kode mata kuliah yang tersedia.

 TxtNama : Sebagai input dalam melakukan perubahan nama.

 ComboJam : Memberi pilihan jam (1 - 24).

 ComboMenit : Memberi pilihan menit (0 - 59).

 ComboHari : Memberi pilihan hari (monday - sunday).

 ComboRuang : Memberi pilihan ruang kelas (B301-B302).

 Option2 : Mengatur lama perkuliahan sebesar 150 menit.

3.4.2 Programming VB6

Pembuatan program dengan menggunakan Visual Basic terbagi menjadi dua bagian yaitu pengaturan properties dan penulisan koding. Berikut ini merupakan penjelasan mengenai pengaturan properties pada setiap object.

Keterangan Propertis :

Tabel 3.2 Propertis Main Menu

Pada setiap pemrograman dibutuhkan beberapa variabel guna membantu dalam pembuatan aplikasi. Berikut ini merupakan deklarasi variabel pada form utama (form aplikasi penjadwalan).

Dim SB301 As Integer Dim SB302 As Integer

Form load merupakan program yang akan dijalankan disaat from pertama kali dibuka. Pada form load secara garis besar berisi mengenai nilai awal dan sebagai proses inisialisasi seluruh object yang dibutuhkan.

'Load DataGrid Jadwal Hari Ini Dim hari As String

hari = WeekdayName(Weekday(Now))

Adodc1.RecordSource = "SELECT * FROM Kelas WHERE Hari =" & "'" & hari & "'"

Adodc1.Refresh

'---

'Menuliskan Hari dan Tanggal pada Label

LblTanggal.Caption = hari & " " & DateValue(Now) LblJam.Caption = Hour(Now) & " : " & Minute(Now) '---

'Membuka Port Serial MSComm1.PortOpen = True '--- End Sub

Pada aplikasi, setiap image yang terkena mouse akan nampak sebuah animasi yang membuat seakan-akan image tersebut adalah tombol yang akan menyala saat terkena mause.

Gambar 3.19 Animasi Tombol

Berikut ini adalah cuplikan syntax untuk pembuatan animasi tersebut.

'Reset Animasi Warna

Private Sub Form_MouseMove(Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single)

ImgUbahJadwal2.Visible = False ImgUbahJadwal.Visible = True ImgJadwalHariIni2.Visible = False ImgJadwalHariIni.Visible = True ImgJadwal2.Visible = False ImgJadwal.Visible = True End Sub

'--- 'Animasi Warna

Private Sub ImgJadwal_mousemove(Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single)

ImgUbahJadwal2.Visible = False ImgUbahJadwal.Visible = True ImgJadwalHariIni2.Visible = False ImgJadwalHariIni.Visible = True ImgJadwal2.Visible = True ImgJadwal.Visible = False End Sub

'--- 'Animasi Warna

Private Sub ImgJadwalHariIni_mousemove(Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single)

ImgUbahJadwal2.Visible = False ImgUbahJadwal.Visible = True ImgJadwalHariIni2.Visible = True ImgJadwalHariIni.Visible = False ImgJadwal2.Visible = False ImgJadwal.Visible = True End Sub

'--- 'Animasi Warna

Private Sub ImgUbahJadwal_MouseMove(Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single)

ImgUbahJadwal2.Visible = True ImgUbahJadwal.Visible = False ImgJadwalHariIni2.Visible = False ImgJadwalHariIni.Visible = True ImgJadwal2.Visible = False ImgJadwal.Visible = True End Sub

'---

Ada sebauh textbox yang seakan-akan tidak berfungsi yaitu text1, namun fungsi text1 ini sebenarnya adalah untuk menampung pembacaan pada komunikasi serial sehingga programmer dapat memeriksa apakah komunikasi berjalan dengan baik atau tidak.

Untuk memunculkan text1 saat program berjalan, dibutuhkan trik khusus yaitu dengan melakukan double klik pada label tanggal. Berikut ini adalah rahasia syntax tersebut.

Private Sub LblTanggal_DblClick() Text1.Visible = True

End Sub

Saat menggunakan mscomm maka saat program telah selesai digunakan atau ditutup oleh user maka port serial yang tadinya terbuka harus ditutup kembali.

Gambar 3.20 Object Mscomm

Tujuannya agar aplikasi lain dapat memanfaatkan port serial ini karena jika port tetap dibiarkan terbuka maka aplikasi lain menganggap bahwa port serial masih digunakan. Berikut merupakan syntax untuk menutup port serial tersebut. Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)

MSComm1.PortOpen = False End Sub

Mscomm digunakan sebagai alat pada Visual Basic untuk dapat mengakses port serial pada komputer. Berikut ini merupakan syntax untuk membaca data yang dikirimkan oleh mikrokontroler kepada komputer.

Private Sub MSComm1_OnComm() If MSComm1.InBufferCount <> 0 Then Text1.Text = MSComm1.Input End If

End Sub

Untuk dapat mengubah tampilan pada data grid view dibutuhkan kemampuan dalam melakukan coding SQL guna mengubah-ubah query yang ingin ditampilkan.

Gambar 3.21 Tombol Main Menu

Berikut ini adalah syntax yang digunakan untuk mengubah tampilan grid view dengan mengakses adodc1.

'Perintah untuk lihat Jadwal Lengkap Private Sub ImgJadwal2_Click()

Adodc1.RecordSource = "SELECT * FROM Kelas " Adodc1.Refresh

'---

'Perintah untuk lihat Jadwal Hari Ini Private Sub ImgJadwalHariIni2_Click() Dim hari As String

hari = WeekdayName(Weekday(Now))

Adodc1.RecordSource = "SELECT * FROM Kelas WHERE Hari =" & "'" & hari & "'"

Adodc1.Refresh End Sub

'---

Tombol image yang terakhir adalah tombol ubah jadwal. Secara umum coding yang dilakukan pada tombol ini adalah memanggil form kedua dan menutup form yang bersangkutan.

'Perintah untuk Ubah Jadwal

Private Sub ImgUbahJadwal2_Click() Load Form2

Form2.Show Unload Me End Sub

'---

Poin utama yang sangat penting pada form main menu ini terdapat pada object yang terakhir ini yaitu timer1. Timer 1 berfungsi untuk mengupdate tanggal, waktu, melakukan proses kalkulasi kapan status pintu terbuka atau tertutup, menentukan pengiriman data serial, dan mengirim kondisi sesuai dengan aturan berkomunikasi dengan mikrokontroler. Terlihat pada cuplikan syntax program dibawah ini.

Private Sub Timer1_Timer() 'Update Label Waktu

LblJam.Caption = Hour(Now) & " : " & Minute(Now) '---

Dim hitmenit, hitmenitMulai, hitmenitSelesai As Integer

hitmenit = Hour(Now) * 60 + Minute(Now) For i = 0 To Adodc1.Recordset.RecordCount - 1

'Update Status Pintu

hitmenitMulai = (Adodc1.Recordset.Fields!JamMulai * 60) +

hitmenitSelesai = (Adodc1.Recordset.Fields!JamSelesai * 60) + Adodc1.Recordset.Fields!MenitSelesai

If (hitmenitMulai <= hitmenit) And (hitmenitSelesai > hitmenit) Then

Adodc1.Recordset.Fields!StatusPintu = "1" Else

Adodc1.Recordset.Fields!StatusPintu = "0" End If

'---

'Menentukan Pengiriman Data Serial

If Adodc1.Recordset.Fields!StatusPintu = "1" And

Adodc1.Recordset.Fields!Ruang = "B301" Then SB301 = 1

ElseIf Adodc1.Recordset.Fields!StatusPintu = "0" And

Adodc1.Recordset.Fields!Ruang = "B301" Then SB301 = 0

End If

If Adodc1.Recordset.Fields!StatusPintu = "1" And

Adodc1.Recordset.Fields!Ruang = "B302" Then SB302 = 1

ElseIf Adodc1.Recordset.Fields!StatusPintu = "0" And

Adodc1.Recordset.Fields!Ruang = "B302" Then SB302 = 0

End If '--- Adodc1.Recordset.MoveNext Next Adodc1.Recordset.MoveFirst

‘Mengirim Data Serial

If SB301 = 0 And SB302 = 0 Then MSComm1.Output = "A"

ElseIf SB301 = 1 And SB302 = 0 Then MSComm1.Output = "B"

ElseIf SB301 = 0 And SB302 = 1 Then MSComm1.Output = "C"

ElseIf SB301 = 1 And SB302 = 1 Then MSComm1.Output = "D"

End If End Sub

Gambar 3.22 Menu Keterlambatan

Pada program Visual Basic ini terdapat fasilitas tersembunyi untuk melakukan pencatatan jika terjadi keterlambatan pada dosen. Menu rahasia akan muncul disaat user melakukan klik dua kali pada label jam. Saat image rahasia ini muncul maka timer akan dimatikan hingga user melakukan klik dua kali lagi.

Private Sub LblJam_DblClick() If statusRahasia = 0 Then statusRahasia = 1 Image1.Visible = True Timer1.Enabled = False Else

statusRahasia = 0 Image1.Visible = False

Timer1.Enabled = True

End If

Saat image rahasia telah muncul maka user dapat melakukan klik yang akan berdampak menambahkan jumlah keterlambatan pada dosen yang bersangkutan. Program akan memerintahkan mikrokontroler dengan mengirimkan data serial untuk membuka pintu.

Private Sub Image1_Click()

Adodc1.Recordset.Fields!Terlambat=Adodc1.Recordset.Fields!Terlambat+1 Adodc1.Recordset.Fields!StatusPintu = 1

MSComm1.Output = "D"

MsgBox "Keterlambatan telah diTambahkan", vbOKOnly, "Admin" End Sub

Pada uraian diatas telah dijelaskan mengenai pemrograman yang dilakukan pada form utama, selanjutnya mengenai uraian form kedua yaitu form ubah jadwal yang terlihat pada gambar 3.23.

Keterangan Propertis :

Tabel 3.3 Propertis Form Kedua

Seperti uraian sebelumnya dikatakan bahwa setiap program yang akan dijalankan membutuhkan proses untuk mengisi nilai awal dan inisialisasi object. Berikut ini merupakan proses inisialisasi yang dilakukan pada form kedua.

'Proses inisialisasi Private Sub Form_Load() Dim i As Integer

Adodc1.RecordSource = "SELECT * FROM Kelas " Adodc1.Refresh

'Memasukan kode MK pada Combokode

For i = 0 To Adodc1.Recordset.RecordCount - 1

Combokode.AddItem Adodc1.Recordset.Fields!KodeMK Adodc1.Recordset.MoveNext

Next

Adodc1.Recordset.MoveFirst

'---

For i = 1 To 24

ComboJam.AddItem i Next

For i = 0 To 59

ComboMenit.AddItem i Next

'--- End Sub

Untuk memperindah aplikasi yang dibuat maka dibutuhkan sedikit animasi warna seperti pada uraian sebelumnya. Berikut ini merupakan hasil pembuatan syntax tersebut.

'Proses Animasi Warna

Private Sub Form_MouseMove(Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single)

Image3.Visible = False Image1.Visible = True End Sub

Private Sub Image1_MouseMove(Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single)

Image3.Visible = True Image1.Visible = False End Sub

Image 2 digunakan sebagai tombol untuk kembali ke menu sebelumnya yaitu menu utama. Syntax yang diterapkan pada bagian ini sangatlahh sederhana seperti cuplikan dibawah.

'Kembali ke Menu Utama Private Sub Image2_Click() Load Form1

Form1.Show Unload Me

End Sub

Pada form kedua ini terdapat dua bagian pemrograman yang utama yaitu proses pengisian otomatis saat combokode dipilih dan pada image 3 yang digunakan sebagai tombol untuk updatedatabase.

Gambar 3.24 Pengisian Otomatis

Berikut ini adalah cuplikan program untuk membuat pengisian secara otomatis. 'Proses Pengisian otomatis saat memilih Kode MK

Private Sub combokode_Click()

'Poses pengisian object

For i = 0 To Adodc1.Recordset.RecordCount - 1

If Combokode.Text = Adodc1.Recordset.Fields!KodeMK Then TxtNama.Text = Adodc1.Recordset.Fields!NamaMK ComboHari.Text = Adodc1.Recordset.Fields!hari

ComboJam.Text = Adodc1.Recordset.Fields!JamMulai

ComboMenit.Text = Adodc1.Recordset.Fields!MenitMulai ComboRuang.Text = Adodc1.Recordset.Fields!Ruang Else Adodc1.Recordset.MoveNext End If Next Adodc1.Recordset.MoveFirst '---

'Mengizinkan user untuk mengubah Object lain

TxtNama.Enabled = True ComboHari.Enabled = True ComboJam.Enabled = True

ComboMenit.Enabled = True

ComboRuang.Enabled = True

'--- End Sub

Proses yang terakhir terletak pada image3 yang dialih fungsikan sebagai tombol update. Seluruh pengisian textbox dan combobox akan diolah dibagian ini dan dimasukkan kedalam database untuk disimpan.

Gambar 3.25 Ilustrasi Tombol Change Berikut ini merupakan cuplikan program tersebut.

'Image Proses Change atau Update data Private Sub Image3_Click()

Dim menit As Integer

For i = 0 To Adodc1.Recordset.RecordCount - 1

'Mengubah isi seluruh atribut pada dengan Acuan Kode MK

If Combokode.Text = Adodc1.Recordset.Fields!KodeMK Then

Adodc1.Recordset.Fields!NamaMK = TxtNama.Text Adodc1.Recordset.Fields!hari = ComboHari.Text

Adodc1.Recordset.Fields!JamMulai = ComboJam.Text

Adodc1.Recordset.Fields!MenitMulai = ComboMenit.Text

Adodc1.Recordset.Fields!Ruang = ComboRuang.Text menit = (ComboJam.Text * 60) + ComboMenit.Text 'Melihat kondisi Option jika 2sks maka + 100 menit If Option1.Value Then

menit = menit + 100 ElseIf Option2.Value Then menit = menit + 150 End If

'--- 'Jam dan Menit selesai secara otomatis terhitung Adodc1.Recordset.Fields!JamSelesai = menit / 60 Adodc1.Recordset.Fields!MenitSelesai = menit Mod 60 '--- Else Adodc1.Recordset.MoveNext End If Next Adodc1.Recordset.MoveFirst '--- End Sub

3.5 Perbandingan Berbagai Metode

Metode pengiriman data merupakan metode yang digunakan untuk melakukan pemindahan data dari pengirim ke penerima. Sebuah sinyal digital biasanya berupa gelombang kotak.

Modul wireless mengharuskan pengiriman data dengan menggunakan gelombang kotak dan memiliki keluaran tegangan 0 volt dan 5 volt (hanya mendukung 2 level tegangan). Untuk memenuhi kebutuhan hardware ini dibutuhkan suatu metode pengiriman data yang mendukung. Pada sub bab selanjutnya akan dibahas 3 buah metode pengiriman data yaitu metode NRZ, metode Manchester, dan Metode MLT-3.

3.5.1 Metode NRZ

Menurut George (2010) metode NRZ (Non-Return to Zero) merupakan metode pengiriman data yang paling sederhana karena hanya menggunakan 2 level tegangan dan mempresentasikan 1 sebagai tegangan tertinggi dan 0 sebagai tegangan terrendah.

3.5.2 Metode Manchester

Menurut Millis (2009) Setiap transmisi data memiliki sebuah aturan yang harus dilakukan. Aturan pada Manchester coding adalah sebagai berikut :

1. Jika data sebenarnya adalah logika 0, maka kode Manchester adalah 0 ke 1. 2. Jika data sebenarnya adalah logika 1, maka kode Manchester adalah 1 ke 0. Aturan pada Manchester coding (Sesuai dengan IEEE) :

1. Jika data sebenarnya adalah logika 0, maka kode Manchester adalah 1 ke 0. 2. Jika data sebenarnya adalah logika 1, maka kode Manchester adalah 0 ke 1.

Gambar 3.27 Manchester Code

3.5.3 Metode MLT-3

Menurut George (2010) MTL (Multi Level Threshold) digunakan untuk mengurangi konten sinyal dengan frekuensi yang tinggi. MLT-3 menggunakan 3 level tegangan yang ditunjukan oleh -1, 0, 1. Sekali process cycles melalui empat nilai -1, 0, +1, 0. Perubahan tingkatan level menunjukan arti data asli adalah 1, sedangkan jika tidak terdapat perubahan tingkatan level maka berarti data asli adalah 0. Gambar 3.28 memperlihatkan contoh pengiriman menggunakan metode MLT-3.

Gambar 3.28 Metode MLT-3

3.6 Pemilihan Metode Manchester

Metode NRZ tidak dapat digunakan pada modul wireless RWS dan TWS 434 karena metode ini tidak membangkitkan gelombang, sedangkan metode MLT-3 tidak dapat digunakan karena metode MLT-3 menggunakan 3 level tegangan, dimana modul tersebut hanya mendukung 2 level tegangan. Oleh karena itu pemilihan metode Manchester digunakan sebagai metode pengiriman data pada aplikasi dikarenakan alasan kebutuhan hardware.

Pada penelitian kali ini digunakanlah aturan Manchester sesuai dengan IEEE yang terlihat pada gambar 3.27 bagian bawah. Proses encoding pada Manchester jauh lebih mudah jika dibandingkan dengan proses decodingnya.

x y Diagonal

1 -6 -10 11.661904 Berhasil

2 -4.4 -10 10.9252 Berhasil

3 -4.4 -12 12.781236 Berhasil

4 -5.2 -12 13.078226 Berhasil

5 -4.4 -16.4 16.979988 Gagal

x y Diagonal

1 -2 -18 18.11077 Gagal

2 -2.4 -16.8 16.970563 Berhasil

3 -2.4 -15.6 15.783536 Berhasil

4 -5.6 -4 6.8818602 Berhasil

5 -0.4 -7.2 7.2111026 Berhasil

6 -5.6 1.2 5.7271284 Berhasil

7 4.4 -4.8 6.5115282 Berhasil

Tabel 4.4 Pengujian Transmiter Dengan Antena Kabel Jarak (Meter )

Pengujian Ke- Hasil

Pengujian Ke- Jarak (Meter ) Hasil

Tabel 4.5 Pengujian Transmiter Dengan Antena Wireless

Pada tabel 4.4 dan 4.5 terdapat angka dengan warna jingga yang bertujuan untuk menandakan pada pengujian tersebut adalah pengujian dengan hasil maksimal. Dari data pada tabel tersebut terlihat bahwa jarak maksimum pada pengujian dengan menggunakan antena kabel sejauh 12 meter, sedangkan pengujian dengan menggunakan antena wireless berjarak 16,8 meter. Dapat disimpulkan bahwa antena sangat mempengaruhi jarak pada pengiriman data berbasis nirkabel.

Dari tabel 4.5 diatas dapat pula disimpulkan bahwa dengan menggunakan antena tersebut, jarak maksimal yang dapat dicapai oleh rangkaian ini kurang dari 18 meter hal tersebut terlihat pada pengujian ke-1 pada tabel 4.5. Untuk mendapatkan jarak yang optimal maka dibutuhkan antena yang sesuai dan pemberian tegangan pada rangkaian transmitter harus dimaksimalkan karena pada

113

pengujian ini digunakan antena yang sederhana serta tegangan pada transmitter sebesar 5 volt, dimana tegangan maksimalnya seharusnya sebesar 12 volt. Oleh karena itu maka jarak maksimal pada rangkaian ini tidak dapat sesuai dengan refrensi dimana jarak dalam gedung seharusnya sebesar 30 meter.

Gambar 4.26 Denah Pengujian Real

Pada gambar 4.26 merupakan posisi nyata dari pengujian yang dilakukan pada kampus STIKOM. Hasil pengujian pada tabel 4.4 dan 4.5 membuktikan bahwa aplikasi ini dapat diterapkan pada keadaan yang sesungguhnya.

114 BAB V PENUTUP

5.1 Simpulan

Metode Manchester dapat memenuhi kebutuhan hardware (RLP & TLP 433) agar dapat berjalan dengan baik. Dengan demikian aplikasi penguncian pintu otomatis dapat diterapkan sesuai dengan kebutuhan. Penggunaan metode Manchester ini mentitikberatkan pada pemrograman algoritma encoding dan juga decoding. Algoritma manchester encoding jauh lebih mudah jika dibandingkan dengan algoritma untuk melakukan decoding.

Dari hasil pengujian diperoleh kesimpulan sebagai berikut, (i) pengiriman yang terbaik adalah dengan melakukan pengiriman minimal sebanyak 2 kali pada sekali perintah, (ii) waktu respon rata-rata pengiriman sebesar 3,71 detik, dan (iii) jarak maksimal yang dapat diraih dari pengirim ke penerima adalah 16,7 meter.

Secara keseluruhan sistem dapat berjalan dengan baik, dari program Visual Basic hingga melakukan penguncian pada pintu miniatur. Pada implementasi secara nyatapun telah teruji jika diterapkan pada gedung kelas di STIKOM Surabaya maka aplikasi ini dapat diterapkan dikeadaan nyata.

5.2 Saran

Berikut ini terdapat beberapa saran yang penulis berikan untuk peneliti berikutnya apablia ingin mengembangkan sistem yang telah dibuat ini agar menjadi lebih baik adalah sebagai berikut :

115

1. Tampilan pada program Visual Basic yang masih sederhana, sehingga dapat dikembangkan lebih lanjut.

2. Program Visual Basic versi 6.0 dapat diganti menjadi versi yang terbaru. 3. Pintu miniatur sebaiknya diterapkan pada pintu secara nyata.

4. Algoritma metode Manchester terutama pada bagian decoding dapat lebih disempurnakan lagi sehingga lebih effisien dan hemat memori.

5. Peneliti berikutnya dapat membandingkan antara pengiriman dengan metode Manchester dengan medote lain seperti UART ataupun menggunakan IC decoder HT12E/D.

6. Komunikasi wireless ini dapat digunakan pada aplikasi yang lain sehingga lebih berguna dan bermanfaat untuk kasus yang berbeda.

7. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut guna memaksimalkan jarak jangkauan wireless agar lebih mendekati hasil pada datasheet.

Anonim. 2001. Application Note : Relay Driving Basics. Australia : Electus Distribution.

Anonim. 2009. Application Note : Manchester Coding Basics. Amerika Serikat : Atmel Corporation.

Anonim. 2011. Application Note : Microcontroller Engineering Review Volume 6. USA : Maxim

Benthien, George. 2010. Digital Encoding and Decoding. (Online). (gbenthien.net/encoding.pdf, diakses November 2011)

Fajar, Mochamad. 2009. Alat Bantu Komunikasi Untuk Penyandang Tuna Netra Dan Tuna Rungu Menggunakan Alat Bantu Kode Braille Dan Pengenalan Pola Suara Per Karakter. Universitas Komputer Indonesia : Bandung.

Griya Tekno. 2011. Sekilas Memilih Electric Lock. (Online). (http://blog.griyatekno.com/?p=15, diakses Juli 2011).

Ibrahim, Amrullah. 2010. Komunikasi Wireless. (Online). (http://visilubai.wordpress.com/2010/04/27/komunikasi-Wireless/ diakses Mei 2011).

Isparela, Yuda. 2011. Regulator Tegangan 5 Volt. (Online). (http://almarwah.sch.id/regulator-tegangan-5-volt/, diakses September 2011)

Kelas Mikrokontrol. 2011. Kelas Mikrokontrol. (Online). (http://www.kelas-mikrokontrol.com/,diakses maret 2011).

Kim, S.Y, S.B. Jun, dkk. 2007. Enhanced performance of RSOA-based WDM PON by using Manchester coding. Journal Of Optical Networking Vol 6 : 629 – 630.

Liu Chen-Chung, Yin-Tsung Chan. 2011. One-Time Collision Arbitration Algorithm In Radio-Frequency Identification Based On The Manchester Code. Journal Paper Vol 2 : 2.

Mario, Hendra.2009.Perancangan Alat Ukur Suhu Jarak Jauh Dengan Memanfaatkan Frekuensi Radio 434Mhz Berbasis Mikrokontroler AT Mega 8535 Dengan Display LCD. Fakultas Teknik: Medan.

Mills, Adrian.2009.” Manchester encoding using RS-232”. Summit Electronics

Ltd.

Neno, Mikael, dkk. 2010. Note : Ethernet. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada.

Soebhakti, Hendrawan.2007.Basic AVR Microcontroller Tutorial. Batam Centre: Batam.

Sumardi. 2011. Komponen Sistem Kontrol. (Online). (http://www.elektro.undip.ac.id/sumardi/www/komponen/7_4.htm,

diakses September 2011)

Tim PPTA. 2003. Petunjuk Penyusunan Proposal Tugas Akhir dan Penyusunan Tugas Akhir. Surabaya

Tim Prasimax. 2011. Apa itu Mikrokontroler?. (Online).

(http://www.mikron123.com/index.php/Tutorial-AVR/Apa-itu-Mikrokontroler.html, diakses September 2011).

Yunianto, Redi. 2011 . Application Note : Wireless RF Communication. Surabaya : Universitas Katholik Widya Mandala.

Zigan. 2009. Bermain Dengan Timer 1 AVR. (Online). (http://www.avrku.com/2009/02/bermain-dengan-timer-1-avr.html, diakses Maret 2011).