DATA COMMUNICATION USING NON HOPPING POWER LINE CARRIER

  

TUGAS AKHR

KOMUNIKASI DATA MENGGUNAKAN POWER LINE CARRIER

NON HOPPING

  Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro

  Disusun oleh:

  

RATNA INDARTI

NIM: 025114070

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

2007

  

FINAL PROJECT

DATA COMMUNICATION USING NON HOPPING

POWER LINE CARRIER

  Submitted as Partial Fulfillment Of The Requirement for Sarjana Teknik Degree In Electrical Engineering

  By:

  

RATNA INDARTI

STUDENT NUMBER: 025114070

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF ENGINEERING

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

  

2007

HALAMAN MOTO DAN PERSEMBAHAN

  

“Jangan pernah membiarkan ketakutan bersemayam dalam dirimu”

Kupersembahkan Tugas Akhir ini kepada:

Allah SWT, Tuhan yang maha kuasa yang telah memberikan kehidupan, cinta

  dan segala mukjizat-Nya yang selalu menyertai langkahku.

  Bapak Jumiman dan ibu Sunarsih yang telah memberikan cinta, semangat, doa, pembelajaran tentang hidup dan telah bekerja begitu keras untukku.

  Mas Tiyan kakak yang menyayangiku dan mengajariku banyak hal tentang hidup dan kebijaksanaan.

  Adi Susila

  , Ita Oktafiani Indra Wati dan Sucika Tri Wijayanti , adik- adikku yang selalu memeriahkan suasana rumah.

  Pernyataan Keaslian Karya

  Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain kecuali yang telah disebutkan dalam daftar pustaka sebagaimana layaknya sebuah karya tulis.

  Yogyakarta, Mei 2007 Penulis

  Ratna Indarti

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kepada Tuhan yang telah melimpahkan rahmat serta kasih-Nya kepada Penulis sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul

  “Komunikasi Data Menggunakan Power Line Carrier Non Hopping”.

  Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak mungkin dapat diselesaikan dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Allah SWT atas semua cinta dan rahmat-Nya.

  2. Bapak dan Ibu tercinta atas semua cinta, pengorbanan, doa dan semangat sehingga Tugas Akhir ini dapat selesai

  3. Bapak A. Bayu Primawan, S.T.,M.Eng. selaku Kaprodi Teknik Elektro dan dosen pembimbing dua

  4 Bapak Martanto, S.T., M.T. yang telah dengan sabar membimbing dan menyemangati serta memberikan ilmunya kepada penulis, sehingga penulis semakin terpacu untuk menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik-baiknya.

  5. Ibu B.Wuri Harini,S.T.,M.T. selaku pembimbing akademik

  6. Segenap dosen Teknik Elektro atas bimbingan dan ilmu yang diberikan selama kuliah.

  7. Laboran TE (mas Mardi, mas Sur, mas Broto serta mas Yusuf) yang selalu membantu selama pembuatan Tugas Akhir.

  8. Bapak Djito dan rekan yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan masalah administrasi selama kuliah.

  9. Sulistiyanto,S.T. yang selalu memberikan dukungan dan semangat dalam penyelesaian Tugas Akhir ini

  10. Adi Santosa,S.T. yang telah banyak membantu penulis dan selalu mau mendengar semua keluh kesah penulis.

  11. Butet, Berlin, Dewi, lina dan teman-teman TE angkatan 2002, 2001, 2000 dan 2003 yang telah membantu selama kuliah.

  Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih memiliki banyak kekurangan sehingga memerlukan penyempurnaan dan pengembangan lebih lanjut.

  Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat berguna dan bermanfaat bagi pembaca dan perkembangan ilmu pengetahuan, Amin.

  Yogyakarta, Mei 2007 Penulis,

  Ratna Indarti

  DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL .................................................................................. i HALAMAN JUDUL (INGGRIS)............................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN.................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN..................................................................... iv HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN......................................... v PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ..................................................... vi KATA PENGANTAR ................................................................................ vii DAFTAR ISI ............................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xii DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xv

  INTISARI.................................................................................................... xvii ABSTRACT ................................................................................................ xvii BAB I. PENDAHULUAN .........................................................................

  1 I.1 Judul..............................................................................................

  1 I.2 Latar Belakang ............................................................................

  1 I.3 Tujuan dan Manfaat ......................................................................

  3 I.4 Batasan Masalah ..........................................................................

  3 I.5 Metodologi Penelitian ..................................................................

  4

  1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................

  5 BAB II. DASAR TEORI.............................................................................

  6

  2.1 Pengertian PLC (Power Line Carrier) ......................................... 6 2.2 Bandwidth PLC ...........................................................................

  7 2.3 Port Serial ....................................................................................

  8

  2.4 RS-232 Driver/Receiver………………………………………... 11

  2.5 FSK Modulator XR2206………………………………………… 13

  2.6 FSK Demodulator XR2211………………………………………

  16 2.7 Penguat Tertala (Tunned Amplifier).............................................

  18 2.8 Transformator Frekuensi Menengah (MF)...................................

  20

  2.9 Penguat Differensial..................................................................... 22 BAB III. RANCANGAN PENELITIAN....................................................

  23 3.1 RS-232 Driver .............................................................................

  25 3.2 Modulator FSK ............................................................................

  26

  3.2.1 Modulator FSK 1 ................................................................ 26

  3.2.2 Modulator FSK 2 ................................................................ 27

  3.3 Penguat Tertala ............................................................................ 28 3.3.1 Penguat Tertala 1................................................................

  29

  3.3.2 Penguat Tertala 2 ............................................................... 31

  3.4 High Pass Filter (HPF) ............................................................... 33

  3.4.1 High Pass Filter 1................................................................ 34 3.4.2 High Pass Filter 2 ................................................................

  35

  3.5 Penguat Differensial ....................................................................

  50 4.5 Hasil Running Program ................................................................

  61 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................

  61 V.2 Saran............................................................................................

  61 V.1 Kesimpulan..................................................................................

  4.7 Pengujian Sistem Saat Dihungkan dengan Jala-jala Listrik.......... 57 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................

  55

  52 4.6 Pengujian Sistem Tanpa Dihubungkan ke Jala-jala Liatrik .........

  49 4.4 Pengujian Rangkaian Demiodulator FSK ....................................

  36 3.6 Demodulator FSK .......................................................................

  47 4.3 Pengujian Rangkaian Penguat Tertala..........................................

  4.1 Pengujian pada RS-232 Driver .................................................... 45 4.2 Pengujian Rangkaian Modulator FSK..........................................

  45

  3.7 Perancangan Software .................................................................. 43 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................

  40

  3.6.1 Demodulator FSK 1 ............................................................ 28 3.6.2 Demodulator FSK 2 ...........................................................

  38

  62

  DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Format Pengiriman Data Serial Asinkron ...............................

  20 Gambar 2.10.b Rangkaian Ekuivalen Transformator Frekuensi Tinggi .....

  31 Gambar 3.4.b Rangkaian Penguat Tertala 2................................................

  28 Gambar 3.4.a Rangkaian Penguat Tertala 1................................................

  27 Gambar 3.3.a Rangkaian Modulator FSK 2................................................

  25 Gambar 3.3.a Rangkaian Modulator FSK 1................................................

  24 Gambar 3.2 Rangkaian RS-232 Driver Menggunakan IC MAX232.........

  21 Gambar 2.11 Rangkaian Penguat Differensial Single Ended...................... 22 Gambar 3.1 Diagram Blok Perancangan Alat ............................................

  20 Gambar 2.10.a Rangkaian Ekuivalen Transformator Frekuensi Tinggi .....

  19 Gambar 2.10.a Rangkaian Transformator Frekuensi Tinggi.......................

  11 Gambar 2.2 IC MAX 232............................................................................

  18 Gambar 2.9. Rangkaian Ekuivalen AC Penguat Tertala.............................

  17 Gambar 2.8 Penguat Tertala........................................................................

  16 Gambar 2.7 Rangkaian Demodulator FSK .................................................

  15 Gambar 2.6 Diagram Blok IC XR2211.......................................................

  14 Gambar 2.5 Rangkaian Modulator FSK ...........................................

  13 Gambar 2.4 Diagram Blok IC XR2206.......................................................

  12 Gambar 2.3 Gelombang Output Modulator FSK ........................................

  32 Gambar 3.5. Ragkaian High Pass Filter ................................................... 33

Gambar 3.6 Rangkaian Penguat Differensial...........................................

  37 Gambar 3.7.a Rangkaian Demodulator FSK 1...........................................

  40 Gambar 3.7.b Rangkaian Demodulator FSK 2 ..........................................

  42 Gambar 3.8 Tampilan Form Nama ......................................................... 43

Gambar 3.9 Tampilan Form Utama ........................................................ 43 Gambar 3.10 Diagram Alir Program.........................................................

  44 Gambar 4.1.a Level TTL saat Tegangan Masukkan 3,84Vpp ..................

  46 Gambar 4.1.b Level Tegangan TTL saat Tegangan Masukkan 3,92Vpp ..

  46 Gambar 4.1.c Level Tegangan TTL saat Tegangan Masukkan 4Vpp .......

  46 Gambar 4.1.d Level Tegangan TTL saat Tegangan Masukkan 24Vpp .....

  46 Gambar 4.2. Level Tegangan RS-232 yang Dihasilkan RS-232 Driver.. 47 Gambar 4.3. Gelombang Modulator FSK saat tegangan masukan 5V .....

  48 Gambar 4.4 Gelombang Modulator FSK saat tegangan masukan 0V .....

  49 Gambar 4.5. Gelombang Keluaran Penguat Tertala .................................

  50 Gambar 4.6.a Gelombang Keluaran Demodulator FSK saat frekuensi masukan 125,9kHz ............................................................................. 51

  Gambar 4.6.b Gelombang Keluaran Demodulator FSK saat frekuensi masukan 120,1kHz ............................................................................. 51

Gambar 4.7 Tampilan Form Nama .......................................................... 52 Gambar 4.8 Massage Box yang Terjadi bila Form Nama tidak Diisi......

  52 Gambar 4.9 Tampilan Form Utama Bagian Pengirim .............................

  53 Gambar 4.10 Tampilan Form Utama Bagian Penerima.............................

  54

Gambar 4.11 Tampilan Form Ganti Nama..................................................

  54 Gambar 4.12 Gelombang Keluaran Sistem saat Kecepatan Data 300bps..........................................................................

  55 Gambar 4.13 Gelombang Keluaran Sistem saat Kecepatan Data 600bps..........................................................................

  56 Gambar 4.14 Gelombang Keluaran Sistem saat Kecepatan Data 1200bps........................................................................

  56 Gambar 4.15 Gelombang Keluaran Sistem saat Kecepatan Data 2400bps........................................................................

  57 Gambar 4.16 Gelombang Sinyal Informasi pada Kecepatan 300bps.........

  58 Gambar 4.17 Gelombang Sinyal Informasi pada Kecepatan 600bps.........

  58 Gambar 4.18 Gelombang Sinyal Informasi pada Kecepatan 1200bps.......

  59 Gambar 4.19 Gelombang Sinyal Informasi yang Dikirim .........................

  60

  DAFTAR LAMPIRAN

  A. Gambar Rangkaian ................................................................................... L1

  B. Listing Program ......................................................................................... L2

  C. Data Sheet ............................................................................................. L13

  

KOMUNIKASI DATA MENGGUNAKAN POWER LINE CARRIER

NON HOPPING

Intisari

  Perkembangan teknologi komunikasi untuk small network (jaringan kecil)

berkembang pesat, salah satu teknologi komunikasi yang dapat diimplementasikan

untuk small network adalah sistem komunikasi menggunakan power line carrier non

hopping. Kelebihan dari teknologi komunikasi ini yaitu dapat diimplementasikan

tanpa harus membangun suatu jaringan baru, tetapi cukup menggunakan jaringan

daya listrik yang terdapat pada bangunan sebagai media transmisinya.

  Jaringan komunikasi menggunakan power line carrier non hopping

menggunakan IC XR2206 sabagai modulator FSK dan IC XR2211 sebagai

demodulator FSK. Sedangkan untuk membuat program pengiriman dan penerimaan

pesan digunakan bahasa pemrograman visual basic.

  Sinyal informasi yang telah dimodulasi dikoplingkan ke jala-jala listrik

dengan menggunakan kapasitor kopling, sedangkan pada bagian penerima

pemisahan sinyal informasi dengan jala-jala listrik dilakukan dengan tapis frekuensi

tinggi. Sistem komunikasi ini mampu bekerja mentransmisikan data dengan

kecepatan 300bps sampai dengan 1200bps saat tidak dihubungkan dengan jala-jala

listrik. Saat dihubungkan dengan jala-jala listrik system ini belum dapat menerima

data dengan baik.

  : PLC communication system, modulator FSK, demodulator FSK

  Kata kunci

  

DATA COMMUNICATION SYSTEM USING NON HOPPING

POWER LINE CARRIER

ABSTRACT

Communication technologies for small network are growing fast. One of them

is by using power line carrier non hopping system. The advantage of this technology

is that it shouldn’t have to build a new network, just use the existing power electrical

network as the transmission medium.

  Power line carrier non hopping communication network use IC XR 2206 as

FSK modulator and IC XR 2211 as FSK demodulator. The receiving and transmitting

message programs were created by using Visual Basic 6.0 The information signal that has been modulated was coupled to the power line

network by using coupling capacitor. In receiving part, the high pass frequency will

depart the information signal in the power line network. This system does the best

performance with value of baud rate 300 bps to 1200 bps when it doesn’t coupled to

the power line network. This system can’t receive data properly when it coupled to

the power line network.

  

Key words : Power Line Carrier Non Hopping, FSK modulator, FSK

demodulator

BAB I PENDAHULUAN

  1.1 JUDUL

  Komunikasi Data dengan Menggunakan Power Line Carrier Non Hopping (Data Comunication Using Power Line Carrier Non Hopping)

  1.2 LATAR BELAKANG MASALAH

  Dewasa ini perkembangan teknologi komunikasi berkembang sangat cepat, diantaranya adalah perkembangan jaringan komunikasi small network yang digunakan pada rumah tinggal dan perkantoran. Jaringan komunikasi small network ini biasanya digunakan untuk mengendalikan peralatan elektronik dari jarak jauh, sistem penerangan ruangan dan halaman, sistem keamanan rumah tinggal dan untuk menghubungkan komputer dengan periperalnya.

  Terdapat berbagai macam teknologi jaringan komunikasi yang ditujukan untuk implementasi home network, teknologi komunikasi yang biasa digunakan antara lain adalah komunikasi dengan menggunakan frekuensi radio, komunikasi dengan menggunakan jaringan telepon, dan komunukasi dengan menggunakan kabel.

  Jaringan komunikasi dengan menggunakan frekuensi radio dapat digunakan untuk peralatan yang bergerak dan sangat fleksibel tetapi biasanya komunikasi dengan menggunakan frekuensi radio terlalu mahal untuk diaplikasikan dalam rumah tinggal.

  Jaringan komunikasi dengan menggunakan jaringan telepon memang sangat baik tetapi kekurangannya adalah jumlah konektor telepon yang sedikit dan letak konektor telepon yang tidak strategis. Kebanyakan rumah tinggal hanya memiliki dua buah konektor telepon.

  Jaringan komunikasi dengan menggunakan kabel, misalnya kabel coaxial memang murah dan handal tetapi harus membangun jaringan baru, sehingga teknologi ini baik digunakan untuk rumah yang sedang dalam tahap pembangunan. Sedangkan jika digunakan untuk rumah lama biasanya harus membuat jaringan kabel di luar tembok sehingga terlihat tidak rapi.

  Selain beberapa teknologi jaringan komunikasi tersebut di atas terdapat satu jenis teknologi komunikasi yang dewasa ini dikembangkan yaitu teknologi komunikasi dengan menggunakan jala-jala listrik (power line carrier communication system ).

  Sistem komunikasi ini dipilih karena sistem komunikasi ini mempunyai kelebihan yang tidak dimiliki oleh sistem komunikasi lain yaitu dapat digunakan pada banyak bangunan baik bangunan baru maupun bangunan lama karena sistem ini mudah diaplikasikan tanpa harus membangun suatu jaringan baru tetapi memanfaatkan jaringan daya listrik yang sudah tersedia di setiap bangunan.

  1.3 TUJUAN DAN MANFAAT

  Tujuan utama dari penelitian tentang komunikasi data dengan menggunakan adalah:

  power line carrier non hopping

  1. Untuk merancang dan membangun sebuah sistem komunikasi dengan memanfaatkan jaringan jala-jala listrik sebagai media transmisi..

  2. Untuk meningkatkan pengetahuan yang mendalam mengenai sistem komunikasi dengan menggunakan power line carrier.

  Sedangkan manfaat dari penelitian ini adalah :

  1. Menambah pengetahuan tentang komunikasi data dengan menggunakan .

  power line carrier

  2. Sebagai bahan referensi untuk penelitian lebih lanjut mengenai power line carrier .

  1.4 BATASAN MASALAH

  Batasan masalah pada penelitian tentang komunikasi data dengan menggunakan

  power line carrier non hopping adalah:

  1. Sistem komunikasi ini hanya digunakan untuk menghubungkan dua buah komputer .

  2. Sistem komunikasi ini bersifat half-duplex.

  3. Data yang dikirimkan berupa pesan teks.

  4. Menggunakan modulator FSK dan demodulator FSK

  5. Diimplementasikan dengan menggunakan bahasa pemrograman visual basic

  6.0

  6. Menggunakan transformator frekuensi menengah sebagai transformator kopling.

  1.5 METODOLOGI PENELITIAN

  Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan mengumpulkan sejumlah referensi atau literatur dari buku-buku yang membahas tentang sistem komunikasi power line carrier, internet, dan sebagainya, kemudian menyusunnya juga dengan melakukan serangkaian percobaan di laboratorium.

  1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

  Pada laporan tugas akhir ini terdiri dari lima bab dengan sistematika penyusunan sebagai berikut:

  BAB-I : PENDAHULUAN; meliputi judul, latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika laporan. BAB-II : DASAR TEORI; meliputi pengertian power line carier, komunikasi serial, modulasi dan demodulasi FSK, penguat tertala, transformator frekuensi menengah dan penguat differensial.

  BAB-III : RANCANGAN PENELITIAN; meliputi perancangan modulator dan demodulator FSK, perancangan penguat tertala, perancangan transformator frekuensi menengah sebagai kopling dan perancangan penguat differensial.

  BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN; meliputi hasil pengujian pada rangkaiian RS-232 driver, modulator FSK, demodulator FSK, penguat tertala kopling dan penguat differensial beserta pembahasannya.

  BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN; meliputi kesimpulan hasil penelitian dan saran-saran untuk pengembangan penelitian lebih lanjut.

BAB II DASAR TEORI

2.1 PENGERTIAN PLC (POWER LINE CARRIER)

  PLC adalah sebuah sistem komunikasi dengan menggunakan pengkawatan jaringan transmisi daya listrik sebagai media transmisi. Sinyal informasi yang dilewatkan pada pada jaringan transmisi daya listrik dapat berupa burst pendek gelombang RF ataupun gelombang yang terus-menerus.

  Peralatan komunikasi yang menggunakan teknologi PLC biasanya terdiri dari pemancar/penerima, rangkaian penala (tuner), dan kapasitor kopling.

  Pemancar akan menghasilkan sinyal pada frekuensi radio, kemudian sinyal tersebut ditumpangkan pada jala-jala dengan menggunakan kapasitor kopling.

  Pada sisi penerima hanya akan menerima sinyal yang memiliki frekuensi sesuai dengan frekuensi tuner, sehingga frekuensi jala-jala dapat dipisahkan.

  Terdapat beberapa sistem komunikasi PLC komersial yang menggunakan

  

burst pendek gelombang RF dalam pengiriman sinyal informasi, yaitu CEBus

  (Consumer Electronic Bus) dan X-10. Sistem komunikasi ini biasanya dipakai untuk keperluan otomatisasi di rumah tinggal. CEBus didasarkan pada konsep LAN (Local Area Network) untuk rumah tinggal. CEBus memberikan protokol standar untuk RF, PLC dan untuk beberapa metode jaringan pada rumah tinggal.

  Standar PLC CEBus memiliki spesifikasi bahwa digit biner direpresentasikan dengan waktu burst frekuensi tinggi diaplikasikan pada jala-jala listrik. Misalnya sedangkan digit biner ‘0’ direpresentasikan dengan burst dengan lama waktu 200

  μs. Hal ini membuat laju transmisi menggunakan CEBus bervariasi. CEBus biasanya diaplikasikan untuk pengaturan volume dan temperatur dengan kenaikan satu derajad.

  Sistem komunikasi PLC komersial yang lain adalah X-10. X-10 secara defakto merupakan standar dunia untuk otomatisasi pada rumah tinggal (G Kelly).

  X-10 milai dikembangkan pada tahun 1978, X-10 merupakan standar otomatisasi rumah tinggal yang sederhana yang menggunakan mekanisme pengalamatan untuk mengidentifikasi setiap peralatan. X-10 menggunakan sinkronisasi sinyal jala-jala listrik, digit biner ‘1’ direpresentasikan dengan adanya burst 120kHz pada zero crossing jala-jala, sedangkan jika tidak ada burst merepresentasikan digit biner ‘0’. Pada umumnya pentransmisian X-10 meliputi kode start, alamat

  house , alamat piranti, dan kode fungsi (seperti ON, OFF, dll). [1]

  Pada perancangan alat ini nantinya akan menggunakan gelombang yang terus-menerus untuk pengiriman sinyal informasi. Untuk merepresentasikan digit biner ‘1’ dan digit biner ‘0’ menggunakan gelombang sinus dengan frekuensi yang berbeda yang dihasilkan oleh sebuah modulator FSK.

2.2 BANDWIDTH PLC

  Terdapat beberapa standard bandwidth yang digunakan dalam sistem komunikasi PLC. Standard CENELEC menetapkan empat band frekuensi yang diizinkan digunakan untuk sistem komunikasi PLC. Band frekuensi yang diizinkan digunakan untuk sistem komunikasi PLC antara 3kHz sampai dengan

  148,5kHz yang dibagi dalam empat band frekuensi yaitu A-band, B-band, C-band dan D-band.

  A-band mempunyai jangkauan 3kHz - 95kHz. Band frekuensi ini biasa digunakan untuk automated meter reading dan customer load control.

  B-band mempunyai jangkauan 95kHz - 125kHz. Band frekuensi ini tidak menggunakan access protocol untuk komunikasi dan biasa digunakan untuk

  intercoms dan baby-monitors .

  C-band mempunyai jangkauan 125kHz - 140kHz. Band frekuensi ini memerlukan access protocol untuk komunikasi dan biasa digunakan untuk komunikasi komputer intra-building.

  D-band mempunyai jangkauan 140kHz - 148,5kHz. Band frekuensi ini tidak membutuhkan access protocol.

  Selain CENELEC terdapat beberapa standar bandwidth yang lain yaitu standar yang dipakai di Eropa , Jepang dan Amerika. Di Eropa bandwidth yang digunakan untuk sistem komunikasi PLC mulai dari 30kHz sampai dengan 146kHz, sedangkan di Jepang menggunakan MW dan AM broadcast untuk standar sistem komunikasi PLC dan di Amerika menggunakan bandwidth mulai dari 100kHz sampai dengan 450kHz.[1]

2.3 PORT SERIAL

  Untuk menghubungkan komputer dengan peripheral melalui port serial menggunakan konektor DB9. Informasi mengenai pin-pin pada port serial dapat dilihat pada tabel 2.1. Pin-pin tersebut dapat dibagi menjadi tiga kelompok fungsi yaitu:

  1. Data Signal

  a. Transmitted Data (TD) Pin ini digunakan untuk mengirimkan data dari komputer pengirim ke komputer penarima b.

  Received Data (RD) Pin ini digunakan untuk menerima data dari komputer pengirim

  2. Kontrol Signal

  a. Request To Send (RTS) Pin ini digunakan untuk menegaskan bahwa komputer pengirim akan mengirim data kepada komputer penerima.

  b. Clear To Send (CTS) Pin ini digunakan untuk menerima jawaban dari komputer penerima setelah komputer pengirim mengirimkan RST yang menyatakan bahwa komputer penerima siap menerima data.

  c. Data Set Ready (DSR) Pin ini digunakan untuk mengirimkan sinyal kepada komputer pangirim yang menyatakan bahwa komputer penerima siap beroperasi.

  d.

  Data Terminal Ready (DTR)

  Pin ini digunakan untuk mengirim sinyal pada komputer penerima yang menyatakan komputer pengirim siap beroperasi e. Ring Indikator (RI)

  Pin ini digunakan untuk mengirimkan sinyal kepada pengirim yang menandakan bahwa komputer penerima menerima sinyal dering pada kanal komunikasi f. Carrier Detect (CD)

  Pin ini digunakan untuk mengirim sinyal carrier kepada komputer penerima

3. Ground

Tabel 2.1 Fungsi pin pada port serial

  Nomor Pin Fungsi

  1 Carrier Detect

  2 Receive Data (RD)

  

3 Transmitted Data (TD)

  4 Data Terminal Ready (DTR)

  5 Signal Ground

  

6 Data Set Ready (DSR)

  

7 Request To Send (RTS)

  

8 Clear To Send (CTS)

  9 Ring Indikator

  Pengiriman data menggunakan port serial ini bersifat asinkron. Pada pengiriman data asinkron setiap karakter dikirimkan sebagai satu kesatuan yang bebas, sehingga waktu pengiriman bit terakhir dari sebuah karkter dan bit pertama dari karakter berikutnya tidak tetap. Agar detak pada penerima sama dengan detak pada pengirim maka digunakan bit awal (start bit) dan bit akhir (stop bit). Format pengiriman data asinkron dapat dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Format pengiriman data serial asinkron

2.4 RS-232 DRIVER / RECIEVER

  RS-232 driver/receiver digunakan untuk mengubah level tegangan dari port serial ke level tegangan TTL dan sebaliknya mengubah level tegangan TTL ke level tegangan RS-232. IC yang digunakan sebagai RS-232 driver/receiver adalah IC MAX232. Gambar IC MAX232 dapat dilihat pada gambar 2.2. Fungsi dari kaki-kaki pin Max 232 adalah serbagai berikut:

  a. Pin 1 (C1+), dihubungkan dengan kutub positif dari kapasitor polar dan berfungsi sebagai voltage doubeler (+5 menjadi +10), jika kutub negative kapasitor terhubung dengan kaki dari pin 3.

  b. Pin 2 (V+), dihubungkan dengan kutub positif kapasitor polar yang berfungsi sebagai voltage doubeler yang memiliki output sebesar 10V.

  c. Pin 3 (C1-), dihubungkan dengan kutub negative kapasitor polar dan berfungsi sebagai voltage doubeler (+5 menjadi +10). d. Pin 4 (C2+), dihubungkan dengan kutub positif kapasitor polar dan berfungsi sebagai voltage inverter (+10 menjadi -10).

  e. Pin 5 (C2-), dihubungkan dengan kutub negatif dari kapasitor polar dan berfungsi sebagai voltage inverter (+10 menjadi -10).

  f. Pin 6 (V-), dihubungkan dengan kutub negatif dari kapasitor polar dan berfungsi sebagai voltage inverter yang memiliki output sebesar -10V.

  g. Pin 7 (T2 out), merupakan output tegangan dalam level RS-232.

  h. Pin 8 (R2 in), merupakan input tegangan dalam level RS-232. i. Pin 9 (R2 out), merupakan output tegangan dalam level TTL. j. Pin 10 (T2 in), merupakan input tegangan dalam level TTL. k. Pin 11 (T1 in), merupakan input tegangan dalam level TTL. l. Pin 12 (R1 out), merupakan output tegangan dalam level TTL. m. Pin 13(R1 in), merupakan input tegangan dalam level RS-232. n. Pin 14 (T1 out), merupakan output tegangan dalam level RS-232.

Gambar 2.2 IC MAX 232

2.5 FSK MODULATOR XR2206

  FSK modulator adalah salah satu bentuk modulasi frekuensi dengan frekuensi gelombang carrier bervariasi tergantung oleh aliran input biner. Jika sinyal input biner berubah dari logika “0” ke kogika “1” maka output FSK

  

modulator juga akan berubah diantara dua frekuensi. Gambar gelombang FSK

dapat dilihat pada gambar 2.3.

Gambar 2.3 Gelombang output modulator FSK

  IC FSK modulator yang digunakan adalah IC XR2206. XR2206 merupakan sebuah IC monolithic function generator yang berfungsi menghasilkan gelombang sinus, segi tiga dan kotak dengan kualitas tinggi.

  XR2206 mempunyai kemapuan untuk membangkitkan pulsa dengan stabilitas dan akurasi yang tinggi. XR2206 terdiri dari empat bagian yaitu sebuah voltage-

  

contolled oscillator (VCO), sebuah analog multiplier and sine-sharper, sebuah

buffer dan satu set current switches. Diagram blok IC XR2206 dapat dilihat pada

  gambar 2.4.

Gambar 2.4 Blok diagram IC XR2206

  XR2206 dapat beroperasi pada frekuensi 0.01Hz sampai 1MHz, tegangan antara 10V sampai 26V, dan duty cycle dapat diatur mulai dari 1% sampai

  supply

  99%. Selain untuk FSK modulator, XR2206 dapat diaplikasikan untuk generator gelombang, AM/FM generation, V/F convertion, sweep generatin dan PLL.Gambar rangkaian modulator FSK dengan menggunakan IC XR2206 yang diperoleh dari data sheet IC XR2206 dapat dilihat padai gambar 2.5.

Gambar 2.5 Rangkaian modulator FSK

  XR2206 dioperasikan dengan dua timing resistor yang terpisah, R

  1 dan R

  2

  dihubungkan dengan pin7 dan pin 8. jika pin 9 open circuit atau diberi tegangan lebih dari 2V maka R

  1 aktif dan jika pin 9 diberi tegangan kurang dati 1V maka R

  2

  aktif, sehingga output frekuensi akan dikunci pada dua frekuensi yaitu sebesar:

  1 f = ₁

  (2.1.1)

  R C ₁

  1

  (2.1.2)

  f = ₂ R C ₂

2.6 FSK DEMODULATOR XR2211

  XR2211 merupakan sebuah IC monolithic phase-locked loop (PLL) yang dirancang khusus untuk aplikasi komunikasi data. Khususnya digunakan untuk aplikasi FSK modem. IC ini terdiri dari beberapa bagian yaitu, PLL, quadrature

  

phase detector dan FSK voltage comparator. Diagram blok IC XR2211 dapat

dilihat pada gambar 2.6.

Gambar 2.6 Blok diagram IC XR2211

  XR2211 dioperasikan pada tegangan supply 4,5V sampai 20V, rentang frekuensinya adalah 0.01Hz sampai 300kHz dan dapat mengakomodasi sinyal analog antara 10mV sampai 3V. Aplikasi lain XR2211 adalah untuk caller

  

identification delivery, data synchronization, tone decoding, FM detection dan

carrier detection . Gambar rangkaian FSK demodulator menggunakan IC XR2211

  yang diperoleh dari data sheet IC XR2211 dapat dilihat pada gambar 2.7.

Gambar 2.7 Rangkaian Demodulator FSK

  Dari data sheet ditentukan frekuensi tengah PLL adalah:

  f = f ⋅ f _{1 2}

  (2.2) Nilai R dapat ditentukan antara 10k R

  Ω sampai 100kΩ. dan nilai yang direkomendasikan adalah 20k Ω. Sehingga nilai C dapat dihitung dengan persamaan berikut:

  1 = C

  (2.3)

  R f _{T ⋅} R _X

  (2.4) _{T O} + R = R

2 Nilai R adalah:

  ₁ ⎡ ⎤

  f R = R ⋅ ₁ 2 (2.5)

  ⎢ ⎥

  f − f _{1 2}

  ⎣ ⎦ Nilai C adalah: ₁

  1250 ⋅ C C = _{1 2}

  (2.6)

  R ⋅ ς ₁ Dengan nilai

  ς yang direkomendasikan adalah 0,5 Dan nilai C adalah _f

  : .

  25 C = _f (2.7)

  R ⋅ BaudRate _{Sum f} + ( R R ) ⋅ R _{1 B}

  (2.8)

  R = _Sum

  ( R R R ) _{1 f B} + + (2.9)

  R = _{f min} 5 ⋅ R ₁ R = _{B min f} 5 ⋅ R

  (2.10)

2.7 PENGUAT TERTALA ( TUNE AMPLIFIER )

  Penguat tertala merupakan salah satu penguat yang sering digunakan untuk menguatkan sinyal termodulasi. Penguat ini bekerja untuk menguatkan sinyal yang tertala saja, sehingga sinyal lain yang tidak diharapkan tidak mempengaruhi sinyal informasi yang diterima. Gambar 2.8 merupakan rangkaian penguat tertala dengan mode common emitter. [2] _{VCC 1 T1 Jala-jala 5 C2 VBB RB C} L1 L2 _{4 Q1 8 Jala-jala}

Gambar 2.8 Penguat tertala Komponen L dan C pada rangkaian penguat tertala diatas berfungsi sebagai penala. Frekuensi penalaan dapat diatur dengan menggunakan rumus berikut :

  (2.11.1)

  X = _{l c}

  X

  1 .11.2) (2

  ω L = ω C

  1 (2 .11.3) 2 π fL =

  2 fC π

  Rangkaian ekuivalen AC untuk frekuensi tinggi dari rangkaian penguat tertala di atas dapat dilihat pada gambar 2.9.

Gambar 2.9 Rangkaian ekuivalen AC rangkaian penguat tertala

  Besarnya gain penguat tertala dapat dihitung dengan rumus berikut:

  I _{c c}

  I g = = _m

  V _T

  26 mV (2.12)

  1

  1

  1 _o + + Y = (2.13)

  r R R _{c D L} g _m

  (2.14)

  A = − _v Y _o

  dengan r = resistansi output transistor _c

  Q R = _D

  ω _o C f

  Q = BW

  ω

  2 π f = ⋅ R _L = resistansi beban

2.8 TRANSFORMATOR FREKUENSI MENENGAH (MF)

  Transformator frekuensi menengah merupakan transformator yang biasa

  digunakan untuk keperluan radio penerima MW (Middle Wave), pada bagian penguat IF. Transformator ini mempunyai dua buah gulungan yaitu gulungan primer dan sekunder dan mempunyai lima kaki terminal. Frekuensi transformator ini dapat diatur dengan cara memutar intinya.

  Rangkaian ekuivalen transformator yang digunakan untuk frekuensi tinggi dapat dilihat pa da gambar 2.10.[3]

  

Gambar 2.10.a Rangkaian transformator frekuensi tinggi Gambar 2.10.c Rangkaian ekuivalen impedansi transformator frekuensi tinggi

  Dari ga mbar 2.10 nilai impedansi pada sisi primer dan sekunde r dapat dihitung sebagai berikut: Pada si si primer:

  (2.15)

• Zp = rp j ω L

  Z = Ro // Cp ₁

  (2.16)

  Ro Z = ¹ + 1 jRo Cp

  ω Pada sisi sekunder:

  (2.17)

  Zs = rs j ω + Ls Z = R // Cs

_{2 L (2.18)}

R _L Z = ² +

  1 jR ⋅ ⋅ Cs _{L ω} Nilai impedansi transfernya adalah:

  Vs

  (2.19)

  Z = _T

  I Dengan: M = k ⋅ Lp ⋅ Ls ZM = j M

  ω

2.9 PENGUAT DIFFERENSIAL Penguat differensial berfungsi menguatkan selisih antara dua buah sinyal.

  Penguat differensial yang digunakan untuk bekerja pada frekuensi tinggi biasanya menggu nakan transistor karena transistor mampu bekerja pada frekuensi tinggi sampai kisaran mega hertz. Salah satu jenis rangkaian penguat differensial adalah penguat differensial single ended. Gambar rangkaian penguat differensial single

  ended dapat dilihat pada gambar 2.11.[2]

Gambar 2.11 Rangkaian penguat differensial sing le ended

  Rumus dasar penguatan rangkaian penguat differensial single ended adalah:

  V _O A = _V

  (2.20)

  V _i

  Untuk merancang penguat differensial di atas menggunakan persamaan berikut: (2.21)

  V ₁ I _b = 2 r _i

  (2.22) β R _C

  V R _{1 C}

  V ₁ V = _{O C C B C}

  I R = β

  I R = =

  2 r 2 r β _{e r}

BAB III RANCANGAN PENELITIAN Komunikasi data dengan menggunakan power line carrier non hopping

  adalah komunikasi data menggunakan jala-jala listrik sebagai media transmisinya dan menggunakan teknik modulasi FSK yang hanya menggunakan satu frekuensi

  mark dan satu frekuensi space pada rangkaian pengirim dan penerimanya.

  Untuk merancang sebuah sistem komunikasi data menggunakan power

  line carrier non hopping dibutuhkan beberapa komponen pendukung, komponen-

  komponen pendukung tersebut disajikan dalam diagram blok rancangan penelitian dapat dilihat pada gambar 3.1.

  Untuk dapat melakukan komunikasi data dengan menggunakan jala-jala listrik maka data yang akan ditransmisikan harus dimodulasi terlebih dahulu, pada perancangan ini digunakan teknik modulasi frekuensi yaitu dengan modulasi FSK (frequency sift keying) dengan menggunakan IC XR2206 sebagai modulator FSK dan IC XR2211 sebagai demodulator FSK.

  Data yang berasal dari komputer terlebih dahulu diubah kedalam level TTL dengan menggunakan IC MAX232 yang berfungsi sebagai RS232 driver, kemudian data dalam level TTL tersebut dimodulasi FSK dengan menggunakan

  IC XR2206. Sebelum data yang sudah dimodulasi dikoplingkan dengan jala-jala listrik maka terlebih dahulu dikuatkan dengan menggunakan penguat tertala kemudian dihubungkan ke jala-jala listrik dengan menggunakan sebuah

  Pada sisi penerima, untuk memisahkan data dengan jala-jala listrik maka digunaka filter HPF(high pass filter), sehingga yang dilewatkan hanya data sedangkan frekuensi jala-jala ditekan. Setelah data diterima maka data terlebih dahulu dikuatkan dengan menggunakan penguat differensial. Data yang telah dikuatkan tersebut kemudian didemodulasi dengan menggunakan demodulator FSK dengan menggunakan IC XR211. dan agar data dapat diterima oleh komputer penerima maka data tersebut diubah kembali kedalam level RS232 dengan menggunakan IC RS232 driver.