i TUGAS AKHIR - Pemantau jarak tonton televisi=monitoring distance watching television - USD Repository

  

TUGAS AKHIR

PEMANTAU JARAK TONTON TELEVISI

  Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

  Program Studi Teknik Elektro

  

Oleh:

CHRISTIAN NOVIANTO

NIM : 055114012

  

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

  

FINAL PROJECT

MONITORING DISTANCE WATCHING TELEVISION

  Presented as Partial Fulfillment of The Requirements To Obtain of Sarjana Teknik Degree

  In Electrical Engineering Study Program

  

CHRISTIAN NOVIANTO

NIM : 055114012

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

  

2010

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTO HIDUP

  MOTTO: MAN FOR AND WITH OTHERS Tugas akhir ini kupersembahkan untuk… Papah dan Mamah tercinta

  

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : Christian Novianto NIM : 055114012

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:

PEMANTAUAN JARAK TONTON TELEVISI

  Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

  

INTISARI

  Manusia dapat mengetahui berbagai macam informasi dan perkembangannya dengan melihat televisi. Namun radiasi sinar biru media informasi ini akan menyebabkan kerusakan fungsi mata pada mata anak-anak berusia dini. Oleh karena itu penonton televisi harus mengetahui secara langsung jarak yang paling aman dalam menonton televisi. Alat pemantau jarak menonton televisi ini dapat membantu user untuk mengetahui jarak tonton terbaik sesuai dengan ukuran layar televisi, khususnya televisi jenis CRT.

  Alat pemantau jarak menonton televisi ini menggunakan sebuah sensor ultrasonik sebagai pengukur jarak user. Sensor akan mengukur lalu mikrokontroler akan mengolah dan membandingkan dengan jarak terbaik dalam menonton. Hasil pengolahan dari mikrokontroler akan ditampilkan dalam LCD. Bila jarak terbaik belum tercapai maka gambar dan suara televisi akan hilang. Proses penghilangan gambar dan suara ini dilakukan dengan system jamming menggunakan pemancar FM 5W.

  Penelitian ini telah berhasil dibuat dan dapat bekerja dengan baik bila ditempatkan sejajar vertikal dengan televisi dengan cakupan area antara sudut 45° sampai 135° sehingga alat ini dapat langsung digunakan untuk penggunaan sehari-hari.

  

ABSTRACT

  Many people can find various kinds of information and its development by watching television. But the blue ray radiation of this information media would cause damage for childs eye function. Therefore, television audiences must have direct knowledge of the safest distance of watching television. The monitor television viewing distance can help user to know the best distance in accordance with the size of the television screen, especially for the type of CRT television.

  The monitor television viewing distance is use an ultrasonic sensor for measuring the user distance. The sensor will measure and microcontroller will process and compare with the best distance in viewing. Results of processing of the microcontroller will be displayed in the LCD. If the best distance is not reached then the television image and sound will be lost. The process to removal of images and sounds are done by jamming system uses an FM transmitter 5W.

  This study has successfully created and can work well when placed vertically parallel with the television coverage of the area between the angle 45° to 135° so that it can be directly used for everyday use.

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas terselesaikannya penulisan karya ini. Karya ini dimaksudkan penulis untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana teknik program studi Teknik Elektro.

  Penulis sadar bukan hanya kekuatan dalam diri sendiri yang menjadi penggerak tetapi banyak dukungan dari berbagai pihak sehingga penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

  1. Kedua orang tua penulis atas perhatian, kasih sayang, dukungan baik moral maupun materil, kesabaran dan ketabahan.

  2. Ibu Ir. Prima Ari Setiyani., M.T. selaku dosen pembimbing atas segala kesabaran serta kritik dan saran yang membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini..

  3. Bapak Antonius Suryana selaku laboran atas segala kesabaran, bantuan dan sharing pengalaman.

  4. Seluruh dosen dan staff di Tenik Elektro pada khususnya dan Fakultas Sains dan Teknologi pada umumnya yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan studi.

  5. Kedua kakak dan temanku, Amelia Agustin Riadiani, S.Sos., Febrika Dwi Mulyani, S.T. dan Asri Anggarini atas segala dorongan, dukungan, dan kasih sayang.

  6. Teman-teman Teknik Elektro dan seluruh staff perpustakaan atas kebersamaannya selama ini.

  7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu penulis hingga terselesaikannya tugas akhir ini.

  Tak ada gading yang tak retak, penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu berbagai kritik dan saran yang membangun dari banyak pihak sangat diharapkan. Semoga karya ini dapat berguna bagi penulisan karya sejenis di masa- masa yang akan datang. Akhir kata, selamat membaca karya ini.

  

DAFTAR ISI

  2.2 Sensor Ultasonik ......................................................................................................... 7

  BAB III RANCANGAN PENELITIAN ............................................................................ 16

  2.8 Buzzer........................................................................................................................ 15

  2.7 Transistor sebagai Saklar .......................................................................................... 14

  2.6 Light Emmiting Diode (LED)................................................................................... 13

  2.5 Relay DC 5V............................................................................................................. 13

  2.4 Mikrokontroler ATMEL AT89S52........................................................................... 10

  2.3 Liquid Crystal Display (LCD) 16x4 ........................................................................... 8

  2.1 Televisi........................................................................................................................ 4

  HALAMAN JUDUL ............................................................................................................. i HALAMAN JUDUL DALAM BAHASA INGGRIS .......................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................................ iii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................................. iv LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTO HIDUP ...................................................... vi LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS.......................................................................................... vii

  BAB II DASAR TEORI ....................................................................................................... 4

  1.5 Sistematika Penulisan ................................................................................................. 3

  1.4 Metodologi Penelitian................................................................................................. 2

  1.3 Batasan Masalah ......................................................................................................... 2

  1.2 Tujuan dan Manfaat .................................................................................................... 1

  1.1 Latar Belakang Masalah.............................................................................................. 1

  BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................... 1

  INTISARI .......................................................................................................................... viii ABSTRACT ........................................................................................................................ ix KATA PENGANTAR.......................................................................................................... x DAFTAR ISI ....................................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... xiii DAFTAR TABEL .............................................................................................................. xv

  3.1 Perancangan Perangkat Keras................................................................................... 17

  3.1.1 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52............................................................ 17

  3.1.2 Rangkaian Tombol Pilihan dan Tombol Mulai ............................................. 18

  3.1.3 Rangkaian Sensor Ultrasonik ........................................................................ 20

  3.1.4 Rangkaian LCD ............................................................................................. 20

  3.1.5 Rangkaian Driver Buzzer............................................................................... 21

  3.1.6 Rangkaian Pemutus Sinyal ............................................................................ 22

  3.2 Perancangan Perangkat Lunak .................................................................................. 23

  3.2.1 Diagram Alir Program Utama ....................................................................... 23

  3.2.2 Diagram Alir Subrutin Tampilan................................................................... 24

  3.2.3 Diagram Alir Subrutin Tombol ..................................................................... 25

  3.2.4 Diagram Alir Subrutin Ultrasonik ................................................................. 26

  3.2.5 Diagram Alir Subrutin Matikan..................................................................... 28

  3.2.6 Diagram Alir Subrutin Nyalakan................................................................... 28

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................................ 30

  4.1 Implementasi Alat dan Cara Kerja Alat Pemantau Jarak Menonton Televisi .......... 30

  4.2 Tampilan pada LCD.................................................................................................. 33

  4.3 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meterean dan Sensor Ultrasonik................... 35

  4.3.1 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meterean dan Sensor Ultrasonik dengan Sudut Berubah-ubah ...................................................................................... 35

  4.3.2 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meterean dan Sensor Ultrasonik dengan Jarak Berubah-ubah ....................................................................................... 39

  4.3.3 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meterean dan Sensor Ultrasonik dengan benda Lebih Dari Satu ................................................................................... 41

  4.4 Analisis Perangkat Lunak ......................................................................................... 42

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 47

  5.1 Kesimpulan ............................................................................................................... 47

  5.2 Saran ......................................................................................................................... 47 DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................... 48 LAMPIRAN ....................................................................................................................... 49

  

DAFTAR GAMBAR

  1. Gambar 2.1 Tabung Sinar Katoda (CRT).......................................................................... 5

  2. Gambar 2.2 Pemberian Pulsa pada Pin SIG ..................................................................... 8

  3. Gambar 2.3 Konstruksi LCD ............................................................................................ 9

  4. Gambar 2.4 LCD 2 x 16 .................................................................................................... 9

  5. Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52.................................................. 11

  6. Gambar 2.6 Relay DC 5V ............................................................................................... 13

  7. Gambar 2.7 Rangkaian LED .......................................................................................... 13

  8. Gambar 2.8 Transistor sebagai Saklar ............................................................................ 15

  9. Gambar 2.9 Buzzer ......................................................................................................... 15

  10. Gambar 2.10 Respons Buzzer ....................................................................................... 15

  11. Gambar 3.1 Blok Diagram Alat Pemantau Jarak Menonton Televisi .......................... 16

  12. Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 ........................................................ 17

  13. Gambar 3.3 Rangkaian Tombol Logika Aktif Rendah ................................................. 18

  14. Gambar 3.4 Rangkaian Tombol Pilihan dan Tombol Mulai ......................................... 19

  15. Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Ultrasonik ................................................................... 20

  16. Gambar 3.6 Antarmuka Sensor Ultrasonik dan Mikrokontroler .................................. 20

  17. Gambar 3.7 Rangkaian LCD dengan Mode 4 bit ......................................................... 21

  18. Gambar 3.8 Antarmuka Buzzer dan Mikrokontroler .................................................... 22

  19. Gambar 3.9 Rangkaian Pemutus Sinyal ....................................................................... 22

  20. Gambar 3.10 Diagram Alir Program Utama ................................................................. 23

  21. Gambar 3.11 Diagram Alir Subrutin Tampilan ............................................................ 24

  22. Gambar 3.12 Diagram Alir Subrutin Tombol .............................................................. 25

  23. Gambar 3.13 Diagram Alir Subrutin Ultrasonik .......................................................... 27

  24. Gambar 3.14 Diagram Alir Subrutin Matikan .............................................................. 28

  25. Gambar 3.15 Diagram Alir Subrutin Nyalakan ............................................................ 29

  26. Gambar 4.1 Implementasi Alat ..................................................................................... 30

  27. Gambar 4.2 Peletakan Alat ........................................................................................... 31

  28. Gambar 4.3 Rangkaian Pemancar FM 5W.................................................................... 33

  29. Gambar 4.4 Rangkaian Driver....................................................................................... 33

  30. Gambar 4.5 Ukuran Layar TV Maksimum ................................................................... 34

  31. Gambar 4.6 Ukuran Layar TV Minimum...................................................................... 34

  32. Gambar 4.7 Waktu Pantul dan Jarak ............................................................................. 35

  33. Gambar 4.8 Batas Deteksi Sensor ................................................................................. 37

  34. Gambar 4.9 Posisi Kemiringan Benda .......................................................................... 39

  

DAFTAR TABEL

  1. Tabel 2.1 Fungsi Pin-pin LCD ....................................................................................... 10

  2. Tabel 2.2 Fungsi Pin pada Port 3..................................................................................... 12

  3. Tabel 4.1 Data Kegagalan Implementasi Alat................................................................. 31

  4. Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Jarak dengan Sudut Pengukuran Berubah-ubah ................ 35

  5. Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Jarak dengan Sudut Kemiringan Benda Berubah-ubah ..... 37

  6. Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Jarak dengan Jarak Berubah-ubah .................................... 39

  7. Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Jarak dengan Benda Lebih Dari Satu ................................ 41

BAB I PENDAHULUAN

  1.1. Latar Belakang Masalah

  Televisi merupakan salah satu media elektronika yang berfungsi sebagai media informasi. Manusia dapat mengetahui berbagai macam informasi dan perkembangannya dengan melihat televisi. Namun disayangkan apabila media informasi ini akan menyebabkan kerusakan fungsi mata terlebih pada para penonton televisi yang kurang mengetahui efek negatif dari televisi tersebut. Menurut dr. Rita S. Sitorus, PhD.,Sp.M(K) radiasi sinar biru yang ditimbulkan dari pancaran sinar layar televisi berpotensi membuat kerusakan pada mata anak-anak berusia dini [1]. Selain itu banyak pula anak-anak yang menghabiskan waktunya untuk menonton televisi tanpa adanya dampingan para orang tua [2] sehingga jarak menonton tidak dapat terpantau dengan baik. Hal itulah yang menyebabkan banyaknya anak-anak harus menggunakan alat bantu penglihatan berupa kacamata.

  Fokus dari penelitian ini adalah pembuatan suatu alat yang dapat memantau jarak menonton televisi seseorang dengan tepat, efektif dan efisien. Belum banyak alat serupa terdapat di pasaran, sehingga penulis ingin mengangkat topik tersebut mengingat semakin banyaknya para penderita kerusakan fungsi mata. Jadi alat ini diharapkan dapat mengatasi bertambahnya penderita kerusakkan fungsi mata yang diakibatkan oleh jarak menonton televisi yang tidak tepat .

  Penelitian ini dapat diaplikasikan langsung pada televisi jenis CRT (Cathode Ray Tube ) sehingga alat ini didesain agar user-friendly bagi orang awam dan anak-anak.

  1.2. Tujuan dan Manfaat

  Tujuan yang akan dicapai yaitu menghasilkan suatu alat yang berfungsi untuk memantau jarak penonton dalam menonton televisi. Manfaat dari penelitian ini yaitu Orang awam dapat mengetahui sendiri jarak paling baik dalam menonton televisi. Apabila terjadi kesalahan jarak penonton maka dapat diketahui saat itu juga sehingga dapat mencegah terjadinya kerusakan fungsi mata akibat efek sinar biru yang ditimbulkan oleh sinar katoda yang ditembakkan pada tabung CRT televisi.

  1.3. Batasan Masalah Agar perancangan sistem dan pembahasan laporan tentang alat pemantau jarak menonton televisi ini menjadi lebih spesifik maka diberikan beberapa batasan sebagai berikut:

  1. Pembuatan alat pemantau jarak menonton televisi ini menggunakan sensor ultrasonik jenis PING))) Ultrasonic Ringe Finder #28015 untuk mengukur jarak antara televisi dengan penonton.

  2. Mikrokontroler yang digunakan untuk mengolah data yang dikirimkan oleh sensor menggunakan ATMEL AT89S52.

  3. Sebagai penampil infomasi digunakan display LCD 16x4 yang akan menampilkan ukuran televisi (INCHTV), jarak penonton saat itu (C.DIST), waktu (M.TIME) dan jarak penonton yang terbaik (M.DIST).

  4. Pembuatan alat ini tanpa harus membongkar televisi sehingga alat ini dapat langsung digunakan pada keadaan ON dengan mengoperasikannya langsung pada televisi yang berada pada keadaan ON juga.

  5. Cara kerja alat ini yaitu dengan menghilangan sinyal dari antena bila jarak yang terbaik belum tercapai dengan syarat jarak penonton lebih besar atau sama dengan jarak terbaik.

  6. Mengingat keterbatasan sensor ultrasonik yang hanya dapat mengukur jarak sejauh 3 meter maka peneliti membatasi penggunaan alat ini maksimum pada televisi berukuran 29 inch.

  1.4. Metode Penelitian

  Penulisan tugas akhir ini menggunakan metode : 1. Studi pustaka menggunakan buku–buku referensi dan jurnal–jurnal.

  2. Perancangan subsistem hardware dan software yang didasari oleh dasar teori.

3. Implementasi hasil perancangan subsistem hardware dan software.

  4. Pengujian alat yang langsung dipasangkan pada televisi untuk membandingkan jarak yang terukur oleh alat dengan jarak yang terukur menggunakan meteran.

  5. Analisis data yang didapat dari pengujian alat.

  6. Memberi kesimpulan yang didasari hasil analisis.

1.5. Sistematika Penulisan

  Penelitian ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai berikut:

  BAB I PENDAHULUAN Bab ini menguraikan tentang pemilihan topik sebagai dasar pemikiran melalui latar belakang penelitian, tujuan dan manfaat dari penelitian, batasan masalah, metode penelitian, serta sistematika penulisan penelitian ini.

  BAB II DASAR TEORI Bab ini memaparkan teori mengenai televisi, sensor ultrasonik, LCD, mikrokontroler ATMEL89S52, relay DC 5V, LED, transistor sebagai saklar dan buzzer yang digunakan dalam pembuatan alat pemantauan jarak menonton televisi.

  BAB III RANCANGAN PENELITIAN Bab ini akan memaparkan perancangan mengenai alat pemantau jarak menonton televisi ini. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi mengenai pembahasan dari hasil alat yang telah diperoleh. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bagian akhir ini menyimpulkan uraian dari bab-bab sebelumnya agar dapat memberi penjelasan dalam memahami maksud dan tujuan penulisan serta pemberian saran tentang alat ini kepada siapa saja yang ingin membahas topik ini lebih dalam.

BAB II DASAR TEORI

2.1. Televisi

  Televisi adalah sebuah alat penangkap siaran bergambar. Kata televisi berasal dari kata tele dan vision; yang mempunyai arti masing-masing jauh (tele) dan tampak (vision). Jadi televisi berarti tampak atau dapat melihat dari jarak jauh. Di Indonesia 'televisi' secara tidak formal disebut dengan TV, tivi, teve atau tipi. Penemuan ini adalah karya massal yang dikembangkan dari tahun ke tahun. Awal dari televisi tentu tidak bisa dipisahkan dari penemuan dasar, hukum gelombang elektromagnetik yang ditemukan oleh Joseph Henry dan Michael Faraday (1831) yang merupakan awal dari era komunikasi elektronik.

  Televisi jenis CRT bekerja dengan cara menerima gelombang elektromagnetik dan merubahnya menjadi energi akustik dan cahaya yang bisa kita dengar dan lihat. CRT bekerja dengan cara menembakkan tiga sinar elektron (dipancarkan oleh Electron Gun) mengarah ke permukaan layar yang mengandung dot dot fosfor warna merah, hijau dan biru yang tersusun secara teratur di permukaan layar (panel glass/screen) tersebut. Tiga sinar elektron yang dipancarkan oleh Electron Gun melewati Shadow Mask dan menghantam permukaan fosfor dan menyebabkan permukaan fosfor berpendar. Fungsi dari

  

Shadow Mask adalah untuk memastikan sebuah sinar elektron untuk menghantam pada

permukaan fosfor tertentu saja sehingga tidak terjadi penyimpangan lintasan sinar elektron.

  Apabila terjadi penyimpangan lintasan sinar elektron yang disebabkan shadow mask tidak berfungsi normal akan menyebabkan berpendarnya dot dot fosfor yang berdekatan yang pada akhirnya menghasilkan suatu warna yang tidak murni. Selain itu shadow mask berfungsi untuk menyerap elektron yang salah melintas [3]. Gambar dari CRT ditunjukkanpada Gambar 2.1.

  Gambar permurkaan layar akan membuat kesan warna putih pada mata kita ketika tiga sinar elektron menghantam tiga permukaan fosfor warna merah, biru dan hijau secara merata, tetapi bila intensitas/kekutatan sinar elektron yang menghantam fosfor warna merah lemah, sehingga dot fosfor warna merah berpendar lemah maka warna permukaan layar menghasilkan kesan warna cyan, dll. Jadi kesan warna yang dihasilkan oleh layar tergantung intensitas/kekuatan masing masing sinar elektron yang dipancarkan oleh electron gun. Tiga sinar elektron yang dipancarkan oleh electron gun harus ditembakkan secara tepat pada permukaan fosfor agar supaya permukaan fosfor tersebut berpendar secara sempurna tanpa ada warna cacat yang dihasilkan oleh permukaan layar. Oleh karena itu semua komponen dalam CRT harus diproduksi secara teliti dan akurat. Namun dalam prakteknya faktor eksternal seperti pengaruh gaya gravitasi bumi akan menyebabkan penyimpangan kecil lintasan sinar elektron yang menuju layar fosfor. Yang menyebabkan warna yang dihasilkan oleh layar tidak sempurna. Sebagai koreksi hal tersebut, CRT dilengkapi dengan purity magnet, convergence magnet dan komponen magnet lainnya yang berfungsi untuk mengoreksi penyimpangan lintasan sinar elektron agar supaya warna yang dihasilkan layar mendekati sempurna.

Gambar 2.1 Tabung Sinar Katoda (CRT)

  Gambar yang ditampilkan pada CRT merupakan hasil tangkapan sinyal dari stasiun pemancar menggunakan antena televisi. Fungsi dari antena ini yaitu untuk menangkap dan memperkuat sinyal gambar yang merupakan gelombang AM yang mudah terganggu. Sebuah antenna dapat dikatan baik bila gambar yang tertampil pada CRT tidak terbentuk bayangan (ghost). Untuk itu diperlukan sebuah penghubung berupa kabel jenis coaxial dengan hambatan sebesar 75Ω dengan pemasangan yang benar [4].

  Selain gambar, pemancar televisi juga membawa sinyal suara yang di transmisikan bersama sinyal gambar. Penyiaran telavisi sebenarnya menyerupai suara sistem radio tetapi mencakup gambar dan suara. Sinyal suara di pancarkan oleh modulasi frekuensi (FM) pada suatu gelombang terpisah dalam satu saluran pemancar yang sama dengan sinyal gambar. Sinyal gambar termodulasi mirip dengan sistem pemancaran radio yang telah dikenal sebelumnya. Dalam kedua kasus ini, amplitudo sebuah gelombang pembawa frekuensi radio (RF) dibuat bervariasi terhadap tegangan pemodulasi.

  Modulasi frekuensi (FM) digunakan pada sinyal suara untuk meminimalisasikan atau menghindari derau (noise) dan interferensi. Sinyal suara FM dalam televisi pada dasarnya sama seperti pada penyiaran radio FM tetapi ayunan frekuensi maksimumnya bukan 75khz melainkan 25 khz.

  Sebelum sinyal gambar dan suara ditampilkan pada layar CRT televisi memiliki beberapa bagian dasar yang akan mengubah sinyal-sinyal elektromagnetik yang telah ditangkap dari antena agar dapat menghasilkan gambar dan suara yang dapat dilihat dan didengar. Berikut bagian-bagian dasar televisi: a. Rangkaian Catu Daya (Power Supply)

  Berfungsi untuk mengubah arus AC menjadi DC yang selanjutnya didistribusikan ke seluruh rangkaian.

  b. Rangkaian Penala (tuner) Berfungsi untuk menerima sinyal masuk (gelombang TV) dari antena dan mengubahnya menjadi sinyal frekuensi IF.

  c. Rangkaian penguat IF (Intermediate Frequency) Berfungsi sebagai penguat sinyal hingga 1.000 kali.

  d. Rangkaian Detektor Video Berfungsi sebagai pendeteksi sinyal video komposit yang keluar dari penguat IF gambar.

  e. Rangkaian Penguat Video Berfungsi sebagai penguat sinyal luminan yang berasal dari deteltor video sehingga dapat menjalankan layar kaca atau CRT.

  f. Rangkaian AGC (Automatic Gain Control) Berfungsi untuk mengatur penguatan input secara otomatis.

  g. Rangkaian Defleksi Sinkronisasi Terdiri dari empat blok yaitu rangkaian sinkronisasi, rangkaian defleksi vertikal, rangkaian defleksi horizontal, dan rangkaian pembangkit tegangan tinggi. h. Rangkaian Audio Berfungsi untuk memisahkan antara sinyal suara dengan sinyal gambar sehingga suara dapat didengar.

  Dari rangkaian-rangkaian dasar tersebut maka akan dihasilkan gambar dan suara sesuai dengan gambar dan suara yang dipancarkan oleh stasiun televisi. Namun pancaran sinar dari CRT akan menimbulkan beberapa efek negatif pada mata yaitu efek yang ditimbulkan oleh sinar biru. Sinar biru adalah sinar dengan panjang gelombang cahaya 400-500 nm yang dapat berpotensi terbentuknya radikal bebas dan menimbulkan fotokimia pada retina mata anak. Lensa mata anak masih peka dan belum dapat menyaring bahaya sinar biru. Karena itulah risiko terbesar kerusakan akibat sinar biru terdapat pada usia dini.

  Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia baru-baru ini menunjukkan adanya korelasi antara total waktu menonton televisi per hari dan jarak dari televisi saat menonton dengan contrast sensitivity mata kiri, mata kanan, dan kedua mata, yaitu semakin lama menonton televisi, skor fungsi retina mata semakin rendah, demikian juga jarak yang semakin dekat cenderung menurunkan fungsi retina mata pada mata anak [5].

  Oleh karena itu, saat menonton televisi usahakan pencahayaan dalam ruangan sekitar 50% lebih suram dibanding cahaya pada layar TV atau komputer, dan cahaya lampu tidak dipantulkan layar TV sehingga menyilaukan. Jangan melihat dalam gelap, karena kontras cahaya akan menjadi terlalu tajam dan menyakiti mata. Usahakan menonton secara sejajar dengan jarak sekitar 4 kali ukuran layar TV Anda dalam inch [6].

2.2. Sensor Ultrasonik

  Sensor ultrasonik adalah sensor yang menggunakan gelombang suara jenis ultrasonik untuk mengukur jarak. Cara kerja sensor ini yaitu transmitter mengirimkan seberkas gelombang ultrasonik, lalu diukur waktu yang dibutuhkan hingga datangnya pantulan dari obyek [7]. Lamanya waktu ini sebanding dengan dua kali jarak sensor dengan obyek, sehingga jarak sensor dengan obyek dapat ditentukan dengan persamaan 2.1

  ……....…………………(2.1) Salah satu jenis sensor ultrasonik adalah jenis PING))) Ultrasonic Ringe Finder #28015. Sensor ini dapat mendeteksi suatu benda dengan range 3 cm sampai 3 meter. Ultrasonik parallax mempunyai 3 kaki interface yaitu, ground (GND), power supply 5V (VCC) dan SIG. Pemberian pulsa pada pin SIG ditunjukkanpada gambar 2.2

Gambar 2.2 Pemberian Pulsa pada Pin SIG

  Dari gambar 2.2 dapat kita ketahui bahwa untuk antarmuka ke sensor ultrasonik, terdapat beberapa aturan yaitu: a. Pin SIG diberi sebuah pulsa (t

  cut

  ) selama 3 mikro detik. Hal ini berarti mikrokontroller diset sebagai output dan untuk memulai pengukuran.

  b. Program akan memberi pin SIG kondisi “low” selama 700 mikro detik. Setelah itu mikrokontroler dikondisikan sebagai input dang menunggu selama 3 mikro detik hingga dapat menerima output dari pin SIG.

  c. Setelah ada sinyal input kondisi "high" maka mikrokontroller harus menghitung lama waktu dari kondisi "high" tersebut kemudian dihitung menggunakan persamaan 2.1 menjadi jarak.

  d. Jarak antara koversi ultasonik memberi data lagi adalah 250mili detik.

2.3. Liquid Crystal Display (LCD) 16x4

  LCD adalah komponen yang berfungsi untuk menampilkan suatu karakter pada suatu tampilan (display) dengan bahan utama yang digunakan berupa Liquid Crystal. Apabila diberi arus listrik sesuai dengan jalur yang telah dirancang pada konstruksi LCD,

  Liquid Crystal

  akan berpendar menghasilkan suatu cahaya dan cahaya tersebut akan membentuk suatu karakter tertentu. Gambar konstruksi LCD [8] ditunjukkanpada gambar

  2.3 Gambar 2.3 Konstruksi LCD LCD yang sering digunakan adalah jenis H1604A [9]. H1604A merupakan modul

  LCD dengan tampilan 4 x 16 (4 baris, 16 kolom). Modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD. Mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD memiliki CGROM (Character General Read Only Memory), CGRAM (Character General Random Access

  

Memory ), dan DDRAM (Display Data Random Access Memory). LCD bertipe ini

memungkinkan pemrogram untuk mengoperasikan komunikasi data secara 8 bit atau 4 bit.

  Jika menggunakan jalur data 4 bit akan ada 7 jalur data (3 untuk jalur kontrol dan 4 untuk jalur data). Jika menggunakan jalur data 8 bit maka akan ada 11 jalur data (3 untuk jalur kontrol & 8 untuk jalur data). Tiga jalur kontrol ke LCD ini adalah EN (Enable), RS (Register Select) dan R/W (Read/Write). Gambar dari LCD 4 x 16 ditunjukkanpada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 LCD 2 x 16 Pada LCD jenis H1604A memiliki jumlah pin sebanyak 16 yang memiliki fungsi berbeda-beda. Fungsi pin-pin tersebut ditunjukkan pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Fungsi Pin-pin LCD

  Nomor Pin Simbol Nomor Pin Simbol

  1 GND

  9 DB2

  2 V CC (5V)

  10 DB3

  3 Vlcd

  11 DB4

  4 RS

  12 DB5

  5 R/W

  13 DB6

  6 E

  14 DB7

  7 DB0

  15 A

  8 DB1

  16 K Fungsi pin :

  1. Vlcd, merupakan pin yang digunakan untuk mengatur tebal tipisnya karakter yang tertampil dengan cara mengatur tegangan masukan.

  2. DB0 s/d DB7, merupakan jalur data yang dipakai untuk menyalurkan kode ASCII maupun perintah pengatur LCD.

  3. RS (Register Select), merupakan pin yang dipakai untuk membedakan jenis data yang dikirim ke LCD. Jika RS berlogika ‘0’, maka data yang dikirim adalah perintah untuk mengatur kerja LCD. Jika RS berlogika ‘1’, maka data yang dikirimkan adalah kode ASCII yang ditampilkan.

  4. R/W (Read/Write), merupakan pin yang digunakan untuk mengaktifkan pengiriman dan pengembalian data ke dan dari LCD. Jika R/W berlogika ‘1’, maka akan diadakan pengambilan data dari LCD. Jika R/W berlogika ‘0’, maka akan diadakan pengiriman data ke LCD.

  5. E (Enable), merupakan sinyal singkronisasi. Saat E berubah dari logika ‘1’ ke ‘0’, maka data di DB0 s/d DB7 akan diterima atau diambil diambil dari port mikrokontroler.

  6. A (Anoda) dan K (Katoda), merupakan pin yang digunakan untuk menyalakan

  backlight dari layar LCD.

2.4. Mikrokontroler ATMEL AT89S52

  Mikrokontroler AT89S52 adalah salah satu anggota dari keluarga MCS-51/52 yang dilengkapi dengan internal 8 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read

  

Only Memory ), yang memungkinkan memori program untuk dapat diprogram kembali

  [10]. AT89S52 dirancang oleh Atmel sesuai dengan instruksi standar dan susunan pin

  80C5. Fitur-fitur yang dimiliki AT89S52 antara lain: a. Sebuah CPU (Central Processing Unit ) 8 Bit.

  b. 256 byte RAM (Random Acces Memory ) internal.

  c. Empat buah port I/O, yang masing masing terdiri dari 8 bit d. Osilator internal dan rangkaian pewaktu.

  e. Dua buah timer/counter 16 bit f. Lima buah jalur interupsi (2 buah interupsi eksternal dan 3 interupsi internal).

  g. Sebuah port serial dengan full duplex UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter ).

  h. Mampu melaksanakan proses perkalian, pembagian, dan Boolean. i. EPROM yang besarnya 8 KByte untuk memori program.

  Kecepatan maksimum pelaksanaan instruksi per siklus adalah 0,5 μ s pada frekuensi j.

  clock

  24 MHz. Apabila frekuensi clock mikrokontroler yang digunakan adalah 12 MHz, maka kecepatan pelaksanaan instruksi adalah 1 μ s. Mikrokontroler AT89S52 mempunyai 40 pin dengan catu daya tunggal 5 Volt. Ke- 40 pin tersebut ditunjukkanpada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52

  Fungsi dari masing-masing pin pada mikrokontroler AT89S52 sebagai berikut:

  1. Port 0 merupakan port paralel 8 bit dua arah (bi-directional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Port 0 juga memultipleks alamat dan data jika digunakan untuk mengakses memori eksternal.

  2. Port 1 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up. Port 1 juga digunakan dalam proses pemrograman (In System Programming) dengan memfungsikan tiga pin yaitu P1.5, P1.6 dan P1.7.

  3. Port 2 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up. Port 2 akan mengirim byte alamat jika digunakan untuk mengakses memori eksternal.

  4. Port 3 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up yang mempunyai bebarapa fungsi khusus yang ditunjukkanpada tabel 2.2.

  Tabel. 2.2. Funsi Pin pada Port 3 Pin-pin pada Port 3 Fungsi Penganti

  P3.0 RxD (Port input serial) P3.1 TxD (Port output serial) P3.2

  INT0 (Interupt eksternal 0 ) P3.3

  INT1 (Interupt eksternal 1) P3.4 T0 (Input Eksternal Timer 0) P3.5 T1 (Input Eksternal Timer 1) P3.6 WR (Perintah write pada memori eskternal) P3.7 RD (Perintah read pada memori eksternal)

  Pada mikrokontroler AT89S52 untuk rangkaian oscillator menggunakan kristal 12 MHz dan dua buah kapasitor 33 pF sehingga besarnya perioda untuk pindah menjalankan satu perintah dari perintah sebelumya dapat dihitung menggunakan persamaan 2.2.

  = .............................................................(2.2) maka besarnya perioda pada perancangan adalah satu mikro detik. Ukuran kristal yang dipilih yaitu 12 MHz karena pada sistem tidak diperlukan perioda yang terlalu cepat.

  Pin EA/VPP diberi logika tinggi (dihubungkan ke V CC ) karena program hanya disimpan di dalam memory internal saja dan tidak membutuhkan memory eksternal. Untuk mengembalikan kondisi kerja mikrokontroler pada posisi awal dibutuhkan logika 1 pada pin RST dan dapat dihitung menggunakan persamaan 2.3.

  V = x VCC ……………………………………(2.3)

  2.5. Relay DC 5V Relay

  adalah suatu piranti yang menggunakan elektromagnet untuk mengoperasikan seperangkat kontak saklar. Susunan paling sederhana relay adalah kumparan kawat penghantar yang dililitkan pada inti besi. Bila kumparan ini dialiri arus listrik, medan magnet yang terbentuk menarik armatur berporos yang digunakan sebagai pengungkit mekanisme saklar [11]. Gambar dari relay DC 5V ditunjukkanpada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Relay DC 5V

  2.6. Light Emitting Diode (LED)

  LED mempunyai penurunan tegangan lazimnya dari 1,5 V sampai 2,5 V untuk arus di antara 10 dan 50 mA. Penurunan tegangan yang tepat tergantung dari arus LED, warna, kelonggaran, dan sebagainya. Kecermelangan LED tergantung dari arusnya. Idealnya, cara terbaik untuk mengendalikan kecermelangan ialah dengan menjalankan LED dengan sumber arus. Gambar dari rangkaian LED ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7. Rangkaian LED

  V V

  ( ) _{S LED}  I …………………………………………….……….

  (2.4) 

  R _S

  Dimana : V = penurunan tegangan LED (Volt)

  LED

  V s = Tegangan sumber (Volt)

  R = Resistor yang tersusun seri dengan LED (Ohm) I = Arus (Ampere)

  Makin besar tegangan sumber, makin kecil pengaruh V LED . Dengan kata lain V s yang besar menghilangkan pengaruh perubahan tegangan V LED . Biasanya, arus LED ada diantara 10 mA sampai 50 mA karena daerah ini memberikan cahaya yang cukup untuk banyak pemakai[12][13].

2.7. Transistor sebagai Saklar

  Suatu saklar adalah suatu alat dengan dua sambungan dan memiliki dua kondisi, yaitu kondisi on dan kondisi off [14]. Kondisi off merupakan kondisi saat tidak ada arus yang mengalir. Sedangkan kondisi on merupakan kondisi saat arus dapat mengalir dengan bebas.

  Fungsi saklar ini dapat digantikan oleh sebuah transistor dengan memanfaatkan kondisi cut off dan saturasi. Saat saklar pada kondisi on, maka akan digantikan dengan transistor yang berada pada kondisi saturasi dan kondisi off akan digantikan dengan transistor yang berada pada kondisi cut off.

  Kondisi saturasi terjadi bila transistor mendapat tegangan positif pada kaki basis, sehingga arus basis (Ib) mengalir dan menyebabkan arus kolektor (Ic) mengalir menuju emitor melalui tahanan beban (Rc). Akibatnya tegangan antara kolektor dan emitor menjadi nol (Vce = 0), sehingga tegangan jatuh pada beban Rc adalah [14] :

  Vc = Ic x Rc…………………………………………….(2.3) besarnya arus basis pada saat transistor dalam keadaan saturasi adalah [9]: Ib =

  ………………………………………….(2.4) Sedangkan kondisi cut off terjadi bila transistor mendapat tegangan lebih kecil atau sama dengan nol pada kaki basis, sehingga tidak ada arus yang mengalir melalui beban

  Rc kecuali arus bocor yang sangat kecil (Iceo), sehingga besarnya tegangan antara kolektor emitor (Vce) adalah [14]. Gambar dari transistor sebagai saklar ditunjukkan pada gambar

  2.8. Vce = Vcc – Iceo x Rc…………………………………..(2.5)

Gambar 2.8 Transistor Sebagai Saklar

2.8. Buzzer

  Sumber bunyi yang dipilih yaitu buzzer yang sudah terdapat osilator dan piezo speaker. Buzzer yang dipakai ditunjukkan pada gambar 2.9.

Gambar 2.9 Buzzer

  Buzzer memiliki spesifikasi frekuensi 3570 Hz dengan catu daya 6V sampai dengan

  15 V, level tekanan 80dB(A) pada jarak 1m dan catu 12 V. Frekuensi 3,5 kHz memberikan respons relatif yang berada dipuncak seperti terlihat pada gambar 2.10. Dari gambar 2.10 terlihat frekuensi antara 1 kHz sampai 5 kHz memberikan respons relatif yang berada di puncak, artinya akan terdengar paling keras dibandingkan dengan sumber frekuensi yang lain pada jarak yang sama[15].

Gambar 2.10 Respons Buzzer

BAB III RANCANGAN PENELITIAN Rancangan umum Alat Pemantau Jarak Menonton Televisi akan dibagi dalam dua

  bagian besar, yaitu :

  1. Perancangan perangkat keras seperti ditunjukkan pada Gambar 3.1 yang terdiri dari: rangkaian mikrokontroler AT89S52 dan sistem pendukung, rangkaian tombol pilihan dan tombol mulai, rangkaian sensor ultrasonik, rangkaian pemutus sinyal, rangkaian LCD dan rangkaian driver buzzer.

  2. Perancangan perangkat lunak yang terdiri dari program utama, pengukur jarak, pembanding dengan set point dan penampil LCD.

Gambar 3.1 Blok Diagram Alat Pemantau Jarak Menonton Televisi

  Cara kerja dari dari setiap blok pada diagram perancangan gambar 3.1 adalah sebagai berikut: