Aplikasi Atmega8535 Sebagai Driver Selenoid Untuk Membuka Kunci Kontak Dengan Sistem Pengkodean Melalui Ponsel
xvi
keseluruhan sistem kerja alat yang diinginkan, skematik dari
masing-masing rangkaian, cara kerja dari masing-masing rangkaian
dan diagram alur dari program yang diisikan ke mikrokontroler
Atmega8535.
BAB
IV.
PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
Bab ini membahas tentang pengujian dan hasil analisa dari seluruh
rangkaian.
BAB
V.
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan serta saran untuk rangkaian ini dapat
dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya dengan
metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
BAB II
LANDASAN TEORI
Universitas Sumatera Utara
xvii
Di era globalisasi sekarang ini, sistem pengendali jarak jauh telah banyak
dikembangkan di berbagai negara. Hal ini disebabkan karena sistem pengendali
jarak jauh sangat berperan penting dalam membantu kerja manusia di tengahtengah padatnya aktivifitas penting yang menuntuk segala sesuatu harus
dikerjakan dengan cepat dan tanpa hambatan. Misalnya saja, menggunakan sistem
pengendali jarak jauh untuk mengendalikan alat elektronika tanpa harus
menyentuh alat tersebut baik dengan menggunakan ponsel, pengendali jarak jauh
untuk mengendalikan sepeda motor dari jarak jauh dengan menggunakan ponsel
dan masih banyak lagi. Semua itu dapat dilakukan dengan tidak dibatasi oleh
jarak selama disekitar alat pengendali dan perangkat yang dikendalikan terdapat
sinyal GSM. Kelebihan itulah yang digunakan penulis untuk merancang sistem
keamanan pada kendaraan bermesin. Dan dalam bab ini dijelaskan mengenai
teori-teori perangkat keras dan perangkat lunak tentang pengkodean kunci kontak
kendaraan bermesin dalam peningkatan keamanan kendaraan melalui SMS.
2.1. Jaringan Telepon Secara Umum
Jaringan telepon dibangun oleh pelanggan melalui jaringan dan sentral
telepon, dimana sambungan ini dapat terlaksana apabila suatu pelanggan
mengalamatkan (mengirim nomor tertentu) dalam hal ini nomor pelanggan yang
dituju melalui sentral telepon. Kemudian melalui switching sentral alamat tertentu
akan diteruskan kepada lawan yang dipanggil sehingga terbentuklah suatu
sambungan (hubungan).
Jaringan telepon yang dibangun oleh pelanggan melalui jaringan dan sentral
telepon inilah yang dapat menghubungkan antara pelanggan yang satu dengan
pelanggan
yang
lainnya,
sehingga
Universitas Sumatera Utara
xviii
kedua pemakai tersebut dapat saling bertukar informasi (dengan cara berbicara,
menulis, menggambar atau mengetik) pada saat ini juga. Jaringan telekomunikasi
terdiri dari tiga bagian utama, yakni peralatan transmisi, peralatan penyambungan
dan terminal.
Gambar 2.1. Jaringan Telekomunikasi secara Umum
Peralatan transmisi menyampaikan informasi dari suatu tempat ke tempat
yang lain. Media transmisi bisa berupa kabel, serat optik maupun udara,
tergantung jarak dari tempat-tempat yang akan dihubungkan serta tergantung pada
beberapa banyak tempat yang akan saling dihubungkan. Perangkat penyambungan
bertugas agar pemakai dapat menghubungi pemakai lain sesuai dengan yang
diinginkan. Terminal adalah peralatan yang bertugas merubah sinyal informasi
asli (suara manusia atau lainnya) menjadi sinyal elektrik atau elektromagnetik
(untuk di lewatkan melalui udara) atau menjadi sinyal cahaya (untuk dilewatkan
serat optik). Jaringan penghubung biasanya berupa jaringan radio komunikasi
satelit atau kabel serat optik. Peralatan penyambungan disebut juga sebagai sentral
karena jenis komunikasi paling awal yang dilayani sentral adalah komunikasi
telepon.
GSM (Global System for Mobile communication) adalah sebuah standar
global untuk komunikasi bergerak digital. GSM adalah nama dari sebuah group
standarisasi telepon bergerak selular di Eropa yang beroperasi pada daerah
Universitas Sumatera Utara
xix
frekunensi 900 MHz. GSM saat ini banyak digunakan di negara-negara di dunia.
2.2. SMS (Short Message Service)
SMS pertama kali hadir di Eropa pada tahun 1991 dengan adanya standardisasi
dalam bidang wireless digital yang disebut GSM (Global System for Mobile
Communication). GSM adalah sistem pelopor seluler yang dikembangkan secara
universal oleh ETSI (European Telecomunication Standards Institute) dan
dengan GSM inilah aplikasi SMS dapat dijalankan.
SMS (Short Message Service) adalah sebuah layanan yang banyak
diaplikasikan
pada
sistem
komunikasi
tanpa
kabel
(wireless),
yang
memungkinkan kita untuk melakukan pengiriman pesan dalam bentuk
alphanumerik antara terminal pelanggan dengan sistem eksternal seperti e-mail,
paging, voice mail, dan lain-lain. Dan SMS (Short Message Service) ini pun
merupakan layanan pesan singkat atau surat massa yang biasa disingkat sebuah
layanan yang dilaksanakan dengan sebuah ponsel untuk mengirim atau menerima
pesan pendek. SMS adalah sebuah teknologi yang memungkinkan untuk
mengirim maupun menerima pesan antar telepon bergerak (ponsel).
Mekanisme dalam sistem SMS adalah melakukan pengiriman short
message dari terminal pelanggan ke terminal lain. Layanan SMS merupakan
sebuah layanan yang bersifat nonreal time dimana sebuah SMS dapat disubmit ke suatu tujuan, tidak peduli apakah tujuan tersebut aktif atau tidak.
Bila dideteksi bahwa tujuan tidak aktif, maka sistem akan menunda pengiriman
ke tujuan hingga tujuan aktif kembali.
Prinsip dasar sistem SMS akan menjamin delivery dari SMS hingga sampai
tujuan. Kegagalan pengiriman yang bersifat sementara seperti tujuan tidak aktif
Universitas Sumatera Utara
xx
akan selalu teridentifikasi sehingga pengiriman ulang SMS akan selalu dilakukan
kecuali bila aturan bahwa SMS yang telah melampaui batas waktu tertentu harus
dihapus dan dinyatakan gagal dikirim.
Karakteristik utama SMS adalah SMS
merupakan sebuah sistem
pengiriman data dalam paket yang bersifat out-of-band dengan bandwidth yang
kecil. Dengan karakteristik ini, pengiriman dengan suatu bus data yang pendek
dapat dilakukan dengan efesiensi yang sangat tinggi.
Implementasi layanan SMS, operator menyediakan apa yang disebut sebagai
SMS Center (SMSC). Secara fisik SMSC dapat berwujud sebuah PC biasa yang
mempunyai interkoneksivitas dengan jaringan GSM. SMSC inilah yang akan
melakukan manajemen pesan SMS, baik untuk pengiriman, pengaturan, antrian
SMS, penerimaan SMS.
Saat mengirim pesan dari ponsel, pesan tersebut dikirim ke SMSC baru
diteruskan ke nomor ponsel tujuan. Konsumen dapat mengetahui status dari
pesan. Jika ponsel tujuan akan mengirimkan pesan konfirmasi ke SMSC yang
menyatakan bahwa telah diterima, kemudian SMSC mengirim kembali status
tersebut kepada ponsel pengirim. Jika ponsel mati atau tidak aktif, pesan yang
akan dikirim akan disimpan pada SMSC sampai batas waktu pengiriman (period
validity) terpenuhi. period validity terlewati maka pesan yang akan dikirim
akan dihapus dari SMSC dan SMSC akan mengirimkan informasi ke nomor
pengirim bahwa SMS yang dikirim belum atau gagal diterima.
Universitas Sumatera Utara
xxi
Gambar 2.2. Skema Cara Kerja SMS
Format pengiriman dan penerimaan SMS ada dua model yaitu model Text
dan model PDU (Protocol Data Unit). Perbedaaan dasarnya adalah model Text
ini tidak didukung oleh semua operator GSM maupun terminal. Terminal dapat
di-cek menggunakan perintah “AT+CMGF=1”, jika hasilnya error maka dapat
dipastikan bahwa terminal tersebut tidak mendukung model text.
Model text adalah cara termudah untuk mengirim dan menerima pesan
(SMS), dimana
tidak
dilakukan
proses
konversi terhadap
pesan
yang
dikirimkan. Teks yang dikirim tetap dalam bentuk aslinya dengan panjang
mencapai 160 karakter (7 bit default alphabet) atau 140 (8 bit). Mode text
merupakan
hasil
enkode
yang
direpresentasikan
dalam
format
PDU.
Kelemahannya, pada ponsel yang hanya mendukung mode text tidak dapat
menyisipkan gambar dan nada dering ke dalam pesan yang akan dikirim serta
terbatasnya tipe encoding.
Mode PDU (Protocol Data Unit) adalah format pesan dalam heksadesimal
oktet dan semi-desimal oktet dengan panjang mencapai 160 (7 bit default
alphabet) atau 140 (8bit) karakter. Kelebihan menggunakan mode PDU adalah
pendekodingan dapat dilakukan sendiri yang tentunya harus pula didukung oleh
hardware dan operator GSM, melakukan kompresi data, menambahkan nada
dering dan gambar pada pesan yang akan dikirim.
Teknologi SMS saat ini sudah sangat berkembang, dimana tidak hanya
digunakan pada sistem jaringan GSM, melainkan juga pada sistem jaringan
CDMA, TDMA bahkan pada telepon rumah (fixed phone). Besar data yang
ditampung oleh SMS sangatlah terbatas, untuk itulah satu kali SMS hanya dapat
Universitas Sumatera Utara
xxii
menampung 140 oktets atau sekitar 1120 bits atau bias disebut menjadi 160
karakter, dan ada 70 karakter untuk non-latin seperti Jepang dan Cina. Jika SMS
yang dikirim jumlahnya melebihi 160 karakter, maka ponsel akan memecah SMS
tersebut sebesar 160 karkter, tetapi ponsel penerima akan menggabungkan
pecahan SMS tersebut menjadi satu SMS. SMS (Short Message Service) adalah
protokol layanan pesan teks singkat (sebanyak 160 karakter per pesan) antar
telepon. SMS ini pada awalnya adalah bagian dari standar teknologi seluler GSM,
yang kemudian juga tersedia di teknologi CDMA, telepon rumah PSTN dan
lainnya.
SMS ditangani oleh jaringan melalui suatu layanan data text atau SMS
Center (SMSC) yang berfungsi menyimpan dan meneruskan pesan dari sisi
pengirim ke sisi penerima. Format SMS yang dipakai oleh produsen MS (mobile
Station) adalah Protocol Data Unit (PDU). Format PDU akan mengubah kode
ASCII (7 bit) menjadi byte PDU (8 bit) pada saat pengirim data dan akan diubah
kembali menjadi kode ASCII pada saat penerima mendapat SMS.
2.3. Modul GSM
Modul berasal
dari
singkatan Modulator Demodulator. Modulator
merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa
(carrier) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang
memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa
yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modul
GSM merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat
komunikasi dua arah.
Modul GSM sering juga disebut Modem GSM. Berdasarkan pemasangan
Universitas Sumatera Utara
xxiii
pada perangkat komputer modem terdiri dari dua jenis, yaitu: modem internal dan
modem external. Modem internal dipasangkan pada bagian dalam CPU misalnya
pada slot PCI (pada motherboard tertentu sudah dilengkapi modem dari
pabriknya). Sedangkan Modem external dipasang pada bagian luar CPU,
umumnya dipasangkan pada Serial port atau USB pada CPU.
Modul GSM dirancang sebagai bagian dari penerimaan data SMS dari
telepon genggam serta berfungsi juga untuk pengiriman data dan menerima data
dari dan ke mikrokontroler. Modul GSM atau yang sering disebut Modem GSM
ini digunakan karena dapat diakses menggunakan komunikasi data serial dengan
baudrate yang dapat disesuaikan mulai dari 9600 sampai dengan 115200. Selain
itu, modem GSM ini menggunakan daya DC 12V dan tidak memerlukan tombol
ON untuk mengaktifkannya, sehingga sangat cocok digunakan pada sistem yang
berjalan terus menerus. Sebelum modem GSM ini dapat melakukan interaksi
dengan mikrokontroler untuk mengirim dan menerima data, maka dalam program
di mikrokontroler modem GSM harus diberikan perintah panggil atau dengan kata
lain inisialisasi modem.
Data yang dikirimkan atau yang diterima oleh modul GSM adalah berupa
“AT Command” karena modul GSM hanya mengerti dan menerjemahkan
perintah “AT Command”.
Modem ini adalah salah satu jenis modem yang dirancang untuk dapat
dihubungkan dengan perangkat luar dengan koneksi serial. Modem ini
menggunakan format pengiriman data serial biasa sehingga memudahkan saat
dihubungkan dengan mikrokontroler. Spesifikasi modem wavecom adalah sebagai
berikut :
Universitas Sumatera Utara
xxiv
Dual band GSM/GPRS 900/1800 MHz.
GSM/GPRS (cl. 10) data, SMS, voice dan FAX.
Open AT : menanamkan program langsung pada modem.
Keluaran daya maksimum: 2W untuk GSM 900/ 1W untuk GSM 1800.
Masukan tegangan: 5.5 Volt s/d 32 Volt.
Antarmuka SIM Card 3Volt.
Dimensi: 73mm X 54.5mm X 25.5mm.
Bobot: 80 gram.
Suhu Operasi: -25 °C s/d 70 °C.
Modul GSM ini memiliki dua jenis keluaran yaitu ada tipe dengan jenis
keluaran dalam bentuk port serial dan ada juga berupa port USB. Dan Modem
GSM ini berkomunikasi kepada mikrokontroler melalui komunikasi serial RS232.
2.4. RS-232
RS-232 adalah standard komunikasi serial yang digunakan untuk koneksi
peripheral ke peripheral. Biasa disebut dengan jalur I/O ( input/output ). Contoh
yang paling sering ditemui adalah koneksi antara komputer dengan modem, atau
komputer dengan mouse bahkan bisa juga antara komputer dengan komputer,
semua biasanya dihubungkan lewat jalur port serial RS-232.
Standar ini menggunakan beberapa piranti dalam implementasinya. Paling
umum yang dipakai adalah plug/konektor DB9 atau DB25. Untuk RS232
dengan konektor DB9, biasanya dipakai untuk mouse, modem, kasir register dan
lain sebagainya, sedang yang konektor DB25, biasanya dipakai untuk joystick
game.
Standar RS-232 ditetapkan oleh Elektronic Industry Association And
Universitas Sumatera Utara
xxv
Telecomunication Industry Association pada tahun 1962. Namun lengkapnya
adalah EIA/TIA-232 Interface Between Data Terminal Equipment and Data
Circuit-Terminating-Equipment Employing Serial Binary Data Interchange.
Serial Port RS-232 berfungsi untuk menghubungkan / koneksi dari
perangkat yang satu dengan perangkat yang lain, atau peralatan standart yang
menyangkut komunikasi data antara computer dengan alat-alat pelengkap
computer. Perangkat lainnya itu seperti modem, mouse, cash register dan lain
sebagainya. Serial port RS232 pada konektor DB9 memiliki pin 9 buah dan pada
konktor DB25 memiliki pin 25 buah. Pasangan dari masing-masing pin antara
lain:
Tabel 2.3. Fungsi PIN DB9 dan DB 25
Berikut keterangan fungsi masing-masing pin.
Universitas Sumatera Utara
xxvi
Tabel 2.4. Fungsi Masing-Masing PIN
Ada dua hal pokok yang diatur pada RS232, yaitu bentuk sinyal dan level
tegangan yang dipakai. RS232 dibuat pada tahun 1962, jauh sebelum IC TTL
popular, oleh karena itu level tegangan yang ditentukan untuk RS232 tidak ada
hubungannya dengan level tegangan TTL, bahkan dapat dikatakan jauh berbeda.
Berikut perbedaan antara level tegangan RS-232 dan TTL:
Gambar 2.5. Perbedaan Level Tegangan RS232 dengan TTL
Penentuan beberapa Parameter yang ditetapkan EIA antara lain:
Universitas Sumatera Utara
xxvii
Sebuah „spasi‟ (logika 0) antara tegangan +3 s/d +25 volt.
Sebuah „tanda‟ (logika 1) antara tegangan -3 s/d -25 volt.
Daerah tegangan antara =3 s/d -3 volt tidak didefenisikan.
Tegangan rangkaian terbuka tidak boleh lebih dari 25 volt (dengan acuan
ground).
Arus hubungan singkat rangkaian tidak boleh lebih dari 500 mA.
Sebuah penggerak (driver) harus mampu menangani arus ini tanpa
mengalami kerusakan. Selain mendeskripsikan level tegangan seperti yang
dibahas di atas, standard RS232 menentukan pula jenis-jenis sinyal yang dipakai
mengatur pertukaran informasi antara DTE dan DCE, semuanya terdapat 24 jenis
sinyal tapi yang umum dipakai hanyalah 9 jenis sinyal. Sesuia dengan konektor
yang sering dipakao dalam standard RS232, untuk sinyal yang lengkap dipakai
konektor DB25, sedangkan DB9 hanya dipakai untuk 9 sinyal yang umum
dipakai.
Sinyal-sinyal tersebut ada yang menuju ke DCE ada pula yang berasal dari
DCE. Bagi sinyal yang menuju ke DCE artinya DTE berfungsi sebagai output dan
DCE berfungsi sebagai input, misalnya sinyal TD, pada sisi DTE kaki TD adalah
output, dan kaki ini dihungunkan ke kaki TD pada DCE yang berfungsi sebagai
input. Kebalikan sinyal TD adalah RD, sinyal ini berasal dari DCE dan dihungkan
ke kaki RD pada DTE yang berfungsi sebagai output.
Ada sejumlah rangkaian transceiver RS-232 yang biasa digunakan untuk
komunikasi antara mikrokontroler dengan divais lain seperti PC atau divais lain
yang menggunakan RS-232. Dalam rangkaian ini digunakan Max232 dari Maxim.
Rangkaian ini sangat stabil dan digunakan untuk rangkaian yang professional.
Universitas Sumatera Utara
xxviii
Divais ini tidak mahal, menyediakan dua kanal RS-232. Setiap output transmitter
dan input receiver dilindungi terhadap kejutan elektrostatik hingga 15kV. Divais
ini dapat beroperasi dengan catu tunggal 5V.
Max232 berfungsi sebagai pengubah level tegangan TTL yang berasal dari
RS-232 modem GSM. Dan IC max232 ini mempunyai 16 pin. Sehingga modem
SMS dapat berinteraksi dengan mikrokontroler melalui IC max232 ini. Pada IC
max232 terdapat beberapa pin (kaki IC) yang dikoneksikan dengan modem dan
mikrokontroler. Untuk Pin T1OUT dan R1IN dihubungkan kepada Pin TX dan
RX modem SMS. Sedangkan untuk Pin R1OUT dan T1IN dibungkam pada Pin
Port D0 dan Port D1 mikrokontroler. Namum rangkaian driver ini hanya dapat
dikoneksikan ke mikrokontroler dengan menggunakan AT-command sebagai
perintah untuk mengirim data.
2.5. AT-Command
AT-Command merupakan perintah standar yang dapat diterima oleh
modem. Perintah AT (Hayes AT-command) digunakan untuk berkomunikasi
dengan terminal (modem) melalui gerbang serial pada komputer. AT-command
ini dipakai untuk memerintahkan telepon selular mengirim dan menerima pesan
SMS. Selain itu, AT-command juga dapat dipakai untuk mengetahui atau
membaca kondisi dari terminal seperti mengetahui kondisi sinyal, kondisi baterai,
nama operator, lokasi, menambah item pada daftar telepon, mengetahui model
telepon selular yang dipakai, nomor IMEI (Internasional Mobile Station
Equipment Identity) dan informasi-informasi lainnya yang berhubungan dengan
telepon selular tersebut. Perintah-perintah AT-command dikirimkan ke telepon
selular dalam bentuk string (teks). Komunikasi data antara telepon selular dengan
Universitas Sumatera Utara
xxix
peripheral lain seperti mikrokontroler dilakukan secara serial menggunakan
perintah-perintah AT (Hayes AT Command) melalui komunikasi serial RS-232.
Tabel berikut adalah beberapa jenis perintah AT-command.
Perintah
Fungsi
AT+CPBF
Mencari nomor telepon yang tersimpan
AT+CPBR
Membaca buku telepon
AT+CPBW
Menulis nomor telepon di buku telepon
AT+CMGF
Menyeting mode SMS teks atau PDU
AT+CMGF=0
Menyeting mode PDU
AT+CMGF=1
Menyeting mode SMS teks
AT+CMGS
Mengirim sebuah perintah SMS
AT+CMGR
Membaca sebuah pesan
AT+CMGR=1
Membaca sebuah pesan di alamat 1
AT+CMG
Melihat semua daftar SMS yang ada
AT+CMGD
Menghapus sebuah SMS
AT+CMNS
Menyeting lokasi penyimpanan SMS
AT+COPS?
Untuk mengetahui nama provider kartu GSM
AT+CSCA
Untuk mengetahui alamat SMS Center
AT+CGMI
Untuk mengetahui nama dan jenis ponsel
AT+CGMM
Untuk mengetahu jenis ponsel
AT+CBC
Untuk mengetahu level baterai
Tabel 2.6. Jenis Perintah AT-Command
Perintah “AT Command” ini yang nantinya yang akan diterjemahkan oleh
Modul GSM kemudian diteruskan ke mikrokontroler melalui RS-232 ataupun
Universitas Sumatera Utara
xxx
diterjemahkan oleh modul GSM sebagai perintah mengirim ke nomor telepon
tujuan tertentu.
Namun untuk mengirim perintah AT-command dari wavecome ke ponsel
atau membaca pesan yang dikiramkan ke Modul GSM harus menggunakan kode
ASCII karena komunikasi yang digunakan adalah menggunakan komunikasi
serial sehingga mikrokontroler hanya mengerjakan perintah dalam bentuk Kode
ASCII.
2.6. Kode ASCII
ASCII (American Standard Code for Information Interchange) merupakan
kode standar internasional dalam kode huruf dan simbol seperti hex dan unicode
yang digunakan dalam pertukaran informasi pada komputer tetapi ASCII lebih
bersifat universal.
Berikut ini adalah tabel kode ASCII.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
xxxii
Kode ASCII sendiri dapat dikelompokkan lagi kedalam beberapa bagian
yaitu:
Kode yang tidak terlihat simbolnya seperti Kode 10(Line Feed), 13(Carriage
Return), 8(Tab), dan 32(Space).
Kode yang terlihat simbolnya seperti abjad (A..Z), numerik (0..9), karakter
khusus (~!@#$%^&*()_+?:”{}).
Kode yang tidak ada di keyboard namun dapat ditampilkan. Kode ini
umumnya untuk kode-kode grafik.
Kode ASCII sebenarnya memiliki komposisi bilangan biner sebanyak 7 bit.
Namun, ASCII disimpan sebagai sandi 8 bit dengan menambakan satu angka
0 sebagai bit significant paling tinggi. Bit tambahan ini sering digunakan
untuk uji prioritas. Karakter control pada ASCII dibedakan menjadi 5
kelompok sesuai dengan penggunaan yaitu berturut-turut meliputi logical
communication, device control, Information separator, Code extention, dan
physical communication. Code ASCII ini banyak dijumpai pada papan ketik
(keyboard) komputer atau instrument-instrument digital.
Setiap simbol yang ada di keyboard memiliki kode ASCII. Sebagai contoh
Huruf “A” memiliki kode ASCII 65 dan huruf “a” memiliki kode ASCII 97. Kode
ASCII 65 dalam implementasinya diterjemahkan ke kode Biner.65 = 01000001
97 = 01100001
Jumlah kode ASCII adalah 255 kode. Kode ASCII 0…127 merupakan kode
ASCII untuk manipulasi teks sedangkan kode ASCII 128…255 merupakan kode
ASCII untuk manipulasi grafik.
Universitas Sumatera Utara
xxxiii
2.7. Arsitektur Mikrokontroler ATMEGA 8535
Jika diterjemahkan secara harfiah, mikrokontroler berarti pengendali yang
berukuran mikro. Sekilas mikrokontroler hampir sama dengan mikroprosesor.
Namun mikrokontroler memiliki banyak komponen yang terintegrasi di
dalamnya, misalnya timer/counter. Sedangkan pada mikroprosesor, komponen
tersebut tidak terintegrasi. Mikrokontroler merupakan suatu pengendali mikro,
sebagai suatu trobosan mikroprosesor dan mikrokomputer. Sebagai teknologi baru
yakni teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak
namun membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi dalam jumlah yang
banyak.
Mikrokontroler sering disebut IC (Integrated Circuit), dimana terdapat
mikroprosesor dan memori program Read Only Memory (ROM) yang dapat
melakukan pemprosesan data secara digital dan hanya dapat membaca data secara
digital. Berbeda dengan Personal komputer lainnya, mikrokontroler memiliki satu
atau beberapa tugas yang sangat spesifik. Perbedaan
yang lainnya adalah
perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara personal komputer
dengan
mikrokontroler.Dalam
mikrokontroler,
ROM
jauh
lebih
besar
dibandingkan RAM, sedangkan dalam personal komputer RAM jauh lebih besar
dibandingkan ROM. Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat
mikroprosesor dan memori program (ROM) serta memori serbaguna (RAM),
bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PLL,
EEPROM dalam satu kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam bidang kontrol
Universitas Sumatera Utara
xxxiv
sangat luas dan popular. Beberapa fitur yang umumnya ada di dalam
mikrokontroler adalah sebagai berikut :
a. CPU adalah suatu unit pengolah pusat yang terdiri dari 2 bagian yaitu unit
pengandal (control unit) dan unit logika (arithmetic and logic unit).
b. Bus alamat berfungsi sebagai sejumlah lintasan saluran pengalamatan antara
alamat dengan sebuah komputer.
c. Bus data merupakan sejumlah lintasan saluran keluar masuknya data dalam
suatu mikrokontroler.
d. Bus kontrol atau bus kendali ini berfungsi untuk menyerempakkan operasi
mikrokontroler dengan operasi rangkaian luar.
e. Di dalam sebuah mikrokontroler terdapat suatu memori yang berfungsi untuk
menyimpan data atau program.
f. RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis.
Rata-rata mikrokontroler memiliki instruksi manipulasi bit, akses ke I/O
secara langsung dan mudah, dan proses interrupt yang cepat dan efesien. Salah
satu mikrokontroler yang sering digunakan yaitu mikrokontroler AVR. AVR
adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instruction Set Compute) 8 bit berdasarkan
arsitektur Harvard yang dibuat oleh Atmel. AVR memiliki keunggulan
dibandingkan dengan mikrokontroler lain, keunggulan mikrokontroler AVR yaitu
memiliki kecepatan eksekusi program yang lebih cepat karena sebagian besar
instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock. Pemograman mikrokontrol AVR dapat
menggunakan low level language (assembly) dan high level language (C, Basic,
Pascal, Java) tergantung compiler yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
xxxv
Ada beberapa vendor yang membuat mikrokontroler diantaranya Intel,
Microchip, Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain-lain. Dari beberapa vendor
tersebut, yang paling populer digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel.
Mikrokontroler AVR (Advance Versatile RISC processor) memiliki arsitektur
RISC 8 bit, di mana semua intruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan
sebagian besar intruksi dieksekusi dalam 1(satu) siklus clock, berbeda dengan
instruksi MCS 51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu terjadi karena
kedua jenis Mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR
berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS 51
berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum, AVR
dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga Attiny, keluarga AT90Sxx,
keluarga Atmega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing –
masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan
instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh karena itu,
dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATMega8535. Selain mudah
didapatkan dan lebih murah ATMega8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap.
Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT Tiny, AVR klasik, AT Mega. Perbedaannya
hanya pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain seperti ADC,
EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah AT mega 8535,
memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat
ATMega8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS 51. Dengan
fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega8535 sebagai mikrokontroler
yang powerfull. Mikrokontroler Atmega8535 merupakan produk dari perusahaan
ATMEL yang dibuat dengan arsitektur 8-Bit berdaya rendah (Low-Power), dan
Universitas Sumatera Utara
xxxvi
fitur – fitur unggulan lainnya, berisi 8K bytes On-Chip di dalam sistem memori
flash Reprogrammable untuk menyimpan program. Untuk keamanan perangkat
lunak, Ruang flash program memori dibagi menjadi dua bagian, bagian boot
program dan bagian aplikasi program dengan alamat mulai dari $000 sampai
$FFF. Flash Memori mempunyai suatu daya tahan sedikitnya 10,000 write/erase
Cycles. ATmega 8535 Program Counter (PC) adalah 12 bitlebar, alamat ini 4K
lokasi program memori. Dan jenis mikrokontroler Atmega8535 pun sangat efisien
dan efektif untuk dijadikan pengendali utama dalam suatu sistem kendali. Bagianbagian ATMega8535 adalah sebagai berikut:
a. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, Port C, dan Port D.
b. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
c. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding.
d. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
e. Watchdog Timer dengan Osilator Internal.
f. SRAM sebanyak 512 byte.
g. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.
h. Unit Interrupsi internal dan eksternal.
i. Port antarmuka SPI.
j. EEPROM sebesar 512 byte yang diprogram saat operasi.
k. Antarmuka komparator analog.
l. Port USART untuk komunikasi serial.
2.8. Bahasa Pemograman C
Bahasa pemograman C merupakan salah satu bahasa pemograman
komputer. Meskipun Bahasa C dibuat untuk memprogram sistem dan jaringan
komputer namun bahasa ini juga sering digunakan dalam mengembangkan
Universitas Sumatera Utara
xxxvii
software aplikasi.
Bahasa C memiliki keunggulan dibandingkan Bahasa Assembler yaitu
independent terhadap hardware serta lebih mudah untuk menangani projek yang
besar. Bahasa C memiliki keuntungan-keuntungan yang dipunyai oleh bahasa
mesin (assembly), hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa C
dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah.
2.9. Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektromagnetik yang
digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan
lilitan kawat pada batang besi di dekatnya. Pada saat kumparan dialiri arus,
maka akan menimbulkan magnet pada intinya, dengan adanya magnet pada
intinya maka jangkar akan tertarik oleh inti. Dengan ditariknya jangkar oleh inti
maka kontak- kontak relay berubah posisi dan menyebabkan relay akan
terhubung. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, sehingga tuas besi
akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Berdasarkan
prinsip kerja inilah, maka relay digunakan sebagai saklar otomatis untuk aplikaasi
penguncian (bloking) otomatis pada daerah kunci kontak. Berikut ini adalah salah
satu jenis Relay dan simbolnya:
Kontak-kontak suatu relay terdiri dari Normal Open (NO) dan Normal Closed
(NC), yang mana dalam keadaan normal/tidak bekerja bilah-bilah NO dalam
keadaan terbuka dan bilah-bilah NC dalam keadaan tertutup. Tetapi bila relay dalam
keadaan bekerja maka bilah-bilah NO dalam keadaan tertutup dan bilah-bilah NC
dalam keadaan terbuka.
Universitas Sumatera Utara
xxxviii
Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar
(misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220V) dengan memakai arus/tegangan yang
kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC) . Relay sangat mudah diadaptasikan untuk
tegangan yang berbeda. Relay juga tidak banyak dipengaruhi oleh temperature
sekitarnya. Relay dapat terus beroperasi pada temperature 353K (80oC) sampai 240
K (-33oC). Tahanan yang terdapat pada relay juga relative tinggi antara kontak kerja
pasa saat terbuka. Relay ini juga memiliki kecepatan kontak sekitar 3 ms sampai 17
ms. Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan
relay menswitch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay.
Misalnya relay 12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai
pengontrolnya adalah 12Volt dan mampu men-switch arus listrik maksimal sebesar
4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaliknya relay difungsikan 80% saja dari
kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi maka akan lebih aman.
2.10. Selenoid
Solenoid adalah peralatan yang dipakai untuk mengkonversi sinyal elektrik
atau arus listrik menjadi gerak mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan dan inti
besi yang dapat digerakkan dan berfungsi sebagai actuator untuk membuka kunci
otomatis. Selenoid linear adalah perangkat elektromekanis yang mengubah energi
listrik menjadi gerakan mekanis linier yang digunakan untuk memindahkan beban
eksternal jarak yang ditentukan. Adapun prinsip kerja solenoid diperlihatkan
dalam gambar berikut ini.
Gambar 2.8. Selenoid
Universitas Sumatera Utara
xxxix
Aliran arus melalui kumparan solenoid menciptakan medan magnet yang
menghasilkan daya tarik antara pluger bergerak dan berhenti tetap. Ketika arus
listrik dialirkan pluger solenoid dan beban eksternal yang mempercepat dan
bergerak menuju solenoid itu berhenti sampai dampak terjadi. Pluger naik dalam
inti dari perakitan koil. Inti ini dapat berupa gelondong plastik atau logam nonmagnetik. Penghapus daya dari solenoid mengeliminasi aliran arus melalui
kumparan. Pluger, dengan beban eksternal, kembali ke posisi istirahat, dibantu
oleh semi kembali, gravitasi atau beban itu sendiri.
2.11. Sensor
Photodioda adalah sebuah dioda semikonduktor yang berfungsi sebagai
sensor cahaya. Photodioda memiliki hambatan yang sangat tinggi pada saat dibias
mundur. Hambatan ini akan berkurang ketika photodioda disinari cahaya dengan
panjang gelombang yang tepat. Sehingga photodioda dapat digunakan sebagai
detektor cahaya dengan memonitoring keadaan kunci kontak.LED Inframerah
adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya dengan panjang gelombang lebih
panjang dari cahaya yang dapat dilihat, tetapi lebih pendek dari gelombang radio
apabila LED inframerah tersebut dialiri arus. LED digunakan untuk memantulkan
cahaya antara cahaya cerah dan gelap ke photodioda.
2.12. Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk
mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Buzzer
digunakan
sebagai
pemberi peringatan maupun sebagai alarm. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer
hampir sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang
terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga
Universitas Sumatera Utara
xl
menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar,
tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang
pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma
secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan
suara. Buzzer biasanya dipakai alat-alat yang membutuhkan konsumsi daya kecil.
2.13. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampilan yang
menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD merupakan salah satu
komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik
karakter, huruf ataupun grafik. Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632
merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan
setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris pixel
terakhir adalah krusor). HD44780 ini telah tersedia dalam modul M1632 yang
dikeluarkan oleh Hitachi. Adapun fungsi masing-masing pin yang terdapat LCD
adalah sebagai berikut :
Pin data dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti
mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis
data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika “low” menunjukan yang
masuk adalah perintah, sedangkan logika “high” menunjukan data.
Pin R/W (Read/Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika “low”
maka tulis data dan jika “high” maka baca data.
Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.
Pin Vo berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini
Universitas Sumatera Utara
xli
dihubungkan dengan trimpot 5 KΩ, jika tidak digunakan dihubungkan ke
ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 volt.
Universitas Sumatera Utara
keseluruhan sistem kerja alat yang diinginkan, skematik dari
masing-masing rangkaian, cara kerja dari masing-masing rangkaian
dan diagram alur dari program yang diisikan ke mikrokontroler
Atmega8535.
BAB
IV.
PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
Bab ini membahas tentang pengujian dan hasil analisa dari seluruh
rangkaian.
BAB
V.
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan serta saran untuk rangkaian ini dapat
dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya dengan
metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
BAB II
LANDASAN TEORI
Universitas Sumatera Utara
xvii
Di era globalisasi sekarang ini, sistem pengendali jarak jauh telah banyak
dikembangkan di berbagai negara. Hal ini disebabkan karena sistem pengendali
jarak jauh sangat berperan penting dalam membantu kerja manusia di tengahtengah padatnya aktivifitas penting yang menuntuk segala sesuatu harus
dikerjakan dengan cepat dan tanpa hambatan. Misalnya saja, menggunakan sistem
pengendali jarak jauh untuk mengendalikan alat elektronika tanpa harus
menyentuh alat tersebut baik dengan menggunakan ponsel, pengendali jarak jauh
untuk mengendalikan sepeda motor dari jarak jauh dengan menggunakan ponsel
dan masih banyak lagi. Semua itu dapat dilakukan dengan tidak dibatasi oleh
jarak selama disekitar alat pengendali dan perangkat yang dikendalikan terdapat
sinyal GSM. Kelebihan itulah yang digunakan penulis untuk merancang sistem
keamanan pada kendaraan bermesin. Dan dalam bab ini dijelaskan mengenai
teori-teori perangkat keras dan perangkat lunak tentang pengkodean kunci kontak
kendaraan bermesin dalam peningkatan keamanan kendaraan melalui SMS.
2.1. Jaringan Telepon Secara Umum
Jaringan telepon dibangun oleh pelanggan melalui jaringan dan sentral
telepon, dimana sambungan ini dapat terlaksana apabila suatu pelanggan
mengalamatkan (mengirim nomor tertentu) dalam hal ini nomor pelanggan yang
dituju melalui sentral telepon. Kemudian melalui switching sentral alamat tertentu
akan diteruskan kepada lawan yang dipanggil sehingga terbentuklah suatu
sambungan (hubungan).
Jaringan telepon yang dibangun oleh pelanggan melalui jaringan dan sentral
telepon inilah yang dapat menghubungkan antara pelanggan yang satu dengan
pelanggan
yang
lainnya,
sehingga
Universitas Sumatera Utara
xviii
kedua pemakai tersebut dapat saling bertukar informasi (dengan cara berbicara,
menulis, menggambar atau mengetik) pada saat ini juga. Jaringan telekomunikasi
terdiri dari tiga bagian utama, yakni peralatan transmisi, peralatan penyambungan
dan terminal.
Gambar 2.1. Jaringan Telekomunikasi secara Umum
Peralatan transmisi menyampaikan informasi dari suatu tempat ke tempat
yang lain. Media transmisi bisa berupa kabel, serat optik maupun udara,
tergantung jarak dari tempat-tempat yang akan dihubungkan serta tergantung pada
beberapa banyak tempat yang akan saling dihubungkan. Perangkat penyambungan
bertugas agar pemakai dapat menghubungi pemakai lain sesuai dengan yang
diinginkan. Terminal adalah peralatan yang bertugas merubah sinyal informasi
asli (suara manusia atau lainnya) menjadi sinyal elektrik atau elektromagnetik
(untuk di lewatkan melalui udara) atau menjadi sinyal cahaya (untuk dilewatkan
serat optik). Jaringan penghubung biasanya berupa jaringan radio komunikasi
satelit atau kabel serat optik. Peralatan penyambungan disebut juga sebagai sentral
karena jenis komunikasi paling awal yang dilayani sentral adalah komunikasi
telepon.
GSM (Global System for Mobile communication) adalah sebuah standar
global untuk komunikasi bergerak digital. GSM adalah nama dari sebuah group
standarisasi telepon bergerak selular di Eropa yang beroperasi pada daerah
Universitas Sumatera Utara
xix
frekunensi 900 MHz. GSM saat ini banyak digunakan di negara-negara di dunia.
2.2. SMS (Short Message Service)
SMS pertama kali hadir di Eropa pada tahun 1991 dengan adanya standardisasi
dalam bidang wireless digital yang disebut GSM (Global System for Mobile
Communication). GSM adalah sistem pelopor seluler yang dikembangkan secara
universal oleh ETSI (European Telecomunication Standards Institute) dan
dengan GSM inilah aplikasi SMS dapat dijalankan.
SMS (Short Message Service) adalah sebuah layanan yang banyak
diaplikasikan
pada
sistem
komunikasi
tanpa
kabel
(wireless),
yang
memungkinkan kita untuk melakukan pengiriman pesan dalam bentuk
alphanumerik antara terminal pelanggan dengan sistem eksternal seperti e-mail,
paging, voice mail, dan lain-lain. Dan SMS (Short Message Service) ini pun
merupakan layanan pesan singkat atau surat massa yang biasa disingkat sebuah
layanan yang dilaksanakan dengan sebuah ponsel untuk mengirim atau menerima
pesan pendek. SMS adalah sebuah teknologi yang memungkinkan untuk
mengirim maupun menerima pesan antar telepon bergerak (ponsel).
Mekanisme dalam sistem SMS adalah melakukan pengiriman short
message dari terminal pelanggan ke terminal lain. Layanan SMS merupakan
sebuah layanan yang bersifat nonreal time dimana sebuah SMS dapat disubmit ke suatu tujuan, tidak peduli apakah tujuan tersebut aktif atau tidak.
Bila dideteksi bahwa tujuan tidak aktif, maka sistem akan menunda pengiriman
ke tujuan hingga tujuan aktif kembali.
Prinsip dasar sistem SMS akan menjamin delivery dari SMS hingga sampai
tujuan. Kegagalan pengiriman yang bersifat sementara seperti tujuan tidak aktif
Universitas Sumatera Utara
xx
akan selalu teridentifikasi sehingga pengiriman ulang SMS akan selalu dilakukan
kecuali bila aturan bahwa SMS yang telah melampaui batas waktu tertentu harus
dihapus dan dinyatakan gagal dikirim.
Karakteristik utama SMS adalah SMS
merupakan sebuah sistem
pengiriman data dalam paket yang bersifat out-of-band dengan bandwidth yang
kecil. Dengan karakteristik ini, pengiriman dengan suatu bus data yang pendek
dapat dilakukan dengan efesiensi yang sangat tinggi.
Implementasi layanan SMS, operator menyediakan apa yang disebut sebagai
SMS Center (SMSC). Secara fisik SMSC dapat berwujud sebuah PC biasa yang
mempunyai interkoneksivitas dengan jaringan GSM. SMSC inilah yang akan
melakukan manajemen pesan SMS, baik untuk pengiriman, pengaturan, antrian
SMS, penerimaan SMS.
Saat mengirim pesan dari ponsel, pesan tersebut dikirim ke SMSC baru
diteruskan ke nomor ponsel tujuan. Konsumen dapat mengetahui status dari
pesan. Jika ponsel tujuan akan mengirimkan pesan konfirmasi ke SMSC yang
menyatakan bahwa telah diterima, kemudian SMSC mengirim kembali status
tersebut kepada ponsel pengirim. Jika ponsel mati atau tidak aktif, pesan yang
akan dikirim akan disimpan pada SMSC sampai batas waktu pengiriman (period
validity) terpenuhi. period validity terlewati maka pesan yang akan dikirim
akan dihapus dari SMSC dan SMSC akan mengirimkan informasi ke nomor
pengirim bahwa SMS yang dikirim belum atau gagal diterima.
Universitas Sumatera Utara
xxi
Gambar 2.2. Skema Cara Kerja SMS
Format pengiriman dan penerimaan SMS ada dua model yaitu model Text
dan model PDU (Protocol Data Unit). Perbedaaan dasarnya adalah model Text
ini tidak didukung oleh semua operator GSM maupun terminal. Terminal dapat
di-cek menggunakan perintah “AT+CMGF=1”, jika hasilnya error maka dapat
dipastikan bahwa terminal tersebut tidak mendukung model text.
Model text adalah cara termudah untuk mengirim dan menerima pesan
(SMS), dimana
tidak
dilakukan
proses
konversi terhadap
pesan
yang
dikirimkan. Teks yang dikirim tetap dalam bentuk aslinya dengan panjang
mencapai 160 karakter (7 bit default alphabet) atau 140 (8 bit). Mode text
merupakan
hasil
enkode
yang
direpresentasikan
dalam
format
PDU.
Kelemahannya, pada ponsel yang hanya mendukung mode text tidak dapat
menyisipkan gambar dan nada dering ke dalam pesan yang akan dikirim serta
terbatasnya tipe encoding.
Mode PDU (Protocol Data Unit) adalah format pesan dalam heksadesimal
oktet dan semi-desimal oktet dengan panjang mencapai 160 (7 bit default
alphabet) atau 140 (8bit) karakter. Kelebihan menggunakan mode PDU adalah
pendekodingan dapat dilakukan sendiri yang tentunya harus pula didukung oleh
hardware dan operator GSM, melakukan kompresi data, menambahkan nada
dering dan gambar pada pesan yang akan dikirim.
Teknologi SMS saat ini sudah sangat berkembang, dimana tidak hanya
digunakan pada sistem jaringan GSM, melainkan juga pada sistem jaringan
CDMA, TDMA bahkan pada telepon rumah (fixed phone). Besar data yang
ditampung oleh SMS sangatlah terbatas, untuk itulah satu kali SMS hanya dapat
Universitas Sumatera Utara
xxii
menampung 140 oktets atau sekitar 1120 bits atau bias disebut menjadi 160
karakter, dan ada 70 karakter untuk non-latin seperti Jepang dan Cina. Jika SMS
yang dikirim jumlahnya melebihi 160 karakter, maka ponsel akan memecah SMS
tersebut sebesar 160 karkter, tetapi ponsel penerima akan menggabungkan
pecahan SMS tersebut menjadi satu SMS. SMS (Short Message Service) adalah
protokol layanan pesan teks singkat (sebanyak 160 karakter per pesan) antar
telepon. SMS ini pada awalnya adalah bagian dari standar teknologi seluler GSM,
yang kemudian juga tersedia di teknologi CDMA, telepon rumah PSTN dan
lainnya.
SMS ditangani oleh jaringan melalui suatu layanan data text atau SMS
Center (SMSC) yang berfungsi menyimpan dan meneruskan pesan dari sisi
pengirim ke sisi penerima. Format SMS yang dipakai oleh produsen MS (mobile
Station) adalah Protocol Data Unit (PDU). Format PDU akan mengubah kode
ASCII (7 bit) menjadi byte PDU (8 bit) pada saat pengirim data dan akan diubah
kembali menjadi kode ASCII pada saat penerima mendapat SMS.
2.3. Modul GSM
Modul berasal
dari
singkatan Modulator Demodulator. Modulator
merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa
(carrier) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang
memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa
yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modul
GSM merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat
komunikasi dua arah.
Modul GSM sering juga disebut Modem GSM. Berdasarkan pemasangan
Universitas Sumatera Utara
xxiii
pada perangkat komputer modem terdiri dari dua jenis, yaitu: modem internal dan
modem external. Modem internal dipasangkan pada bagian dalam CPU misalnya
pada slot PCI (pada motherboard tertentu sudah dilengkapi modem dari
pabriknya). Sedangkan Modem external dipasang pada bagian luar CPU,
umumnya dipasangkan pada Serial port atau USB pada CPU.
Modul GSM dirancang sebagai bagian dari penerimaan data SMS dari
telepon genggam serta berfungsi juga untuk pengiriman data dan menerima data
dari dan ke mikrokontroler. Modul GSM atau yang sering disebut Modem GSM
ini digunakan karena dapat diakses menggunakan komunikasi data serial dengan
baudrate yang dapat disesuaikan mulai dari 9600 sampai dengan 115200. Selain
itu, modem GSM ini menggunakan daya DC 12V dan tidak memerlukan tombol
ON untuk mengaktifkannya, sehingga sangat cocok digunakan pada sistem yang
berjalan terus menerus. Sebelum modem GSM ini dapat melakukan interaksi
dengan mikrokontroler untuk mengirim dan menerima data, maka dalam program
di mikrokontroler modem GSM harus diberikan perintah panggil atau dengan kata
lain inisialisasi modem.
Data yang dikirimkan atau yang diterima oleh modul GSM adalah berupa
“AT Command” karena modul GSM hanya mengerti dan menerjemahkan
perintah “AT Command”.
Modem ini adalah salah satu jenis modem yang dirancang untuk dapat
dihubungkan dengan perangkat luar dengan koneksi serial. Modem ini
menggunakan format pengiriman data serial biasa sehingga memudahkan saat
dihubungkan dengan mikrokontroler. Spesifikasi modem wavecom adalah sebagai
berikut :
Universitas Sumatera Utara
xxiv
Dual band GSM/GPRS 900/1800 MHz.
GSM/GPRS (cl. 10) data, SMS, voice dan FAX.
Open AT : menanamkan program langsung pada modem.
Keluaran daya maksimum: 2W untuk GSM 900/ 1W untuk GSM 1800.
Masukan tegangan: 5.5 Volt s/d 32 Volt.
Antarmuka SIM Card 3Volt.
Dimensi: 73mm X 54.5mm X 25.5mm.
Bobot: 80 gram.
Suhu Operasi: -25 °C s/d 70 °C.
Modul GSM ini memiliki dua jenis keluaran yaitu ada tipe dengan jenis
keluaran dalam bentuk port serial dan ada juga berupa port USB. Dan Modem
GSM ini berkomunikasi kepada mikrokontroler melalui komunikasi serial RS232.
2.4. RS-232
RS-232 adalah standard komunikasi serial yang digunakan untuk koneksi
peripheral ke peripheral. Biasa disebut dengan jalur I/O ( input/output ). Contoh
yang paling sering ditemui adalah koneksi antara komputer dengan modem, atau
komputer dengan mouse bahkan bisa juga antara komputer dengan komputer,
semua biasanya dihubungkan lewat jalur port serial RS-232.
Standar ini menggunakan beberapa piranti dalam implementasinya. Paling
umum yang dipakai adalah plug/konektor DB9 atau DB25. Untuk RS232
dengan konektor DB9, biasanya dipakai untuk mouse, modem, kasir register dan
lain sebagainya, sedang yang konektor DB25, biasanya dipakai untuk joystick
game.
Standar RS-232 ditetapkan oleh Elektronic Industry Association And
Universitas Sumatera Utara
xxv
Telecomunication Industry Association pada tahun 1962. Namun lengkapnya
adalah EIA/TIA-232 Interface Between Data Terminal Equipment and Data
Circuit-Terminating-Equipment Employing Serial Binary Data Interchange.
Serial Port RS-232 berfungsi untuk menghubungkan / koneksi dari
perangkat yang satu dengan perangkat yang lain, atau peralatan standart yang
menyangkut komunikasi data antara computer dengan alat-alat pelengkap
computer. Perangkat lainnya itu seperti modem, mouse, cash register dan lain
sebagainya. Serial port RS232 pada konektor DB9 memiliki pin 9 buah dan pada
konktor DB25 memiliki pin 25 buah. Pasangan dari masing-masing pin antara
lain:
Tabel 2.3. Fungsi PIN DB9 dan DB 25
Berikut keterangan fungsi masing-masing pin.
Universitas Sumatera Utara
xxvi
Tabel 2.4. Fungsi Masing-Masing PIN
Ada dua hal pokok yang diatur pada RS232, yaitu bentuk sinyal dan level
tegangan yang dipakai. RS232 dibuat pada tahun 1962, jauh sebelum IC TTL
popular, oleh karena itu level tegangan yang ditentukan untuk RS232 tidak ada
hubungannya dengan level tegangan TTL, bahkan dapat dikatakan jauh berbeda.
Berikut perbedaan antara level tegangan RS-232 dan TTL:
Gambar 2.5. Perbedaan Level Tegangan RS232 dengan TTL
Penentuan beberapa Parameter yang ditetapkan EIA antara lain:
Universitas Sumatera Utara
xxvii
Sebuah „spasi‟ (logika 0) antara tegangan +3 s/d +25 volt.
Sebuah „tanda‟ (logika 1) antara tegangan -3 s/d -25 volt.
Daerah tegangan antara =3 s/d -3 volt tidak didefenisikan.
Tegangan rangkaian terbuka tidak boleh lebih dari 25 volt (dengan acuan
ground).
Arus hubungan singkat rangkaian tidak boleh lebih dari 500 mA.
Sebuah penggerak (driver) harus mampu menangani arus ini tanpa
mengalami kerusakan. Selain mendeskripsikan level tegangan seperti yang
dibahas di atas, standard RS232 menentukan pula jenis-jenis sinyal yang dipakai
mengatur pertukaran informasi antara DTE dan DCE, semuanya terdapat 24 jenis
sinyal tapi yang umum dipakai hanyalah 9 jenis sinyal. Sesuia dengan konektor
yang sering dipakao dalam standard RS232, untuk sinyal yang lengkap dipakai
konektor DB25, sedangkan DB9 hanya dipakai untuk 9 sinyal yang umum
dipakai.
Sinyal-sinyal tersebut ada yang menuju ke DCE ada pula yang berasal dari
DCE. Bagi sinyal yang menuju ke DCE artinya DTE berfungsi sebagai output dan
DCE berfungsi sebagai input, misalnya sinyal TD, pada sisi DTE kaki TD adalah
output, dan kaki ini dihungunkan ke kaki TD pada DCE yang berfungsi sebagai
input. Kebalikan sinyal TD adalah RD, sinyal ini berasal dari DCE dan dihungkan
ke kaki RD pada DTE yang berfungsi sebagai output.
Ada sejumlah rangkaian transceiver RS-232 yang biasa digunakan untuk
komunikasi antara mikrokontroler dengan divais lain seperti PC atau divais lain
yang menggunakan RS-232. Dalam rangkaian ini digunakan Max232 dari Maxim.
Rangkaian ini sangat stabil dan digunakan untuk rangkaian yang professional.
Universitas Sumatera Utara
xxviii
Divais ini tidak mahal, menyediakan dua kanal RS-232. Setiap output transmitter
dan input receiver dilindungi terhadap kejutan elektrostatik hingga 15kV. Divais
ini dapat beroperasi dengan catu tunggal 5V.
Max232 berfungsi sebagai pengubah level tegangan TTL yang berasal dari
RS-232 modem GSM. Dan IC max232 ini mempunyai 16 pin. Sehingga modem
SMS dapat berinteraksi dengan mikrokontroler melalui IC max232 ini. Pada IC
max232 terdapat beberapa pin (kaki IC) yang dikoneksikan dengan modem dan
mikrokontroler. Untuk Pin T1OUT dan R1IN dihubungkan kepada Pin TX dan
RX modem SMS. Sedangkan untuk Pin R1OUT dan T1IN dibungkam pada Pin
Port D0 dan Port D1 mikrokontroler. Namum rangkaian driver ini hanya dapat
dikoneksikan ke mikrokontroler dengan menggunakan AT-command sebagai
perintah untuk mengirim data.
2.5. AT-Command
AT-Command merupakan perintah standar yang dapat diterima oleh
modem. Perintah AT (Hayes AT-command) digunakan untuk berkomunikasi
dengan terminal (modem) melalui gerbang serial pada komputer. AT-command
ini dipakai untuk memerintahkan telepon selular mengirim dan menerima pesan
SMS. Selain itu, AT-command juga dapat dipakai untuk mengetahui atau
membaca kondisi dari terminal seperti mengetahui kondisi sinyal, kondisi baterai,
nama operator, lokasi, menambah item pada daftar telepon, mengetahui model
telepon selular yang dipakai, nomor IMEI (Internasional Mobile Station
Equipment Identity) dan informasi-informasi lainnya yang berhubungan dengan
telepon selular tersebut. Perintah-perintah AT-command dikirimkan ke telepon
selular dalam bentuk string (teks). Komunikasi data antara telepon selular dengan
Universitas Sumatera Utara
xxix
peripheral lain seperti mikrokontroler dilakukan secara serial menggunakan
perintah-perintah AT (Hayes AT Command) melalui komunikasi serial RS-232.
Tabel berikut adalah beberapa jenis perintah AT-command.
Perintah
Fungsi
AT+CPBF
Mencari nomor telepon yang tersimpan
AT+CPBR
Membaca buku telepon
AT+CPBW
Menulis nomor telepon di buku telepon
AT+CMGF
Menyeting mode SMS teks atau PDU
AT+CMGF=0
Menyeting mode PDU
AT+CMGF=1
Menyeting mode SMS teks
AT+CMGS
Mengirim sebuah perintah SMS
AT+CMGR
Membaca sebuah pesan
AT+CMGR=1
Membaca sebuah pesan di alamat 1
AT+CMG
Melihat semua daftar SMS yang ada
AT+CMGD
Menghapus sebuah SMS
AT+CMNS
Menyeting lokasi penyimpanan SMS
AT+COPS?
Untuk mengetahui nama provider kartu GSM
AT+CSCA
Untuk mengetahui alamat SMS Center
AT+CGMI
Untuk mengetahui nama dan jenis ponsel
AT+CGMM
Untuk mengetahu jenis ponsel
AT+CBC
Untuk mengetahu level baterai
Tabel 2.6. Jenis Perintah AT-Command
Perintah “AT Command” ini yang nantinya yang akan diterjemahkan oleh
Modul GSM kemudian diteruskan ke mikrokontroler melalui RS-232 ataupun
Universitas Sumatera Utara
xxx
diterjemahkan oleh modul GSM sebagai perintah mengirim ke nomor telepon
tujuan tertentu.
Namun untuk mengirim perintah AT-command dari wavecome ke ponsel
atau membaca pesan yang dikiramkan ke Modul GSM harus menggunakan kode
ASCII karena komunikasi yang digunakan adalah menggunakan komunikasi
serial sehingga mikrokontroler hanya mengerjakan perintah dalam bentuk Kode
ASCII.
2.6. Kode ASCII
ASCII (American Standard Code for Information Interchange) merupakan
kode standar internasional dalam kode huruf dan simbol seperti hex dan unicode
yang digunakan dalam pertukaran informasi pada komputer tetapi ASCII lebih
bersifat universal.
Berikut ini adalah tabel kode ASCII.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
xxxii
Kode ASCII sendiri dapat dikelompokkan lagi kedalam beberapa bagian
yaitu:
Kode yang tidak terlihat simbolnya seperti Kode 10(Line Feed), 13(Carriage
Return), 8(Tab), dan 32(Space).
Kode yang terlihat simbolnya seperti abjad (A..Z), numerik (0..9), karakter
khusus (~!@#$%^&*()_+?:”{}).
Kode yang tidak ada di keyboard namun dapat ditampilkan. Kode ini
umumnya untuk kode-kode grafik.
Kode ASCII sebenarnya memiliki komposisi bilangan biner sebanyak 7 bit.
Namun, ASCII disimpan sebagai sandi 8 bit dengan menambakan satu angka
0 sebagai bit significant paling tinggi. Bit tambahan ini sering digunakan
untuk uji prioritas. Karakter control pada ASCII dibedakan menjadi 5
kelompok sesuai dengan penggunaan yaitu berturut-turut meliputi logical
communication, device control, Information separator, Code extention, dan
physical communication. Code ASCII ini banyak dijumpai pada papan ketik
(keyboard) komputer atau instrument-instrument digital.
Setiap simbol yang ada di keyboard memiliki kode ASCII. Sebagai contoh
Huruf “A” memiliki kode ASCII 65 dan huruf “a” memiliki kode ASCII 97. Kode
ASCII 65 dalam implementasinya diterjemahkan ke kode Biner.65 = 01000001
97 = 01100001
Jumlah kode ASCII adalah 255 kode. Kode ASCII 0…127 merupakan kode
ASCII untuk manipulasi teks sedangkan kode ASCII 128…255 merupakan kode
ASCII untuk manipulasi grafik.
Universitas Sumatera Utara
xxxiii
2.7. Arsitektur Mikrokontroler ATMEGA 8535
Jika diterjemahkan secara harfiah, mikrokontroler berarti pengendali yang
berukuran mikro. Sekilas mikrokontroler hampir sama dengan mikroprosesor.
Namun mikrokontroler memiliki banyak komponen yang terintegrasi di
dalamnya, misalnya timer/counter. Sedangkan pada mikroprosesor, komponen
tersebut tidak terintegrasi. Mikrokontroler merupakan suatu pengendali mikro,
sebagai suatu trobosan mikroprosesor dan mikrokomputer. Sebagai teknologi baru
yakni teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak
namun membutuhkan ruang kecil serta dapat diproduksi dalam jumlah yang
banyak.
Mikrokontroler sering disebut IC (Integrated Circuit), dimana terdapat
mikroprosesor dan memori program Read Only Memory (ROM) yang dapat
melakukan pemprosesan data secara digital dan hanya dapat membaca data secara
digital. Berbeda dengan Personal komputer lainnya, mikrokontroler memiliki satu
atau beberapa tugas yang sangat spesifik. Perbedaan
yang lainnya adalah
perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara personal komputer
dengan
mikrokontroler.Dalam
mikrokontroler,
ROM
jauh
lebih
besar
dibandingkan RAM, sedangkan dalam personal komputer RAM jauh lebih besar
dibandingkan ROM. Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat
mikroprosesor dan memori program (ROM) serta memori serbaguna (RAM),
bahkan ada beberapa jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PLL,
EEPROM dalam satu kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam bidang kontrol
Universitas Sumatera Utara
xxxiv
sangat luas dan popular. Beberapa fitur yang umumnya ada di dalam
mikrokontroler adalah sebagai berikut :
a. CPU adalah suatu unit pengolah pusat yang terdiri dari 2 bagian yaitu unit
pengandal (control unit) dan unit logika (arithmetic and logic unit).
b. Bus alamat berfungsi sebagai sejumlah lintasan saluran pengalamatan antara
alamat dengan sebuah komputer.
c. Bus data merupakan sejumlah lintasan saluran keluar masuknya data dalam
suatu mikrokontroler.
d. Bus kontrol atau bus kendali ini berfungsi untuk menyerempakkan operasi
mikrokontroler dengan operasi rangkaian luar.
e. Di dalam sebuah mikrokontroler terdapat suatu memori yang berfungsi untuk
menyimpan data atau program.
f. RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis.
Rata-rata mikrokontroler memiliki instruksi manipulasi bit, akses ke I/O
secara langsung dan mudah, dan proses interrupt yang cepat dan efesien. Salah
satu mikrokontroler yang sering digunakan yaitu mikrokontroler AVR. AVR
adalah mikrokontroler RISC (Reduce Instruction Set Compute) 8 bit berdasarkan
arsitektur Harvard yang dibuat oleh Atmel. AVR memiliki keunggulan
dibandingkan dengan mikrokontroler lain, keunggulan mikrokontroler AVR yaitu
memiliki kecepatan eksekusi program yang lebih cepat karena sebagian besar
instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock. Pemograman mikrokontrol AVR dapat
menggunakan low level language (assembly) dan high level language (C, Basic,
Pascal, Java) tergantung compiler yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
xxxv
Ada beberapa vendor yang membuat mikrokontroler diantaranya Intel,
Microchip, Winbond, Atmel, Philips, Xemics dan lain-lain. Dari beberapa vendor
tersebut, yang paling populer digunakan adalah mikrokontroler buatan Atmel.
Mikrokontroler AVR (Advance Versatile RISC processor) memiliki arsitektur
RISC 8 bit, di mana semua intruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan
sebagian besar intruksi dieksekusi dalam 1(satu) siklus clock, berbeda dengan
instruksi MCS 51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu terjadi karena
kedua jenis Mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda. AVR
berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing), sedangkan seri MCS 51
berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Secara umum, AVR
dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga Attiny, keluarga AT90Sxx,
keluarga Atmega dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing –
masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan
instruksi yang digunakan, mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh karena itu,
dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATMega8535. Selain mudah
didapatkan dan lebih murah ATMega8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap.
Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT Tiny, AVR klasik, AT Mega. Perbedaannya
hanya pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain seperti ADC,
EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah AT mega 8535,
memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat
ATMega8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS 51. Dengan
fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega8535 sebagai mikrokontroler
yang powerfull. Mikrokontroler Atmega8535 merupakan produk dari perusahaan
ATMEL yang dibuat dengan arsitektur 8-Bit berdaya rendah (Low-Power), dan
Universitas Sumatera Utara
xxxvi
fitur – fitur unggulan lainnya, berisi 8K bytes On-Chip di dalam sistem memori
flash Reprogrammable untuk menyimpan program. Untuk keamanan perangkat
lunak, Ruang flash program memori dibagi menjadi dua bagian, bagian boot
program dan bagian aplikasi program dengan alamat mulai dari $000 sampai
$FFF. Flash Memori mempunyai suatu daya tahan sedikitnya 10,000 write/erase
Cycles. ATmega 8535 Program Counter (PC) adalah 12 bitlebar, alamat ini 4K
lokasi program memori. Dan jenis mikrokontroler Atmega8535 pun sangat efisien
dan efektif untuk dijadikan pengendali utama dalam suatu sistem kendali. Bagianbagian ATMega8535 adalah sebagai berikut:
a. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, Port C, dan Port D.
b. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
c. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembanding.
d. CPU yang terdiri atas 32 buah register.
e. Watchdog Timer dengan Osilator Internal.
f. SRAM sebanyak 512 byte.
g. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write.
h. Unit Interrupsi internal dan eksternal.
i. Port antarmuka SPI.
j. EEPROM sebesar 512 byte yang diprogram saat operasi.
k. Antarmuka komparator analog.
l. Port USART untuk komunikasi serial.
2.8. Bahasa Pemograman C
Bahasa pemograman C merupakan salah satu bahasa pemograman
komputer. Meskipun Bahasa C dibuat untuk memprogram sistem dan jaringan
komputer namun bahasa ini juga sering digunakan dalam mengembangkan
Universitas Sumatera Utara
xxxvii
software aplikasi.
Bahasa C memiliki keunggulan dibandingkan Bahasa Assembler yaitu
independent terhadap hardware serta lebih mudah untuk menangani projek yang
besar. Bahasa C memiliki keuntungan-keuntungan yang dipunyai oleh bahasa
mesin (assembly), hampir semua operasi yang dapat dilakukan oleh bahasa C
dengan penyusunan program yang lebih sederhana dan mudah.
2.9. Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektromagnetik yang
digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan
lilitan kawat pada batang besi di dekatnya. Pada saat kumparan dialiri arus,
maka akan menimbulkan magnet pada intinya, dengan adanya magnet pada
intinya maka jangkar akan tertarik oleh inti. Dengan ditariknya jangkar oleh inti
maka kontak- kontak relay berubah posisi dan menyebabkan relay akan
terhubung. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, sehingga tuas besi
akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Berdasarkan
prinsip kerja inilah, maka relay digunakan sebagai saklar otomatis untuk aplikaasi
penguncian (bloking) otomatis pada daerah kunci kontak. Berikut ini adalah salah
satu jenis Relay dan simbolnya:
Kontak-kontak suatu relay terdiri dari Normal Open (NO) dan Normal Closed
(NC), yang mana dalam keadaan normal/tidak bekerja bilah-bilah NO dalam
keadaan terbuka dan bilah-bilah NC dalam keadaan tertutup. Tetapi bila relay dalam
keadaan bekerja maka bilah-bilah NO dalam keadaan tertutup dan bilah-bilah NC
dalam keadaan terbuka.
Universitas Sumatera Utara
xxxviii
Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar
(misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220V) dengan memakai arus/tegangan yang
kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC) . Relay sangat mudah diadaptasikan untuk
tegangan yang berbeda. Relay juga tidak banyak dipengaruhi oleh temperature
sekitarnya. Relay dapat terus beroperasi pada temperature 353K (80oC) sampai 240
K (-33oC). Tahanan yang terdapat pada relay juga relative tinggi antara kontak kerja
pasa saat terbuka. Relay ini juga memiliki kecepatan kontak sekitar 3 ms sampai 17
ms. Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan
relay menswitch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay.
Misalnya relay 12VDC/4 A 220V, artinya tegangan yang diperlukan sebagai
pengontrolnya adalah 12Volt dan mampu men-switch arus listrik maksimal sebesar
4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaliknya relay difungsikan 80% saja dari
kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi maka akan lebih aman.
2.10. Selenoid
Solenoid adalah peralatan yang dipakai untuk mengkonversi sinyal elektrik
atau arus listrik menjadi gerak mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan dan inti
besi yang dapat digerakkan dan berfungsi sebagai actuator untuk membuka kunci
otomatis. Selenoid linear adalah perangkat elektromekanis yang mengubah energi
listrik menjadi gerakan mekanis linier yang digunakan untuk memindahkan beban
eksternal jarak yang ditentukan. Adapun prinsip kerja solenoid diperlihatkan
dalam gambar berikut ini.
Gambar 2.8. Selenoid
Universitas Sumatera Utara
xxxix
Aliran arus melalui kumparan solenoid menciptakan medan magnet yang
menghasilkan daya tarik antara pluger bergerak dan berhenti tetap. Ketika arus
listrik dialirkan pluger solenoid dan beban eksternal yang mempercepat dan
bergerak menuju solenoid itu berhenti sampai dampak terjadi. Pluger naik dalam
inti dari perakitan koil. Inti ini dapat berupa gelondong plastik atau logam nonmagnetik. Penghapus daya dari solenoid mengeliminasi aliran arus melalui
kumparan. Pluger, dengan beban eksternal, kembali ke posisi istirahat, dibantu
oleh semi kembali, gravitasi atau beban itu sendiri.
2.11. Sensor
Photodioda adalah sebuah dioda semikonduktor yang berfungsi sebagai
sensor cahaya. Photodioda memiliki hambatan yang sangat tinggi pada saat dibias
mundur. Hambatan ini akan berkurang ketika photodioda disinari cahaya dengan
panjang gelombang yang tepat. Sehingga photodioda dapat digunakan sebagai
detektor cahaya dengan memonitoring keadaan kunci kontak.LED Inframerah
adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya dengan panjang gelombang lebih
panjang dari cahaya yang dapat dilihat, tetapi lebih pendek dari gelombang radio
apabila LED inframerah tersebut dialiri arus. LED digunakan untuk memantulkan
cahaya antara cahaya cerah dan gelap ke photodioda.
2.12. Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk
mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Buzzer
digunakan
sebagai
pemberi peringatan maupun sebagai alarm. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer
hampir sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang
terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga
Universitas Sumatera Utara
xl
menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar,
tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang
pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma
secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan
suara. Buzzer biasanya dipakai alat-alat yang membutuhkan konsumsi daya kecil.
2.13. LCD (Liquid Crystal Display)
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampilan yang
menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD merupakan salah satu
komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik
karakter, huruf ataupun grafik. Modul LCD (Liquid Crystal Display) M1632
merupakan modul LCD matrix dengan konfigurasi 16 karakter dan 2 baris dengan
setiap karakternya dibentuk oleh 8 baris pixel dan 5 kolom pixel (1 baris pixel
terakhir adalah krusor). HD44780 ini telah tersedia dalam modul M1632 yang
dikeluarkan oleh Hitachi. Adapun fungsi masing-masing pin yang terdapat LCD
adalah sebagai berikut :
Pin data dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti
mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
Pin RS (Register Select) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis
data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika “low” menunjukan yang
masuk adalah perintah, sedangkan logika “high” menunjukan data.
Pin R/W (Read/Write) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika “low”
maka tulis data dan jika “high” maka baca data.
Pin E (Enable) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.
Pin Vo berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini
Universitas Sumatera Utara
xli
dihubungkan dengan trimpot 5 KΩ, jika tidak digunakan dihubungkan ke
ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 volt.
Universitas Sumatera Utara