Pengendali Lampu Jarak Jauh Menggunakan Ponsel Berbasis Mikrokontroler AT89S51.

PENGENDALI LAMPU JARAK JAUH MENGGUNAKAN PONSEL BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

SRI MAYANG SARI

082408012

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI D-III FISIKA INSTRUMENTASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

PENGENDALI LAMPU JARAK JAUH MENGGUNAKAN PONSEL BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI D-III FISIKA INSTRUMENTASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

PERSETUJUAN

Judul : PENGENDALI LAMPU JARAK JAUH

MENGGUNAKAN PONSEL BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89S51

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : SRI MAYANG SARI

Nomor Induk Mahasiswa : 082408012

Program Studi : DIPLOMA (D3) FISIKA INSTRUMENTASI

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, Juli 2011

Diketahui oleh

Ketua Program Studi D-3

Fisika Instrumentasi ________________Pembimbing

Dr. Susilawati, M.Si Dr. Kerista Tarigan, M.Eng.Sc NIP.197412072000122001 _________NIP. 196002031986011001

PERNYATAAN

PENGENDALI LAMPU JARAK JAUH MENGGUNAKA PONSEL BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2011

SRI MAYANG SARI 082408012

PENGHARGAAN

Puji syukur panjatkan ke hadirat Allah SWT atas berkat rhmat dan hidayahnya, sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pengendali

Lampu Jarak Jauh Menggunakan Ponsel Berbasis Mikrokontroler AT89S51.

Sholawat serta salam semoga selalau tercurahkan kepada junjungan Rasul mulia pemimpin umat, Nabi bear Muhammad SAW, semoga mendapat syafaatnya di yaumul akhir.

Dalam penulisan Tugas Akhir ini saya masih jauh dari sempurna. Untuk itu saya selaku penulis atau penyusun Tugas Akhir menerima saran yang bersifat membangun, semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Dengan selesaikannya penyusunan Tugas Akhir ini penulis menucapkan terima kasih kepada Allah SWT atas segala limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Kedua orang tua saya, Ibu Nurhayati, Bapak Khairul Ashwan, serta abang dan adik saya, Dian dan Wawan, terima kasih atas smua kasih sayang, dukungan dan do’a dari awal hingga akhir sehingga saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir. Ibu Dr. Susilawati, M.Si, selaku Ketua Program Studi D3 Fisika Instrumentasi. Bapak Dr. Kerista Tarigan, M.Eng.Sc, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membantu dalam pembuatan Tugas Akhir ini sehingga dapat diselesaikan. Bapak, Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan Fakultas MIPA Univeritas Sumatera Utara. Seluruh Dosen/Staff pengajar pada Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara. Seluruh teman-teman Fisika Instrumentasi stambuk 2008, khususnya buat sahabat-sahabat saya Dian, Irma, Yogi, Melda, Aidil. Untuk abang Bryan dan kakak Risma terimakasih sudah membantu saya untuk menyelesaiakn Tugas Akhir ini, dan buat abang Riadi terimakasih sudah memberi dukungan dan semangat.

Penulis menyadari dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dai sempurna, untuk itu segala saran dan kritik yang berguna untuk perbaikan laporan ini penulis terima dengan senang hati. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

ABSTRAK

Ponsel yang kita miliki, selain dapat digunakan sebagai alat komunikasi juga dapat digunakan untuk mengendalikan peralatan-peralatan elektronik dari jarak jauh, dengan memanfaatkan komunikasi DTMF (Dual Tone Multi Frequency).

Saat terjadi penekanan pada salah satu tombol yang ada pada ponsel, maka akan terjadi tone yang akan dikirimkan ke ponsel penerima. Tone ini kemudian diterjemahkan oleh IC DTMF decoder (IC HT9170) sehingga menjadi data biner. Data biner ini kemudian dioah oleh stasiun pengendali dan dianggap sebagai suatu perintah untuk menghidupkan/mematikan lampu tertentu yang terdapat pada stasiun pengendali.

Jadi dengan menekan tombol-tombol tertentu yang terdapat pada ponsel, maka kita dapat mengendalikan lampu-lampu yang berada di stasiun penerima, dari jarak jauh.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Daftar Isi vi

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

BAB I Pendahuluan 1

1.1 Latar Belakang Masalah 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Penulisan 3

1.4 Batas Masalah 3

1.5 Sistematika Penulisan 4

BAB II Teori 6

2.1 Telepon Dual Tone Multiple Frekuensi (DTMF) 6

2.2 IC DTMF 8

2.3 Mikrokontroler AT89S51 11

2.4 Transistor Sebagai Saklar 16

2.5 Relay 20

2.6 Perangkat Lunak 21

2.6.1 Bahasa Assembly MCS-51 21

2.6.2 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE) 25

2.6.3 Software Downloader 26

BAB III Perancangan Alat 27

3.1 Diagram Blok Rangkaian 27

3.2 Rangkaian Power Suplay (PSA) 28

3.3 Perancangan Rangkaian Penguat 29

3.4 Perancangan Rangkaian DTMF Dekoder 30

3.5 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 31

3.6 Parancangan Rangkaian Relay 33

3.7 Program yang diii pada Mikrokontroler AT89S51 pada alat 36

3.8 Flowchart 41

BAB IV Pengujian Dan Analisa Sistem 44

4.1 Pengujian Rangkaian Catu Daya 44

4.2 Pengujian Rangkaian Minimum Mikrokontroler AT89S51 44

4.3 Pengujian Rangkaian Penguat 45

4.5 Pengujian Rangkaian Relay 47

BAB V Kesimpulan Dan Saran 49

5.1 Kesimpulan 49

5.2 Saran 50

DAFTAR PUSTAKA 51

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Frekuensi Tinggi Dan Rendah 7

Tabel 2.3 Fungsi-Fungsi dari Port 3 pada Mikrokontroler AT89S51 15

Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Tegangan OP-Amp 46

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.2 IC HT9170 9

Gambar 2.3 Mikrokontroler AT89S51 13

Gambar 2.4 Transistor sebagai Saklar ON 17

Gambar 2.4.1 Karakteristik daerah saturasi pada transistor 18

Gambar 2.4.2 Transistor sebagai Saklar OFF 19

Gambar 2.6.2 8051 Editor, Assembler, Simulator 25

Gambar 2.6.3 Software ISP-Flash Programmer 3.0a 26

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 27

Gambar 3.2 Rangkaian Power Suplay (PSA) 28

Gambar 3.3 Rangkaian Penguat 29

Gambar 3.4 Rangkaian DTMF Dekoder 30

Gambar 3.5 Rangkaian Minimum Mikrokontroler AT9S51 32

Gambar 3.6 Rangkaian Relay 34

ABSTRAK

Ponsel yang kita miliki, selain dapat digunakan sebagai alat komunikasi juga dapat digunakan untuk mengendalikan peralatan-peralatan elektronik dari jarak jauh, dengan memanfaatkan komunikasi DTMF (Dual Tone Multi Frequency).

Saat terjadi penekanan pada salah satu tombol yang ada pada ponsel, maka akan terjadi tone yang akan dikirimkan ke ponsel penerima. Tone ini kemudian diterjemahkan oleh IC DTMF decoder (IC HT9170) sehingga menjadi data biner. Data biner ini kemudian dioah oleh stasiun pengendali dan dianggap sebagai suatu perintah untuk menghidupkan/mematikan lampu tertentu yang terdapat pada stasiun pengendali.

Jadi dengan menekan tombol-tombol tertentu yang terdapat pada ponsel, maka kita dapat mengendalikan lampu-lampu yang berada di stasiun penerima, dari jarak jauh.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang Masalah

Sistem pengendalian merupakan hal yang penting di bidang teknologi dan industri. Banyaknya peralatan, terutama peralatan elektronik yang harus dikendalikan atau luasnya suatu wilayah (misalnya gedung atau pabrik) yang peralatan-peralatan elektroniknya harus dikendalikan, sehingga dibutuhkan suatu ruang kendali yang dapat mengendalikan peralatan-peralatan elektronik tersebut.

Namun akan ada masalah jika ruang kendali ada di beberapa tempat, sehingga untuk mengendalikan peralatan elektronik tersebut, seseorang harus berpindah dari satu tempat pengendalian ke tempat pengendalian berikutnya, cara seperti ini akan memakan banyak waktu. Pada kasus lain mengenai pentingnya sistem pengendalian yaitu pada perumahan. misalnya saat seseorang menginggalkan rumah, mungkin sebagian orang lupa mematikan salah satu lampu listrik yang ada di rumahnya. Jika hal ini terjadi akan sangat merepotkan jika orang tersebut harus kembali ke rumah hanya untuk mematikan lampu tersebut. Atau kalau dibiarkan lampu itu tetap menyala, maka ini merupakan suatu pemborosan.

Untuk mengatasi masalah-masalah tersebut di atas diperlukan suatu alat yang dapat mengendalikan lampu-lampu atau peralatan-peralatan elektronika dari jarak jauh, misalnya dengan menggunakan ponsel. Sehingga dengan demikian semua peralatan elektronik dapat dikendalikan dari jarak yang jauh dengan menggunakan ponsel.

Untuk merancang alat seperti ini dibutuhkan sebuah sebuah alat/komponen yang dapat mengendalikan peralatan peralatan elektronika tersebut. Kemampuan ini dimiliki oleh sebuah komputer (PC), namun tidaklah efisien jika harus menggunakan komputer hanya untuk keperluan tersebut diatas. Untuk itu komputer dapat digantikan dengan sebuah mikrokontroler. Mikrokontroler merupakan sebuah chip atau IC yang di dalamnya terdapat sebuah prosessor dan flash memori yang dapat dibaca/tulis sampai 1000 kali, sehingga biaya pengembangan menjadi murah karena dapat dihapus kemudian diisi kembali dengan program lain sesuai dengan kebutuhan.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian yang terdapat dalam latar belakang di atas, maka dalam tugas akhir ini akan dibuat sebuah alat yang dapat pengendali lampu jarak jauh

menggunakan ponsel berbasis mikrokontroler AT89S51.

Pada alat ini akan digunakan sebuah mikrokontroler AT89S51, sebuah ponsel yang dihubungkan ke alat untuk menerima sinyal dari ponsel pemilik, sebuah IC DTMF decoder, dan beberapa buah lampu sebagai beban yang akan dikendalikan. Mikrokontroler AT89S51 sebagai otak dari system, yang berfungsi mengambil data yang diterima dari IC DTMF decoder kemudian mengolahnya untuk dapat mengendalikan hidup/matinya lampu, selain itu alat ini juga dapat memberitahukan status ( keadaan ) peralatan yang telah dikendalikan oleh pemilik rumah apakah sudah sesuai dengan keadaan yang diinginkan atau belum.

1.3. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Memanfaatkan mikrokontroler sebagai pusat kendali dari system pengendalian peralatan elektronik dari jarak jauh dengan menggunakan ponsel.

2. Memanfaatkan ponsel untuk mengendalikan peralatan-peralatan elektronik dari jarak jauh.

3. Membuat alat sederhana yang dapat mengendalikan peralatan-peralatan elektronik dari jarak jauh.

4. Membuat sebuah alat yang dapat mengendalikan lampu agar bekerja secara otomatis.

1.4.Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah sebagai berikut

1. Mikrokontroler yang digunakan adalah jenis AT89S51.

2. Alat yang dikendalikan dari jarak jauh disimulasikan dengan 7 buah lampu pijar yang dihubungkan ke rangkaian.

3. Lampu dapat dihidupkan/dimatikan secara otomatis dengan cara menekan tombol-tombol pada ponsel pemilik.

4. Ponsel yang digunakan adalah jenis Nokia.

5. Sinyal feedback yang dikirimkan ke pemilik sebagai indikator hidup/matinya lampu.

1.5.Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari alat yang dapat mengendalikan lampu dari jarak jauh dengan menggunakan ponsel, maka penulis menulis laporan ini sebagai berikut:

BAB I. PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB II. LANDASAN TEORI

Landasan teori, dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian Teori pendukung itu antara lain tentang mikrokontroler AT89S51 (hardware dan software), bahasa program yang digunakan, serta cara kerja dari IC DTMF decoder

BAB III. PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang akan diisikan ke mikrokontroler AT89S51.

BAB IV. ANALISA RANGKAIAN DAN SISTEM KERJA ALAT

Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan

untuk mengaktipkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroler AT89S51.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.

BAB II

TEORI

2.1. Telepon Dual Tone Multiple Frequency (DTMF)

Setelah beralih ke teknologi digital,cara meminta nomor sambungan telepon tidak lagi dengan cara memutar piringan angka tetapi dengan cara memencet tombol-tombol angka.Cara ini dikenal dengan Touch Tone Dialing,sering juga disebut sebagai DTMF (Dual Tone Multiple Frequency).

Telepon PSTN maupun Handphone saat ini menggunakan system DTMF yaitu Dual Tone Multiple Frequency. DTMF membangkitkan suatu sinyal nada yang merupakan kombinasi dari 2 buah nada yang memiliki frekuensi rendah dan frekuensi tinggi. Telepon PSTN pada umumnya memiliki 10 buah tombol ditambah * dan # sebagai jumlahnya adalah 12.Sebenarnya disamping 12 angka dan symbol tersebut masih ada 4 huruf yang bias kita letakkan disana katakanlah disana A,B,C,dan D.Jadi semuanya terdapat 16 tombol.Didalam komunikasi ke 16 tombol tersebut dikirimkan dengan 2 frekuensi yang berbeda. Satu frekuensi tinggi dan satu lagi masuk ke dalam grup rendah.Masing-masing grup memiliki 4 macam variasi (nilai frekuensi)sinyal sehingga dengan 2 grup frekuensi tadi dapat di kodekan 16 (4 pangkat 2 ) macam symbol.Untuk lebih jelas pada table 2.1 di bawah ini :

Tabel 2.1. Frekuensi Tinggi dan Rendah

Frekuensi Rendah

Frekuensi Tinggi

Tombol yang ditekan

697 Hz 1209 Hz 1

697 Hz 1366 Hz 2

697 Hz 1477 Hz 3

770 Hz 1209 Hz 4

770 Hz 1366 Hz 5

770 Hz 1477 Hz 6

852 Hz 1209 Hz 7

852 Hz 1366 Hz 8

852 Hz 1477 Hz 9

941 Hz 1209 Hz *

941 Hz 1366 Hz 0

2.2. IC DTMF

IC DTMF adalah suatu gelombang frekuensi yang terdiri dari dua buah frekuensi nada yang berbeda nilainnya tetapi dibangkitkan dalam waktu bersamaan sehingga menghasilkan sebuah nada dengan frekuensi tertentu. Adapun jenis-jenis IC DTMF :

1. DTMF MT8870

2. DTMF HT9170

3. DTMF MC145436

4. DTMF MT8880

5. DTMF MT8888

IC yang dipakai adalah DTMF HT9170. IC HT9170 merupakan IC penerima DTMF yang didalamnya terdapat dua fungsi sekaligus, yaitu sebagai filter band pass dan penerjemah data digital (digital decoder). Pada bagian filternya menggunakan tehnik switch dari kapasitor untuk kelompok filter high pass dan filter low pass. Tehnik mengirimkan angka-angka pembentuk nomor telepon dan dikodekan dengan dua nada yang dipilih dari 8 buah frekuensi yang sudah ditentukan. 8 frekuensi tersebut adalah 697Hz, 770Hz, 852Hz, 941Hz, 1209Hz, 1336Hz, 1477Hz, 1633Hz. Angka 1 dikodekan dengan 697Hz dan 1209Hz, angka 9 dikodekan dengan 852Hz dan 1477Hz. Kombinasi dari 8 frekuensi tersebut bias dipakai untuk mengkodekan 16 tanda, tapi pada pesawat telepon bisanya tombol A, B, C dan D tidak dipakai. Alat pengirim kode DTMF meripakn rangkaian ocilator yang masing-masing membangkitkan frekuensi, ditambah dengan rangkaian pencampur frekuensi untuk mengirimkan dua nada yang terpilih. Pada bagian decodernya menggunakan tehnik penghitungan digital untuk mendeteksi dan

menerjemahkan 16 pasang nada DTMF menjadi 4 bit kode. IC HT9170 ditunjukkan pada gambar 2.2 berikut ini :

Gambar 2.2 IC HT9170

IC HT9170 ini akan menterjemahkan sinyal yang ada diberikan pada inputnya, yang merupakan sinyal DTMF, menjadi 4 bit data digital pada outputnya. IC HT9170 akan mengkodekan sinyal DTMF yang masuk dan menghasilkan pulsa-pulsa keluaran melalui pin 11, 12, 13, 14, 15 akan berlogik 1 setiap ada sinyal DTMF (bila keypad ditekan), namun akan kembali berlogik 0 bila keypad tidak ditekan. Sebaliknya bila outputnya dari pin 11, 12, 13 dan 14 (D0, D1, D2 dan D3) akan terkunci pada masukan sinyal DTMF terakhir.

Fungsi-fungsi pin IC HT9170. VP (PIN 1)

Non inverting op-amp input

VN (PIN 2)

Inverting input

GS (PIN 3)

Gain mengatur differensial amplifier yangdihubungkn dengan R umpan balik

FREF (PIN 4)

Referensi tegangan keluaran (setengah tegangan catu daya)

INH (PIN 5)

Hubungan internal,harus dihubungkan ke Vss

PWDN (PIN 6)

Hubungan internal harus dihubungkan ke Vss

X1 (PIN 7)

Masukan detak osilator

X2 (PIN 8)

Keluaran detk osilator, sebuah kristal 3,579545 mHz dihubungkan antara pena X1 dan X2 untuk melengkapi data internal

Vss (PIN 9)

Catu daya negative

OE (PIN 10)

Logikal tinggi enable output D0-D3. Pin ini dipull up ke masukan

D0-D3 (PIN 11-14)

Three State Daya (Output). Ketika dienabel oleh OE berubah ke logic rendah keluaran data mempunyai impedansi tinggi

DV (PIN 15)

Delayed Streering (output). Menghasilkan logika tinggi ketika keluaran latch up date dan akan berlogika rendah ketika tegangan pada St/Gt jatuh dibawah VTST

Early Streering (output). Menghasilkan logika tinggi setiap logaritma digital dideteksi secara sah oleh pasangan frekuensi. Pada saat kondisi kehilangan sinyal akan mengakibatkan EST kembali ke ligika rendah

RT/GT (PIN 17)

Rt/Gt Streering Input Gitard Time (output) Bidirectional. Tegangan yang lebih besar dari VTST dideteksi oleh St dan menyebabkan sinyal deteksi oleh pasangan frekuensi dan akan mengupdate keluaran latch

VDD (PIN 18)

Tegangan power supplay positif

2.3. Mikrokontroler AT89S51

Dalam perancangan alat sebagai suatu system pengaman gerbang dengan menggunakan password dari handphone, dengan menggunakan mikrokontroler AT89S51. . Mikrokontroler pada dasarnya adalah mikrokomputer yang memiliki kelebihan dalam mengendalikan peralatan luar secara otomatis. Proses kerja mikrokontroler diatur oleh mikrokomputer yang merupakan ‘otak’ dari setiap operasi yang dilakukan. Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi dan mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru.

Sebagai teknologi baru, yaitu mikrokontroler teknologi semikonduktor dengan memuat kandungan transistor yang lebih banyak dalam ruangan kecil serta dapat di produksi secara missal (dalam jumlah banyak) sehingga harga semakin lebih murah (dibandingkan dengan mikrokomputer). Sebagai kebutuhan pasar,mikrokontroler hadir untuk memenuhi sarat industri dan para konsumen akan

membutuhkan dan keinginan alat-alat Bantu dan mainan yang lebih canggih serta dalam pendidikan.

Tidak seperti system computer, yaitu mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolahan kata, pengolah angka, dan lain sebagainya). Mikrokontroler hanya bias digunakan untuk satu aplikasi tertentu saja. Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM-nya. Pada system komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruangan RAM yang relative besar, sedangkan rutin-rutin antarmuka perangkat disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar artinya program control disimpan dalam ROM yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai penyimpan sederhana saja, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan.

Pada sub-bab ini akan dibahas secara khusus yang berhubung dengan digunakan dalam penelitian yaitu mikrokontroler AT89S51. Mikrokontroler AT89S51 merupakan keluarga dari MCS-51 keluaran Atmel. Hal-hal yang terdapat pada penjelasan mikrokontroler MCS-51 juga berlaku untuk mikrokontroler AT89S51.

Beberapa fasilitas yangdimiliki oleh mikrokontroler AT89S51 sebagai berikut :

1. 8 byte Downloadable Flash Memori.

2. 2 Kbyte EPROM.

3. 3 Levvel program memori lock.

5. 32 I/O yang dapat dipakai semua.

6. Programble UART (serial port).

7. 3 alat Timer/Counter 16 bit.

8. Serial Interface.

9. Frekuansi kerja 0 sampai 24 MHz.

10.Tegangan operasi 2,7 Volt sampai 6 Volt.

Di tunjukkan pada gambar 2.3 :

Semua pin pada mikrokontroler Atmel AT89S51 adalah sama dengan keluarga Mikrokontroler MCS-51. Namun pada port 1 Mikrokontroler Atmel AT89S51 terdapat beberapa fungsi khusus yang tidak terdapat pada mikrokontroler MCS-51.

VCC (Pin 40)

VCC berfungsi sebagai suplai tegangan.

GND (Pin 20)

GND berfungsi sebagai ground.

Port 0 (Pin 39-Pin 32)

Port 0 dapat berfungsi sebagai I/O biasa, low order multiplex address/data ataupun penerima kode byte pada saat flash progamming Pada fungsi sebagai I/O biasa port ini dapat memberikan output sink ke delapan buah TTL input atau dapat diubah sebagai input dengan memberikan logika 1 pada port tersebut.

Pada fungsi sebagai low order multiplex address/data, por ini akan mempunyai internal pull up. Pada saat flash progamming diperlukan eksternal pull up, terutamapada saat verifikasi program.

Port 2 (Pin 21 – pin 28)

Port 2 berfungsi sebagai I/O biasa atau high order address, pada saat mengaksememori secara 16 bit. Pada saat mengakses memori 8 bit, port ini akan mengeluarkan isi dari P2 special function register. Port ini mempunyai internal

pull up dan berfungsi sebagai input dengan memberikan logika 1. Sebagai output,

port ini dapat memberikan output sink keempat buah input TTL.

Port 3 merupakan 8 bit port I/O dua arah dengan internal pullup. Port 3 juga mempunyai fungsi pin masing-masing, yaitu sebagai berikut:

Tabel 2.3 Fungsi-Fungsi dari Port 3 pada Mikrokontroler AT89S51

Nama pin Fungsi

P3.0 (pin 10) RXD (Port input serial)

P3.1 (pin 11) TXD (Port output serial)

P3.2 (pin 12) INTO (interrupt 0 eksternal)

P3.3 (pin 13) INT1 (interrupt 1 eksternal)

P3.4 (pin 14) T0 (input eksternal timer 0)

P3.5 (pin 15) T1 (input eksternal timer 1)

P3.6 (pin 16) WR (menulis untuk eksternal data memori)

P3.7 (pin 17) RD (untuk membaca eksternal data memori)

RST (pin 9)

Reset akan aktif dengan memberikan input high selama 2 cycle.

ALE/PROG (pin 30)

Address latch Enable adalah pulsa output untuk me-latch byte bawah dari alamat selama mengakses memori eksternal. Selain itu, sebagai pulsa input progam (PROG) selama memprogam Flash.

PSEN (pin 29)

Progam Store Enable (PSE) digunakan untuk mengakses memori progam eksternal.

Pada kondisi low, pin ini akan berfungsi sebagai EA yaitu mikrokontroler akan menjalankan progam yang ada pada memori eksternal setelah sistem direset. Jika kondisi high, pin ini akan berfungsi untuk menjalankan progam yang ada pada memori internal. Pada saat flash progamming, pin ini akan mendapat tegangan 12 Volt.

XTAL1 (pin 19)

XTAL1 merupakan input untuk clock internal.

XTAL2 (pin 18)

XTAL2 merupkan output dari osilator.

2.4. Transistor sebagai Saklar

Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagaikomponen saklar (switching) dengan memanfaatkan daerah penjenuhan (saturasi) dan daerah penyumbatan (cut off) yang ada pada karakteristik transistor.

Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emitter secara ideal dengan nol atau kolektor dan emitter terhubung langsung (short). Keadaan ini menyebabkan tegangan kolektor emitter (VCE) = 0 Volt pada keadaan ideal,tetapi pada kenyataan VCE bernilai 0 sampai 0,3 Volt. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan on seperti pada gambar 2.4 di bawah:

Gambar 2.4 Transistor sebagai Saklar ON

Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi maksimum dan untuk mencari besar arus basis agar transistor saturi adalah :

Rc Vcc

I_max= ………..……….(2.1)

Rc Vcc I

.

hfe _B = ……….……….(2.2)

Rc . hfe

Vcc

IB= ……….(2.3)

Hubungan antara tegangan basis (VB) dan arus basis (IB) adalah :

B BE B B R V V

I = − ……….(2.4)

VB = IB . RB + VBE………..(2.5)

BE B B V Rc . hfe R . Vcc

V = + ………(2.5)

Saklar On Vcc

Vcc

IC _R

RB

VB

IB VBE

Jika tegangan VB telah mencapai _B B V_BE Rc

. hfe

R . Vcc

V = + , maka transistor

akan saturasi, dengan Ic mencapai maksimum.

Gambar 2.4.1 dibawah ini menunjukkan apa yang dimaksud dengan VCE

(sat) adalah harga VCE pada beberapa titik dibawah knee dengan posisi tepatnya

ditentukan pada lembar data. Biasanya VCE (sat) hanya beberapa perpuluhan volt,

walaupun pada arus kolektor sangat besar bisa melebihi 1 volt.

Gambar 2.4.1 Karakteristik daerah saturasi pada transistor

Pada daerah penyumbatan,nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan tak terhitung atau terminal kolektor dan emiter terbuka (open).

Keadaan ini menyebabkan tegangan (VCB) sama dengan tegangan sumber

(Vcc). Tetapi pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena terdapat arus bocor dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan off seperti gambar 2.4.2 dibawah ini.

Titik Sumbat (Cut off) IB > IB(sat)

IB = IB(sat)

IB

Penjenuhan (saturation) IC

Rc Vcc

IB = 0

Gambar 2.4.2 Transistor Sebagai Saklar OFF

Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis (VB) sama

dengan tegangan kerja transistor (VBE) sehingga arus basis (IB) = 0 maka :

hfe I

I_B = C ………(2.6)

IC = IB . hfe ….………(2.7)

IC = 0 . hfe ………..………(2.8)

IC = 0 ………..(2.9)

Hal ini menyebabkan VCE sama dengan Vcc dapat dibuktikan dengan rumus :

Vcc = Vc + VCE …………..………(2.10)

VCE = Vcc – (Ic . Rc)

…..………(2.11)

VCE = Vcc

…..………(2.12) Saklar Off Vcc

Vcc

IC R

RB VB

IB VBE

2.5. Relay

Relay adalah suatu rangkaian switch magnetic yang bekerja bila mendapat catu dan suatu rangkaian trigger. Relay memiliki tegangan dan arus nominal yang harus dipenuhi output rngkaian pendriver dan pengemudinya. Arus yang digunakan pada rangkaian adalah arus DC.

Konstruksi dalam suatu relay terdiri dari lilitan kawat (coil) yang dililitkan pada inti besi lunak. Jika lilitan kawat mendapatkan aliran arus, inti besi lunak kontak menghasilkan medan magnet dan menarik switch kontak. Switch kontak menglami gaya listrik magnet sehingga berpindah posisi ke kutub lain atau terlepas dari kutub asalnya. Keadaan ini akan bertahan selama arus mengalir pada kumparan relay. Dan relay akan kembali keposisi semula yaitu normal ON atau normal OFF, bila tidak ada lagi arus yang mengalir padanya, posisi normal relay tergantung pada jenis relay yang digunakan. Dan pemakaian jenis relay tergantung pada keadaan yang diinginkan dalam suatu rangkaian.

Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi :

a. Normaly Open (NO), saklar akan tertutup bila dialiri arus b. Normaly Close (OFF), saklar akan tertutup bila dialiri arus

2.6. Perangkat Lunak

2.6.1. Bahasa Assembly MCS-51

Bahasa yang digunakan untuk memprogram IC mikrokontroler AT89S51 adalah bahasa assembly untuk MCS-51. angka 51 merupakan jumlah instruksi pada bahasa ini hanya ada 51 instruksi. Dari 51 instruksi, yang sering digunakan orang hanya 10 instruksi. Instruksi –instruksi tersebut antara lain :

1. Instruksi MOV

Perintah ini merupakan perintah untuk mengisikan nilai ke alamat atau register tertentu. Pengisian nilai dapat secara langsung atau tidak langsung. Contoh pengisian nilai secara langsung

MOV R0,#20h

Perintah di atas berarti : isikan nilai 20 Heksadesimal ke register 0 (R0). Tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah nilai.

Contoh pengisian nilai secara tidak langsung MOV 20h,#80h

... ... MOV R0,20h

Perintah di atas berarti : isikan nilai yang terdapat pada alamat 20 Heksadesimal ke register 0 (R0).

Tanpa tanda # sebelum bilangan menunjukkan bahwa bilangan tersebut adalah alamat.

2. Instruksi DJNZ

Decreament Jump If Not Zero (DJNZ) ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register tertentu dengan 1 dan lompat jika hasil pengurangannya belum nol. Contoh ,

MOV R0,#80h Loop: ...

...

DJNZ R0,Loop ...

R0 -1, jika belum 0 lompat ke loop, jika R0 = 0 maka program akan meneruskan ke perintah pada baris berikutnya.

3. Instruksi ACALL

Instruksi ini berfungsi untuk memanggil suatu rutin tertentu. Contoh : ...

ACALL TUNDA ...

TUNDA:

...

4. Instruksi RET

Instruksi RETURN (RET) ini merupakan perintah untuk kembali ke rutin pemanggil setelah instruksi ACALL dilaksanakan. Contoh,

ACALL TUNDA ...

TUNDA:

... RET

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu. Contoh, Loop:

... ... JMP Loop

6. Instruksi JB (Jump if bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika high (1). Contoh,

Loop:

JB P1.0,Loop ...

7. Instruksi JNB (Jump if Not bit)

Instruksi ini merupakan perintah untuk lompat ke alamat tertentu, jika pin yang dimaksud berlogika Low (0). Contoh,

Loop:

JNB P1.0,Loop ...

8. Instruksi CJNZ (Compare Jump If Not Equal)

Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan nilai dalam suatu register dengan suatu nilai tertentu. Contoh,

Loop:

...

CJNE R0,#20h,Loop ...

Jika nilai R0 tidak sama dengan 20h, maka program akan lompat ke rutin Loop. Jika nilai R0 sama dengan 20h,maka program akan melanjutkan instruksi selanjutnya..

9. Instruksi DEC (Decreament)

Instruksi ini merupakan perintah untuk mengurangi nilai register yang dimaksud dengan 1. Contoh,

MOV R0,#20h R0 = 20h ...

DEC R0 R0 = R0 – 1 ...

10.Instruksi INC (Increament)

Instruksi ini merupakan perintah untuk menambahkan nilai register yang dimaksud dengan 1. Contoh,

MOV R0,#20h R0 = 20h ...

INC R0 R0 = R0 + 1 ...

2.6.2 Software 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)

Instruksi-instruksi yang merupakan bahasa assembly tersebut dituliskan pada sebuah editor, yaitu 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE). Tampilannya seperti gambar 2.6.2 di bawah ini.

Gambar 2.6.2 8051 Editor, Assembler, Simulator (IDE)

Setelah program selesai ditulis, kemudian save dan kemudian di-Assemble (di-compile). Pada saat di-assemble akan tampil pesan peringatan dan kesalahan. Jika masih ada kesalahan atau peringatan, itu berarti ada kesalahan dalam penulisan perintah atau ada nama subrutin yang sama, sehingga harus diperbaiki terlebih dahulu sampai tidak ada pesan kesalahan lagi.

Software 8051IDE ini berfungsi untuk merubah program yang kita tuliskan ke dalam bilangan heksadesimal, proses perubahan ini terjadi pada saat peng-compile-an. Bilangan heksadesimal inilah yang akan dikirimkan ke mikrokontroller.

2.6.3 Software Downloader

Untuk mengirimkan bilangan-bilangan heksadesimal ini ke mikrokontroller digunakan software ISP- Flash Programmer 3.0a yang dapat didownload dari internet. Tampilannya seperti gambar 2.6.3 di bawah ini

Gambar 2.6.3 Software ISP- Flash Programmer 3.0a

Cara menggunakannya adalah dengan meng-klik Open File untuk mengambil file heksadesimal dari hasil kompilasi 8051IDE, kemudian klik Write untuk mengisikan hasil kompilasi tersebut ke mikrokontroller.

BAB III

PERANCANGAN ALAT

3.1. Diagram Blok Rangkaian

Diagram blok rangkaian tampak seperti gambar 3.1 berikut :

Gambar 3.1 Diagram Blok

Secara garis besar perancangan alat pengendali lampu jarak jauh menggunakan ponsel berbasis mikrokontroler AT89S51. Terdiri dari 7 rangkaian utama yaitu, handphone, penguat sinyal, DTMF decoder, mikrokontroler, relay dan lampu. Yang di gunakan sebagai input data adalah handphone, output handphone berupa sinyal DTMF (Dual Tone Multiple Frekuency) yang merupakan gabungan dari 2 frekuensi yang berbeda yaitu frekuensi rendah (697Hz sampai 941Hz) dan frekuensi tinggi (1209Hz sampai 1477Hz). Agar mikrokontroler dapat membaca sinyal dari handphone, maka terlebih dahulu sinyal tersebut harus dikonversikan Lampu DTMF

Decoder

Relay µC

AT89S51

Ponsel Penerima

Ponsel Pengirim Penguat

Vreg

LM7805CT

IN OUT

TIP32C

100ohm

100uF

330ohm 220V 50Hz 0Deg

TS_PQ4_12

2200uF 1uF

1N5392GP 1N5392GP

12 Volt

5 Volt

menjadi data digital (biner) oleh DTMF decoder. DTMF decoder disini berfungsi untuk mengubah sinyal DTMF yang di inputkan oleh handphone menjadi 4 bit data biner. Namun sebelum data tersebut masuk ke DTMF terlebih dahulu sinyal tersebut harus dikuatkan beberapa kali oleh penguat sinyal karena sinyal yang di inputkan oleh handphone sangat kecil. Mikrokontroler berfungsi sebagai otak dari keseluruhan sistem, dimana pada mikrokontroler ini data input akan di olah untuk dibandingkan dan di eksekusi. Output pada rangkaian ini berupa lampu 220 V AC yang mana nyala dan matinya dikontrol secara otomatis oleh relay.

3.2. Rangkaian Power Suplay (PSA)

Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari tiga keluaran, yaitu (+) 5 volt, (+) 12 volt dan (-) 12 volt. Keluaran (+) 5 volt digunakan untuk menghidupkan seluruh rangkaian, keluaran (+) 12 volt digunakan untuk menhidupkan relay dan keluaran (-) 12 volt untuk mensuplay tegangan negative Op-Amp. Rangkaian tampak seperti gambar 3.2 di bawah ini :

Gambar 3.2 Rangkaian Power Suplay (PSA)

Trafo merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 15 volt AC akan di searahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 15 volt DC akan

300Ω

Speker handfree

741 3

2

4 7

6 5 1

VCC 12V

VEE -12V

I C HT9170 220kΩ

220kΩ

diratakan oleh kapasitor 2200 µF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP TIP 32 disini berfungsi untuk mensuplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada rangkaian, sehingga yang cukup besar. Tegangan (+) 12 volt DC langsung dihasilakn oleh regulator tegangan LM7812. Dan tegangan (-) 12 volt dihasilan oleh regulator tegangan LM7912.

3.3. Perancangan Rangkaian Penguat

Rangkaian penguat ini berfungsi untuk menguatkan sinyal yang diterima oleh HP (kabel speaker pada hansfree). Karena sinyal yang diterima oleh HP sangat kecil, sehingga dibutuhkan penguat. Rangkainan penguat dapat di lihat pada gambar 3.3 berikut ini :

Gambar 3.3 Rangkaian Penguat

Komponen utama dari rangkaian ini adalah Op Amp 741, yang merupakan IC penguat. Pada rangkaian ini terjadi penguat sebesar :

Vc Vc 5V St ESt STD Q3 Q2 QI Q0

/ GT

INI+ IN GS VRef INH PWDN OSC1 OSC2 -TOE i VSS 3.579545 MHz AT89S51 330Ω 100kΩ 100kΩ C2 10nF 30pF 30pF 330Ω 100nF 100kΩ VDD 5V 100nF 300Ω Penguat 220.000

2 ₂ 110.000

tan 366, 6

1 300 300

R

Pengua A kali

R

= = = = =

3.4. Perancangan Rangkaian DTMF Dekoder

Rangkaian ini berfungsi untuk mengubah nada tone yang diterima menjadi 4 bit data biner. Rangkaian DTMF decoder ditunjukkan oleh gambar 3.4 berikut :

Gambar 3.4 Rangkaian DTMF Dekoder

Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC HT9170. IC ini merupakan IC DTMF decoder. IC ini akan merubah tone yang ada pada inputnya menjadi 4 bit data biner. Jika tne yang di terimanya tone 1, maka output dari rangkian ini adalah 0001, tone yang diterimanya tone 2, maka output dari rangkaian ini adalah 0010, demikian seterusnya.

Input rangkaian akan di hubungkan dengan penguat sehingga sinyal (tone) yang berasal dari HP akan diinput ke pin 2 dari IC. Outpit dari rangkaian akan dihubungkan ke mikrokontroler sehingga mikrokontroler dapat mengenali data

yang dikirimkan oleh rangkaian untuk kemudian diolah oleh mikrokontroler untuk melaksanakan instruksi selanjutnya.

3.5. Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Rangkain μ C AT89S51 pada penelitian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system.. Sinyal yang ditunggu adalah sinyal low. Jadi dalam keadaan normal, maka masing-masing saklar akan terus-menerus mengirimkan sinyal high. Ketika terjadi pengiriman sinyal low dari salah satu saklar, maka rangkaian mikrokontroler AT89S51 ini akan melihat saklar mana yang mengirimkan sinyal low tersebut kemudian rangkaian mikrokontroler AT89S51 memerintahkan motor unyuk berhenti berputar. Rangakian mikrokontroler AT89S51 ditunjikan oleh gambar 3.5 berikut :

Gambar 3.5 Rangkaian minimum mikrokontroller AT89S51 5V VCC 10uF 5V VCC 2 1 30pF 30pF

XTAL 12 MHz

AT89S51 P0.3 (AD3) P0.0 (AD0) P0.1 (AD1) P0.2 (AD2) Vcc P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P0.4 (AD4) P0.5 (AD5) P0.6 (AD6) P0.7 (AD7) RST EA/VPP P3.0 (RXD) P3.1 (TXD) P3.2 (INT0) P3.3 (INT1) P3.4 (T0) ALE/PROG PSEN P2.7 (A15) P2.6 (A14) P2.5 (A13) P2.4 (A12) P2.3 (A11) P2.2 (A10) P2.1 (A9) P3.6 (WR) P3.5 (T1)

P3.7 (RD )

XTAL2 XTAL1

GN D P2.0 (A8)

1 2 3 4 5 6 7 8 40 39 38 37 36 35 34 33 9 10 11 12 13 14 15 32 31 30 29 28 27 26 16 17 18 19 20 25 24 23 22 21 4.7kΩ 2SA733 5V VCC LED1

Selain mengecek sinyal yang dikirimkan oleh saklar batas, mikrokontroler ini juga melihat data yang dikirimkan oleh DTMF decoder dan membandingkannya data yang benar.

Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89S51. Kapasitor 10 µF dan resistor K ohm bekerja sebagai “ power on reset “ bagi mikrokontroler AT89S51 dan kristal 12 MHz bekerja sebagai penentu nilai clock kepada mikrokontroler, sementara 30 µ F bekerja sebagai resonator terhadap kristal. Pin 17 yang merupakan P3.7 dihubungkan dengan transistor dan sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakah rangkaian minimum mikrokontroler AT89S8251 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program sederhana pada mikrokontroler tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubung ke Pin 17 sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum tersebut telah siap digunakan. Namun setelah seluruh rangkaian disatukan, LED yang terhubung ke Pin 17 ini tidak digunakan lagi.

3.6. Perancangan Rangkaian Relay

Beberapa aplikasi pada industri dan kontrol proses memerlukan relay sebagai elemen kontrol penting. Relay merupakan saklar elektromagnetik yang berfungsi untuk memutuskan, membuat atau mengubah satu atau lebih kontak elektrik. Ada beberapa macam relay yang terdapat di pasaran. Pada pokoknya relay digunakan sebagai alat penghubung pada rangkaian. Relay dapat berupa IC, transistor dan relay mekanis. Dalam perancangan alat, penulis menggunakan relay mekanis karena lebih awet dan mudah dalam pemakaiannya.

4.7kΩ 2SC945 Relay VCC

12V

Sensor Arus

Lampu Beban

Mikrokontroler

Relay pengendali elektromagnetis (an electromechanical relay = EMR) adalah saklar magnetis. Relay ini menghubungkan rangkaian beban on / off dengan pemberian energi elektromagnetis, yang membuka atau menutup kontak pada rangkaian. EMR mempunyai variasi aplikasi yang luas baik pada rangkaian listrik maupun elektronis. Misalnya EMR dapat digunakan pada kontrol dari kran-daya cairan dan di berbagai macam kontrol urutan mesin, misalnya operasi pengeboran (tanah), pengeboran (plat), penggilingan dan pengerindaan. Ditunjukan pada gambar 3.6 berikut :

Gambar 3.6 Rangkaian Relay dari mikrokontroler

Relay biasanya hanya mempunyai satu kumparan, tetapi relay dapat mempunyai beberapa kontak. Relay elektromekanis berisi kontak diam dan kontak bergerak. Kontak yang bergerak dipasang pada plunger. Kontak ditunjuk sebagai normally open (NO) dan normally close (NC). Apabila kumparan diberi tenaga, terjadi medan elektromagnetis. Aksi dari medan pada gilirannya menyebabkan plunger bergerak pada kumparan kontak NO dan membuka kontak NC. Jarak gerak plunger biasanya pendek yaitu sekitar 0,25 inchi atau kurang. Kontak NO akan

membuka ketika tidak ada arus mengalir pada kumparan, tetapi tertutup secepatnya setelah kumparan menghantarkan arus atau diberi tenaga. Kontak NC akan tertutup apabila kumparan tidak diberi daya dan membuka ketika kumparan diberi daya. Masing-masing kontak biasanya digambarkan sebagai kontak yang tampak dengan kumparan tidak diberi daya. Sebagian besar relay kontrol mesin mempunyai beberapa ketentuan untuk pengubahan kontak NO menjadi NC, atau sebaliknya. Itu berkisar dari kontak sederhana (flip-over) untuk melepaskan kontak dan menempatkan kembali dengan perubahan lokasi pegas.Berikut jenis gambar relay yang dipasaran.

3.7. Program yang diisi pada Mikrokontroler AT89S51 pada alat

;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =; ; program pengendali peralat an elekt ronik ; ; author : m ayang c.s ; ; DII Fisika ;

;= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =;

Ut ama:

mov p0,#0ffh ; isikan ke nilai 0ffh ke p0

call tunda ; panggil tunda

;== cek hidup lampu ==;

Nyala:

mov a,p3 ; isikan ke alamat a nilai yang m asuk ke p3 anl a,#0fh ; kalikan nilai a dengan nilai 0fh cjne a,#9,M ati ; bandingkan nilai a dengan nilai 9 jika ya, maka lompat

ke rout ine run nyala sjmp Run_Nyala

;== cek mat i lampu ==; M at i:

mov a,p3 ; isikan ke alamat a nilai yang m asuk ke p3 anl a,#0fh ; kalikan nilai a dengan nilai 0fh

cjne a,#11,Nyala ; bandingkan nilai a dengan nilai 11 jika ya, m aka lom pat ke rout ine run mat i

ljmp Run_M at i

;== hidup lampu ==; run_Nyala:

call t unda call t unda call t unda call t unda call t unda call t unda call t unda

Nyala_Nilai1: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#1,Nyala_Nilai2 Set b P0.0

call t unda sjmp Nyala Nyala_Nilai2: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#2,Nyala_Nilai3 Set b P0.1

call t unda sjmp Nyala Nyala_Nilai3: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#3,Nyala_Nilai4 Set b P0.2

call t unda sjmp Nyala Nyala_Nilai4: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#4,Nyala_Nilai5 Set b P0.3

call t unda sjmp Nyala Nyala_Nilai5: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#5,Nyala_Nilai6 Set b P0.4

call t unda ljmp Nyala Nyala_Nilai6: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#6,Nyala_Nilai7 Set b P0.5

call t unda ljmp Nyala Nyala_Nilai7: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#7,Nyala_Nilai8 Set b P0.6

call t unda ljmp Nyala Nyala_Nilai8:

mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#8,Nyala_Nilai9 call buka_pintu call t unda ljmp Nyala Nyala_Nilai9: mov a,p3 anl a,#0fh cjne a,#10,Nyala_Nilai1 mov p0,#0ffh

call t unda ljmp Nyala

;== mat i lampu ==; run_M at i:

call t unda call t unda call t unda call t unda call t unda call t unda call t unda call t unda call t unda call t unda

M at i_Nilai1: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#1,M ati_Nilai2 Clr P0.0

call t unda ljmp Nyala M at i_Nilai2: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#2,M ati_Nilai3 Clr P0.1

call t unda ljmp Nyala M at i_Nilai3: mov a,p3 anl a,#0fh

Clr P0.2 call t unda ljmp Nyala M at i_Nilai4: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#4,M ati_Nilai5 Clr P0.3

call t unda ljmp Nyala M at i_Nilai5: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#5,M ati_Nilai6 Clr P0.4

call t unda ljmp Nyala M at i_Nilai6: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#6,M ati_Nilai7 Clr P0.5

call t unda ljmp Nyala M at i_Nilai7: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#7,M ati_Nilai8 Clr P0.6

call t unda ljmp Nyala M at i_Nilai8: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#8,M ati_Nilai9 call t utup_pintu call t unda ljmp Nyala M at i_Nilai9: mov a,p3 anl a,#0fh

cjne a,#10,M ati_Nilai1 mov p0,#80h

call t unda ljmp Nyala

t unda:

mov r7,#255 t nd:

mov r6,#255 djnz r6,$ djnz r7,tnd ret

3.8. FLOWCHART 9 1 2 8 1 Off 2 Off 8 Off Kirim Status Cek Lampu2 # 1 2 8 Cek Lampu 1 Cek Lampu 8 Start Sinya l * 1 2 8 1 ON 2 ON 8 ON Kirim Status Kirim Status

Program diawali dengan start yang berarti rangkaian diaktipkan. Kemudian program akan menunggu sinyal DTMF. Jika ada sinyal DTMF maka program akan membandingkan nilai yang masuk dengan nilai 9 atau * atau #. Nilai 9 merupakan perintah untuk menghidupkan lampu, Nilai * merupakan perintah untuk mematikan lampu dan Nilai # merupakan perintah untuk mengetahui status lampu.

Jika nilai yang masuk sama dengan 9 ,maka program akan membandingkan nilai berikutnya dengan nilai 1, 2, 3 sampai 8. Jika nilai yang diterima sama dengan 1, maka program akan menghidupkan lampu 1, selanjutnya program akan kembali ke rutin awal untuk mendeteksi pengiriman sinyal DTMF berikutnya. Jika nilai yang diterima sama dengan 2, maka program akan menghidupkan lampu 2. Hal yang sama juga terjadi untuk nilai 3 sampai dengan nilai 8.

Jika nilai yang masuk sama dengan * ,maka program akan membandingkan nilai berikutnya dengan nilai 1, 2, 3 sampai 8. Jika nilai yang diterima sama dengan 1, maka program akan mematikan lampu 1, selanjutnya program akan kembali ke rutin awal untuk mendeteksi pengiriman sinyal DTMF berikutnya. Jika nilai yang diterima sama dengan 2, maka program akan mematikan lampu 2. Hal yang sama juga terjadi untuk nilai 3 sampai dengan nilai 8.

Jika nilai yang masuk sama dengan # ,maka program akan membandingkan nilai berikutnya dengan nilai 1, 2, 3 sampai 8. Jika nilai yang diterima sama dengan 1, maka program akan mengecek status lampu 1, selanjutnya program akan mengirimkan status lampu 1 tersebut (program akan mengirimkan tone sekali jika lampu 1 hidup dan tone 2 kali jika lampu 1 mati), selanjutnya program akan kembali ke rutin awal untuk mendeteksi pengiriman sinyal DTMF berikutnya. Jika nilai yang diterima sama dengan 2, maka program akan mengecek status lampu 2,

selanjutnya program akan mengirimkan status lampu 2 tersebut (program akan mengirimkan tone sekali jika lampu 2 hidup dan tone 2 kali jika lampu 2 mati), selanjutnya program akan kembali ke rutin awal untuk mendeteksi pengiriman sinyal DTMF berikutnya. Hal yang sama juga terjadi untuk nilai 3 sampai dengan nilai 8.

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM

4.1. Pengujian Rangkaian Catu Daya

Pengujian pada bagian rangkaian catu daya ini dapat dilakukan dengan mengukur tegangan keluaran dari rangkaian ini dengan menggunakan volt meter digital. Dari hasil pengujian diperoleh tegangan keluaran pertama sebesar + 4,9 volt. Sedangkan tegangan keluaran kedua adalah sebesar +11,9 volt. Dan tegangan keluaran ketiga sebesar – 12,1 volt. Yang ditunjukan pada gambar 3.2.

4.2. Pengujian Rangkaian Minimum Mikrokontroller AT89S51

Pengujian rangkaian mikrokontroler dilakukan dengan menghubungkan rangkaian ini dengan sebuah transistor A733 yang dihubungkan dengan sebuah LED indikator, dimana transistor disini berfungsi sebagai saklar untuk mengendalikan hidup/mati LED. Dengan demikian LED akan menyala jika transistor aktip dan sebaliknya LED akan mati jika transistor tidak aktip. Tipe transistor yang digunakan adalah PNP A733, dimana transistor ini akan aktip (saturasi) jika pada basis diberi tegangan 0 volt (logika low) dan transistor ini akan tidak aktip jika pada basis diberi tegangan 5 volt (logika high). Basis transistor ini dihubungkan ke pin I/O mikrokontroler yaitu pada kaki 28 (P2.7). Yang ditunjukan pada gambar 3.5

Langkah selanjutnya adalah mengisikan program sederhana ke mikrokontroler AT89S51. Programnya adalah sebagai berikut :

Loop:

Cpl P2.7 Acall tunda sjmp loop tunda:

mov r7,#255 tnd:

mov r6,#255 djnz r6,$ djnz r7,tnd ret

Program di atas akan mengubah logika yang ada pada P2.7 selama selang waktu tunda. Jika logika pada P2.7 high maka akan diubah menjadi low, demikian jiga sebaliknya jika logika pada P2.7 low maka akan diubah ke high, demikian seterusnya.

Logika low akan mengaktipkan transistor sehingga LED akan menyala dan logika high akan menonaktipkan transistor, sehingga LED padam. Dengan demikian program ini akan membuat LED berkedip terus-menerus. Jika LED telah berkedip terus menerus sesuai dengan program yang diinginkan, maka rangkaian mikrokontroler telah berfungsi dengan baik.

4.3. Pengujian Rangkaian Penguat

Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan cara mengukur tegangan pada input dari Op-Amp dan tegangan pada outputnya. Dari hasil

pengukuran didapat nilai tegangan yang ditampilkan pada table 4.3 sebagai berikut :

Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Tegangan OP-Amp

Kondisi Input Output

Tidak ada sinyal 0,9 mV 172,2 mV

Ada sinyal 18,3 mV 1,93 V

Dari data yang ada, didapatkan penguatan yang dihasilkan oleh rangkaian sebesar 191 kali untuk kondisi tidak ada sinyal dan 105 kali penguatan untuk kondisi ketika ada sinyal (penekanan pada salah satu tombol HP). Yang ditunjukan pada ganbar3.3.

4.4. Pengujian Rangkaian DTMF Dekoder.

Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan mengubungkan input dari rangkaian ini ke rangkaian penguat, kemudian menghubungkannya dengan kabel speaker pada HP. Selanjutnya tombol pada HP ditekan dan dilihat outpunya. Yang ditunjukan pada gambar 3.4. Dari hasil pengujian didapatkan data pada table 4.4 sebagai berikut :

Tabel 4.4 Hasil output yang dihasilkan dari tombol-tombol Handphone

Tombol LED1 LED2 LED3 LED4

1 ON OFF OFF OFF

2 OFF ON OFF OFF

3 ON ON OFF OFF

4 OFF OFF ON OFF

5 ON OFF ON OFF

6 OFF ON ON OFF

7 ON ON ON OFF

8 OFF OFF OFF ON

9 ON OFF OFF ON

0 OFF ON OFF ON

* ON ON OFF ON

# OFF OFF ON ON

4.5. Pengujian Rangkaian Relay

Pengujian rangkaian relay dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt dan 0 volt pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktip jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan tidak aktip jika pada basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktipnya transistor akan mengaktipkan relay. Pada alat ini relay digunakan untuk menghidupkan/

mematikan lampu beban, dimana hubungan yang digunakan adalah normally open (NO), dengan demikian jika relay tidak aktip maka lampu beban akan mati, sebaliknya jika relay aktip, maka lampu beban akan menyala. Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis transistor, jika relay aktip dan lan lampu beban menyala maka rangkaian ini telah berfungsi dengan baik. Yang ditunjukan pada gambar 3.6.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.Kesimpulan

1. Pemanfaatan mikrokontroler sebagai pusa pengendali dari sistem pengendalian peralatan elektronik dari jarak jauh dengan menggunakan ponsel seudah berjalan dengan baik dikarenakan pemograman yang telah dimasukan ke mikrokontroler yang berfungsi sebagai otak pengendali peralatan elektronik dan bahasa program yang digunakan adalah bahasa assembly.

2. Pemanfaatan ponsel untuk mengendalikan peralatan-peralatan elektronik dari jarak jauh sudah bekerja dengan baik karena sinyal tone yang dihasilkan oleh handphone akan di ubah menjadi 4 bit data biner oleh DTMF (Dual Tone Multiple Frekuensi).

3. Peralatan sederhana yang dibuat sudah berjalan dengan baik yaitu suatu alat yang dapat mengendalikan lampu-lampu atau peralatan elektronik dari jarak jauh dengan menggunakan handphone. Sehingga dengan demikian semua peralatan eleltronik dapat dikendalikan dari jarak jauh bahkan dimanapun tempat kita berada dengan menggunakan handphone.

4. Membuat sebuah alat yang dapat mengendalikan lampu agar bekerja secara otomatis sudah berjalan dengan baik. Pada alat ini digunakan sebuah mikrokontroler AT89S51, sebuah ponsel yang di hubungkan kea lat untuk menerima sinyaldari pemilik ponsel, senuah IC DTMF decoder, beberapa buar lampu. Mikrokontroler AT89S51 sebagi otak dari sistem, yang

berfungsi mengambil data yang diterima dari IC DTMF decoder kemudian mengolahnya untuk dapat mengendalikan hidup/matinya lampu.

5.2. Saran

Dari hasil proyek yang dikerjakan, penulis menyarankan kepada pembacasebagai berikut :

1. Dalam pengoperasian perangkat perlu dicermati kualitas komponen pada rangkaian apakah baik atau tidak agar alat dapat bekeraj secara optimal 2. Penulis mengharapkan kritk dan saran yang membangun agar alat ini dapat

dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suat metode lain yang mempunyai system kerja yang sama.

Daftar Pustaka

Agfianto, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi, Edisi Kedua, Penerbit: Gava Media, Yogyakarta, 2004

Andi, Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler

AT89C51, Penerbit PT Elex Media Komputindo, Jakarta 2003

Brey B Barry, The Intel Microprocessors, Edisi Kelima, Penerbit: Erlangga & Prentice Hall, Inc., Jakarta, 2002

Malvino, Albert paul, Prinsip-prinsip Elektronika, Jilid 1 & 2, Edisi Pertama, Penerbit: Salemba Teknika, Jakarta, 2003.

M. G. Joshi, Transducers For Instrumentation, Penerbit: Laxmi Publications, New Delhi, 2002

pengukuran didapat nilai tegangan yang ditampilkan pada table 4.3 sebagai berikut :

Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Tegangan OP-Amp

Kondisi Input Output

Tidak ada sinyal 0,9 mV 172,2 mV

Ada sinyal 18,3 mV 1,93 V

Dari data yang ada, didapatkan penguatan yang dihasilkan oleh rangkaian sebesar 191 kali untuk kondisi tidak ada sinyal dan 105 kali penguatan untuk kondisi ketika ada sinyal (penekanan pada salah satu tombol HP). Yang ditunjukan pada ganbar3.3.

4.4. Pengujian Rangkaian DTMF Dekoder.

Pengujian pada rangkaian ini dapat dilakukan dengan mengubungkan input dari rangkaian ini ke rangkaian penguat, kemudian menghubungkannya dengan kabel speaker pada HP. Selanjutnya tombol pada HP ditekan dan dilihat outpunya. Yang ditunjukan pada gambar 3.4. Dari hasil pengujian didapatkan data pada table 4.4 sebagai berikut :

Tabel 4.4 Hasil output yang dihasilkan dari tombol-tombol Handphone

Tombol LED1 LED2 LED3 LED4

1 ON OFF OFF OFF

2 OFF ON OFF OFF

3 ON ON OFF OFF

4 OFF OFF ON OFF

5 ON OFF ON OFF

6 OFF ON ON OFF

7 ON ON ON OFF

8 OFF OFF OFF ON

9 ON OFF OFF ON

0 OFF ON OFF ON

* ON ON OFF ON

# OFF OFF ON ON

4.5. Pengujian Rangkaian Relay

Pengujian rangkaian relay dapat dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt dan 0 volt pada basis transistor C945. Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, transistor jenis ini akan aktip jika pada basis diberi tegangan > 0,7 volt dan tidak aktip jika pada basis diberi tegangan < 0,7 volt. Aktipnya transistor akan mengaktipkan relay. Pada alat ini relay digunakan untuk menghidupkan/

mematikan lampu beban, dimana hubungan yang digunakan adalah normally open (NO), dengan demikian jika relay tidak aktip maka lampu beban akan mati, sebaliknya jika relay aktip, maka lampu beban akan menyala. Pengujian dilakukan dengan memberikan tegangan 5 volt pada basis transistor, jika relay aktip dan lan lampu beban menyala maka rangkaian ini telah berfungsi dengan baik. Yang ditunjukan pada gambar 3.6.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.Kesimpulan

1. Pemanfaatan mikrokontroler sebagai pusa pengendali dari sistem pengendalian peralatan elektronik dari jarak jauh dengan menggunakan ponsel seudah berjalan dengan baik dikarenakan pemograman yang telah dimasukan ke mikrokontroler yang berfungsi sebagai otak pengendali peralatan elektronik dan bahasa program yang digunakan adalah bahasa assembly.

2. Pemanfaatan ponsel untuk mengendalikan peralatan-peralatan elektronik dari jarak jauh sudah bekerja dengan baik karena sinyal tone yang dihasilkan oleh handphone akan di ubah menjadi 4 bit data biner oleh DTMF (Dual Tone Multiple Frekuensi).

3. Peralatan sederhana yang dibuat sudah berjalan dengan baik yaitu suatu alat yang dapat mengendalikan lampu-lampu atau peralatan elektronik dari jarak jauh dengan menggunakan handphone. Sehingga dengan demikian semua peralatan eleltronik dapat dikendalikan dari jarak jauh bahkan dimanapun tempat kita berada dengan menggunakan handphone.

4. Membuat sebuah alat yang dapat mengendalikan lampu agar bekerja secara otomatis sudah berjalan dengan baik. Pada alat ini digunakan sebuah mikrokontroler AT89S51, sebuah ponsel yang di hubungkan kea lat untuk menerima sinyaldari pemilik ponsel, senuah IC DTMF decoder, beberapa buar lampu. Mikrokontroler AT89S51 sebagi otak dari sistem, yang

berfungsi mengambil data yang diterima dari IC DTMF decoder kemudian mengolahnya untuk dapat mengendalikan hidup/matinya lampu.

5.2. Saran

Dari hasil proyek yang dikerjakan, penulis menyarankan kepada pembacasebagai berikut :

1. Dalam pengoperasian perangkat perlu dicermati kualitas komponen pada rangkaian apakah baik atau tidak agar alat dapat bekeraj secara optimal 2. Penulis mengharapkan kritk dan saran yang membangun agar alat ini dapat

dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya pada suat metode lain yang mempunyai system kerja yang sama.

Daftar Pustaka

Agfianto, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi, Edisi Kedua, Penerbit: Gava Media, Yogyakarta, 2004

Andi, Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51, Penerbit PT Elex Media Komputindo, Jakarta 2003

Brey B Barry, The Intel Microprocessors, Edisi Kelima, Penerbit: Erlangga & Prentice Hall, Inc., Jakarta, 2002

Malvino, Albert paul, Prinsip-prinsip Elektronika, Jilid 1 & 2, Edisi Pertama, Penerbit: Salemba Teknika, Jakarta, 2003.

M. G. Joshi, Transducers For Instrumentation, Penerbit: Laxmi Publications, New Delhi, 2002