Transceiver Audio Wireless One Point To Multipoint Untuk Laboratorium Bahasa

(1)

TRANSCEIVER AUDIO WIRELESS ONE POINT TO

MULTIPOINT UNTUK LABORATORIUM BAHASA

Disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh pendidikan program studi strata-1 Jurusan Teknik Elektro

Disusun oleh:

Sindie Vini Asyani

1.31.10.004 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

(2)

(3)

(4)

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

ABSTRAK ... ii

ABSTRACT ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 2

1.3 Rumusan Masalah ... 2

1.4 Tujuan ... 2

1.5 Batasan Masalah... 3

1.6 Kegunaan Penelitian... 3

1.7 Langkah-langkah Penelitian ... 4

1.8 Sistematika Penulisan ... 5

BAB II LANDASAN TEORI ... 7

2.1 Laboratorium Bahasa UNIKOM ... 7

2.2 Transceiver Audio ... 8

2.2.1 Transmitter ... 9

2.2.2 Receiver ... 11

(5)

vii

2.4 Modulasi ... 13

2.4.1 Amplitude Modulation (AM) ... 15

2.4.2 Frequency Modulation (FM) ... 16

2.4.3 Phase Modulation (PM) ... 17

2.5 Metode One Point to Multipoint ... 17

2.6 Mikrokontroler ... 19

2.7 Uno Arduino ... 22

2.8 Signal to Noise Ratio ... 24

BAB III PEMILIHAN KOMPONEN DAN PERANCANGAN PERANGKAT ... 26

3.1 Perancangan Sistem ... 26

3.1.1 Blok Diagram Sistem ... 26

3.1.2 Cara Kerja Sistem ... 28

3.2 Pemilihan Komponen ... 29

3.2.1 IC Oscilator ... 29

3.2.2 IC Low Power Narrow Band FM ... 30

3.2.3 Mikrokontroler ... 31

3.2.4 IC DTMF ... 31

3.2.5 IC Quad Bilateral Switch ... 32

3.3 Perancangan Perangkat Keras ... 33

3.3.1 Perancangan Transceiver Instruktur dan Pengguna ... 33

3.3.2 Rangkaian Penguat RF ... 34

3.3.3 Rangkaian Low Power Narrowband FM IF ... 35

(6)

viii

3.3.5 Rangkaian Osilator ... 37

3.3.6 Rangkaian Mikrokontroler ATMEGA 328 ... 37

3.3.7 Rangkaian DTMF ... 38

3.3.8 Rangkaian Saklar Analog ... 39

3.3.9 Rangkaian Catu Daya (Power Supply) ... 40

3.4 Perancangan Perangkat Lunak (Software) ... 41

3.4.1 Flowchart Instruktur ... 42

3.4.2 Flowchart Pengguna ... 44

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 46

4.1 Pengujian Catu Daya ... 46

4.2 Pengukuran Perangkat Transceiver ... 48

4.3 Pengujian Transceiver Instruktur ... 51

4.3.1 Transceiver Instruktur Memanggil 1 Pengguna ... 52

4.3.2 Transceiver Instruktur Memanggil 2 Pengguna ... 52

4.3.3 Transceiver Instruktur Memanggil 3 Pengguna ... 53

4.4 Pengujian Transceiver Pengguna ... 54

4.5 Pengujian Jarak Jangkau Komunikasi ... 55

4.6 Pengujian Signal to Noise Ratio ... 57

BAB V PENUTUP ... 59

5.1 Kesimpulan ... 59

5.2 Saran ... 60

DAFTAR PUSTAKA

(7)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Laboratorium Bahasa UNIKOM ... 7

Gambar 2.2 Alat Pemutar Kaset (Kanan) dan DVD/CD Player (Kiri) ... 8

Gambar 2.3 Blok Diagram Transmitter ... 9

Gambar 2.4 Blok Diagram Receiver ... 11

Gambar 2.5 Cara Kerja Transmisi Half Duplex ... 11

Gambar 2.6 Cara Kerja Transmisi Full Duplex ... 12

Gambar 2.7 Modulasi AM ... 15

Gambar 2.8 Modulasi FM ... 16

Gambar 2.9 Modulasi PM ... 17

Gambar 2.10 Metode One Point to Multipoint ... 18

Gambar 2.11 Blok Diagram Mikrokontroler ... 19

Gambar 2.12 Board Uno Arduino ... 23

Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Instruktur ... 27

Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem Pengguna ... 27

Gambar 3.3 Blok Diagram Sistem Transceiver Instruktur dan Pengguna ... 33

Gambar 3.4 Rangkaian Penguat RF ... 35

Gambar 3.5 Rangkaian Low Power Narrowband FM IF ... 36

Gambar 3.6 Rangkaian Penguat IF ... 36

Gambar 3.7 Rangkaian Osilator ... 37

Gambar 3.8 Rangkaian Mikrokontroller ... 38

Gambar 3.9 Rangkaian DTMF ... 39

Gambar 3.10 Rangkaian Saklar Analog ... 39

(8)

Gambar 3.12 Diagram Alir Utama Sistem Transceiver Instruktur ... 42

Gambar 3.13 Diagram Alir Utama Sistem Transceiver Pengguna ... 44

Gambar 4.1 Pengukuran Tegangan Catu Daya ... 47

Gambar 4.2 Tegangan Output Perangkat Instruktur ... 47

Gambar 4.3 Sinyal Perangkat Instruktur Sebagai Pengirim Suara dan Perangkat Pengguna Sebagai Penerima Suara Saat Jarak 20 cm ... 48

Gambar 4.4 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Penerima Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Pengirim Suara Saat Jarak 20 cm ... 49

Gambar 4.5 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Pengirim Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Penerima Suara Saat Jarak 250 cm ... 50

Gambar 4.6 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Penerima Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Pengirim Suara Saat Jarak 250 cm ... 50

Gambar 4.7 Sinyal Pada Jarak 300 cm... 51

Gambar 4.8 Instruktur Memanggil 1 Pengguna ... 52

Gambar 4.9 Pengguna Memanggil 2 Pengguna ... 53

Gambar 4.10 Instruktur Memanggil Semua Pengguna ... 54

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spektrum Frekuensi ... 13

Tabel 3.1 Perbandingan IC Oscilator ... 29

Tabel 3.2 Perbandingan IC Low Power Narrow Band FM ... 30

Tabel 3.3 Perbandingan Mikrokontroller ... 31

Tabel 3.4 Perbandingan IC DTMF ... 32

Tabel 3.5 Perbandingan IC Bilateral Switch ... 32

Tabel 4.1 Tabel Jarak Komunikasi Antar Transceiver ... 56

(10)

DAFTAR PUSTAKA

1. http://fahmizaleeits.wordpress.com/modulasi.html ( diakses 19 februari 2014)

1. http://marausna.wordpress.html (diakses 12 januari 2014) 2. http://www.inzarsalfikar.html (diakses pada 09 maret 2014) 3. http://id.wikipedia.org/wiki/Simplex/duplex

4. http://datasheet.com/

5. http://akatellaboratoriumtedantd.blogspot.html (diakses 12 agustus 2014 6. www.elib.unikom.ac.id/elektro/2012

7. Roberto. Tugas Akhir "FM Portable". Bandung : UNIKOM Bandung 8. Library.binus.ac.id?/teori umum arduino/2011 (diakses 20 Juli 2014) 9. http://www.engineeringtoolbox.com/voice-level-d_938.html (diakses 30

Maret 2014)

10. http://www.asha.org/public/hearing/Creating-a-Good-Listening-Environment-in-theClassroom/ (diakses 30 Maret 2014)

(11)

(12)

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena dengan ridho dan kuasanya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan kerja praktek ini tepat pada waktunya dan untuk segala kemudahan yang diberikan-Nya selama menjalankan kerja praktek ini. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk menempuh pendidikan sarjana Teknik Elektro di Universitas Komputer Indonesia. Judul dari tugas akhir ini adalah “Transceiver Audio Wireless One Point to Multipoint Untuk Laboratorium Bahasa”.

Dalam kesempatan ini penulis ingin berterima kasih pada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

1. Allah SWT yang telah memberikan kesempatan menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

2. Ibu yang selalu mendukung di saat keadaan apapun dan almarhumah ayah yang selalu saya doakan.

3. Teteh saya Endah Karlina, adik-adik saya Nyimas Juang Fauziah dan Tubagus Haska Senapati yang membantu menjadi asisten.

4. Bapak Prof. Dr. Denny Kurniadie, Ir, M.Sc selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

5. Bapak Muhammad Aria, M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro sekaligus Dosen wali angkatan 2010 dari mahasiswa Teknik Elektro Universitas Komputer Indonesia.

(13)

6. Ibu Tri Rahajoeningroem M.T, selaku Koordinator Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Indonesia sekaligus Pembimbing tugas akhir ini.

7. Dosen-dosen Program Studi Teknik Elektro Lainnya yang sudah membimbing selama 8 semester.

8. Ryana Andhita yang memberi semangat dan membantu dalam mengerjakan tugas akhir ini.

9. Sahabat-sahabatku tercinta Rd Bayu Zaky M dan Ahmad Irfan Yusuf yang sudah mengalami masa suka dan duka bersama serta sudah membantu selama ini.

10. Teman-teman seperjuangan lainnya, Ari, Uriep, Indra, Sabas, Hebdy, Kang Yuda 2009.

Akhir kata penulis mengucapkan semoga Laporan Kerja Praktek ini dapat berguna dan bermanfaat bagi mahasiswa/i Universitas Komputer Indonesia

Bandung, Agustus 2014

(14)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Saat ini kemajuan teknologi berkembang dengan pesat, berbagai macam teknologi praktis banyak bermunculan di pasaran dunia. Dengan menggunakan jaringan wireless dapat membuat suatu produk tanpa menggunakan kabel dan satu jaringan transmitter wireless dapat dipakai untuk semua pengguna produk yang berkaitan. Wireless network merupakan sekumpulan komputer yang saling terhubung antara satu dengan lainnya sehingga terbentuk sebuah jaringan komputer dengan menggunakan media udara/gelombang sebagai jalur lintas datanya. Salah satu produk yang dapat menggunakan jaringan wireless adalah headset, dengan memanfaatkan jaringan wireless ini kita dapat menggunakan lebih dari dua headset dengan satu jaringan sebagai server. Pemakaian headset wireless ini akan membuat nyaman pengguna daripada harus mendengarkan lewat speaker yang terkadang suaranya tidak jelas, selain itu pengguna akan merasa lebih berkonsentrasi untuk mendengarkan perintah.

Kondisi laboratorium bahasa UNIKOM sampai saat ini masih menggunakan speaker saat belajar atau pada saat test TOEFL, dari inilah maka didapatkan ide untuk mencoba membuat alat ini dengan memanfaatkan media wireless menggunakan radio frekuensi sebagai sumber jaringan yang dapat digunakan oleh satu kelas laboratorium bahasa yang pasti dipakai oleh lebih dari dua orang. Radio frekuensi lebih mudah digunakan untuk pengiriman suara dan dapat dipakai untuk jangkauan yang sangat

(15)

luas bila dibandingkan dengan Bluetooth. Diharapkan dengan dibuatnya alat ini dapat bermanfaat khususnya untuk laboratorium bahasa UNIKOM sendiri.

1.2 Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah dalam tugas akhir ini adalah belum adanya teknologi audio wireless di laboratorium bahasa, yang hingga saat ini memakai speaker saat belajar dan test TOEFL dan radio frekuensi memiliki jangkauan jaringan yang luas, dapat menggunakan frekuensi yang sama, dapat mengirim suara secara full duplex dan real time dibandingkan dengan Bluetooth.

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan permasalahan identifikasi di atas, maka pada tugas akhir ini akan dirancang dengan rumusan masalah bagaimana membuat sistem audio wireless mengunakan transceiver dengan metode point to multipoint untuk laboratorium bahasa dan membuat sistem audio wireless menggunakan radio frekuensi?

1.4 Tujuan

Tujuan tugas akhir ini adalah merancang sistem audio wireless menggunakan transceiver radio frekuensi dengan metode point to multipoint yang dapat digunakan untuk laboratorium bahasa, khususnya laboratorium bahasa UNIKOM yang masih memakai speaker saat belajar dan test TOEFL.

(16)

1.5 Batasan Masalah

Perancangan dan pembuatan alat ini memiliki beberapa batasan masalah, di antaranya :

1. perancangan dan pembuatan rangkaian elektronika sebagai penunjang sistem transceiver audio wireless menggunakan radio frekuensi;

2. jumlah instruktur = 1, jumlah pengguna = 3;

3. perancangan transceiver audio wireless yang dapat digunakan komunikasi dua arah antara transceiver innstruktur dengan transceiver pengguna; 4. menggunakan modulasi FM dengan frekuensi kerja 15,356 MHz.

1.6 Kegunaan Penelitian

Kegunaan dari penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Bagi institusi

Bagi institusi alat transceiver audio wireless dapat dimanfaatkan untuk laboratorium bahasa yang masih memakai speaker sebagai media penyampaiannya.

2. Bagi mahasiswa

Bagi mahasiswa alat transceiver audio wireless dapat memberi kenyamanan dan menambah konsentrasi saat sedang menggunakan laboratorium bahasa.

(17)

3. Bagi peneliti

Bagi peneliti alat transceiver audio wireless dapat memenuhi syarat dalam menempuh pendidikan program studi strata S-1 dan diharapkan penelitian dapat bermanfaat bagi institusi dan mahasiswa.

1.7 Langkah-langkah Penelitian

Metode penelitian yang dilakukan penulis adalah dengan tahapan sebagai berikut.

 Tinjauan Pustaka, merupakan suatu metode pengumpulan data dengan cara membaca atau mempelajari buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang menjadi topik dalam skripsi.

 Observasi, merupakan teknik pengumpulan data yang dilakukan dengan mengamati secara langsung mengenai obyek yang akan dilakukan untuk selanjutnya dijadikan pertimbangan untuk pengembangan alat.

 Perancangan yaitu mengaplikasikan teori yang didapat dari studi pustaka dan dari hasil bimbingan, serta tersusun suatu perancangan sistem untuk bagian perangkat keras (hardware) juga untuk perangkat lunak (software).

 Pembuatan, merupakan tahap pengerjaan alat yang sebelumnya telah dirancang

 Pengujian, merupakan metoda untuk mengetahui hasil dari perancangan sistem yang dibuat

(18)

 Analisa, merupakan proses pendalaman terhadap alat yang dibuat apakah sudah berhasil sesuai dengan yang direncanakan atau belum, selanjutnya akan dilakukan pengujian baik secara teoritis ataupun praktis, dan jika terdapat kekurangan maka akan dilakukan beberapa perbaikan sistem sehingga akhirnya penulis dapat mengambil sebuah kesimpulan dari penelitian ini.

1.8 Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan tugas akhir ini terbagi menjadi beberapa bagian.

BAB I. Pendahuluan

Pada bab ini membahas tentang latar belakang permasalahan, tujuan tugas akhir, ruang lingkup dan pembahasan masalah, metodologi penelitian serta sistematika pembahasan.

BAB II. Dasar Teori

Pada bab ini membahas tentang teori-teori dasar dari sistem transceiver audio wireless, jenis komunikasi dan modulasi yang digunakan sehingga didapat sebuah sistem yang dapat menjadi acuan untuk penelitian tugas akhir.

BAB III. Perancangan Alat

Pada bab ini dibahas mengenai pemilihan komponen untuk transceiver, mikrokontroler dan komponen-komponen lainnya yang akan digunakan pada sistem serta perancangan sistem alat, baik hardware maupun software.

(19)

BAB IV. Pengujian dan Analisis

Pada bab ini dibahas mengenai pengujian dan analisis dari pengukuran data alat yang dibuat dengan membandingkan sinyal asli suara dan sinyal noisenya

BAB V. Penutup

Pada bab ini membahas tentang kesimpulan dari bab-bab sebelumnya. Pada bab ini juga dikemukakan saran-saran yang berkaitan dengan perbaikan dan pengembangan hasil tugas akhir ini.

(20)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Laboratorium Bahasa UNIKOM

Tempat belajar khusus untuk Fakultas Sastra, dipakai oleh jurusan Sastra Inggris dan Sastra Jepang yang terletak di kampus 1 lantai 1 ruangan 3. Memiliki luas ruangan kurang lebih 3x4 meter Laboratorium bahasa umumnya digunakan untuk pembelajaran mata kuliah listening untuk Sastra Inggris dan mata kuliah chokai untuk Sastra Jepang.

Gambar 2.1 Laboratorium Bahasa UNIKOM

Laboratorium bahasa UNIKOM memiliki perangkat yang sudah menggunakan headset, dosen dapat saling berhubungan dengan mahasiswa melaui headset tersebut. Namun pemakaian headset tersebut jarang digunakan karena rumitnya penggunaan alat tersebut sehingga terkadang beberapa dosen lupa cara menggunakannya, inputnya berupa kaset yang sudah jarang digunakan saat ini, luas ruangan yang sempit tidak mendukung penggunaan headset ini karena suara

(21)

akan terdengar keseluruh ruangan dan teknologi yang dipakai bukan wireless. Untuk mendengarkan pelajaran yang berasal dari CD atau USB, laboratorium bahasa UNIKOM menggunakan CD/DVD player yang dihubungkan ke speaker sehingga semua mahasiswa bisa mendengarkan langsung.Metode belajar pada mata kuliah listening (Sastra Inggris), chokai (Sastra Jepang) dan test TOEFL adalah pada saat berlangsungnya mata kuliah dilarang bertanya karena akan menggangu konsentrasi mahasiswa lainnya dan dosen yang mengatur semuanya.

Gambar 2.2 Alat Pemutar Kaset (Kanan) dan DVD/CD Player (Kiri)

2.2 Transceiver audio

Transceiver berasal dari kata ‘transmitter’ yang berarti pengirim dan ‘receiver’ yang berarti penerima. Audio adalah suara/bunyi yang dihasilkan oleh getaran suatu benda. Agar dapat tertangkap telinga manusia, getaran tersebut harus cukup kuat yaitu minimal 20 kali per detik. Jika kurang dari jumlah itu, telinga manusia tidak akan mendengarnya sebagai suatu bunyi. Banyaknya getaran suatu benda diukur dengan satuan cycles per second atau cps. Pengukuran ini juga dikenal dengan sebutan Hertz (disingkat Hz). Daya tangkap pendengaran

(22)

manusia secara teoritis adalah mulai dari 20Hz sampai 20 kHz.Secara sederhana transceiver audio adalah pengirim dan penerima suara yang ditransmisikan melalui media udara/gelombang, Transceiver adalah dasar atau landasan dari komunikasiwireless.

2.2.1 Transmitter

Transmitter adalah sebuah perangkat komunikasi yang dapat menyalurkan sumber informasi ke sistem komunikasi.Transmitter wireless adalah Perangkat yang dirancang untuk bertukar data tanpa menggunakan kabel memerlukan dua komponen dasar, pemancar nirkabel sekaligus penerima yang dipasangkan. Pemancar wireless disiarkan menggunakan frekuensi (RF) gelombang radio. Fungsi dari pemancar FM adalah untuk merubah satu atau lebih sinyal input yang berupa frekuensi audio (AF) menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF (Radio Frekuensi) yang dimaksudkan sebagai output daya yang kemudian diumpankan ke sistem antena untuk dipancarkan. Dalam bentuk sederhana dapat dipisahkan atas modulator FM dan sebuah power amplifier RF dalam satu unit. Sebenarnya pemancar FM terdiri atas rangkaian blok subsistem yang memiliki fungsi tersendiri.

RF AMPLIFIER MIXER

IF AMPLIFIER MODULATOR

AUDIO AMPLIFIER SPEAKER

LOCAL OSCILATOR CATU DAYA

(23)

Fungsi masing-masing blok diagram sebagai berikut :

1. Penguat RF : berfungsi unutk menguatkan sinyal yang ditangkap oleh antena sebelum diteruskan ke blok mixer (pencampur).

2. OSC (Osilator Lokal) : berfungsi unutk mebangkitkan getaran frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi sinyal keluaran RF. Dimana hasilnya akan diteruskan ke blok mixer.

3. Mixer (pencampur) : mixer digunakan mengubah masukan sinyal dari satu frekuensi ke frekuensi lainnya sebagai keluaran. Kadang-kadang disebut frequency-converter circuit. local oscillator (L.O.), merupakan voltage-controlled-oscillator (VCO) yang menghasilkan gelombang kontinyu. Keluaran mixer berupa dua buah sinyal meliputi frekuensi LO dan sinyal masukan RF, serta mempunyai dua keluaran yang diperoleh dari penjumlahan frekuensi tersebut (LO freq + RF freq) dan pengurangan (LO freq - RF freq). 4. Penguat IF : kekuatan sinyal mengalami pengurangan selama proses mixing

maka sinyal perlu dikuatkan kembali oleh IF untuk mengembalikan sensitivitas dari penerima.

5. Penguat Audio : digunakan untuk menyearahkan getaran/ sinyal AF serta meningkatkan level sinyal audio dan kemudian diteruskan penguat AF ke suatu pengeras suara.

6. Speaker (pengeras suara) : digunakan untuk mengubah sinyal atau getaran listrik berfrekuensi AF menjadi getaran suara yang dapat didengar oleh telinga manusia.

(24)

2.2.2 Receiver

Receiver berfungsi untuk menerima sinyal dari sistem transmisi dan menggabungkannya ke dalam bentuk tertentu yang dapat ditangkap dan digunakan oleh penerima.

AMPLIFIER MIXER IF AMPLIFIER DEMODULATOR

AUDIO

AMPLIFIER SPEAKER

LOCAL OSCILATOR CATU DAYA

Gambar 2.4 Blok Diagram Receiver

Transceiver dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu full duplex dan halfduplex.Salah satu bagian dari teknologi wireless adalah radio.

1. Half duplex

Half duplex merupakan sebuah mode komunikasi dimana data dapat ditransmisikan atau diterima secara dua arah tapi tidak dapat secara bersama-sama. Contoh paling sederhana adalah talkie walkie, dimana dua penggunanya harus menekan sebuah tombol untuk berbicara dan melepaskan tombol tersebut untuk mendengar, ketika dua orang menggunakan talkie walkie untuk berkomunikasi pada satu waktu tertentu, hanya salah satu diantara mereka yang dapat berbicara sementara pihak lainnya mendengar.

Gambar 2.5 Cara Kerja Transmisi Half Duplex

(25)

2. Full duplex

Dalam komunikasi full duplex, dua pihak yang saling berkomunikasi akan mengirimkan informasi dan menerima informasi dalam waktu yang sama, dan umumnya membutuhkan dua jalur komunikasi.Pada umumnya model ini memerlukan dua jalur komunikasi.Contoh yang sering kita temukan dalam kehidupan adalah telepon, di mana penggunanya bisa berbicara (mengirim) dan mendengar (menerima) secara bersamaan. Komunikasi full duplex juga dapat diraih dengan menggunakan teknik multiplexing, dimana sinyal yang berjalan dengan arah yang berbeda akan diletakkan pada slot waktu (time slot) yang berbeda. Kelemahan teknik ini adalah bahwa teknik ini memotong kecepatan transmisi yang mungkin menjadi setengahnya.

Gambar 2.6 Cara Kerja Transmisi Full Duplex

2.3 Radio Frekuensi

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam kurun waktu satu detik. Rumus frekuensi adalah jumlah getaran dibagi jumlah detik waktu. Frekuensi memiliki satuan hertz (Hz). Frekuensi terbagi dalam beberapa spektrum, seperti pada Tabel 2.1.

(26)

Tabel 2.1 Spektrum Frekuensi

Nama Band Singkatan Frekuensi Panjang Gelombang

Very Low Frequency VLF 3-30 kHz 100 km-10 km

Low Frequency LF 30-300 kHz 10 km-1 km

Medium Frequency MF 300-3000kHz 1 km-100 km

High Frequency HF 3-30 MHz 100 m-10 m

Very High Frequency VHF 30-300 MHz 10 m-1 m Ultra High Frequency UHF 300-3000 MHz 1 m- 100 mm Super High Frequency SHF 3-30 GHz 100 mm- 10 mm Extremely High Frequency EHF 30-300 GHz 10 mm-1 mm

Sinyal radio frekuensi merupakan gelombang elektromagnetik yang digunakan oleh sistem komunikasi untuk mengirim informasi melalui udara dari satu titik ke titik lainnya. Sinyal radio frekuensi telah digunakan selama beberapa tahun, sinyal tersebut memberikan cara untuk mengirimkan musik pada radio FM dan video pada televisi. Pada saat ini sinyal radio frekuensi juga merupakan sarana umum untuk mengirim data melalui jaringan wireless.

Sinyal radio frekuensi merambat diantara antena pemancar pengirim dan penerima. Saat sinyal radio merambat melalui udara, sinyal tersebut kehilangan amplitudo, jika jarak antara pengirim dan penerima bertambah maka amplitudo sinyal menurun secara eksponensial. Pada radio frekuensi ada dua macam modulasi radio, yaitu AM (amplitude modulation) dan FM (frequency modulation).Band siar FM terletak pada bagian VHF (Very High Frequency) dari spektrum frekuensi yaitu berada diantara 88 - 108 MHzdi mana tersedia bandwidth yang lebih lebar daripada gelombang dengan panjang medium (MW) pada band siar AM yang berada pada frekuensi 535 - 1605 KHz.

(27)

2.4 Modulasi

Modulasi adalah proses pencampuran dua sinyal menjadi satu sinyal. Biasanya sinyal yang dicampur adalah sinyal berfrekuensi tinggi dan sinyal berfrekuensi rendah. Dengan memanfaatkan karakteristik masing-masing sinyal, maka modulasi dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal informasi pada daerah yang luas atau jauh. Sebagai contoh sinyal informasi (suara, gambar, data), agar dapat dikirim ke tempat lain, sinyal tersebut harus ditumpangkan pada sinyal lain. Dalam konteks radio siaran, sinyal yang menumpang adalah sinyal suara, sedangkan yang ditumpangi adalah sinyal radio yang disebut sinyal pembawa (carrier). Jenis dan cara penumpangan sangat beragam, yaitu untuk jenis penumpangan sinyal analog akan berbeda dengan sinyal digital. Penumpangan sinyal suara juga akan berbeda dengan penumpangan sinyal gambar, sinyal film, atau sinyal lain. Modulasi memiliki tujuan sebagai berikut :

 Transmisi menjadi efisien atau memudahkan pemancaran.

 Masalah perangkat keras menjadi lebih mudah.

 Menekan derau atau interferensi.

 Untuk memudahkan pengaturan alokasi frekuensi radio.

 Untuk multiplexing, proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk disalurkan secara bersama-sama melalui satu kanal transmisi.

Fungsi Modulasi adalah Sinyal informasi biasanya memiliki spektrum yang rendah dan rentan untuk terganggu oleh noise. Sedangkan pada transmisi dibutuhkan sinyal yang memiliki spektrum tinggi dan dibutuhkan modulasi untuk memindahkan posisi spektrum dari sinyal data, dari pita spektrum yang rendah ke spektrum yang jauh lebih tinggi. Hal ini dilakukan pada transmisi data tanpa kabel

(28)

(dengan antena), dengan membesarnya data frekuensi yang dikirim maka dimensi antenna yang digunakan akan mengecil. Pada modulasi terdapat 3 jenis modulasi analog, yaitu Amplitude Modulation (AM), Frequency Modulation (FM), dan Pulse Amplitude Modulation (PAM).

2.4.1 Amplitude Modulation (AM)

Amplitude Modulation (AM) adalah proses menumpangkan sinyal informasi ke sinyal pembawa (carrier) dengan sedemikian rupa sehingga amplitudo gelombang pembawa berubah sesuai dengan perubahan tegangan sinyal informasi. Pada jenis modulasi ini amplituda sinyal pembawa diubah-ubah secara proporsional terhadap amplituda sesaat sinyal pemodulasi, sedangkan frekuensinya tetap selama proses modulasi. Kelebihan dari modulasi AM adalah Memiliki range jangkauan yang luas daripada FM, karena dengan modulasi amplitudo dipantulkan pada lapisan udara teratas yaitu ionosfer dan lebih mudah di modulasi karena lebih sederhana.

(29)

2.4.2 Frequency Modulation (FM)

Frequency modulationdidefinisikan sebagai deviasi frekuensi sesaat sinyal pembawa (dari frekuensi tak termodulasi) sesuai dengan amplitudo sesaat sinyal pemodulasi. Sinyal pembawa dapat berupa gelombang sinus, sedangkan sinyal pemodulasi (informasi) dapat berupa gelombang apa saja (sinusoidal, kotak, segitiga, atau sinyal lain misalnya sinyal audio). Teknik modulasi frekuensi dianggap sebagai salah satu metode yang paling sulit dicapai, tetapi lebih disukai dibandingkan modulasi amplitudo karena sensitivitasnya terhadapa noise dan interferensi rendah. Gelombang FM lebih terdengar “jernih” , namun memiliki daya jangkau siaran yang tidak sejauh siaran AM. keuntungan FM adalah bebas dari pengaruh gangguan udara, bandwidth (lebar pita) yang lebih besar, dan fidelitas yang tinggi. Jika dibandingkan dengan sistem AM, maka FM memiliki beberapa keunggulan, yaitu lebih tahan noise,bandwidth yang lebih lebar, dan memiliki fidelitas tinggi,

(30)

2.4.3 Phase Modulation (PM)

Modulasi ini menggunakan perbedaan sudut (phase) dari sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital. Pada modulasi jenis ini, amplitudo dan frekuensi dari sinyal analog adalah tetap, yang berubah adalah phase sinyal analognya.

Phase modulation merupakan bentuk modulasi yang merepresentasikan informasi sebagai variasi fase dari sinyal pembawa.Hampir mirip dengan FM, frekuensi pembawa juga bervariasi karena variasi fase dan tidak merubah amplitudo pembawa. Phase modulationjarang digunakan karena memerlukan perangkat keras penerima yang lebih kompleks. Keuntungan phase modulation adalah potensi gangguan dan daya yang dibutuhkan lebih kecil.

Gambar 2.9 Modulasi PM

2.5 Metode One Point to Multipoint

Pengertian one point to multipoint adalah satu alat dapat terhubung ke beberapa alat lainnya (lebih dari satu alat) dalam suatu jaringan. Satu alat sebagai pusat/instruktur yang memancarkan suara ke alat lainnya (lebih dari satu) secara wireless atau tanpa kabel. Karena seluruh alat yang ada pada satu jaringan

(31)

memiliki frekuensi yang sama maka seluruh alat akan menerima data suara yang sama sebagai informasi yang harus diterima. Transmisi radio one point to multipoint dapat berupa simplex, half duplex dan full duplex. Untuk jaringan transceiver komunikasi yang digunakan adalah komunikasi dua arah (full duplex). Transmisi radio full duplex adalah komunikasi yang banyak digunakan saat ini, dalam metode one point to multipoint bagian instruktur dapat mengirim dan menerima informasi dalam waktu yang bersamaan, bagian instruktur dapat mengirim informasi ke 3 pengguna sekaligus, mengirim hanya ke 2 pengguna saja, dan mengirim ke 1 pengguna sajadalam waktu bersamaan. Contohnya adalah penyiaran radio dari stasiun pemancar yang dihubungkan dengan banyak radio penerima lainnya, telepon dimana penggunanya dapa mengirim dan menerima secara bersamaan.

Dalam suatu mode koneksi jaringan metode one point to multipoint mirip dengan jaringan topologi bintang, dimana ada satu akses poin menjadi titik pusat koneksi jaringan, tetapi untuk one point to multipoint akses poin pusat dapat berkomunikasi secara full duplex dengan akses poin lainnya.

Instruktur

Pengguna 1

Pengguna 2

Pengguna 3

(32)

2.6 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah suatu IC dengan kepadatan yang sangat tinggi, dimana semua bagian yang diperlukan umtuk suatu kontroler yang sudah dikemas dalam satu keeping, biasanya terdiri dari Central Processing Unit (CPU), Random

Access Memory (RAM), EEPROM/EPROM/PROM/ROM, I/O (serial dan

parallel), timer dan interrupt controller.

Mikrokontroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas, rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi, pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak.

ALU (ARITHMETIC AND LOGIC) TIMER/COUNTER I/O PORT ACCUMULATOR REGISTER INTERNAL RAM STACK POINTER INTERNAL ROM I/O PORT INTERRUPT CIRCUIT CLOCK CIRCUIT PROGRAM COUNTER

(33)

Masing-masing bagian tersebut saling dihubungkan melalui internal bus, umumnya terdiri dari 3 bus yaitu address bus, data bus dan control bus.

Masing-masing bagian memiliki fungsi-fungsi : 1. Register

Register adalah suatu tempat penyimpanan (variabel) bilangan bulat 8 atau 16 bit. Pada umumnya register jumlahnya banyak, masing-masing ada yang memiliki fungsi khusus dan ada pula yang memiliki kegunaan umum. Register yang memiliki fungsi khusus misalnya adalah register timer yang berisi data penghitungan pulsa untuk timer, atau register pengatur mode operasi counter (pencacah pulsa). Sedangkan register yang bersifat umum digunakan untuk menyimpan data sementara yang diperlukan untuk proses penghitungan dan proses operasi mikrokontroler. Register dengan kegunaan umum dibutuhkan mengingat pada saat yang bersamaan mikrokontroler hanya mampu melakukan operasi aritmatika atau logika hanyapada satu atau dua operand saja. Sehingga untuk operasi-operasi yang melibatkan banyak variabel harus dimanipulasi dengan menggunakanvariabel-variabel register umum.

2. Accumulator

Accumulator merupakan salah satu register khusus yang berfungsisebagai operand umum proses aritmetika dan logika.

3. Program Counter

Program Counter merupakan salah satu register khusus yang berfungsi sebagai pencacah/penghitung eksekusi program mikrokontroler.ALU (Arithmetic and Logic Unit) memiliki kemampuan mengerjakan proses-proses aritmatika

(34)

(penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian) dan operasi logika (misalnya AND, OR, XOR, NOT) terhadap bilangan bulat 8 atau 16 bit.

4. Clock Circuits

Clock Circuits mikrokontroler adalah rangkaian logika sekuensial, dimana proses kerjanya berjalan melalui sinkronisasi clock. Karenanya diperlukan clock circuits yang menyediakan clock bagi seluruh bagian rangkaian.

5. Internal ROM (Read Only Memory)

Read Only Memory merupakan memori penyimpan data yang isinya tidak dapat diubah atau dihapus (hanya dapat dibaca).ROM biasanya diisi dengan program untuk menjalankan mikrokontroler segera setelah power dinyalakan, dan berisi data-data konstanta yang diperlukan oleh program. Isi ROM tidak dapat hilang walaupun power dimatikan.

6. Internal RAM (Random Access Memory)

Random Access Memory merupakan memori penyimpan data yang isinya dapat diubah atau dihapus. RAM biasanya berisi data-data variabel dan register. Data yang tersimpan pada RAM bersifat hilang jika catu daya yang terhubung padanya dimatikan.

7. Stack Pointer.Stack

Stack Pointer.Stack adalah bagian dari RAM yang memiliki metode penyimpanan dan pengambilan data secara khusus. Data yang disimpan dan dibaca tidak dapat dilakukan dengan metode acak. Karena data yang masuk ke dalam stack pada urutan yang terakhir adalah data yang pertama kali dibaca kembali. Stack Pointer berisi offset dimana posisi data stack yang terakhir masuk (atau yang pertama kali dapat diambil).

(35)

8. I/O (input/output) Ports

I/O Portsmerupakan sarana yang dipergunakan oleh mikrokontroler untuk mengakses peralatan-peralatan lain di luar dirinya, berupa pin-pin yang dapat berfungsi untuk mengeluarkan data digital ataupun menginputkan data.

9. Interrupt circuits

Interrupt circuitsadalah rangkaian yang memiliki fungsi untuk mengendalikan sinyal-sinyal interupsi baik internal maupun eksternal. Adanya sinyal interupsi akan menghentikan eksekusi normal program mikrokontroler untuk selanjutnya menjalankan sub-program untuk melayani interupsi tersebut.

Diagram blok tersebut tidaklah selalu sama untuk setiap jenis mikrokontroler. Beberapa mikrokontroler menyertakan rangkaian ADC (Analog to Digital Converter) di dalamnya, ada pula yang menyertakan port I/O serial di samping port I/O paralel yang sudah ada.

2.7 Uno Arduino

Uno Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki 14 digital input/output pin (dimana6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilatorkristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya.

Board Arduino Unomemiliki fitur-fitur baru yaitu 1,0 pinout, tambah SDA dan SCL pin yang dekat ke pin aref dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat

(36)

ke pin RESET, dengan IO REF yang memungkinkan sebagai buffer untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari board sistem. Pengembangannya, sistem akan lebih kompatibel dengan Prosesor yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan pengembangannya.

Gambar 2.12 Board Uno Arduino

Uno Arduino memiliki sejumlah fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain, atau mikrokontroler lain. ATmega328 ini menyediakan UART TTL (5V) komunikasi serial, yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX).Firmware Arduino menggunakan USB driver standar COM, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Namun, pada Windows, file. Inf diperlukan. Perangkat lunak Arduino termasuk monitor serial yang memungkinkan data sederhana yang akan dikirim keboardArduino. RX dan TX LED padaboard akan berkedip ketika data sedang dikirim melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB ke komputer. ATmega328 ini juga

(37)

mendukung komunikasi I2C (TWI) dan SPI. Fungsi ini digunakan untuk melakukan komunikasi interface pada sistem.

Uno Arduinodapat diprogram dengan perangkat lunak Arduino. Pilih Arduino Uno dari tool lalu sesuaikan dengan mikrokontroler yang digunakan. Para ATmega328 pada Uno Arduino memiliki bootloader yang memungkinkan untuk meng-upload program baru untuk itu tanpa menggunakan programmer hardware eksternal. Hal ini berkomunikasi menggunakan protokol dari bahasa C. Sistem dapat menggunakan perangkat lunak FLIP Atmel (Windows) atau programmer DFU (Mac OS X dan Linux) untuk memuatfirmwarebaru atau dapat menggunakan header ISP dengan programmer eksternal.

2.8 Signal to Noise Ratio

Perbandingan antara daya dari sinyal asli dan daya dari derau disebut dengan Signal-to-Noise Ratio (SNR). SNR dapat digunakan untuk mengevaluasi dan mengantisipasi efek berlebih dari noise. SNR diukur dalam satuan desibel (dB) dan didefinisikan dengan rumus:

� = 0 � ��

�

……….. (2.1)

dimana : Ps= daya rata-rata sinyal (Watt) Pn = daya rata-rata noise(Watt)

Karena desibel dapat dihitung berdasarkan daya, bukan amplitudo, konversi dari perbandingan voltage dengan decibel adalah kuadrat dari amplitudo.

� = 0 � ��

� �� = 20 �

��

� �� ……….. (2.2)

dimana : Asignal = amplitudo sinyal (Volt) Anoise = amplitudo noise (Volt)

(38)

Dan nilai amplitudo dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.

� = � �� / �� ……….. (2.3)

Apabila nilai daya rata-rata dari derau cukup besar dibandingkan dengan daya rata-rata dari sinyal, maka SNR akan bernilai kecil. Daya rata-rata derau yang besar ini adalah kondisi yang tidak diinginkan. Nilai SNR dapat dinaikkan dengan cara memperbesar daya rata-rata dari sinyal.

Berdasarkan ASHA (American Speech Language Hearing Association), ambient noise tidak boleh berada di atas 30-35 dB pada ruangan kosong dan waktu dengung tidak boleh melebihi 0,4 detik.ASHA juga menentukan standar SNR (Signal to Noise Ratio) untuk ruang kelas. Pada dasarnya, untuk dapat mengenal dan mengartikan suara, SNR harus tidak lebih kecil dari +15 dB.

(39)

3.1 Perancangan Sistem

Perancangan sistem ini terdiri dari beberapa bagian, berikut ini adalah gambaran umum (blok diagram) keseluruhan dari sistem transceiver audio wireless yang akan dirancang. Transceiver audio wireless terdiri dari 2 bagian yaitu, bagian instruktur dan bagian pengguna.

3.1.1 Blok Diagram Sistem

Blok diagram terdapat dua bagian penting dalam perancangan perangkat yang akan dibuat, yaitu bagian instruktur dan pengguna.

a. Blok diagram sistem instruktur

Bagian instruktur berfungsi untuk mengirimkan suara melalui mikrofon secara full duplex yang dapat diterima oleh 3 pengguna secara bersamaan atau hanya pada 1 atau 2 pengguna saja. Bagian ini terdiri dari 5 saklar, 3saklaryang berfungsi sebagai saklarpanggil dan 2 saklar sebagai on dan off, dan 3 LED yang akan menyala apabila ada panggilan dari pengguna.

(40)

PENGUAT RF LOW POWER

NARROW BAND FM IF PENGUAT IF DTMF MIKROFON MIKROKONT ROLLER TRANSCEIVER LED 2 LED 3 LED 1 SAKLAR 2 SAKLAR ON SAKLAR 3 SAKLAR 1 SPEAKER SAKLAR OFF

Gambar 3.1 Blok DiagramSistem instruktur

b. Blok diagram sistem pengguna

Bagian pengguna terdiri dari 3 pengguna, bagian pengguna hanya terdiri dari 1 tombol panggil yang berfungsi untuk memanggil bagian instruktur dan 1 LED yang akan menyala apabila ada panggilan dari instruktur.

PENGUAT RF

LOW POWER NARROW BAND FM IF

PENGUAT IF MIKROFON DTMF SWITCH ANALOG MIKROKONT ROLLER SWITCH 1 LED 1 TRANSCEIVER

Catatan : pengguna 2 dan 3 sama dengan pengguna 1

SPEAKER

Transceiver pengguna 2

Transceiver pengguna 3

(41)

3.1.2 Cara Kerja Sistem

Cara kerja dari sistem perangkat ini adalah dengan menyalakan tombol power pada perangkat transceiver instruktur dan pengguna kemudian setelah perangkat menyala headset dipasangkan pada semua perangkat. Dalam perangkat bagian instruktur terdapat 2 lubang jack audio untuk mikrofon dan speaker pada headset dan untuk menghubungkan dengan laptop/telepon genggam untuk mengirimkan rekaman. Dengan memasangkan headset pada perangkat, bagian instruktur dan pengguna dapat berkomunikasi secara full duplex.Pada bagian instruktur terdapat 3 saklar untuk memanggil pada masing-masing pengguna. Kendali secara penuh berada pada bagian instruktur, bagian ini dapat memutuskan hubungan komunikasi. Saat rekaman sedang diputar, komunikasi tidak dapat dilakukan. Saat ada pengguna memanggil instruktur LED pada perangkat akan menyala, untuk pengguna 1 yang akan menyala adalah LED 1, untuk pengguna 2 maka LED 2 yang akan menyala, dst.

Bagian pengguna terdiri dari 3 buah, pada masing-masing perangkat pengguna ini terdapat 1 tombol panggil untuk memanggil instruktur dan bagian pengguna hanya dapat memanggil tanpa dapat memutuskan komunikasi karena kendali penuh ada pada induk, pada bagian pengguna hanya dapat mendengarkan rekaman dan tidak dapat mengirimkan rekaman. Sesama pengguna tidak dapat saling memanggil untuk mencegah terjadi kecurangan saat test atau ujian.

(42)

3.2 Pemilihan Komponen

Dalam perancangan transceiver audio wireless ini digunakan beberapa komponen utama. Pemilihan komponen dilakukan untuk membandingkan beberapa parameter mengenai spesifikasi komponen tersebut sehingga pada pemakaiannya dipilih komponen yang sesuai dengan spesifikasi yang diperlukan oleh perangkat yang dirancang.

3.2.1 IC Oscilator

Perbandingan IC TC4069UBP, TC4069UBF, TC4069UBFN ditunjukkan pada tabel sebagai berikut.

Tabel 3.1 Perbandingan IC Oscilator

Spesifikasi Jenis Komponen

TC4069UBP TC4069UBF TC4069UBFN

Berat (Weight) 0,96 g 0,18 g 0,12 g

Input High

Voltage (Volt) 4,0 8,0 12,0

Input Low

Voltage (Volt) 1,0 2,0 3,0

Dc Supply voltage

Max (Volt) 18 18 18

Harga (Rp) 60.000 75.000 56.000

Pada prinsipnya IC TC4069UBP, TC4069UBF, dan TC4069UBFN memiliki spesifikasi dan karakteristik yang sama, berfungsi untuk rangkaian osilator atau pembangkit sinyal. Osilator atau pembangkit sinyal adalah suatu rangkaian yang menghasilkan keluaran yang amplitudonya berubah-ubah secara periodik dengan waktu.Keluarannya dapat berupa gelombang sinusoida, gelombang persegi,

(43)

gelombang pulsa, gelombang segitiga atau gelombang gigi gergaji. Osilator dapat dianggap sebagai penguat (amplifier) yang outputnya umpan-balik (feed-back) ke input, maka seluruh input dari penguat berasal dari outputnya.

Jenis IC yang digunakan pada rangkaian transceiver audio wireless ini yaitu TC4069UBP.IC ini dapat beroperasi menggunakan tegangan suplai 1,0 Volt, sehingga dapat menghemat daya.

3.2.2 IC Low Power Narrow Band FM

Perbandingan IC MC3361BP, MC3361C, MC3361CD ditunjukkan pada tabel sebagai berikut.

Tabel 3.2 Perbandingan IC Low Power Narrow Band FM

Spesifikasi Jenis Komponen

MC3361 MC3359 MC3357

Operating Supply

Voltage Range (V) 2,0 – 8,0 6,0-9,0 4,0 – 8,0 Filter Gain (F,Vin) 10 kHz, 5mV 10 kHz, 0,3 mV 10 kHz, 0,3 mV Operating

Temperature (°C) -20 ~ +70 -30 ~ +70 -30 ~ +70

Harga (Rp) 15.000 22.000 15.000

Jenis IC yang digunakan pada rangkaian transceiver audio wireless ini yaitu MC3361BP.IC ini digunakan untuk komunikasi dual FM, sistem demodulasi IC ini beroperasi kurang dari tegangan suplai 2,5 volt. IC ini biasanya digunakan pada telepon nirkabel dan memiliki filter amplifier untuk berkomunikasi sehingga terhindar dari noise.

(44)

3.2.3 Mikrokontroller

Perancangan sistem ini menggunakan mikrokontroler sebagai pengendali. Ada beberapa alasan dari pemilihan mikrokontroler.

1. Kemudahan untuk mendapatkannya

2. Sudah memiliki kecepatan kerja yang cepat

3. Memiliki input/output port yang cukup untuk digunakan pada sistem ini Uraian mengenai perbandingan beberapa jenis mikrokontroller dapat dilihat pada tabel 3.3.

Tabel 3.3 Perbandingan Mikrokontroller

Spesifikasi Jenis Komponen

ATMega16 ATTINY 2313 ATMega328

Flash 16000 byte 128 byte 32000 byte

RAM 1000 byte 2000 byte 2000 byte

EEFROM 512 byte 128 byte 1000 byte

TX/RX 1 TX/ 1 RX - 1 TX/ 1 RX

Operating

Voltages 4.5 V – 5.5 V 2.7 – 5.5 V 2.7 – 5.5 V

Harga Rp. 50.000 Rp. 23.000 Rp. 50.000

Jenis mikrokontroller yang digunakan pada rangkaian transceiver audio wireless adalah mikrokontroller ATMega328 karena memiliki memori yang besar, kaki yang cukup dan 1 pasang TX/RX.

3.2.4 IC DTMF

Perbandingan IC 8880PI, 88870,dan 8870C ditunjukkan pada tabel sebagai berikut.

(45)

Tabel 3.4Perbandingan IC DTMF

Spesifikasi Jenis Komponen

8860 8870 MC145436

Supply voltage (V) +6,0 V Max +5,5 V Max +6,0 V Max Crystal/Clock

frequency (MHz) 3,5381 3,5381 3,58

Pin Osilator Pin 7-8 Pin 7-8 -

Harga (Rp) 16.500 16.500 15.500

Jenis IC yang digunakan pada rangkaian transceiver audio wireless ini yaitu IC 8880PI, karena IC inimemiliki suplai tegangan yang sama dengan mikro sehingga mudah digabungkan dalam satu rangkaian.

3.2.5 IC Quad Bilateral Switch

Perbandingan IC bilateral switchditunjukkan pada tabel sebagai berikut. Tabel 3.5 Perbandingan IC bilateral switch

Spesifikasi Jenis Komponen

4066 74LVC2G66 74V1G66

Supply voltage (V) 3,0 to 15 1,65 to 5,5 -0,5 to +7,0

Jumlah I/O 12 6 3

Lead temperature (C) 260 85° 300

Harga (Rp) 2.500 3.500 2.500

Jumlah Saklar (Buah) 4 2 1

Jenis IC yang digunakan pada rangkaian transceiver audio wireless ini yaitu IC 4066 karena IC ini memiliki keunggulan yaitu dapat digunakan untuk 4 saklar, sehingga apabila akan mudah apabila menambah jumlah saklar.

(46)

3.3 Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras terdiri dari perancangan transceiver instruktur danpengguna, rangkaian penguat RF, rangkaian low power narrowband FM IF, rangkaian penguat IF, rangkaian mikrokontroller, rangkaian osilator, rangkaian encoder/decoder dan rangkaian catu daya.

3.3.1 Perangkat Transceiver Instruktur dan Pengguna

Rangkaian transceiver instruktur dirancang sebagai pusat pengendali, bagian ini berfungsi untuk mengirimkan informasi berupa suara atau rekaman kepada pengguna melalui IC MC3361 yang berfungsi sebagai dual komunikasi antar transceiver dan dapat memilih pengguna yang akan dipanggil. Untuk dapat berkomunikasi dengan pengguna digunakan headset yang memiliki microphone dan untuk mengirimkan rekaman dapat melalui handphone, laptop atau PC melalui soundcard. Berikut ini adalah gambaran blok diagram sistem transceiver instruktur.

PENGUAT RF

LOW POWER NARROW BAND FM IF

PENGUAT IF SPEAKER MIKROFON DTMF PENGUAT RF LOW POWER NARROW BAND FM IF PENGUAT IF

SPEAKER

MIKROFON

DTMF

(47)

Pada perancangan instruktur terdapat beberapa bagian, berikut ini adalah fungsi dari bagian dalam blok diagram instruktur.

a. Penguat RF

Penguat RF merupakan perangkat yang berfungsi memperkuat sinyal frekuensi yang diterima oleh antenna untuk dipancarkan.

b. Low Power Narrowband FM IF

Low Power Narrowband FM IF adalah sebuah IC yang berfungsi sebagai mixer, filter aktif, scan control, dan mute switch.

c. Penguat IF

Penguat IF digunakan untuk menguatkan Frekuensi Intermediet (IF) sebelum diteruskan ke blok detektor. IF merupakan hasil dari pencampuran getaran/sinyal antara RF dengan Osilator Lokal.

d. DTMF (dual tone multiple frequency)

DTMF (dual tone multiple frequency) berfungsi mengubah sinyal suara/analog yang dikirim menjadi sinyal digital dan diubah kembali menjadi sinyal analog saat sinyal sampai penerima.

3.3.2 Rangkaian penguat RF

Penguat RF merupakan perangkat yang berfungsi memperkuat sinyal yang dihasilkan osilator RF dan diterima oleh antenna untuk dipancarkan. Penguat RF yang ideal harus menunjukkan tingkat perolehan daya yang tinggi, gambaran noise yang rendah sehingga antena akan terisolasikan dari osilator, dan selektivitas yang

(48)

cukup untuk mencegah masuknya frekuensi IF, frekuensi bayangan, dan frekuensi lainnya.

Gambar 3.4 Rangkaian Penguat RF

3.3.3 Rangkaian Low Power Narrowband FM IF

Low Power Narrowband FM IF adalah sebuah IC yang berfungsi sebagai mixer, filter aktif, scan control, dan mute switch.Narrowbandadalah saluran nirkabel, narrowband menunjukkan bahwa saluran yang digunakan cukup sempit dan respon frekuensi dapat dianggap datar.

(49)

Gambar 3.5 Rangkaian Low Power Narrowband FM IF

3.3.4 RangkaianPenguat IF

Penguat IF digunakan untuk menguatkan Intermediet Frequency (IF) sebelum diteruskan ke blok detektor. IF merupakan hasil dari pencampuran getaran/sinyal antara RF dengan Osilator Lokal.

(50)

3.3.5 Rangkaian Osilator

Osilator berfungsi sebagai pembangkit sinyal dengan suatu rangkaian yang menghasilkan keluaran yang amplitudonya berubah-ubah secara periodik dengan waktu.

Gambar 3.7 Rangkaian Osilator

3.3.6 Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA 328

Rangkaian mikrokontroller ini terdiri dari sistem minimum mikrokontroller ATMEGA 328, rangkaian DTMF transceiver dari IC MT8870 dan rangkaiansaklaranalog dari IC 4066.Penggunaan sistem minimum mikrokontroler adalah untuk menjalankan fungsi dari Integrated Circuit (IC) mikrokontroler itu sendiri. Rangkaian mikrokontroler berfungsi sebagai saklar pengontrol, pada bagian instruktur dan pengguna sama, tetapi jumlah saklaryang dipakai berbeda.

(51)

Gambar 3.8 Rangkaian Mikrokontroller

Pada bagian instruktur terdapat 5 saklar, 3saklar untuk memanggil masing-masing pengguna, 2 saklar sebagai on dan off dan 3 LED untuk mengetahui ada panggilan dari pengguna. Perbedaan bagian instruktur dan pengguna hanya pada jumlah saklar-nya, untuk pengguna hanya menggunakan 1 saklar dan 1 LED.

3.3.7 Rangkaian DTMF

Rangkaian DTMF (dual tone multiple frequency) berfungsi untuk membantu mikrokontroler untuk memilih antara tombol untuk microphone dan speaker. IC yang digunakan dalam rangkaian DTMF adalah IC MT8870, IC ini berfungsi untuk mengirim tone ke mikrokontroler.

(52)

Gambar 3.9 Rangkaian DTMF

3.3.8 Rangkaian Saklar Analog

Rangkaian saklar analog menggunakan IC 4066 yang berfungsi untuk transmisi atau multiplexing sinyal analog atau digital. Pada rangkaian IC 4066 digunakan 2 saklar yaitu saklar A dan saklar B yang dikontrol langsung mikrokontroller. Ketika saklar A diberi kondisi akan mengalihkan jalur b ke a sedangkan jika saklar B diberi kondisi akan mengalihkan jalur a ke b sehingga menghasilkan output. IC ini berfungsi untuk mematikan speaker pengguna agar pada

(53)

saat instruktur memanggil 1 pengguna, pengguna lainnya tidak dapat mendengar suara dari instruktur.

Gambar 3.10 Rangkaian Saklar Analog

3.3.9 Rangkaian Catu Daya (Power Supply)

Catu daya yang digunakan untuk sumber tegangan berasal dari tegangan dinding yang diturunkan menggunakan transformator menjadi 12V. Tegangan bolak-balik ini diratakan secara penuh menggunakan 4 buah dioda 1N4007 yang mempunyai kemampuan melewatkan arus maksimum sebesar 1A, dan sebuah kapasitor elektrolit 4700uF/25V.

Tegangan yang didapat dari keluaran ini adalah kisaran 12V. Tegangan ini terlalu besar untuk mencatu mikrokontroler. Namun dari tegangan 12V tadi diregulasikan lagi menggunakan IC LM7805 menjadi sekitar +5V. Untuk fleksibilitas, transformator atau rangkaian catu daya dipisahkan dengan rangkaian mikrokontroler.

(54)

Gambar 3.11 Rangkaian Catu Daya

3.4 Perancangan Perangkat Lunak (Software)

Perancangan perangkat lunak dibahas dengan menggunakan diagram alir (flowchart). Spesifikasi fungsional perangkat lunak yang dirancang harus dapat ditentukan melalui fungsi masukan (input) dan keluaran (output) program. Melalui deskripsi perangkat keras dapat diketahui bahwa data input harus dimengerti dan akan diproses oleh program yaitu, data yang berasal dari rangkaian input. Pada tugas akhir ini rancangan perangkat lunak dimulai dengan pembuatan sebuah flowchart seperti yang terlihat pada gambar berikut. Flowchart ini dibagi menjadi 2 bagian, yaitu bagian instruktur dan bagian pengguna.

(55)

3.4.1 Flowchart Instruktur

Flowchart bagian instruktur dapat dilihat pada gambar 3.12. Mulai Inisialisasi switch call, modul RF Terima Panggilan? Y N

Komunikasi dengan pengguna

Akhiri komunikasi Switch OFF

Ada panggilan? N

Y Memanggil semua pengguna? Y N N N

Y Y Y

Switch 1 ON ? Switch 2 ON ? Switch 3 ON ? B Memanggil satu pengguna? Y N LED 1 Nyala? LED 2 Nyala? LED 3 Nyala? N N Komunikasi Akhiri komunikasi Switch OFF

Y Y Y

Hubungi switch 1dan 2? Hubungi switch 2 dan 3? Hubungi switch 1 dan 3? N Memanggil dua pengguna? N Y Hubungi switch 4? Komunikasi Akhiri komunikasi Switch OFF N Y B N N Komunikasi Akhiri komunikasi Switch OFF

Y Y Y

Hubungi switch 1? Hubungi switch 2? Hubungi switch 3? N Pengguna 1 Pengguna 2 Pengguna 3 B

Y Y Y

N N N

Gambar 3.12 Diagram Alir Utama SistemTransceiver Instruktur

Gambar 3.12menunjukkan proses kerjaperangkattransceiver bagian instruktur, dimulai dengan menekan saklar on pada perangkat dan masukkan

(56)

headsetuntuk dapat berkomunikasi dengan pengguna, dalam flowchart instruktur dapat mengirimkan rekaman yang akan dikirim ke semua bagian pengguna.

Jika ada panggilan masuk dari pengguna maka lampu LED pada perangkat akan menyala, jika pengguna 1 yang memanggil maka lampu LED 1 menyala, jika pengguna 2 yang memanggil maka lampu LED 2 menyala, dan jika pengguna 3 yang memanggil maka lampu LED 3 yang menyala. Jika bagian instruktur menerima panggilan tersebut harus menekan saklar on pada saklar dan berkomunikasi dengan pengguna, untuk mengakhiri panggilan bagian instruktur harus menekan saklar off dan jika bagian instruktur tidak menerima panggilan maka mikrokontroller akan kembali pada inisialisasi modul RF.

Jika instruktur akan memanggil pengguna tekan 3 saklar khusus untuk memanggil pengguna, saat instruktur menekan tombol ini maka pengguna akan otomatis menerima dan dapat langsung berkomunikasi dengan instruktur. Untuk mengakhiri panggilan tekan tombol off pada saklar. Untuk mengakhiri rekaman yang dikirimkan pada pengguna, bagian instruktur harus mematikan perangkat dan tekan off pada power perangkat.

(57)

3.4.2 Flowchart Pengguna

Flowchart bagian instruktur dapat dilihat pada gambar 3.13.

Mulai Menerima Panggilan Y N Komunikasi Dengan Instruktur Komunikasi diputus Switch Off Memanggil Induk Diterima N N B B Y Y B Inisialisasi Switch

Gambar 3.13Diagram Alir Utama SistemTransceiver Pengguna

Gambar 3.13 merupakan diagram alir mikrokontroller pada sistem perangkat pengguna, bagian pengguna dapat memanggil instruktur dengan saklar untuk memanggil yang terdapat pada masing-masing pengguna.

Untuk dapat memakai perangkat ini tekan tombol on terlebih dahulu pada perangkat. Pengguna dapat mendengarkan rekaman yang dikirim oleh instruktur.Pada

(58)

saat instruktur memanggil pengguna maka secara otomatis pengguna langsung terhubung dan dapat berkomunikasi tanpa harus menekan tombol on terlebih dahulu. Karena perangkat ini akan diimplementasikan untuk laboratorium bahasa, untuk sesama pengguna tidak dapat saling berkomunikasi, hal ini untuk menghindari saling memberitahukan jawaban. Koneksi atau komunikasi dapat dimatikan hanya oleh bagian instruktur, karena bagian instruktur yang berperan sebagai pengendali.

(59)

PENGUJIAN DAN ANALISIS

Pada bab ini akan diuraikan tentang proses pengujian sistem yang meliputi pengukuran parameter-parameter dari setiap komponen dalam setiap blok sistem maupun sistem secara keseluruhannya dan melakukan uji coba terhadap alat yang dibuat yang diharapkan dapat berjalan sesuai dengan perancangan pada bab sebelumnya.Pengujian dan analisis terhadap sistem yang dibangun ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari setiap komponen masukan, komponen pemroses, dan komponen keluaran dari sistem apakah telah sesuai dengan yang diharapkan dalam perancangan ataukah belum.

4.1Pengujian Catu Daya

Tujuan dari pengujian rangkaian catu daya yang digunakan adalah untuk mengetahui kinerja catu daya dalam mensuplai perangkat dan mengetahui apakah catu daya yang digunakan membebani perangkat transceiver khususnya bagian instruktur. Pengujian dilakukan dengan melakukan pengukuran besarnya tegangan output dari catu daya yang digunakan, kemudian dari input tegangan transceiver yang sudah diberi tegangan dari catu daya.

(60)

Gambar 4.1 Pengukuran Tegangan Catu Daya

Gambar 4.1 menunjukkan keluaran tegangan dari catu daya yang digunakan, tegangan yang digunakan adalah 9 sampai dengan 12 volt. Apabila setelah perangkat instruktur diberi tegangan 9 volt tetapi keluaran yang diukur kurang dari 9 volt maka catu daya membebani perangkat. Hasil pengukuran tegangan output dari perangkat instruktur dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Tegangan Output Perangkat Instruktur

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa catu daya yang digunakan tidak membebani rangkaian baik untuk pemakaian sebentar maupun pemakaian secara terus-menerus. Apabila tegangan output yang dihasilkan berkurang lebih dari 2 Volt maka catu daya yang digunakan membebani perangkat.

(61)

4.2Pengukuran Perangkat Transceiver

Pengukuran perangkat transceiver bertujuan untuk melihat apakah transceiver yang dirancang sudah sesuai dengan kondisi yang diinginkan yaitu perangkat dapat mengirim dan menerima suara secara bersamaan. Untuk dapat mengetahui hasil rancangan dapat diukur menggunakan osiloskop dengan input mikrofon pada perangkat instruktur dan output speaker pada perangkat pengguna atau sebaliknya. Pada saat instruktur mengirim suara maka sinyal yang diterima oleh pengguna harus sama, apabila sinyal suara yang dikirim berbeda maka terdapat noise pada perangkat transceiver. Pada saat jarak transceiver terlalu jauh sampai tidak dapat menerima dan mengirim suara maka sinyal yang dihasilkan adalah garis lurus dan frekuensi tidak terbaca pada osiloskop.

Gambar 4.3 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Pengirim Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Penerima Suara Saat Jarak 20 cm

Gambar 4.3 menunjukkan sinyal suara yang diukur oleh osiloskop, sinyal yang berwarna kuning adalah sinyal suara yang dikirim dari perangkat instruktur dan sinyal yang berwarna biru adalah sinyal yang diterima oleh perangkat pengguna. Sinyal pengirim diukur dari input mikrofon perangkat instruktur dan sinyal penerima diukur dari output speaker perangkat pengguna. Gambar 4.3

(62)

menunjukkan sinyal suara pengucapan huruf A dengan suara perlahan, sinyal tersebut dikirim pada saat jarak perangkat 20 cm. Sinyal yang dikirim perangkat instruktur sama dengan sinyal yang diterima perangkat pengguna, hal ini menunjukkan perangkat transceiver instruktur dan pengguna sudah berhasil mengirim suara dengan baik.

Gambar 4.4 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Penerima Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Pengirim Suara Saat Jarak 20 cm

Gambar 4.4 menunjukkan kebalikan dari gambar 4.3 yaitu perangkat instruktur sebagai penerima dan pengguna sebagai pengirim. Sinyal instruktur yang berwarna kuning dan sinyal pengguna yang berwarna biru, sinyal pengirim diukur dari input mikrofon perangkat pengguna dan sinyal penerima diukur dari output speaker perangkat instruktur. Sinyal pada Gambar 4.4 juga adalah sinyal pengucapan huruf A dengan suara perlahan pada jarak 20 cm.

Pada saat jarak antar perangkat transceiver instruktur dan pengguna bertambah, akan ada noise pada pengiriman suara pada kedua perangkat.

(63)

Gambar 4.5 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Pengirim Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Penerima Suara Saat Jarak 250 Cm

Proses pengiriman dengan jarak jauh dapat dilihat pada Gambar 4.5, sinyal yang berwarna kuning adalah sinyal suara yang dikirim dari perangkat instruktur dan sinyal yang berwarna biru adalah sinyal yang diterima oleh perangkat pengguna, sinyal pada Gambar 4.5 menunjukkan sinyal pengucapan huruf B dengan suara keras tanpa jeda. Sinyal yang dikirim dan diterima memiliki amplitudo yang berbeda dapat dilihat dari tinggi sinyal, sinyal pada instruktur lebih pendek dari sinyal yang diterima pengguna, hal ini terjadi karena kurang kuatnya pemancar pada perangkat instruktur.

Gambar 4.6 Sinyal Perangkat Instruktur sebagai Penerima Suara dan Perangkat Pengguna sebagai Pengirim Suara Saat Jarak 250 cm

(64)

Pada Gambar 4.6 sinyal instruktur yang berwarna kuning dan sinyal pengguna yang berwarna biru menunjukkan sinyal pengucapan huruf B dengan suara kecil. Pada Gambar 4.6 dapat dilihat sinyal yang diterima instruktur tidak sama dengan yang dikirim pengguna.

Gambar 4.7 Sinyal Pada Jarak 300 cm

Gambar4.7 menunjukkan sinyal pada saat perangkat instruktur dan pengguna tidak dapat saling mengirim dan menerima suara. Sinyal yang dihasilkan berupa garis lurus, hal ini terjadi karena jarak antara perangkat instruktur dan pengguna terlalu jauh sehingga tidak dapat terbaca oleh osiloskop.

4.3Pengujian Transceiver Instruktur

Pengujian transceiver instruktur dilakukan untuk melihat apakah sistem yang dibuat sesuai dengan yang ditulis dalam bab sebelumnya. Pengujian transceiver instruktur terdiri dari pemanggilan pada 1 pengguna, 2 pengguna dan 3 pengguna secara bersamaan.

(65)

4.3.1 Transceiver Instruktur Memanggil 1 Pengguna

Pengujian pada 1 pengguna adalah perangkat instruktur memanggil dan berkomunikasi dengan 1 pengguna, baik pengguna 1, pengguna 2 maupun pengguna 3. Pertama headset dipasangkan pada semua perangkat, untuk dapat berkomunikasi pengujian dilakukan dengan cara menekan saklar 1 untuk pengguna 1, saklar 2 untuk pengguna 2 dan saklar 3 untuk pengguna 3 disusul saklar on pada perangkat instruktur dan pada perangkat pengguna LED akan menyala. Untuk memutus komunikasi dilakukan dengan cara menekan saklar 1 untuk pengguna 1, saklar 2 untuk pengguna 2 dan saklar 3 untuk pengguna 3 disusul saklar off dan LED pada pengguna akan mati.

Gambar 4.8 Instruktur Memanggil 1 Pengguna

Pada Gambar 4.8 memperlihatkan saat perangkat instruktur memanggil 1 pengguna yaitu pengguna 1, saat perangkat instruktur memanggil suatu pengguna maka LED pada perangkat tersebut akan menyala.

(66)

4.3.2 Transceiver Instruktur Memanggil 2 Pengguna

Pengujian pada 2 pengguna adalah perangkat instruktur memanggil 2 pengguna secara bersamaan. Instruktur dapat berkomunikasi dengan pengguna 1 dan 2, pengguna 1 dan 3 atau pengguna 2 dan 3. Untuk dapat berkomunikasi dengan pengguna 1 dan 2 pengujian dilakukan dengan cara menekan saklar 1 lalu saklar on kemudian menekan saklar 2 dan saklar on berurutan.

Gambar 4.9 Instruktur Memanggil 2 Pengguna

Pada gambar 4.9 memperlihatkan perangkat instruktur memanggil 2 pengguna secara bersamaan, dapat dilihat dari LED kedua pengguna tersebut menyala, namun saat instruktur memanggil 2 pengguna, pengguna hanya dapat menerima suara tanpa dapat mengirim suara.

4.3.3 Transceiver Instruktur Memanggil 3 Pengguna

Pengujian pada 3 pengguna adalah perangkat instruktur memanggil dan berkomunikasi dengan 3 pengguna secara bersamaan. Untuk dapat berkomunikasi dengan semua pengguna pengujian dilakukan dengan cara saklar 1 dan saklar on ditekan kemudian saklar 2 dan saklar on ditekan dan saklar 3 dan saklar on

(67)

ditekan secara berurutan. Saat semua LED pada pengguna menyala maka instruktur dapat mengirim suara ke semua pengguna secara bersamaan.

Gambar 4.10 Instruktur Memanggil Semua Pengguna

Kondisi pada saat instruktur memanggil semua pengguna sama dengan pada saat memanggil 2 pengguna yaitu pengguna hanya dapat menerima suara tanpa dapat mengirimnya.

4.4Pengujian Transceiver Pengguna

Pengujian transceiver pengguna bertujuan untuk melihat saat perangkat pengguna memanggil instruktur, cara memanggil instruktur adalah dengan menekan saklar yang ada pada pengguna. Saat saklar ditekan lampu pada perangkat instruktur akan menyala. Untuk pengguna 1 maka saklar 1 yang akan menyala, untuk pengguna 2 saklar 2 yang menyala dan untuk pengguna 3 maka saklar 3 yang akan menyala.

(68)

Gambar 4.11 Pengguna Memanggil Instruktur

Pada saat pengguna memanggil instruktur, komunikasi dapat dilakukan apabila instruktur menekan saklar on dan saat komunikasi berakhir, komunikasi hanya dapat diputus oleh induk, kendali penuh ada pada instruktur.

4.5Pengujian Jarak Jangkau Komunikasi

Pengujian jarak bertujuan untuk mengetahui berapa jarak maksimal yang dapat digunakan untuk berkomunikasi antara instruktur dan pengguna. Pada setiap transceiver, baik dalam FM, AM maupun PM jarak sangat berpengaruh dalam setiap pengiriman dan penerimaan. Pengujian jarak antara perangkat transceiver instruktur dan perangkat transceiver pengguna dapat dilihat pada Tabel 4.1.

(69)

Tabel 4.1 Tabel Jarak Komunikasi Antar Transceiver

Jarak (cm)

Kondisi suara Transceiver

LED 1 Pengguna 2 Pengguna 3 Pengguna

10 Tanpa Noise Tanpa Noise Tanpa Noise Nyala 40 Tanpa Noise Tanpa Noise Tanpa Noise Nyala 70 Tanpa Noise Tanpa Noise Sedikit Noise Nyala 100 Sedikit Noise Sedikit Noise Sedikit Noise Nyala 130 Sedikit Noise Sedikit Noise Tanpa Noise Nyala 160 Sedikit Noise Sedikit Noise Sedikit Noise Nyala 190 Sedikit Noise Sedikit Noise Sedikit Noise Nyala 220 Sedikit Noise Sedikit Noise Sedikit Noise Nyala 250 Banyak Noise Banyak Noise Banyak Noise Nyala 280 Banyak Noise Banyak Noise Banyak Noise Nyala 310 Banyak Noise Banyak Noise Banyak Noise Nyala

340 Mati Mati Mati Mati

Dari hasil pengujian yang dilakukan, maka dapat dianalisis jarak maksimal dari transceiver untuk saling mengirim dan menerima suara adalah pada jarak 340 cm dan jarak 250 cm adalah jarak maksimal untuk berkomunikasi karena nilai SNR kurang dari 15 dB, saat perangkat instruktur terhubung dengan 1 pengguna jarak komunikasi tanpa noise dapat terdengar sampai jauh, tetapi saat terhubung dengan lebih dari 1 pengguna jarak komunikasi tanpa noise akan semakin dekat. semakin jauh jarak perangkat instruktur dan pengguna suara yang terdengar akan semakin bertambah noise yang mengganggu. Perangkat akan tetap dapat berkomunikasi meskipun berbeda ruangan atau terhalang tembok, hal ini dikarenakan perangkat memakai modulasi FM.

(70)

4.6Pengujian Signal to Noise Ratio

Salah satu pengukuran noise yang paling berguna adalah SNR. SNR adalah perbandingan daya Sinyal (Signal Power) dengan daya derau (Noise Power). SNR dapat digunakan untuk mengevaluasi dan mengantisipasi effect berlebih dari noise. Rumus SNR yang digunakan dalam satuan dB, seperti rumus dibawah ini :

� = 20 � � �� _{� ��} ……… (4.1)

Yang mana A signal adalah amplitudo sinyal asli dan A noise adalah amplitudo noise. Untuk mencari nilai amplitudo menggunakan rumus seperti dibawah ini :

� = � �� / �� ……….. (4.2)

Dari kedua rumus diatas kita dapat menghitung nilai SNR dari transceiver yang sudah diukur oleh osiloskop.

Tabel 4.2 Tabel Perhitungan SNR

Jarak Pengujian

(cm)

A Signal (V) A Noise (V) SNR (db)

Instruktur Pengguna Instruktur Pengguna Instruktur Pengguna

50 0.4 0,4 - - 0 0

100 0,35 0,35 - - 0 0

150 0,3 0,04 0,04 0,006 17,50 16,47

200 0,3 0,035 0,05 0,006 15,56 15,31

250 0,2 0,03 0,035 0,005 15,14 15,56

300 0,15 0,02 0,03 0,004 13,97 13,97

Dari Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa nilai rata-rata A sinyal lebih besar daripada nilai rata-rata A noise baik untuk perangkat instruktur maupun perangkat pengguna. Hal ini menunjukkan kondisi kedua perangkat tidak memiliki efek

(71)

noise berlebihan, karena rata-rata noise yang besar adalah kondisi yang tidak diinginkan. Pada Tabel 4.2 tersebut dapat dilihat bahwa jarak maksimal komunikasi adalah 250 cm karena nilai SNR tidak lebih kecil dari 15 dB, sedangkan untuk jarak 300 nilai SNR lebih kecil dari 15 dB yang berarti sinyal noise lebih besar daripada sinyal suara.

(72)

BAB V

PENUTUP

5.1Kesimpulan

Dari hasil pengujian dan analisis pada bab sebelumnya dapat diambil beberapa kesimpulan yang berkaitan dengan hasil analisis tersebut, diantaranya sebagai berikut.

1. Saat pengukuran sinyal suara oleh osiloskop, sinyal pengirim dan penerima yang keluar pada osiloskop sama, artinya perangkat transceiver dapat mengirim dan menerima suara dengan baik.

2. Catu daya yang digunakan sudah baik karena tidak membebani perangkat instruktur.

3. Pemanggilan pada 1 pengguna, baik pengguna 1, pengguna 2, maupun pengguna 3 berhasil dengan baik. Perangkat instruktur dapat berkomunikasi dengan semua pengguna secara privat.

4. Pada saat komunikasi dengan hanya 1 pengguna, komunikasi dilakukan secara full duplex.

5. Pemanggilan pada 2 pengguna dan 3 pengguna dapat berjalan dengan baik, instruktur dapat berkomunikasi secara broadcast.

6. Jarak antara perangkat instruktur dan pengguna sangat berpengaruh dalam pengiriman suara, semakin jauh jarak perangkat maka akan semakin banyak noise.

7. Nilai A sinyal lebih besar daripada nilai A noise baik untuk perangkat instruktur maupun perangkat pengguna pada setiap jarak yang berbeda,

(73)

hal ini menunjukkan bahwa perangkat tidak memiliki efek noise berlebihan.

8. Jarak maksimal transceiver antara perangkat instruktur dan pengguna untuk berkomunikasi adalah 250 cm karena nilai SNR tidak lebih kecil dari 15 dB, yaitu 15,14 dB untuk perangkat instruktur dan 15,56 dB untuk perangkat pengguna.

5.2Saran

Sistem yang dibuat dalam tugas akhir ini masih terdapat kekurangannya. Untuk itu, penulis akan memberikan saran bagi yang akan mengembangkan tugas akhir ini. Adapun saran dari penulis adalah sebagai berikut.

1. Pada penggunaan jumlah saklar diminimalisir lagi agar saat penambahan jumlah pengguna tidak terlalu banyak saklar.

2. Pada perancangan transceiver dikembangkan lagi untuk menghilangkan noise pada saat komunikasi dan pada saat jarak antar perangkat bertambah.

(74)

Nama : Sindie Vini Asyani Tempat, tanggal lahir : Bandung, 22 Juli 1991 Jenis Kelamin : Perempuan

Umur : 23 Tahun

Agama : Islam

Alamat : Jl. Terusan Jakarta 11 No.17 Antapani Bandung 40291

No Telp : 085624997822

Email : sindieasyani@gmail.com

2010 - 2014 : Teknik Elektro, Universitas Komputer Indonesia 2006 - 2009 : SMA Ma’arif Bandung

2003 - 2006 : SMP Negeri 22 Bandung 1997 - 2003 : SD Negeri Griba 14/1 Bandung 1996 - 1997 : TK Hikmat Bandung

2007-2008 : Ketua OSIS SMA Ma’arif

2011-2012 : Kordinator Divisi INFOKOM Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro Bandung

2012-2013 : Bendahara Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro UNIKOM Juli-September 2013 : Praktek Kerja Lapang PT ICON+

CURRICULUM VITAE

DATA PRIBADI

LATAR BELAKANG PENDIDIKAN

(1)

Tabel 4.1 Tabel Jarak Komunikasi Antar Transceiver Jarak

(cm)

Kondisi suara Transceiver

LED 1 Pengguna 2 Pengguna 3 Pengguna

340 Mati Mati Mati Mati

(2)

4.6Pengujian Signal to Noise Ratio

noise. Rumus SNR yang digunakan dalam satuan dB, seperti rumus dibawah ini :

� = 20 � � �� _{� ��} ……… (4.1)

Yang mana A signal adalah amplitudo sinyal asli dan A noise adalah amplitudo noise. Untuk mencari nilai amplitudo menggunakan rumus seperti dibawah ini :

� = � �� / �� ……….. (4.2)

Dari kedua rumus diatas kita dapat menghitung nilai SNR dari transceiver

yang sudah diukur oleh osiloskop.

Tabel 4.2 Tabel Perhitungan SNR Jarak

Pengujian (cm)

A Signal (V) A Noise (V) SNR (db)

Instruktur Pengguna Instruktur Pengguna Instruktur Pengguna

50 0.4 0,4 - - 0 0

100 0,35 0,35 - - 0 0

150 0,3 0,04 0,04 0,006 17,50 16,47

200 0,3 0,035 0,05 0,006 15,56 15,31

250 0,2 0,03 0,035 0,005 15,14 15,56

300 0,15 0,02 0,03 0,004 13,97 13,97

(3)

(4)

59 BAB V PENUTUP 5.1Kesimpulan

Dari hasil pengujian dan analisis pada bab sebelumnya dapat diambil beberapa kesimpulan yang berkaitan dengan hasil analisis tersebut, diantaranya sebagai berikut.

1. Saat pengukuran sinyal suara oleh osiloskop, sinyal pengirim dan penerima yang keluar pada osiloskop sama, artinya perangkat

transceiver dapat mengirim dan menerima suara dengan baik.

2. Catu daya yang digunakan sudah baik karena tidak membebani perangkat instruktur.

3. Pemanggilan pada 1 pengguna, baik pengguna 1, pengguna 2, maupun pengguna 3 berhasil dengan baik. Perangkat instruktur dapat berkomunikasi dengan semua pengguna secara privat.

4. Pada saat komunikasi dengan hanya 1 pengguna, komunikasi dilakukan secara full duplex.

5. Pemanggilan pada 2 pengguna dan 3 pengguna dapat berjalan dengan baik, instruktur dapat berkomunikasi secara broadcast.

6. Jarak antara perangkat instruktur dan pengguna sangat berpengaruh dalam pengiriman suara, semakin jauh jarak perangkat maka akan semakin banyak noise.

7. Nilai A sinyal lebih besar daripada nilai A noise baik untuk perangkat instruktur maupun perangkat pengguna pada setiap jarak yang berbeda,

(5)

hal ini menunjukkan bahwa perangkat tidak memiliki efek noise berlebihan.

5.2Saran

1. Pada penggunaan jumlah saklar diminimalisir lagi agar saat penambahan jumlah pengguna tidak terlalu banyak saklar.

2. Pada perancangan transceiver dikembangkan lagi untuk menghilangkan noise pada saat komunikasi dan pada saat jarak antar perangkat bertambah.

(6)

Nama : Sindie Vini Asyani Tempat, tanggal lahir : Bandung, 22 Juli 1991 Jenis Kelamin : Perempuan

Umur : 23 Tahun

Agama : Islam

Alamat : Jl. Terusan Jakarta 11 No.17 Antapani Bandung 40291 No Telp : 085624997822

Email : sindieasyani@gmail.com

2010 - 2014 : Teknik Elektro, Universitas Komputer Indonesia 2006 - 2009 : SMA Ma’arif Bandung

2003 - 2006 : SMP Negeri 22 Bandung 1997 - 2003 : SD Negeri Griba 14/1 Bandung 1996 - 1997 : TK Hikmat Bandung

2007-2008 : Ketua OSIS SMA Ma’arif

2011-2012 : Kordinator Divisi INFOKOM Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro Bandung

2012-2013 : Bendahara Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro UNIKOM Juli-September 2013 : Praktek Kerja Lapang PT ICON+

Transceiver Audio Wireless One Point To Multipoint Untuk Laboratorium Bahasa