TUGAS AKHIR PERANGKAT TUJUAN TERPANGGIL TELEPON SECARA OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89C51 Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro

  

TUGAS AKHIR

PERANGKAT TUJUAN TERPANGGIL TELEPON

SECARA OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89C51

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

  

Program Studi Teknik Elektro

  Disusun oleh:

  

DIAZ RIZKY YUDHANTO

NIM : 015114031

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

  

FINAL PROJECT

AUTOMATICALLY CALLED RECIPIENT

PHONE DEVICE BASED ON

AT89C51 MICROCONTROLLER

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

To Obtain The Technical Engineering Degree

  

In Electrical Engineering

  By:

  

DIAZ RIZKY YUDHANTO

Student ID Number : 015114031

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

ENGINEERING FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

  

“Belajar diwaktu kecil bagai mengukir diatas batu,

belajar diwaktu besar bagai mengukir diatas air.”

Kupersembahkan karya ini untuk Orang-orang tercinta:

  

Ayahanda dan Ibunda yang telah banyak bersabar, berdoa dan

berkorban untuk keberhasilan aku. Maafkan jika Aku terlalu sering

main bola, jadi lupa deh kuliahnya.

Kakakku Indah Suryaning A + Hasta “Okie” Brata yang telah banyak

membantu dan mendukung untuk tidak cepat putus asa untuk

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Alm. eyang kakung + putri Jogja dan Semarang, ketauladananmu

dan keikhlasanmu menjadi semangatku dalam menjalani hidup.

  

Sahabat sekaligus teman hidupku Fitria Dyah Ayu P. yang menjadi

detak jantungku dalam perjuangan menuntut ilmu dan

menyelesaikan skripsi ini.

Maz Cello dan dek Cupid yang selalu menemani dan menghiburku

saat aku sedih dan terjatuh.

KATA PENGANTAR

  Assalamualaikum Wr Wb Alhamdulillahi Rabbil’alamin, tiada kata yang lebih pantas dan bermakna, kecuali mengucapkan puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan banyak kemudahan, kelapangan jalan dan memberikan yang terbaik bagi penulis selama proses penulisan skripsi hingga terselesaikannya karya tulis ini.

  Sebagai sebuah karya tulis, penulis menyadari adanya banyak kekurangan. Oleh sebab itu, banyak pihak yang telah memberikan bantuan, dorongan, perhatian serta doa yang tulus saat proses pengerjaan skripsi ini. Untuk itu pada kesempatan ini, perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada:

  1. Tuhan YME, yang membuat segalanya terjadi pada saya. Semua kejadian- kejadian yang saya alami selama hampir 26 tahun ini, yang sedih sekalipun, jadi great inspirator di kemudian hari… Walaupun kadang saya kurang bijak menyikapinya...

2. Bp. Ir. Greg Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma.

  3. Bp. Martanto, S.T., M.T. dan Ibu B. Wuri Harini, S.T., M.T. selaku Dosen pembimbing I dan pembimbing II tugas akhir (skripsi) yang banyak memberikan bimbingan, dorongan dan masukkan serta selalu membesarkan hati penulis sehingga terlesaikannya skripsi ini, juga kepada Bp. Ir. Iswanjono,

  M.T. dan Bp. Pius Yozy Merucahyo, S.T., M.T. yang telah bersedia untuk menguji Tugas Akhir Penulis.

  4. Bp. Petrus Setyo Prabowo, S.T. selaku PA 2001 yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk memonitor Penulis dan seluruh dosen Teknik Elektro yang telah membagikan ilmunya selama masa perkuliahan

  5. Para Bapak dan Ibu yang bertugas di Sekretariat Fakultas Teknik ( Pak Djito, Bu Titik dan rekan) yang telah membantu Penulis dalam menyelesaikan semua persyaratan administrasi selama masa kuliah Penulis dan semoga terus maju bersama dedikasinya.

  6. Keluarga besar Ayahanda Danandjaya, Ibunda Ida Wiharharyani dan Kakanda Indah Suryaning Astuti yang tak pernah lelah memberikan kasih dan cintanya.

  7. Keluarga besar Bapak Gatot Triyanto dan Ibu Sri yang banyak memberikan semangat dan doa tak terkecuali dek Tika, dek Miko, serta dek Vino.

  8. Keluarga besar Eyang Soeratman dan Mas Sunu yang telah memberikan semangat dan menemaniku selama di Jakarta.

  9. Mas Ivan Ismail yang telah mengenalkan kepada mas Ajid untuk menjadi inspirasi dan membantu dalam mengerjakan serta menjawab segala persoalan tentang masalah yang dihadapi selama mengerjakan skripsi.

  10. Mas Tri Yulizar, Toni “Parto” Pujianto dan Ardhi “Embek” yang terlalu baik dan berlapang dada mengajariku tentang apa itu program mikrokontroler hingga tak kenal waktu, baik itu siang ataupun malam.

11. Mas Sur dan Teman-teman Elektro angkatan 2000-2002, Joko, Bowo, Nico,

  Hadi, Indra “Klowor”, Indra “Tatang”, Septa, Tomo, Heri “Preman”, Eling

  “Blackboy”, Hernomo, Andika, Sulis, Wiryadi, Butet, Briatma, Antin dan seluruh rekan yang lain yang tetap kompak untuk saling bahu membahu membantu sesamanya untuk cepat menyelesaikan kuliah.

12. Kos-kosan B-15 Community, Fifi, Fanty, Brahma, Tanto, Krisna yang selalu menghibur dan memberi semangat agar cepat lulus kuliah.

  13. Alm. R. NGT. Wasidah Mangkuwinoto sajadahmu selalu menjadi alas sholatku untuk mengabdi, menyembah dan berdoa kepada Allah SWT agar cepat lulus.

  14. Teman-temanku yang nggak kesebut, bukan berarti nggak inget dan nggak sayang loh serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak membantu penulis dalam proses penyelesaian skripsi ini maupun selama menjalani studi di Teknik Elektro Sanata Dharma.

  Yogyakarta, 18 Juni 2007 Penulis

  DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

TITLE PAGE ................................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iv HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ..................................... v HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................. vi KATA PENGANTAR....................................................................................... vii DAFTAR ISI ..................................................................................................... x DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ viv DAFTAR TABEL ............................................................................................ xv

  

INTISARI .......................................................................................................... xvi

ABSTRACT ...................................................................................................... xvii

  BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1 I.1 Judul ...................................................................................... 1 I.2 Latar Belakang Masalah........................................................ 1 I.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian ............................................. 2 I.4 Batasan Masalah ................................................................... 3 I.5 Metodologi Penelitian .......................................................... 3 I.6 Sistematika Penulisan .......................................................... 4 BAB II LANDASAN TEORI .................................................................... 5 II.1 Pengertian Pesawat Telepon ................................................ 5 II.1.1 Sistem Pesawat Telepon............................................ 5

  II.1.1.1 Telepon dengan Sistem DTMF .................. 6

  II.1.2 Kondisi Tegangan Saluran Telepon .......................... 7

  II.1.2.1 Saluran Telepon Tanpa Beban .................. 7

  II.1.2.2 Saluran Telepon dengan Beban ................. 8

  II.2 Dekoder DTMF .................................................................... 8

  II.3 Pendeteksi Nada Dering ....................................................... 12

  II.3.1 Penyearah Satu Gelombang Penuh .......................... 13

  II.4 Pengangkat Gagang Telepon................................................ 14

  II.4.1 Transistor sebagai Saklar .......................................... 15

  II.5 Mikrokontroler ................................................................... 16

  II.5.1 Konfigurasi Pin ........................................................ 16

  II.5.2 Organisasi Memori.................................................... 17

  II.5.2.1 Memori Program ........................................ 18

  II.5.2.2 Memori Data .............................................. 18

  II.5.3 Register .................................................................... 19

  II.5.3.1 Register A dan B ........................................ 19

  II.5.3.2 Register R................................................... 20

  II.5.3.3 DPTR, PC dan SP ...................................... 20

  II.5.4 Mode Pengalamatan .................................................. 21

  II.5.4.1 Pengalamatan Segera ................................. 21

  II.5.4.2 Pengalamatan Langsung ............................ 21

  II.5.4.3 Pengalamatan Tak Langsung ..................... 21

  II.5.4.4 Pengalamatan Register ............................... 21

  II.5.4.5 Pengalamatan Kode Tak Langsung............ 22

  II.5.5 Pewaktu .................................................................... 22

  II.5.6 Interupsi .................................................................... 24

  II.6 Optokopler .................................................................... 25

  II.7 Multivibrator Astabil............................................................. 26

  II.8 Relay .................................................................... 27

  

BAB III PERANCANGAN PENELITIAN .................................................... 29

III.1 Perancangan Perangkat Keras ............................................... 31 III.1.1 Rangkaian Penerima DTMF ..................................... 31 III.1.2 Rangkaian Pendeteksi Nada Dering.......................... 33 III.1.3 Rangkaian Pengangkat Gagang Telepon .................. 35 III.1.4 Rangkaian Mikrokontroler AT89C51 ....................... 37 III.1.5 Rangkaian Nada Pemanggil ..................................... 38 III.1.6 Rangkaian On-off Dering .......................................... 40 III.1.7 Fasilitas Saluran Dering Pribadi .............................. 42 III.2 Perancangan Perangkat Lunak ............................................. 43 III.2.1 Inisialisasi.................................................................. 45 III.2.2 Deteksi Dering .......................................................... 46 III.2.3 Mengaktifkan Timer.................................................. 47 III.2.4 Deteksi Kode DTMF................................................. 47 III.2.5 Deteksi Kode Tujuan................................................. 48 III.2.6 Deteksi Kode Koreksi ............................................... 49 III.2.7 Memilih Dering Tujuan ............................................ 50

  

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 51

IV.1 Pengujian Rangkaian Pendeteksi Nada Dering..................... 51 IV.2 Pengujian Rangkaian Pengangkat Gagang Telepon ............. 52 IV.3 Pengujian Rangkaian Penerima DTMF ................................ 54 IV.4 Pengujian Rangkaian Nada Pemanggil ................................. 55 IV.5 Pengujian Rangkaian On-off Dering ..................................... 58 IV.6 Pengujian Perangkat secara Keseluruhan.............................. 59

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 62

V.1 Kesimpulan .......................................................................... 62 V.2 Saran ................................................................................ 63

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 64

LAMPIRAN

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kombinasi nada DTMF……………………....................

  27 Gambar 2.13(a) Relay normally close…………........................................ 28 Gambar 2.13(b) Relay normally open…………………………………… 28 Gambar 2.13(c) Relay bipolar……………………………………………

  45 Gambar 4.1 Pengujian rangkaian penerima DTMF.............................

  44 Gambar 3.9(b) Lanjutan diagram alir program utama..............................

  43 Gambar 3.9(a) Diagram alir program utama…………………………....

  41 Gambar 3.8 Rangkaian fasilitas saluran dering pribadi.......................

  39 Gambar 3.7 Rangkaian on-off dering...................................................

  37 Gambar 3.6 Rangkaian nada pemanggil……………………………..

  35 Gambar 3.5 Rangkaian mikrokontroler AT89C51..............................

  33 Gambar 3.4 Rangkaian pengangkat gagang telepon............................

  31 Gambar 3.3 Rangkaian pendeteksi nada dering...................................

  29 Gambar 3.2 Rangkaian penerima nada DTMF....................................

  28 Gambar 3.1 Diagram blok perancangan sistem...................................

  26 Gambar 2.12 Rangkaian multivibrator astabil ………………………..

  7 Gambar 2.2 Diagram kotak fungsional IC MT8870............................

  26 Gambar 2.11(b) Kemasan optokopler ……………………………………

  19 Gambar 2.11(a) Simbol optokopler ………………………..…………….

  17 Gambar 2.10 Peta Memori Internal AT89C51…..……….....................

  15 Gambar 2.9 Susunan pin AT89C51.....................................................

  15 Gambar 2.8(b) Garis beban dc transistor…………………………..........

  14 Gambar 2.8(a) Rangkaian saklar transistor…………………..................

  13 Gambar 2.7 Rangkaian pengangkat gagang telepon............................

  13 Gambar 2.6 Gelombang keluaran penyearah gelombang penuh…….

  12 Gambar 2.5 Rangkaian penyearah satu gelombang penuh..................

  11 Gambar 2.4 Rangkaian pendeteksi nada dering………………...........

  8 Gambar 2.3 Penempatan pin-pin MT8870……………………...........

  54

  

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Kode perintah pengendali............................................................. 30Tabel 4.6 Hasil pengujian rangkaian on-off dering…………...…………... 58Tabel 4.5 Perintah kode koreksi…………………………………………... 57Tabel 4.4 Perintah kode tujuan…………………………………………… 56Tabel 4.3 Hasil pengujian nada DTMF…………………………………… 55Tabel 4.2 Hasil pengujian rangkaian pengangkat gagang telepon............... 53Tabel 4.1 Hasil pengukuran tegangan pada pin 5 optokopler...................... 52Tabel 2.7 Register IE…………………………............................................ 25Tabel 2.1 Output pada pin 11 sampai 14 dari IC MT8870……................... 10Tabel 2.6 Alamat vektor pelayanan interupsi…………………................... 24Tabel 2.5 Kombinasi mode operasi timer 0 dan 1……................................ 23Tabel 2.4 Register kontrol TMOD…………................................................ 23Tabel 2.3 Lanjutan register kontrol TCON……………………………….. 23Tabel 2.3 Register kontrol TCON………………………............................ 22Tabel 2.2 Fungsi pin-pin MT8870…………………………........................ 11

  Tabel 4.7 Perbandingan antara hasil pengujian dan hasil perancangan........ 59

  

INTISARI

  Perangkat Tujuan Terpanggil Telepon secara Otomatis ini dibuat untuk mempermudah penghuni atau pemilik telepon untuk mengetahui ditujukan untuk siapa telepon yang berdering.

  Perangkat ini terdiri dari tiga bagian. Pertama, mikrokontroler AT89C51 sebagai pengendali utama. Kedua, rangkaian interface yang terdiri dari rangkaian pendeteksi nada dering, rangkaian pengangkat gagang telepon, rangkaian penerima DTMF, rangkaian nada pemanggil, rangkaian on-off dering dan fasilitas dering pribadi. Ketiga, keypad 4x3 sebagai piranti masukkan kode tujuan dan kode koreksi.

  Hasil dari perangkat tujuan terpanggil telepon secara otomatis ini adalah perangkat dapat membunyikan dering sebanyak 8 jenis dering yang berbeda sesuai dengan kode tujuan yang ditekan dan dapat menghentikan dering semula dengan kode koreksi dari tombol telepon DTMF.

  Kata kunci: Otomatis, kode DTMF, mikrokontroler AT89C51

  

ABSTRACT

  This automatically called recipient phone device is made to ease house owner to know to who the phone call is ringing.

  This device comprise of three parts. First, microcontroller AT89C51 as main controller. Second, interface circuit which consist of ring tone detector circuit, phone receiver pick upper circuit, DTMF receiver circuit, calling tone circuit ringer on-off circuit and personal ring tone facility. Third, 4x3 keypad as recipient code input and correction code device.

  Result from automatically called recipient phone device this is device can sound ring tone as much 8 type of different ring tone as according to the pressed destination code and can disconnected default ring tone with correction code from keypad of DTMF phone.

  Keyword: Automatic, DTMF code, microcontroller AT89C51

BAB I PENDAHULUAN I.1 Judul Perangkat Tujuan Terpanggil Telepon Secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89C51. I.2 Latar Belakang Masalah Komunikasi melalui telepon saat ini merupakan hal yang sangat penting karena informasi ini lebih cepat daripada informasi melalui pengiriman surat. Sehingga telepon merupakan salah satu sarana komunikasi yang mutlak

  diperlukan dan diusahakan tiap rumah untuk memilikinya. Sebagai contoh pada suatu rumah kos yang banyak penghuni dan fasilitas yang tersedia sangat terbatas, karena biasanya hanya terdapat satu pesawat telepon yang diletakkan di suatu ruang yang dapat diakses oleh penghuni tersebut. Dengan fasilitas yang sangat terbatas tersebut, akan menimbulkan masalah bagi penghuni tersebut. Masalah yang timbul antara lain penghuni disibukkan dengan menerima telepon yang bukan untuknya dan memanggilkan orang lain yang ingin dihubungi penelepon.

  Dengan berkembangnya teknologi maka untuk mengatasi masalah seperti diatas tidaklah sulit. Kehadiran PABX (Private Automatic Branch Exchange) dapat mengatasi masalah tersebut. Tetapi pemasangan PABX memerlukan biaya yang relatif mahal karena untuk tiap ekstensi diperlukan sebuah pesawat telepon. Sehingga sistem tersebut tidak ekonomis bila disediakan sebagai fasilitas telepon oleh pemilik rumah kos. Semua permasalahan di atas dapat diatasi dengan perangkat tujuan terpanggil telepon secara otomatis. Perangkat yang bekerja menggunakan pengendali mikrokontroler AT89C51 ini dipasangkan secara paralel pada pesawat telepon penerima, jadi ketika menerima telepon dari luar, maka perangkat ini akan berfungsi dan akan memberikan keluaran berupa bunyi dering yang berbeda-beda, sesuai dengan kombinasi kode tujuan yang dikehendaki oleh penelepon.

  Cara melakukan panggilan ini juga sangat mudah, karena setelah 2 nada panggil secara otomatis gagang telepon terangkat dan penelepon mulai untuk memasukkan kode tujuan. Jadi untuk memanggil diperlukan kombinasi angka (angka 1-8) dengan tanda ‘#’ sedangkan untuk memutuskan atau berganti tujuan diperlukan kombinasi angka (angka 1-8) dengan tanda ‘*’, baru kemudian penelepon dapat melakukan panggilan ke tujuan lain dengan cara seperti semula.

I.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian

  Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah merancang dan merealisasikan sebuah perangkat keras (hardware) yaitu Perangkat Tujuan Terpanggil Telepon Secara Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89C51.

  Manfaat penelitian ini adalah membuat perangkat tujuan terpanggil telepon secara otomatis yang digunakan untuk:

a. Mempermudah penghuni/pemilik telepon untuk mengetahui ditujukan

b. Proteksi telepon karena hanya orang yang mengetahui kode tujuan saja yang dapat melakukan panggilan sesuai dengan yang dituju.

I.4 Batasan Masalah

  Agar permasalahan yang dibahas dalam laporan skripsi ini tidak menyimpang dari judul yang telah ditetapkan maka perlu ditetapkan pokok-pokok permasalahan yang akan dibahas, maka penulisan dibatasi pada masalah: a. Perangkat ini hanya bekerja pada pesawat telepon penerima.

  b. Perangkat dilengkapi dengan kode tujuan dan kode koreksi.

  c. Perangkat ini hanya dapat melakukan panggilan maksimum 8 jenis tujuan dengan dering yang berbeda.

  d. Perangkat ini juga terdapat fasilitas saluran dering pribadi.

  e. Khusus rangkaian nada pemanggil dirancang sesuai dengan gambar skema dan digunakan hanya sebagai indikator nada panggil.

I.5 Metodologi Penelitian

  Penulis melakukan penelitian dengan melakukan metodologi sebagai berikut: a. Mengumpulkan referensi dan literatur dari perpustakaan dan internet.

  b. Menyusun referensi dan literatur yang tersedia.

  c. Perancangan dan pembuatan alat yang terencana.

  d. Pengujian dan pembuatan alat.

I.6 Sistematika Penulisan

  Sistem pembahasan tidak jauh berbeda dengan metodologi yang digunakan dan penulis membagi pembahasan menurut metodologinya sebagai berikut:

  Bab I. Membahas tentang pendahuluan, yang terdiri dari latar belakang, batasan masalah, metodologi penelitian, tujuan dan manfaat penelitian.

Bab II. Membahas tentang dasar teori mengenai aplikasi dasar komponen atau piranti yang digunakan dalam sistem. BabIII. Membahas tentang perancangan sistem yang digunakan, cara mengimplementasikan tentang perancangan rangkaian. BabIV. Membahas keseluruhan data hasil perancangan dan analisa yang diperoleh dari data penelitian hasil rancangan. Bab V. Merupakan bagian penutup yang berisi kesimpulan dan saran.

BAB II LANDASAN TEORI II.1 Pengertian Pesawat Telepon Dalam pengertian masa kini, telepon meliputi konversi dari sinyal-sinyal

  suara menjadi sinyal-sinyal listrik frekuensi audio yang kemudian dapat dipancarkan melalui suatu sistem transmisi listrik dan akhirnya dikonversikan kembali menjadi sinyal-sinyal tekanan suara pada ujung penerima. Fungsi dari pesawat telepon yaitu: a.

  Memanggil sentral telepon.

  b.

  Menerima berbagai sinyal.

c. Menerima dan mengirim pembicaraan antar pelanggan.

  d.

  Memutus hubungan telepon.

II.1.1 Sistem Pesawat Telepon

  Bagian utama dari sebuah pesawat telepon terdiri dari: a.

  Gagang telepon (handset) Gagang pada pesawat telepon terdiri atas dari penerima (receiver) untuk mendengarkan informasi lawan bicara, serta dari pengirim

  (transmitter) berupa mikrofon untuk mengirimkan sinyal bicara. Selain itu handset juga berfungsi untuk menekan saklar buka-tutup agar tetap pada kedudukannya. b.

  Saklar buka-tutup (switch hook) Saklar buka-tutup merupakan saklar pemisah antara pesawat telepon dengan saluran telepon. Pada saat gagang telepon (handset) tertutup disebut keadaan on-hook dan pada saat terbuka disebut keadaan off-hook. Dalam keadaan off-hook arus DC mengalir melalui saluran telepon ke pesawat telepon untuk mencatu rangkaian dialer nya.

  c.

  Pemilih nomor (dialer) Pemilih nomor (dialer) merupakan alat yang berfungsi untuk mengirimkan nomor telepon yang dipanggil kepada sentral telepon

  (switching central). Dalam sistem telepon terdapat dua dialer yang dipakai, yaitu sistem piringan pilih (rotary dial) dan sistem DTMF (Dual Tone Multiple Frequency).

d. Bel (ringer)

  Bel (ringer) dipakai untuk menunjukkan adanya panggilan terhadap pesawat telepon. Untuk membunyikan bel dipergunakan sinyal dering berupa sebuah sinyal bolak-balik (AC) dengan periode 1 detik berbunyi dan 4 detik mati. Amplitudo sinyal dering ini bisa mencapai 135 V.

II.1.1.1 Telepon dengan Sistem DTMF

  Setelah beralih ke teknologi digital, cara meminta nomor sambungan tombol-tombol angka. Cara ini dikenal sebagai Touch Tone Dialing, sering juga disebut sebagai DTMF (Dual Tone Multiple Frequency).

  Dual Tone Multiple Frequency (DTMF) adalah teknik pengiriman angka-

  angka pembentuk nomor telepon yang dikodekan dengan dua nada yang dipilih dari 8 buah frekuensi yang sudah ditentukan. Frekuensi-frekuensi tersebut adalah 697 Hz, 770 Hz, 852 Hz, 941 Hz, 1209 Hz, 1336 Hz, 1447 Hz, dan 1633 Hz. Kombinasi dari 8 frekuensi tersebut bisa untuk mengkodekan 16 tanda, tapi pada pesawat telepon biasanya tombol ‘A’ ‘B’ ‘C’ dan ‘D’ tidak dipakai. Kombinasi nada DTMF dapat dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Kombinasi nada DTMF

  II.1.2 Kondisi Tegangan Saluran Telepon

  II.1.2.1 Saluran Telepon Tanpa Beban (on-hook)

  Pesawat telepon pada saat gagang tidak diangkat, maka saluran telepon dalam keadaan tanpa beban memiliki tegangan 50 V DC .

  II.1.2.2 Saluran Telepon dengan Beban (off-hook)

  Pada saat gagang telepon diangkat, saluran dalam keadaan dengan beban memiliki tegangan 7 V DC.

  II.2 Dekoder DTMF

  Rangkaian penerima nada DTMF menggunakan IC MT8870 yang dihubungkan ke saluran telepon. IC MT8870 merupakan dekoder DTMF, yang dapat mengartikan sepasang nada pensinyalan dan memberikan data keluaran sesuai dengan sinyal DTMF yang diterima. Rangkaian terintegrasi penerima DTMF tipe MT8870 ini mempunyai kemampuan mendeteksi dan mengkodekan 16 pasangan nada DTMF ke dalam bentuk kode biner 4 bit menggunakan teknik penghitung digital. Pada rangkaian filter memanfaatkan teknik switching kapasitor untuk memfilter sinyal frekuensi tinggi dan sinyal frekuensi rendah. Rangkaian internalnya dilengkapi dengan tambahan osilator kristal. Gambar 2.2

  clock menunjukkan diagram kotak fungsional IC MT8870.

  Sinyal-sinyal DTMF dari generator DTMF yang melewati transmisii diterima oleh dekoder DTMF melalui saluran masukan inverting (IN-) op-amp internal. Faktor penguatan op-amp internal yang ditentukan melalui umpan balik R 3 pada keluaran op-amp internal (GS), dapat diketahui dengan persamaan 2.1.

  R

  3 A

  = ...........................................................................................2.1

  V R

  2 Untuk mendapatkan kesatuan penguatan (A = 1), kaki masukkan non

  V inverting (IN+) dihubungkan dengan V ref dan V ref bias masukkan non inverting (IN+) pada ½ V DD .

  Sebelum registrasi atas suatu pasangan nada yang sesuai, penerima akan mengecek terlebih dahulu durasi sinyalnya. Pengecekan ini dilakukan oleh suatu konstanta waktu RC eksternal yamg dikendalikan Early Steering (ESt). Pengaturan-pengaturan steering yang berbeda dapat digunakan untuk memilih secara bebas Guard Time (GT) bagi Tone Present (tGTP) dan Tone Absent (tGTA). Bila nilai dari waktu deteksi nada present (tDP) dan durasi sinyal yang dapat diterima (tREC) diketahui sesuai dengan data sheet, maka dapat dicari nilai dari tone present (tGTP) dengan persamaan 2.2 dan 2.3.

• t = t t ...............................................................................2.2

REC DP GTP

  ⎡ V ⎤ DD t = ( R ⋅ C ln .......................................................2.3

  GTP

  1

  2 ⎢ ⎥

  V V ) ( − )

  DD TSt ⎣ ⎦

  Sebuah logika tinggi pada early steering menyebabkan Vc (tegangan kapasitor) meningkat bersamaan dengan pelepasan yang dilakukan oleh kapasitor.

  Apabila kondisi sinyal dipertahankan (ESt tetap tinggi) untuk mencapai periode

  

logic ) untuk meregistrasi pasangan nada, memasukkan kode 4 bit yang terkait

  dengannya ke dalam latch keluaran. Pada keadaan ini output GT (Guard Time) akan diaktifkan dan dikendalikan Vc ke V . GT akan tetap tinggi selama EST

  DD

  juga tinggi. Setelah penundaan pada latch keluaran, keluaran delay steering (StD) akan menjadi tinggi dan sebagai tanda bahwa pasangan nada telah diterima. Isi dari keluaran lacth ditempatkan pada pin output 4 bit (Q

  1 ,Q 2 ,Q 3 ,Q 4 ) dengan cara

  meninggikan masukan kontrol Tristate Output Enable (TOE) menjadi logika tinggi. Osilator kristal eksternal sebesar 3,579545 MHz berfungsi sebagai masukan clock internal dekoder DTMF pada pin OSC

  1 dan OSC 2 . Keluaran yang

  muncul pada pin 11 sampai 14 (Q ,Q ,Q ,Q ) berupa tampilan isyarat BCD

  1

  

2

  3

  4 (Binary Coded Decimal) dapat dilihat pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Keluaran pada pin 11 sampai 14 dari IC MT8870 Penempatan dan fungsi pin-pin dari IC MT8870 dapat dilihat pada gambar 2.3 dan tabel 2.2.

Gambar 2.3 Penempatan pin-pin MT8870Tabel 2.2 Fungsi pin-pin MT8870

II.3 Pendeteksi nada dering

  Rangkaian pendeteksi nada dering berfungsi untuk memantau tegangan bolak-balik di saluran telepon. Rangkaian ini dihubungkan langsung ke saluran telepon lewat kapasitor (C ) yang berfungsi sebagai filter untuk menahan

  7

  tegangan searah dan hanya meneruskan sinyal dering saja. Rangkaian pendeteksi nada dering dibentuk dari diode bridge, dioda zener 12 Volt dan optokopler seperti terlihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Rangkaian pendeteksi nada dering

  Untuk menentukan nilai hambatan (R) minimum yang dibutuhkan pada rangkaian, dapat menggunakan rumus dari persamaan 2.4.

  V =

  DC Z D R

  V V + + V ...................................................................2.4

  dimana:

  V = I ⋅ R R

  maka:

  V = + +

  V V I ⋅ R DC Z D

  V V

  V − − DC Z D R

  =

  I

II.3.1 Penyearah Satu Gelombang Penuh

  Penyearah ini mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC, dengan menggunakan empat buah dioda penyearah, seperti ditunjukkan pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Rangkaian penyearah satu gelombang penuh

  Dioda ini disusun pada setiap setengah gelombang keluaran yang berbeda dan akan bekerja masing-masing dua buah dioda secara berderet. Pada saat titik A positif, titik B negatif sehingga dioda D1 dan D3 bekerja. Pada saat ini akan menghasilkan tegangan keluaran setengah gelombang yang pertama. Pada setengah gelombang berikutnya, titik A menjadi negatif dan titik B menjadi positif maka dioda yang akan bekerja adalah D2 dan D4 yang akan menghasilkan putaran pada beban untuk setengah gelombang kedua. Gelombang tegangan keluaran diperlihatkan pada gambar 2.6.

Gambar 2.6 Gelombang keluaran penyearah gelombang penuh Tegangan DC yang dihasilkan, ditunjukkan pada persamaan 2.5 dan 2.6.

  V = V − 1,4 V …………………………………………...2.5

P(OUT) P(IN)

  2 V P V = …………………………………………...2.6 DC

  π

II.4 Pengangkat gagang telepon

  Saluran telepon hanya terdri dari dua utas kabel, meskipun demikian pada saluran ini disalurkan suara pembicaraan secara dua arah, yaitu nada dering dan juga sumber tegangan searah yang dikirim oleh kantor telepon agar pesawat telepon bisa bekerja. Rangkaian pengangkat gagang telepon di kendalikan AT89C51 lewat P1.7, seperti terlihat pada gambar 2.7.

Gambar 2.7 Rangkaian pengangkat gagang telepon

  Rangkaian pengangkat gagang telepon ini dibentuk dari relay SPST, dioda dan transistor.

  Transistor pada rangkaian penggerak relay gambar 2.7 berfungsi sebagai saklar, transistor “on” apabila memasuki daerah jenuh. Agar transistor dapat memasuki daerah jenuh maka besarnya hambatan basis dapat dihitung menggunakan persamaan 2.7.

  V −

  V BB BE R = ...............................................................................2.7

  B

  I B Jika diketahui besarnya hambatan relay (R C ) yang digunakan, maka V CC I = ...............................................................................2.8 C sat

  ( ) R C

  Setelah diketahui besarnya nilai arus basis dan kolektor pada daerah saturasi, maka besar penguatannya ( β) dapat diketahui dengan rumus pada persamaan 2.9.

  I C ...........................................................................................2.9

  β =

  I B

II.4.1 Transistor sebagai saklar (switch)

  Memanfaatkan transistor sebagai saklar (switch) adalah cara termudah untuk menggunakan transistor. Yaitu dengan mengoperasikan transistor pada titik sumbat (cut off) untuk saklar terbuka dan pada titik jenuh (saturasi) untuk saklar tertutup (close switch), tetapi tidak pada daerah aktif. Untuk mengetahui operasi transistor ini, perhatikan gambar 2.8 (a) dan 2.8 (b).

Gambar 2.8 (a) Rangkaian saklar transistor (b) Garis beban dc transistor

II.5 Mikrokontroler

  Mikrokontroler adalah suatu rangkaian terintegrasi (IC) yang bekerja untuk aplikasi pengendalian.

  Untuk mendukung fungsi pengendaliannya, maka suatu mikrokontroler memiliki bagian-bagian sebagai berikut: a. Central Processing unit (CPU).

  b.

  Read Only Memory (ROM).

  c. Random Access Memory (RAM).

  d.

  Pewaktu atau pencacah. Keunggulan dari mikrokontroler AT89C51 adalah:

  a. Kompatibel dengan semua produk MCS-51 b.

  Kapasitas memori internal 4 kB (EEROM)

  c. 128 x 8 bit RAM internal d.

32 I/O Line yang dapat diprogram e.

  2 buah 16 bit pewaktu/pencacah

f. 6 sumber interupsi

II.5.1 Konfigurasi Pin

  Gambar susunan pin-pin dari mikrokontroler AT89C51 ditunjukkan pada gambar 2.9.

Gambar 2.9 Susunan pin AT89C51

  Konfigurasi pin AT89C51 terdiri atas: 1.

  Port 0, port I/O dan bus alamat rendah (AD0…AD7)

  2. Port 1, port I/O 3. port 2, port I/O dan bus alamat tinggi (A8…A15)

  4. Port 3, port I/O dan sinyal kendali

  5. ALE/PROG, enable alamat byte rendah bila digunakan EPROM diluar, tetapi bila digunakan EPROM internal maka kaki ini berfungsi untuk menerima pulsa program selama proses pemrograman.

  6. PSEN, sinyal keluaran yang mengaktifkan EPROM luar

  7. EA/Vpp, HIGH, mikrokontroler menjalankan perintah dari EPROM internal. LOW, mikrokontroler menjalankan perintah EPROM eksternal.

  8. XTAL1, input ke penguat osilator 9.

  XTAL2, output dari penguat osilator

II.5.2 Organisasi Memori

  Semua produk mikrokontroler AT89C51 dari Atmel memiliki ruang tersebut membolehkan memori data diakses dengan alamat 8 bit, sehingga dapat dengan cepat dan mudah disimpan dan dimanipulasi oleh CPU 8 bit. Namun demikian, alamat memori data 16 bit bisa juga dihasilkan melalui register DPTR.

  Memori program hanya bisa dibaca saja. Terdapat memori program yang bisa diakses langsung hingga 64 Kbyte. Sedangkan strobe (tanda) untuk mengakses program memori eksternal melalui sinyal Program Strobe Enable.

  Memori data menempati suatu ruang alamat yang terpisah dari memori program. Memori eksternal dapat diakses secara langsung hingga 64 Kbyte dalam ruang memori data eksternal. CPU akan memberikan sinyal baca dan tulis, RD dan WR.

  II.5.2.1 Memori Program

  Memori program adalah memori yang digunakan untuk menyimpan program aktual mikrokontroler. Panjang memori maksimal mencapai 64 Kbyte dengan memori internal sebesar 4 Kbyte. Dimungkinkan untuk memiliki 4 Kbyte memori dalam chip dan 64 Kbyte diluar chip.

  II.5.2.2 Memori Data

  AT89C51 memiliki memori data internal sebanyak 128 byte. Memori internal dari AT89C51 terbagi dua yaitu: internal RAM dan Special Function

  Register (SFR). Peta memori internal AT89C51 dapat dilihat pada gambar 2.10.

Gambar 2.10 Peta Memori Internal AT89C51

  Keunggulan dari AT89C51 adalah IC ini memiliki prosesor yang mampu bekerja dalam bit (Boolean Processor) sehingga memungkinkan pemrogram memanipulasi data baik dalam bit maupun byte dan juga melalui register khusus (Special Function Register/SFR).

  II.5.3 Register

  II.5.3.1 Register A dan B

  Register A atau akumulator merupakan register umum untuk mengakumulasikan hasil dan instruksi-intruksi. Akumulator memiliki lebar 8 bit dan register yang sering dipakai. Register B merupakan register penampung 8 bit tapi terbatas hanya untuk intruksi perkalian (MUL) dan perintah pembagian (DIV).

  II.5.3.2 Register R

  AT89C51 memiliki 8 buah register R (R0…R7) yang tersimpan dalam 4 buah bank. Jadi total ada 32 buah register R. Penggunaan register R pada bank yang mana diatur oleh register PSW.

  II.5.3.3 DPTR, PC dan SP

  DPTR (Data Pointer) merupakan register 16 bit untuk menyimpan alamat pointer. DPTR digunakan untuk perintah-perintah pengaksesan memori eksternal yang mempunyai lebar alamat 16 bit.

  PC (Program Counter) adalah register 2 byte yang memberitahukan dimana instruksi selanjutnya akan dilaksanakan. Regiter PC tidak dapat diubah nilainya secara langsung dengan perintah MOV. Nilai PC akan berubah oleh perintah-perintah yang berhubungan dengan lompatan.

  SP (Stack Pointer) merupakan register 8 bit yang akan menunjukkan dimana harga berikutnya yang akan diambil dari stack. Jika suatu nilai dimasukkan dalam stack, 89C51 pertama-tama akan menambah nilai nilai SP kemudian menyimpan nilai tersebut pada alamat memori yang bersesuaian.

  Kemudian jika suatu harga diambil dari stack, maka 89C51 akan mengambil harga dari stack dan kemudian mengurangi nilai SP.

  II.5.4 Mode Pengalamatan

  II.5.4.1 Pengalamatan segera

  Pengalamatan segera adalah pengalamatan dengan memberikan nilai/konstanta yang akan disimpan kedalam memori secara langsung. Contoh: mov a,#20h.

  II.5.4.2 Pengalamatan langsung

  Pengalamatan langsung merupakan pengalamatan untuk menunjuk data yang berada di suatu lokasi memori dengan cara menyebut lokasi (alamat) memori tempat data tersebut berada. Contoh: mov a,30h.

  II.5.4.3 Pengalamatan tak langsung

  Pengalamatan tidak langsung digunakan untuk mengakses 128 byte RAM internal. Pengalamatan ini memanfaatkan register-register penunjuk seperti r0-r7 dan dptr serta menggunakan simbol @ untuk menunjuk isi dari alamat lokasi memori yang ditunjukkan oleh suatu register penunjuk. Contoh: mov a,@r0.

  II.5.4.4 Pengalamatan register

  Instruksi ini menjadikan register r0-r7 dapat digunakan sebagai tempat penyimpan data. Data-data yang disebut dalam pembahasan tersebut semuanya berada di dalam memori data. Contoh: mov a,r5.

  II.5.4.5 Pengalamatan kode tak langsung

  Untuk keperluan tersebut, MCS51 mempunyai cara penyebutan data dalam memori program yang dilakukan secara tidak langsung. Contoh: movc a,@a+dptr.

  Instruksi movc digunakan untuk memori program.

  II.5.5 Pewaktu

  Mikrokontroler AT89C51 mempunyai dua buah pewaktu 16 bit, masing- masing timer 0 dan timer 1. kedua pewaktu ini dapat difungsikan sebagai pewaktu, pencacah dan sebagai pembangkit boundrate untuk komunikasi serial.

  Konfigurasi kedua pewaktu ini digunakan register kendali TMOD dan TCON. Register kendali TCON merupakan register yang dapat diakses per bit yang digunakan untuk menraktifkan dan mematikan pewaktu, menentukan jenis interupsi eksternal pewaktu dan untuk menandakan adanya overflow flag. Kedua register ini digunakan untuk menentukan mode operasi dari timer 0 dan timer 1. kedua register TCON dan TMOD dapat dilihat pada tabel 2.3 dan 2.4.

Tabel 2.3 Register kontrol TCON

  Nama Bit Fungsi TF1 TCON.7 Timer 1 overflow flag TR1 TCON.6 Mengaktifkan timer TF0 TCON.5 Timer 0 overflow flag TR0 TCON.4 Mengaktifkan timer

  1 Lanjutan tabel 2.3 Register control TCON

  IE1 TCON.3 Interupsi

  GATE, jika di set, pewaktuhanya akan bekerja jika INT1 (P3.3) berlogika 1. Jika bit ini dinolkan, pewaktu hanya akan bekerja jika TR1 =1.

  2 Pewaktu auto reload 8 bit (pengisian otomatis) 1 1 3 Pewaktu terbagi

  1

  1

  M1 M0 Mode Operasi Pewaktu 13 bit

Tabel 2.5 Kombinasi mode operasi timer 0 dan 1

  C/T, Pemilih fungsi pewaktu/pencacah (1 = pencacah). Untuk kombinasi mode operasi timer 0 dan 1 dapat dilihat pada tabel 2.5.

  TIMER 1 TIMER 0 GATE C/T M1 M0 C/T C/T M1 M0

  1

Tabel 2.4 Register kontrol TMOD

  IT0 TCON.0 Tipe interupsi 0 bit kendali

  IE0 TCON.1 Interupsi edge flag eksternal

  IT1 TCON.2 Tipe interupsi 1 bit kendali

  eksternal

  edge flag

1 Pewaktu/pencacah 16 bit

II.5.6 Interupsi

  Interupsi adalah suatu kejadian yang akan menghentikan sementara jalannya program yang sedang berjalan untuk menjalankan suatu subrutin interupsi tertentu. Setelah selesai dikerjakan maka program yang dihentikan tadi akan dilanjutkan lagi secara normal.

  Setiap interupsi memiliki alamat vektor pelayanan interupsi yang tetap seperti diperlihatkan pada tabel 2.6. Setelah layanan interupsi pada alamat vektor tertentu selesai dikerjakan, untuk kembali ke program semula digunakan program RETI.

Tabel 2.6 Alamat vektor pelayanan interupsi

  Interupsi Flag Alamat Vektor Eksternal 0

IE0 0003H

  Timer 0 TF0 000BH Eksternal 1