RANCANG BANGUN PENGENDALI TIRAI VERTICAL BLIND DENGAN MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO (RF) (SUB BAHASAN: TRANSMITTER) - POLSRI REPOSITORY
RANCANG BANGUN PENGENDALI TIRAI VERTICAL BLIND DENGAN
MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO (RF)
(SUB BAHASAN: TRANSMITTER)
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III
Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh :
NINDYA ATMADERA
0613 3033 0280
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2016
LEMBAR PENGESAHAAN RANCANG BANGUN PENGENDALI TIRAI VERTICAL BLIND DENGAN MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO (RF) Disusun Oleh : NINDYA ATMADERA 0613 3033 0280 Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Ciksadan, S.T., M.Kom. Hj. Adewasti, S.T., M.Kom. NIP. 196809071993031003 NIP. 197201142001122001 Mengetahui, Ketua Jurusan Ketua Program Studi
Yudi Wijanarko, S.T., M.T. Ciksadan, S.T., M.Kom.
NIP. 196705111992031003 NIP. 196809071993031003MOTTO : Orang-orang hebat di bidang apapun bukan baru bekerja karena
mereka terinspirasi, namun mereka menjadi terinspirasi karena mereka lebih suka bekerja. Mereka tidak menyia-nyiakan waktu untuk mengunggu inspirasi. ~ Ernest Newman. Kita berdoa kalau kesusahan dan membutuhkan sesuatu,
mestinya kita juga berdoa dalam kegembiraan besar dan saat rezeki melimpah. ~ Kahlil Gibran.
Kupersembahkan untuk:
Kedua orang tuaku yang tercinta
Saudara-saudariku
Sahabat dan teman-temanku
Almamaterku
ABSTRAK
RANCANG BANGUN PENGENDALI TIRAI VERTICAL BLIND DENGAN
MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO (RF)
(SUB BAHASAN: TRANSMITTER)
(2016 : xiv + 68 halaman + 23 lampiran + 35 gambar + 15 tabel)
NINDYA ATMADERA 0613 3033 0280 TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
Perkembangan teknologi yang pesat membuat segala sesuatu dapat dikerjakan dengan mudah. Pemanfaatan dari teknologi tersebut sangat membantu manusia dalam melakukan aktifitas karena dapat menghemat waktu dan tenaga. Contoh pemanfaatan dari kemajuan teknologi ini adalah berupa sistem kontrol atau kendali jarak jauh. Kendali jarak jauh ini dapat diaplikasikan dalam kegiatan sehari-hari seperti membuka dan menutup tirai. Pencahayaan yang baik sangat penting bagi lingkungan di dalam rumah karena dapat menambah kenyamanan dan kemudahan dalam melakukan kegiatan-kegiatan di dalam rumah. Cara mengatur masuknya sinar matahari ke suatu ruangan yaitu dengan menutup tirai yang terpasang di jendela agar cahaya matahari dapat masuk ke dalam ruangan sesuai dengan keinginan kita. Untuk menutup dan membuka tirai masih dilakukan dengan cara manual yaitu ditarik dengan tali atau bahkan langsung ditarik tirainya. Melihat keadaan tersebut, penulis ingin melakukan kreasi dan inovasi dalam mengontrol tirai jenis vertical blind. Pengendali tirai vertical blind ini bekerja otomatis dengan menggunakan remote kontrol RF yang menggunakan gelombang radio. Melalui tegangan input sebesar 220 V dan diturunkan menjadi
12 V untuk motor servo dan 5 V untuk komponen-komponen dalam rangkaian tersebut dimana digunakan mikrokontroller ATMEGA328 untuk pemrogramannya. Kata Kunci: Pengendali Tirai, Vertical Blind, Motor Servo, Remote Kontrol RF, ATMega328
ABSTRACT
DESIGN OF VERTICAL BLIND CURTAIN CONTROLLER USING RADIO
WAVES (RF)
(SUB DISCUSSION: TRANSMITTER
)
(2016 : xvi + 68 pages + 23 pages appendix + 35 figures + 15 tables)
NINDYA ATMADERA 0613 3033 0280
ELECTRO DEPT. PROGRAM STUDY OF TELECOMMUNICATION ENGINEERING STATE POLYTECHNIC OF SRIWIJAYA Rapid technological developments makes everything feasible. Utilization
of these technologies greatly assist humans in performing the activity because it
can save time and effort. Examples of the use of these technological advances are
in the form of a control system or remote control. The remote control can be
applied in everyday activities such as opening and closing the curtains. Good
lighting is very important for the environment in the home because it can add
comfort and convenience in conducting the activities in the house. The light can
come from light or from sun exposure. We can regulate the entry of sunlight into a
room with close the curtains that installed in the window so that sunlight can get
into the room to our liking. To close and open the curtains still done manually
pulled by a rope or even directly drawn curtain. Given the circumstances, the
author wants to creations and innovations in controlling the type of vertical
blinds. Vertical blind curtain controller works automatically by using RF remote
control that uses radio waves. Through the input voltage is 220 V and lowered to
12 V for servo motors and 5 V for the components of the circuit which is used for programming the microcontroller ATmega328.
Keywords: Curtain Controller, Vertical Blind, Motor Servo, RF Remote Control,
ATMega328KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini, dengan
“RANCANG BANGUN PENGENDALI TIRAI VERTICAL BLIND
DENGAN MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO (RF) (SUB
BAHASAN: TRANSMITTER)”
Adapun tujuan dari Laporan Akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III (tiga) di Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.
Dalam penyusunan laporan ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak berupa bimbingan, petunjuk, keterangan, dan data, baik yang diberikan secara tertulis maupun lisan.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada:
1. Bapak Ciksadan, S.T., M.Kom. selaku Pembimbing I 2.
Ibu Hj. Adewasti, S.T., M.Kom. selaku Pembimbing II Penulis juga mengucapkan terima kasih atas bantuan dan kesempatan yang telah diberikan sehingga dapat menyelesaikan Studi di Politeknik Negeri
Sriwijaya, kepada: 1.
Bapak DR. Dipl. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
3. Bapak Herman Yani, S.T., M.Eng. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
4. Bapak Ciksadan, S.T., M.Kom. selaku Ketua Program Studi Jurusan Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. Kedua orang tuaku yang selalu mendukungku dan mendoakan kelancaran kegiatanku sehari-hari.
6. Kepada saudara-saudariku yang sudah membantu dan mendoakanku.
7. Seluruh teman-teman 6TB yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang banyak membantu dan memberi support sehingga laporan ini dapat selesai dengan baik.
8. Teman-teman di Jurusan Teknik Elektro Program Studi Telekomunikasi 9.
Rekan-rekan se-almamater.
Tiada lain harapan penulis semoga Allah SWT membalas segala niat baik pada semua pihak yang disebut di atas. Penulis menyadari bahwa laporan akhir ini masih banyak jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan oleh penulis demi kebaikan dan kesempurnaan laporan di masa yang akan datang.
Demikianlah yang dapat penulis sampaikan, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi seluruh pembaca.
Palembang, Agustus 2016 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
MOTTO .......................................................................................................... iii
ABSTRAK ...................................................................................................... iv
KATA PENGANTAR .................................................................................... vi
DAFTAR ISI ................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xiv
BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................1 1.1 Latar Belakang .................................................................................
1 1.2 Perumusan Masalah .........................................................................
2 1.3 Pembatasan Masalah........................................................................
2 1.4 Tujuan ..............................................................................................
2 1.5 Manfaat ............................................................................................
2 1.6 Metode Penulisan ............................................................................
3 1.6.1 Metode Studi Pustaka ..........................................................
3 1.6.2 Metode Eksperimen .............................................................
3 1.6.3 Metode Observasi ................................................................
3 1.6.4 Metode Wawancara .............................................................
3 1.7 Sistematika Penulisan ......................................................................
4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................
5 2.1 Sensor RF (Radio Frekuensi) ..........................................................
5 2.1.1 IC PT2262 Sebagai RF Transmitter ....................................
7 2.1.2 IC PT2272 Sebagai RF Receiver .........................................
12 2.2 Mikrokontroler ................................................................................
16
2.2.1 Pengertian ............................................................................
16 2.2.2 Macam-Macam Mikrokontroler ..........................................
17 2.2.3 Mikrokontroler ATMega 328 ..............................................
17 2.3 Arduino Uno ....................................................................................
23 2.3.2 Deskripsi Arduino Uno ATMega 328 .................................
24 2.3.3 Input dan Output Arduino Uno ............................................
25 2.4 Relay .............................................................................................
26 2.5 Motor Servo .....................................................................................
27 2.5.1 Pengertian ............................................................................
27 2.5.2 Macam-Macam Motor Servo ...............................................
27 2.5.3 Contoh Motor Servo ............................................................
28 2.6 Sistem Komunikasi Radio Frekuensi (RF) ......................................
29 2.6.1 Pengertian ............................................................................
29 2.6.2 Antena ..................................................................................
33 2.6.3 Gelombang RF .....................................................................
36 BAB III RANCANG BANGUN PERALATAN ........................................
38 3.1 Tujuan Perancangan ........................................................................
38 3.2 Blok Diagram ..................................................................................
38 3.2.1 Pemancar ..............................................................................
39 3.2.2 Penerima ..............................................................................
40 3.3 Perancangan Alat .............................................................................
41 3.3.1 Perancangan Hardware .......................................................
41 3.3.2 Perancangan Software ..........................................................
45 3.4 Prinsip Kerja Alat ............................................................................
46 3.5 Langkah-Langkah Pembuatan Alat .................................................
47 3.5.1 Proses Pembuatan dan Pencetakan PCB ..............................
47 3.5.2 Perancangan Mekanik ..........................................................
49 3.5.3 Daftar Komponen ................................................................
52
BAB IV PEMBAHASAN .............................................................................
53 4.1 Tujuan Pengukuran Alat ..................................................................
53 4.2 Rangkaian Pengujian .......................................................................
53 4.3 Peralatan Pengukuran ......................................................................
53 4.5 Titik Uji Pengukuran Rangkaian Transmitter .................................
54 4.6 Data Hasil Pengukuran Transmitter ................................................
57 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................
67 5.1 Kesimpulan ......................................................................................
67 5.2 Saran .............................................................................................
68 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Deskripsi IC PT2262 .....................................................................9 Tabel 2.2 Deskripsi IC PT2272 .....................................................................
14 Tabel 2.4 Konfigurasi Port B ........................................................................
21 Tabel 2.5 Konfigurasi Port C ........................................................................
22 Tabel 2.6 Konfigurasi Port D ........................................................................
22 Tabel 2.7 Daftar Band Frekuensi Pada Gelombang Radio ...........................
37 Tabel 3.1 Daftar Komponen ..........................................................................
52 Tabel 4.1 Tombol Ruang 1 Buka Ditekan .....................................................
57 Tabel 4.2 Tombol Ruang 1 Tutup Ditekan ...................................................
58 Tabel 4.3 Tombol Ruang 2 Buka Ditekan .....................................................
59 Tabel 4.4 Tombol Ruang 2 Tutup Ditekan ...................................................
61 Tabel 4.5 Bentuk Sinyal Pada Pin 14 sampai Pin 18 ....................................
62 Tabel 4.6 Pengukuran Tegangan Pada Pin 10 sampai Pin 13 IC PT2262 ....
65 Tabel 4.7 Pengukuran Tegangan Pada Rangkaian ........................................
66
DAFTAR GAMBAR
21 Gambar 2.16 Board Arduino ATMega328 ..................................................
45 Gambar 3.6 Tirai Vertical Blind ................................................................
44 Gambar 3.5 Flowchart Program ................................................................
43 Gambar 3.4 Rangkaian Transmitter dengan IC PT2272 ...........................
40 Gambar 3.3 Rancangan Rangkaian Lengkap Pengendali Tirai Vertical Blind dengan Menggunakan Gelombang Radio ....................
39 Gambar 3.2 Blok Diagram Receiver RF ....................................................
33 Gambar 3.1 Blok Diagram Transmitter RF ...............................................
32 Gambar 2.22 Bentuk Gelombang Saat B=4/T .............................................
31 Gambar 2.21 Bentuk Gelombang Sinyal BASK ..........................................
30 Gambar 2.20 Sinyal ASK pada Receiver IC PT2272 ..................................
29 Gambar 2.19 Sinyal ASK pada Transmitter ................................................
28 Gambar 2.18 Sistem Komunikasi Radio Frekuensi (RF) ............................
23 Gambar 2.17 Motor Servo ...........................................................................
19 Gambar 2.15 Konfigurasi Pin ATMega328 .................................................
Gambar 2.1
16 Gambar 2.14 Architecture ATMega 328 .....................................................
15 Gambar 2.13 Decoder Timing pada Receiver ..............................................
14 Gambar 2.12 Blok Diagram Decoder IC PT2272........................................
13 Gambar 2.11 IC PT2272 ..............................................................................
13 Gambar 2.10 Rangkaian IC PT2272 ............................................................
12 Gambar 2.9 Skema Receiver pada Sensor RF PT2272 ..............................
11 Gambar 2.8 Transmission Timing pada Transmitter .................................
11 Gambar 2.7 Osilator R315A ......................................................................
10 Gambar 2.6 Osilator Internal pada IC PT2262 ..........................................
8 Gambar 2.5 Blok Diagram Encoder IC PT2262 ........................................
7 Gambar 2.4 IC PT2262 ..............................................................................
6 Gambar 2.2 Blok Diagram Aplikasi RF.....................................................
Transmitter dan Receiver pada Sensor RF .............................
49
Gambar 3.7 Transmitter Bagian Luar (Atas) dan Dalam (Bawah) ............49 Gambar 3.8 Alat Pengendali Tirai Vertical Blind Bagian Luar (Kiri) dan Dalam (Kanan) ................................................................
50 Gambar 3.9 Rangkaian LCD dan Rangkaian Arduino UNO .....................
50 Gambar 3.11 Motor Servo ...........................................................................
51 Gambar 4.1 Rangkaian Transmitter RF Menggunakan IC PT2262 ..........
55 Gambar 4.2 Gambar Titik Uji Pengukuran ................................................
56