aplikasi sensor radio frekuensi (rf)news.palcomtech.com/wp-content/uploads/2015/06/... · dengan...

JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)

VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

106

APLIKASI SENSOR RADIO FREKUENSI (RF)

Yurni OktarinaPola Risma

Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang

Abstract

Often we are troubled by the loss of objects such as house keys, car keys, mobile phonesare no exception and also the remote control because we forget that putting these objects.Moreover, if the objects are small enough tobe lost and there is a possibility if tuckedamong other things. To detect the presence of the object in which it is designed key findertool using a wireless communication system. This wireless key finder tool uses radio-frequency sensors. The working principle of this wireless key finder tool is to utilize thewireless on-off system. Wireless key finder tool using three switches are located on thetransmitter switch A, switch Bands witch C, and has three receivers are receivers A,receiver B, and C. The receiver signal from the transmitter that has been enabled will beaccepted by the receiver with a binary code (bit stream) emitted by the transmitter. Soeach receiver has its own stream of bits that can only be detected by an appropriatereceiver. In this tool is added as an indicator buzzer sounds so that we can easily andquickly find out the where about of the missing key to the distance between the transmitterand Receiver Range Up To5 Meters.

Key Word: Key Finder, Wireless, Transmitter, Receiver, Buzzer, Bit Stream

PENDAHULUAN

Setiap manusia memiliki benda-benda tertentu yang sangat penting dan berharga bagidirinya. Dengan keterbatasan daya ingat pada otak manusia, sehingga seringkali dihadapkan padapersoalan lupa meletakkan benda-benda tersebut khususnya yang berukuran kecil seperti kunciyang bisa terselip ditumpukan-tumpukan baju atau buku. Untuk mengatasi persoalan tersebutdirancanglah sebuah alat pencari kunci wirelessyang menggunakan sensor Radio Frekuensi (RF)yang terdiri dari dua bagian, yaitu transmitter dan receiver.

LANDASAN TEORISensor RF (Radio Frequency)

RF (Radio Frekuensi) adalah sebuah perangkat yang mampu menerima frekuensi radiodalam kisaran tertentu. RF digunakan dalam beragam teknologi komunikasi nirkabel untukinformasi dan transfer data. Pemancar RF(Transmitter) dan penerima RF (Receiver) digabungkanbersama-sama dalam satu sirkuit yang sering disebut sebagai transceiver. Sebuah penerima RF


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

107

(Transmitter) menerima sinyal dari pemancar, yang mana untuk mendapatkan sinyal yang sangatjelas tergantung pada rasio sinyal/noise. Rasio sinyal/noise didapat dari angka yang diberikandengan membagi jumlah ukuran dari intensitas sinyal dengan jumlah ukuran intensitas kebisingan.Untuk mengirim suatu sinyal dari pemancar RF ke penerima RF jarak jauh, amplifikasi sinyalharus sama besar yang didapatkan dari pengkontrolan rasio sinyal/noise. (Sumber :http://www.rfreceiver.net/). Pada pemancar RF terdapat IC PT2262 yang digunakan sebagaipemancar sinyal. Di dalam IC PT2262 terdapat rangkaian encoder yang berfungsi untukmengubah sinyal seperti data atau bitstream ke dalam bentuk yang dapat diterima untuk transmisidata atau penyimpanan data yang kemudian transmisi data tersebut akan diterima oleh penerimaRF. Pada penerima RF terdapat IC PT2272 sebagai penerima sinyal. Di dalam IC PT2272 jugaterdapat rangkaian decoder yang berfungsi untuk mengembalikan proses encoding atau menerimainformasi dan data dari transmisi (Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Penyandi).

IC PT2262 Sebagai RF Transmitter

IC PT2262 adalah encoder remote control yang bekerja berpasangan dengan IC PT2272(remote control decoder) digunakan untuk mengirimkan sinyal tanpa kabel kepada receiver dandikembangkan dengan teknologi CMOS. IC PT2262 menyandikan pin-pin data dan alamat tujuandalam bentuk serial coded waveform yang cocok digunakan untuk modulasi RF (radio frequency).Pasangan/komplemen dari IC PT2262 adalah IC PT2272 Remote Control Decoder yang berfungsisebagai pengurai sandi (decoder) signal yang disandikan oleh IC PT2262 (sumber :http://www.indo-ware.com/produk-2873-pt2262-.html).

Gambar 1. Skema Transmitter pada Sensor RF PT2262(sumber : http://www.electrodragon.com)

Dalam IC PT2262 terdapat rangkaian encoder yang berfungsi untuk mengubah sinyal seperti dataatau bitstream ke dalam bentuk yang dapat diterima untuk transmisi data atau penyimpanan datayang kemudian transmisi data tersebut akan diterima oleh penerima (receiver) RF. Adapun blokdiagram encoder pada IC PT2262 dapat dilihat pada gambar 2.


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

108

Gambar 2.Blok Diagram Encoder IC PT2262(sumber : http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems/)

Gambar 2 menjelaskan tentang prinsip kerja transmitter agar tidak adanya kesalahan dalampemilihan alamat. Pada transmitter digunakan alamat data AD9, AD10, dan AD11. Alamattersebut berfungsi untuk menempatkan sinyal yang diberikan pada masing-masing switch yangditerima oleh IC PT2262 secara pararel. Sinyal yang ditempatkan pada masing-masing alamatnyakemudian masuk ke dalam rangkaian gerbang trannsmit dan dilakukan pendeteksian bilanganbiner yang masuk, selanjutnya data dipilih sesuai dengan data yang dimasukkan ke dalam ICPT2262 sehingga data keluaran dengan data yang dimasukkan dan juga pada gambar 2 terdapatosilator yang berfungsi untuk membangkitkan sinyal masukan pada rangkaian gerbangtransmitter.(sumber : http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems/)

Transmitter RF memiliki 3 switch A,B, dan C yang digunakan sebagai remote pengendalisuara buzzer. Transmitter RF juga menggunakan ASK yang mempunyai frekuensi sebesar 315MHZ. Untuk lebih jelas mengenai rangkaian transmitter RF dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 3. Rangkaian Transmitter RF PT2262(Sumber : http://www.circuitstoday.com/remote-control-circuit-through-rf-without-

microcontroller)


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

109

Waktu Transmisi

Gambar 4. Transmission Timing pada Transmitter(sumber : http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems/)

Receiver IC PT2272

IC PT2272 adalah decoder Remote control yang bekerja berpasangan dengan IC PT2262(remote control encoder) digunakan untuk menerima sinyal dari transmiter dan mengkontrolosilator internal serta lebar pulsa modulasi amplitudo dengan sinyal yang diterima(sumber : http://www.vcc2gnd.com/)

Sebuah penerima (receiver) RF menggunakan beberapa komponen pendukung untukmenerima sinyal yang dikirimkan pemancar RF salah satunya yaitu antena. Antena biasanyadigunakan untuk menerima sinyal radio frekuensi yang harus diubah menjadi osilasi listrik dankemudian diperkuat. Peralatan deteksi juga digunakan untuk demodulasi dan dalam kasuspenerima radio frekuensi (sumber : http://www.indo-ware.com/produk-2873-pt2272-.html).

Di dalam IC PT2272 terdapat rangkaian decoder yang berfungsi untuk mengembalikanproses encoding atau menerima informasi dan data dari transmisi (Sumber :http://id.wikipedia.org/wiki/Penyandi).Adapun blok diagram decoder IC PT2272 dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Blok Diagram Decoder IC PT2272(sumber : http://electrosome.com/ht12d-decoder-ic-remote-control-systems/)

Prinsip Kerja ReceiverUntuk lebih jelas mengenai rangkaian RF receiver dapat dilihat pada gambar 6


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

110

Gambar 6. Rangkaian receiver RF PT2272(Sumber : http://www.circuitstoday.com/remote-control-circuit-through-rf-without-

microcontroller)

Amplitude Shift Keying (ASK)

Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitudoadalah suatu metoda modulasi dengan mengubah-ubah amplitudo. Dalam proses modulasi inikemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya sinyalinformasi digital. Keuntungan yang diperoleh dari metode ini adalah bit per baud (kecepatandigital) lebih besar. Sedangkan kesulitannya adalah dalam menentukan level acuan yangdimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan melalui saluran transmisi jarak jauh selaludipengaruhi oleh redaman dan distorsi lainnya.

Gambar 7. Sinyal ASK pada Transmitter IC PT2262(Sumber : http://www.mathworks.com/)


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

111

Gambar 8. Sinyal ASK pada Receiver IC PT2272(sumber : Http://ironbark.xtelco.com.au/subjects/DC/lectures/7/)

Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaranlistrik menjadi getaran suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karenapenggunaannya cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akanmengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yang di keluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 KHz. Padadasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri darikumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehinggamenjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari araharus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakankumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetaryang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telahselesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

(a) (b)

Gambar 9. (a). Simbol buzzer, (b). Bentuk Buzzer(Sumber : elib.unikom.ac.id/download.php?id=22777)

METODE PENELITIAN

Tujuan Perancangan

Perencanaan merupakan suatu tahap yang sangat penting dalam pembuatan suatu alat,karena dengan merencanakan komponen yang digunakan maka alat yang akan dibuat dapatbekerja sesuai dengan apa yang diharapkan. Sedangkan petunjuk mengenai spesifikasi komponenmerupakan petunjuk yang sangat penting dalam tahap pembuatan alat.


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

112

Blok Diagram Rangkaian

Gambar 10. Blok Diagram Transmitter

Gambar 11. Blok Diagram ReceiverSkema RangkaianRangkaian Transmitter Pada Pencari Kunci Wireless

Gambar 12.Skema Rangkaian Transmitter RF PT2262


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

113

Rangkaian Receiver Pada Pencari Kunci Wireless

Gambar 13. Skema Rangkaian Receiver RF PT2272Flowchart

Gambar 14. Flowchart rangkaianPrinsip Kerja Rangkaian

Alat Pencari Kunci Wireless ini terdiri dari bagian transmitter dan receiver yang bekerjadengan sistem on-off, pada bagian transmitter mempunyai 3 switch yaitu switch A, B dan C. danpada bagian receiver memiliki 3 receiver aktif yang diletakkan pada masing-masing kunci (terdiridari 3 kunci). Saat switch A pada transmitter diaktifkan maka buzzer receiver A berbunyisehingga diketahui keberadaan kunci yang hilang tersebut, demikian juga pada switch B atau Cdiaktifkan maka buzzer receiver B atau C berbunyi. Proses komunikasi antara transmitter danreceiver ini menggunakan amplitude Shift Keying (ASK), yang memiliki prinsip kerja sesuaidengan prinsip kerja switch. Pada saat switch diaktifkan maka sinyal ASK dari antenna transmitdipancarkan dan diterima oleh antenna pada receiver. Masing-masing switch pada transmit


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

114

memiliki bitstream yang berbeda sehingga data yang terkirim oleh transmit akan diterima olehmasing-masing receiver (3 receiver).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran alatPengukuran dan analisa merupakan tahap terpenting dalam pembuatan suatu alat. Adapun

tujuan dari pengukuran dan analisa rangkaian adalah untuk mengetahui alat yang dibuat dapatberfungsi dengan baik dan juga data yang didapat pada pengukuran harus mendekati dengan teoritentang pengukuran alat tersebut.Data hasil pengukuran alat

Tabel 1. Titik Pengukuran Pada Rangkaian

5 Receiver Jarak Jangkauan(Meter)

Switch Encoder (V) Switch Decoder(V)

Minimal Maksimal

A B C A B C A B C A B C A B C A B C

O 9,2 O 3 1 5

N N

O 9,2 O 3 1 5

N N

O 9,2 O 3 1 5

N N

Keterangan :- Jika output encoder bernilai > 6 volt maka tegangan akan HIGH berdasarkan datasheet ic

pt2262- Jika output encoder bernilai < 6 volt maka tegangan akan LOW berdasarkan datasheet ic

pt2262- Jika output decoder bernilai > 3 volt maka tegangan akan HIGH berdasarkan datasheet ic

pt2272- Jika output decoder bernilai < 3 volt maka tegangan akan LOW berdasarkan datasheet ic

pt2272


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

115

Gambar 15. Tampilan pada osiloskop saat switch A transmitter Aktif dan SaatReceiver A Menerima Data

Gambar 16. Tampilan pada osiloskop saat switch B transmitter aktif dan saat receivermenerima data

Gambar 17. Tampilan pada osiloskop saat switch C transmitter aktif dan saat receiver Cmenerima data


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

116

Tabel 2. Hasil Pengukuran Pada Osiloskop

Analisa

Tabel 1 dapat dijelaskan bahwa dalam IC PT2272 sinyal tegangan keluaran yangdihasilkan oleh transmitter encoder sebesar 9,2 V. Tegangan yang dihasilkan transmitter inikemudian diproses untuk mengembalikkan proses encoding agar keluaran sinyal tegangankembali ke bentuk data yang dapat digunakan/ ke bentuk asalnya untuk ditransmisikan kepadareceiver. Sinyal tegangan tersebut keluar melalui pin IC 12, 11, dan 10 decoder receiver sebesar3V.

Output tegangan dari rangkaian receiver masih sangat kecil untuk mengaktifkan buzzertegangan 5 V sehingga dibutuhkan rangkaian driver buzzer sebagai penguatnya. Saat outputreceiver dalam keadaan aktif maka tegangan akan memasuki basis dari transistor yangmengakibatkan transistor sebagai saklar tertutup lalu arus akan mengalir dari kolektor ke emiteryang akan mengaktifkan buzzer. Jika switch A pada transmitter aktif, maka gantungan kunci(receiver A) akan berbunyi, begitupun juga dengan gantungan kunci B, dan C. Jarak maksimalyang dapat dijangkau oleh alat pencari kunci wireless ini yaitu 5 meter.

Tabel 2 dapat dijelaskan bahwa pada saat switch A transmitter ditekan (aktif), nilai Vinencoder masuk melalui pin 12 (Alamat Data 10/D1) yang akan memberikan Voutput pada pin 17IC PT2262 yang nantinya sinyal tegangan akan dipancarkan ke receiver melalui antena padatransmitter. Dengan kata lain, ketika switch A ditekan maka tegangan akan masuk melalui inputencoder secara pararel data, artinya semua switch mengirimkan alamat biner : 0101010101010101atau dengan tri-state (0 = jika biner 00, 1 = jika biner 11, dan F = jika biner 01). Maka input yang


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

117

masuk ke Vin encoder berupa alamat 8 bit FFFFFFFF ketika RF PT2262 aktif. Tampilanosiloskop pada saat transmitter mengirimkan data adalah FFFFFFFF1000, itu berarti bahwaswitch A dalam keadaan aktif atau berlogika 1. Dan hasil data pengiriman yang diperoleh receiveryaitu FFFFFFFF1000.

Channel 1 transmitter = 1000

Channel 2 receiver = 1000Keadaan Floating

Gambar 18. Tampilan switch A pada osiloskop

Saat switch B transmitter ditekan, nilai Vin encoder masuk melalui pin 11 (Alamat Data9/D2) yang akan memberikan Voutput pada pin 17 IC PT2262 yang nantinya sinyal teganganakan dipancarkan ke receiver melalui antena pada transmitter. Tampilan osiloskop pada saattransmitter mengirimkan data adalah FFFFFFFF1000, itu berarti bahwa switch A dalam keadaanaktif atau berlogika 1. Dan hasil data pengiriman yang diperoleh receiver yaitu FFFFFFFF1000yang artinya bahwa receiver menerima data.


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

118

Channel 1 Transmitter = 0100

Channel 2 Receiver = 0100

Gambar 19. Tampilan switch B pada osiloskopSaat switch C transmitter ditekan, nilai Vin encoder masuk melalui pin 10 (Alamat Data

8/D3) yang akan memberikan Voutput pada pin 17 IC PT2262 yang nantinya sinyal teganganakan dipancarkan ke receiver melalui antena pada transmitter. Tampilan osiloskop pada saattransmitter mengirimkan data adalah FFFFFFFF0010, itu berarti bahwa switch A dalam keadaanaktif atau berlogika 1. Hasil data pengiriman yang diperoleh receiver yaitu FFFFFFFF1000 yangartinya bahwa receiver menerima data.

Channel 1 Transmitter = 0010

Channel 2 Receiver = 0010

Gambar 20. Tampilan switch C pada osiloskop

Keluaran encoder merupakan data serial, maka pada switch A, B maupun C mempunyaialamat data yang berbeda, sehingga ketika switch A (D0) aktif pada transmitter maka akanmengaktifkan juga D0 pada receiver. Dari data hasil pengukuran menggunakan osiloskop dapatdiketahui bahwa switch A mempunyai alamat data 1000, B = 0100, dan C = 0010 yangmempunyai letak alamat sesudah FFFFFFFF. Jadi, apabila switch A pada transmitter aktif makatransmitter akan mengirimkan data FFFFFFFF1000 pada keluaran encoder. Apabila switch BAktif maka akan mengirimkan data FFFFFFFF0100. Dan Apabila switch C aktif, makatransmitter akan mengirimkan data FFFFFFFF0010. Setelah melakukan pengukuran, dapat


VOL. 5 NO. 2

MEI 2015

119

diketahui jarak jangkau pencari kunci wireless yaitu ± 5 meter, tegangan output encoder yaitu 9,2Volt, dan tegangan output decoder yaitu 3 Volt.

PENUTUP

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa Sensor RFterdiri dari dua bagian yaitu sensor RF PT 2262 yang bekerja sebagai transmitter/pengirim datapada receiver, dan sensor RF PT 2272 yang bekerja sebagai receiver. Dimana alat ini terdiri 1transmitter/remote dan 3 receiver/gantungan kunci. Jika transmitterswitch A diaktifkan atau ONmaka data yang dikirim yaitu bit FFFFFFFF1000 dan data yang diterima receiver adalah bitFFFFFFFF1000 yang kemudian mengaktifkan buzzer pada gantungan kunci A.

Jika transmitterswitch B diaktifkan atau ON maka data yang dikirim yaitu bitFFFFFFFF0100 dan data yang diterima receiver adalah bit FFFFFFFF0100 yang kemudianmengaktifkan buzzer pada gaantungan kunci B. Jika transmitterswitch C diaktifkan atau ON makadata yang dikirim yaitu bit FFFFFFFF0001 dan data yang diterima receiver adalah bitFFFFFFFF0001 yang kemudian mengaktifkan buzzer pada gantungan kunci C. Jarak maksimalyang dapat dijangkau oleh alat pencari kunci wireless ini yaitu 5 meter.

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Penyandi, diakses tanggal 3 Desember 2014

http://www.circuitstoday.com/remote-control-circuit-through-rf-without-microcontroller, diaksestanggal 5 Pebruari 2015

http://www.indo-ware.com/produk-2873-pt2262-.html, diakses tanggal 26 Januari 2015

http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems, diakses tanggal8 Nopember 2014

http://www.mathworks.com, diakses tanggal 7 Maret 2015

http://www.vcc2gnd.com, diakses tanggal 7 Maret 2015

http://ironbark.xtelco.com.au/subjectsDC/lectures7, diakses tanggal 9 Januari 2015

aplikasi sensor radio frekuensi (rf)news.palcomtech.com/wp-content/uploads/2015/06/... · dengan...

Documents