SISTEM KENDALI JARAK JAUH PINTU GERBANG OTOMATIS

Transkripsi

1 PROSIDING HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK SISTEM KENDALI JARAK JAUH PINTU GERBANG OTOMATIS A. Ejah Umraeni Salam, Rhiza S. Sadjad, Christophorus Y, Fiqha R. Faisal & Vivian Isabella Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Jl. Perintis Kemerdekaan Km.10 Tamalanrea Makassar, Telp./Fax.: /(0411) Abstrak Penelitian ini membahas tentang proses perancangan dan pembuatan sistem kendali jarak jauh pintu gerbang otomatis berbasis rangkaian logika dengan menggunakan remote control. Pada prinsipnya, sistem digunakan untuk mengendalikan pintu gerbang agar dapat membuka dan menutup secara otomatis. Hal ini bisa terjadi dengan memanfaatkan frekuensi. Gelombang radio merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi 30 khz ke atas. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antenna dalam hal ini bel rumah dan diterima oleh antena pula atau receiver dari bel rumah yang dirangkaikan dengan sistem. Pada saat bel rumah ditekan, maka LED yang berada pada receiver berfungsi. Kata Kunci: rangkaian logika, remote control, gelombang radio, integrated circuit PENDAHULUAN Perkembangan ilmu pengetahuan memicu manusia membuat teknologi yang baru dan modern. Tujuannya tidak lain adalah untuk memperoleh hidup lebih baik, lebih aman, mudah, nyaman dan sebagainya. Oleh karena itu, dibuatlah berbagai alat yang dapat bekerja secara otomatis dan memiliki ketelitian tinggi dengan bantuan rangkaian logika. Pengendalian jarak jauh dimaksudkan untuk lebih mengefisienkan waktu dan tenaga manusia. Dengan demikian, pekerjaan manusia akan menjadi lebih mudah. Ada kalanya pengendalian jarak jauh dilakukan dengan menggunakan remote control, yaitu pengendalian dengan media perantara udara memanfaatkan gelombang frekuensi. Selanjutnya, dengan memanfaatkan kemajuan teknologi dalam bidang rangkaian logic, maka remote control yang berupa bel rumah yang ada di rumah dapat digunakan untuk mengendalikan pagar terbuka dan tertutupnya pagar. Dalam penelitian ini dibuat sistem pengontrol pagar otomatis yang menggunakan remote control dan rangkaian logika sebagai pengendalinya. Perancangan Sistem Garis besar Perancangan Penelitian ini akan membangun Sistem Kendali Jarak Jauh Pintu Gerbang Otomatis. Sistem ini dibagi menjadi 3 (tiga) bagian berdasarkan fungsi dan tujuannya masing-masing, dimana dibagi menjadi Input, Pemroses, dan Output. Ketiga bagian ini terdiri dari beberapa perangkat yang mendukung dalam pelaksanaan fungsinya masingmasing. Berikut gambaran umum dari sistem ini. TE1-1

2 Sistem Kendali Jarak Jauh A. Ejah Umraeni S, Rhiza S. Sadjad, Christophorus Y, Fiqha R. F. & Vivian I. PEMROSES INPUT OUTPUT Gambar 1. Gambaran Umum Sistem Input merupakan sumber informasi/data yang diperoleh kemudian masuk ke dalam pemroses kemudian di dalam pemroses ini akan diproses informasi dari input yang hasilnya kemudian dilakukan oleh output berupa gerak motor. Jadi hasil pada output nantinya bergantung pada informasi ataupun data pada input. Komponen pendukung: a. Input : switch A, switch B, switch C, Remote bel rumah b. Proses : rangkaian logika berupa gerbang IC CMOS ( NAND, OR, EXOR, FLIP-FLOP D), IC L293D c. Output : Gerakan motor dan LED sebagai indikator gerak motor Berikut gambaran rancangan dari pintu gerbang otomatis. Gambar 2. Desain Pintu Gerbang Otomatis Terdapat 3 sensor switch, yaitu sensor A, B, dan C yang masing-masing berada pada ujung tiang pagar di sebelah kiri, tembok gerbang (pagar), dan di pagar sendiri. Ketiga sensor ini berfungsi sebagai sumber informasi/data sehingga setiap terjadi gangguan/sentuhan pada ketiga switch maka informasi dibaca dan akan diproses oleh rangkaian logika yang selanjutnya akan memerintahkan pagar untuk membuka ataupun menutup yang digerakkan oleh motor yang berada di rel. Pagar digerakkan oleh motor yang berada di bawah rel, jadi rel inilah yang bergerak sehingga pagar pun ikut bergerak. Bila pagar sedang bergerak menuju tertutup dan mendapat gangguan / interupsi switch pada C karena adanya kendaraan atau orang melintas maka informasi ketiga switch dibaca oleh kendali berupa rangkaian logic untuk diproses selanjutnya ke output untuk memerintahkan pagar segera mundur atau membuka kembali. Perancangan Rangkaian Pengendali Pagar Perangkat pengendali yang digunakan dalam sistem ini adalah perangkat yang mendukung proses pengiriman data/informasi, penerimaan data/informasi, pemrosesan rangkaian, serta perangkat yang secara langsung TE1-2

3 PROSIDING HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK menggerakkan pagar. Perangkat yang dibutuhkan adalah: a. Rangkaian logika sebagai pengendali pagar b. Rangkaian remote c. Perancangan IC L293D ke motor gearbox d. Rangkaian power supply Perancangan Prototipe dan LED Indikator Untuk memudahkan menguji rangkaian, maka dibuat prototype-nya, sehingga dengan mudah dapat diamati. Adapun komponen pendukung prototype, yaitu: Kayu, Jalur rel dan roda, Belt karet. Pada pembuatan prototype pagar otomatis ini ditambahkan LED sebagai indikator saat switch dan remot ditekan serta gerak motor. Dimana terdapat 6 LED yang memiliki fungsi masing-masing, sebagai berikut (kiri ke kanan): LED 1: switch A, LED 2: switch B, LED 3: switch C, LED 4: REMOTE ON, LED 5: MOTOR ON, LED 6: ON (Motor siap maju) A= Gambar 3. Prototype Pagar Otomatis dengan LED Sebagai Indikator Hasil Penelitian ini nantinya akan diujikan untuk melihat kinerja alat ini apa berfungsi sesuai yang direncanakan. HASIL DAN ANALISIS Pengujian Remote Penelitian dilakukan dengan menggunakan remote untuk mengendalikan gerakan pagar. Pengujian dilakukan dengan mengubah-ubah jarak remote dan sudut antara transmitter remot (90 0 ) dengan receiver remot. Hasil pengujian receiver remot ditunjukkan dalam Tabel 1. Dimana peninjauan sudut didasarkan pada posisi antara prototipe pagar dengan transmitter remot yang ditekan. Pengujian remot dilakukan sebanyak 30 kali pada setiap jarak dan sudut-sudut tertentu. Berdasarkan table 1 terlihat bahwa pada sudut 0 0 dan 90 0 terjadi penurunan penerimaan gelombang radio yang tampak dari berkurangnya pergerakan pintu pagar untuk jarak yang lebih jauh. Dari keadaan ini terlihat bahwa frekuensi radio yang dapat ditangkap oleh receiver remot bel rumah ini maksimum pada jarak 90 m untuk posisi 0 sedangkan untuk posisi 90 jarak maksimum yang dapat dicapai ialah 50 m. Berdasarkan hasil pengamatan di atas dapat disimpulkan bahwa frekuensi radio pada remot yang digunakan termasuk dalam kategori High Frequency (HF). Adapun pengaruh dari noise dan hambatan seperti pohon-pohon, orang-orang ataupun kendaraan yang lewat dapat mengakibatkan panjang gelombang yang seharusnya dapat dijangkau oleh transmitter menjadi berkurang. TE1-3

4 Sistem Kendali Jarak Jauh A. Ejah Umraeni S, Rhiza S. Sadjad, Christophorus Y, Fiqha R. F. & Vivian I. Tabel 1. Hasil Pengujian Receiver Remote Pengujian Kondisi Pagar a. Kondisi Pagar Tertutup Gambar 4. Rangkaian Logika Kondisi Pagar Tertutup Pada hasil pengujian di atas, terlihat ada dua kondisi yang ditunjukkan oleh LED, yaitu LED 2 dan 3 menyala, yaitu switch B dan switch C. karena dalam keadaan tertekan atau berlogika 1. LED 1 tidak menyala, berlogika 0 (A=0) yang berarti bahwa apabila pagar dipicu oleh remote maka dalam kondisi siap mundur. Ini berarti sebelum remote ditekan adalah awal dari keadaan pagar ialah sedang terbuka, jadi switch A=1, setelah dicuplik oleh remot (R= 1 ), maka motor aktif, dan bergerak maju sesuai dengan rangkaian logika di atas. Setelah remote ditekan,kondisi pagar berubah, menjadi pagar dalam keadaan tertutup dimana switch B dan Switch C tertekan (switch B dan switch C berlogika 1 ). b. Kondisi Pagar Terbuka Pada hasil pengujian pada kondisi pagar terbuka, terlihat ada dua kondisi yang ditunjukkan oleh LED, yaitu LED 1 menyala, yaitu switch A. Karena dalam keadaan tertekan berlogika 1. LED 6 menyala atau LED yang menunjukkan bahwa remot ditekan. Hal ini juga berarti pagar dipicu oleh remot dan siap maju. Ini berarti sebelum remote ditekan, adalah awal dari keadaan pagar yaitu tertutup, jadi switch A= 0. Setelah dicuplik oleh remote (RMT= 1 ), maka motor aktif dan bergerak mundur sesuai dengan rangkaian logika tersebut. TE1-4

5 PROSIDING HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK Gambar 5. Rangkaian Logika Pagar Terbuka Setelah remote ditekan, kondisi pagar berubah, menjadi pagar dalam keadaan terbuka, dimana switch B dan switch C tidak tertekan. Sedangkan switch A (A = 1 ) tertekan. c. Kondisi Pagar Terhalang Gambar 6. Rangkaian Logika Pagar Terhalang Pada hasil pengujian di atas, terlihat ada dua kondisi yang ditunjukkan oleh LED, yaitu: LED 6 menyala, yaitu remot. Karena dalam keadaan tertekan berlogika 1. LED 3 menyala yang menunjukkan bahwa switch C tertekan atau dalam keadaan logika 1. LED 1 menyala yang menunjukkan bahwa setelah motor terhalang maka pagar bergerak membuka lagi, sehingga switch A tertekan (A= 1 ). Ini berarti pada saat remot ditekan adalah awal dari keadaan pagar yaitu terbuka, jadi switch A=1, setelah dicuplik oleh remot (R=1), maka motor aktif, dan bergerak maju sesuai dengan rangkaian logika di atas. Tetapi pada saat menuju maju atau menutup, terhalang oleh benda maka pagar otomatis mundur kembali dan kembali membuka. Hal ini hanya berlaku pada benda yang menekan switch tersebut, namun untuk desain pagar yang sebenarnya apabila menggunakan sensor infrared yang ditempatkan pada switch C, maka pada jarak tertentu antara sensor dengan benda yang menghalangi, sensor akan membaca sebagai input 1 sehingga pagar akan otomatis akan membuka. SIMPULAN Rangkaian logika kombinasi dan sequensial ternyata dapat mengendalikan proses kerja pagar. Bila tombol remot ditekan berkali-kali maka rangkaian pengendali tidak akan menerima sebagai input penekanan kedua dan seterusnya. Hal ini berlangsung sampai pagar menekan switch A ataupun B. Setelah itu remot dapat berfungsi lagi dengan baik apabila ditekan. Hal ini diakibatkan karena rangkaian pengendali hanya membaca 1 bit dari remot dengan menyesuaikan pada kondisi sensor. Apabila benda yang menghalangi pagar saat akan menutup terdapat di roda pagar, maka pagar akan tersendat (tidak maju ataupun mundur). TE1-5

6 Sistem Kendali Jarak Jauh A. Ejah Umraeni S, Rhiza S. Sadjad, Christophorus Y, Fiqha R. F. & Vivian I. Harga ekonomis, mudah didapat, dan layak diaplikasikan baik di kota maupun di pedesaan karena komponen penyusun rangkaian mudah di dapat di toko-toko elektronik. Perakitan rangkaian mudah karena hanya disusun oleh logic NAND, OR, NOT, dan FLIP-FLOP D, tanpa perlu diload program. Bila terjadi kerusakan pada IC maka dapat dengan mudah diganti, dimana IC secara langsung dipasang ke dalam socket sedangkan mikrokontroller masih memerlukan pemrograman dan downloader sebelum dipasang ke dalam socket. DAFTAR PUSTAKA Budiharto, Widodo & Sigit Firmansyah, Elekronika Digital dan Mikroprosesor, Yogyakarta : ANDI. Pabintang, Yopie & Arhamuddin, Sistem Kendali Jarak Jauh Berbasis Mikrokontroler Menggunakan TV Remote Control. Makassar : Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Satyoadi, Ir. Melani, Elekronika Digital. Yogyakarta : ANDI. Tokheim, Roger L.,1995. Elektronika Digital, Edisi Kedua. Jakarta : Erlangga. [Accessed 28 April 2013]. TE1-6