PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENCARI SINYAL WIFI SECARA OTOMATIS LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3 oleh : Bambang Herdianto Septrianing Tyas NIM : 1205061007 NIM : 1205061046 PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2015
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat, kasih dan kesempatan yang dianugerahkan-nya yang memberikan kekuatan dan pengetahuan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul Perancangan Dan Pembuatan Alat Pencari Sinyal Wifi Secara Otomatis. Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Progran Pendidikan Diploma 3 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. Laporan Tugas Akhir ini akan membahas bagaimana cara memutar antenna dengan menggunakan alat pemutar. Dalam menyelesaikan laporan ini penulis banyak menghadapi kesulitan, tetapi berkat bantuan bimbingan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual maupun informasi sehingga laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada: 1. M. Syahruddin, S.T., M.T, selaku Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Wiwinta Sutrisno, S.T., M.T, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membantu dan membimbing dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 3. Junaidi, S.T., M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 4. Ir. Suhaili Alifuddin, M.Eng, selaku Kepala Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. iii
5. Ir.Elferida Hutajulu, M.T, selaku Kepala Laboratorium Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. 6. Afritha Amelia, S.T,.M.T selaku Dosen Wali Kelas TK-6A. 7. Seluruh Staf Pengajar Politeknik Negeri Medan khususnya Staf Pengajar di Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi. 8. Teristimewa buat orangtua kami tercinta yang sangat kami sayangi yang telah banyak membantu dan memberikan dukungan baik secara materil maupun spiritual. 9. Rekan rekan seperjuangan TK-6A, TK-6B, TK-6C dan TK-6D dan khususnya kapada teman-teman kelas TK-6A dan kepada teman-teman yang telah banyak membantu penulis menyelesaikan proyek Tugas Akhir ini. Dalam penyusunan laporan tugas akhir, penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Namun, dengan kerja keras akhirnya laporan ini dapat diselesaikan, karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Semoga laporan ini dapat memberikan manfaat kepada setiap pembaca. Medan, 26 Agustus 2015 Hormat kami, Penulis iv
ABSTRAK Kemajuan teknologi yang ada saat ini, mendorong kita untuk menggunakannya dalam segala bidang. Tujuannya ialah untuk memudahkan pekerjaan kita sekaligus meningkatkan produktifitas yakni efisiensi dan kualitas. Banyak sekali teknologi modern yang diciptakan untuk meningkatkan produktifitas tersebut. Salah satu di antaranya ialah adanya teknologi wifi, Wifi sebagai penyedia layanan akses internet nirkabel dalam mode wireless LAN ke jaringan computer. Cara kerja dari wireless LAN biasanya secara otomatis mendeteksi jaringan internet nirkabel yang disediakan baik ditempat umum maupun di sebuah rumah. namun penggunaan wifi terkadang kurang efisien karena lemahnya sinyal yang diperoleh. Untuk mengatasi hal tersebut, maka hal yang perlu dilakukan adalah menciptakan suatu solusi dimana koneksi jaringan antara terminal yang satu dengan terminal yang lain tersebut digantikan dengan menggunakan alat pencari sinyal wifi secara otomatis berupa antena kaleng yang dapat berputar. Dengan menggunakan alat pencari sinyal wifi secara otomatis, diperoleh waktu transfer data menjadi lebih cepat, jarak jangkau antar setiap titik menjadi lebih jauh, tidak perlu memutar antena secara langsung dan harga antena wireless yang mahal dapat diminimalisir secara signifikan. Kata kunci : wifi, antena kaleng, pemutar antena v
DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL LEMBARPENGESAHAN PEMBIMBING... i LEMBAR PENGESAHAN UJIAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAK... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL.... xi DAFTAR LAMPIRAN...xii BAB 1 PENDAHULUAN...1 1.1 Latar Belakang...1 1.2 Rumusan Masalah...1 1.3 Batasan Masalah...2 1.4 Tujuan...2 1.5 Metodologi Pembahasan...3 BAB 2 DASAR TEORI...7 2.1 IC 555 sebagai Timer...7 2.2 Rangkaian Counter...9 2.3 IC ULN 2003...9 vi
2.4 Motor Stepper...10 2.5 Serial Port...13 2.5.1 Konfigurasi Serial Port...14 2.5.2 Converter Logika RS232...15 2.6 Visual Basic...16 2.6.1 Pengenalan Visual Basic...16 2.7 Wifi...22 2.8 Antena......23 2.8.1 Antena Kaleng...23 BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM...25 3.1 Perancangan Hardware...25 3.1.1 Interface RS-232 26 3.1.2 Pembangkit Pulsa Clock dan Counter 27 3.1.3 Rangkaian Driver..28 3.2 Perancangan dan pembuatan jalur pada PCB...29 3.2.1 Pembuatan PCB 29 3.2.2 Pemeriksaan dan Perbaikan Jalur PCB..30 3.2.3 Layout PCB...30 3.3 Pemasangan dan Penyolderan Komponen...31 3.4 Pengujian blok rangkaian...32 3.5 Pembuatan antenna kaleng...32 3.6 Pembuatan software...35 vii
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA...37 4.1 Pengujian Hardware...37 4.1.1 Pengujian Rangkaian Interface RS-232...37 4.1.2 Pengujian Rangkaian Pembangkit Pulsa Clock Dan Counter...38 4.1.3 Pengujian Rangkaian Driver Motor...42 4.1.4 Pengujian Antena Kaleng...42 4.2 Pengujian Software...45 4.3 Pengujian Sistem Keseluruhan...47 BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN...48 5.1 Simpulan...48 5.2 Saran...49 DAFTAR PUSTAKA...50 LAMPIRAN...51 viii
DAFTAR GAMBAR GAMBAR Halaman 1.1 Flowchart metodologi pembahasan.....3 2.1 Rangkaian Timer......8 2.2 Rangkaian Counter...9 2.3 Bentuk IC ULN 2003...10 2.4 Konfigurasi IC ULN 2003...10 2.5 Motor Stepper....11 2.6 Konektor DB9...13 2.7 Konfigurasi Port DB9...14 2.8 Konfigurasi pin IC Max 232......15 2.9 Visual Basic pada start button......16 2.10 Start Page Visual Basic 2010.....17 2.11 New Project pada Menu bar...17 2.12 Jendela New Project...18 2.13 Tampilan Project....18 2.14 Jendela Toolbox....19 2.15 Jendela Sulution Explorer....20 2.16 Jendela Properties....20 2.17 Jendela Form project.....21 2.18 Jendela Error List....21 2.19 Line Of Sight......23 ix
2.20 Antena Kaleng...23 3.1 Diagram Blok Rangkaian......25 3.2 Rangkaian RS-323....26 3.3 Rangkaian Pembangkit Pulsa clock dan counter...27 3.4 Rangkaian Driver Motor Stepper...27 3.5 Desain layout PCB pada software ARES......28 3.6 Layout Sistem keseluruhan.... 31 3.7 Layout Interface RS232....31 3.8 Software Cantennator 1...32 3.9 Bentuk antenna kaleng yang telah dibuat...35 3.10 Flowchart Pembuatan program....36 4.1 Setting Pengukuran Sinyal Keluaran Rangkaian Max232...37 4.2 Gelombang keluaran jika tombol a ditekan...38 4.3 Gelombang sinyal keluaran rangkaian pembangkit pulsa (a) pada simulasi, (b) pada pengujian.....39 4.4 Gelombang sinyal keluaran rangkaian counter (a) pada simulasi,(b) pada pengujian....41 4.5 Software pengukur Level terima.....43 4.6 Bentuk pola radiasi antena kaleng...44 4.7 Tampilan softre Wifi... 46 x
DAFTAR TABEL TABEL Halaman 2.1. Urutan logika masukan Motor Stepper 1 phasa... 11 2.2 Urutan logika masukan Motor Stepper 2 phasa... 11 2.3 Urutan logika masukan Motor Stepper campuran... 12 2.4 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB 9... 14 4.1 Hasil pengukuran sinyal clock........ 40 4.2 Hasil pengukuran sinyal Counter......... 41 4.3 Tabel Respond IC4017......... 42 4.4 Respond IC ULN2003....... 42 4.5 Hasil pengujian pola radiasi antenna......43 xi
1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Kemajuan teknologi yang ada saat ini, mendorong kita untuk menggunakannya dalam segala bidang. Tujuannya ialah untuk memudahkan pekerjaan kita sekaligus meningkatkan produktifitas yakni efisiensi dan kualitas. Banyak sekali teknologi modern yang diciptakan untuk meningkatkan produktifitas tersebut. Salah satu di antaranya ialah adanya teknologi wifi, Wifi adalah singkatan dari Wireless Fidelity yang menyediakan layanan akses internet nirkabel dalam mode wireless LAN ke jaringan komputer yang ingin saling berkomunikasi secara efisien. Penggunaan teknologi wifi sering dijumpai di tempat-tempat umum seperti gedung perkantoran, kampus, pusat perbelanjaan, dan bahkan hampir disetiap rumah terutama yang ada disekitar perkotaan. Namun teknologi wifi memiliki beberapa kekurangan salah satunya yakni keterbatasan jarak sehingga sinyal yang diperoleh sangat lemah. Hal ini lah yang menjadi inspirasi penulis untuk membuat suatu alat pencari sinyal wifi secara otomatis berupa antena kaleng yang dapat berputar tetapi tidak mengurangi fungsi utama. 1.2 Rumusan Masalah Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam proyek tugas akhir ini adalah: 1.2.1 Bagaimana merancang antenna kaleng. 1.2.2 Bagaimana membuat software pemutar antena. 1.2.3 Berapa besar gain daya receive yang diterima. 1.2.4 Bagaimana karakteristik antena kaleng. 1.2.5 Bagaimana pengaruh pergerakan motor terhadap daya receive. 1
2 1.3 Batasan masalah Untuk mendapatkan pembahasan semaksimal mungkin dan agar mudah dipahami serta menghidari pembahasan yang terlalu meluas maka pembatasan masalah sangat di butuhkan. Adapun batasan masalah yang dibahas dalam laporan tugas akhir ini adalah: 1.3.1 Antena yang digunakan adalah antena kaleng 1.3.2 Port yang digunakan untuk menghubungkan computer ke alat pemutar antena adalah port serial DB9 1.3.3 Motor yang digunakan untuk memutar antena adalah motor stepper 1.3.4 Software yang digunakan untuk memberikan perintah adalah Visual Basic 2010 1.4 Tujuan Adapun yang menjadi tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah: 1.4.1 Melengkapi syarat kelulusan program Diploma 3 Jurusan Teknik Elektro..Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan, serta..sebagai syarat untuk memenuhi mata kuliah Tugas Akhir pada semester 6. 1.4.2 Untuk mendiskripsikan perancangan yang memanfaatkan kaleng sebagai..antenna penerima sinyal wifi 1.4.3 Untuk mendiskripsikan Pembuatan alat pencari sinyal wifi otomatis dapat..berputar.
3 1.5 Metodologi Pembahasan Metode yang dilakukan dalam pembuatan Tugas Akhir ini adalah : Mulai Membuat rangkaian timer Membuat rangkaian counter Membuat rangkaian driver Membuat antena kaleng Pengujian Tidak Ya Selesai Gambar 1.1 Flowchart metodologi pembahasan
4 1.5.1 Spesifikasi Rangkaian Timer berfungsi sebagai pembangkit pulsa Rangkaian Counter sebagai pengendali motor Rangkaian Driver sebagai penggerak motor stepper Antena kaleng sebagai penerima sinyal 1.5.2 Membuat rangkaian Timer Rangkaian ini menggunakan IC timer 555 yang dirangkai sebagai rangkaian multivibrator. Pulsa keluaran rangkaian ini dapat dilihat menggunakan oscilloscope. 1.5.3 Membuat rangkaian Counter Rangkaian ini menggunakan IC 4017 yang berfungsi untuk menghitung banyaknya jumlah pulsa dan untuk menggerakkan motor stepper. 1.5.4 Membuat rangkaian Driver Rangkaian driver menggunakan IC ULN 2003 yang mempunyai 16 buah pin. Pin-pin ini ada yang berfungsi sebagai input/output (I/O) dan ada yang berfungsi sebagai pin untuk catu daya tegangan beban maksimal 50V. 1.5.5 Membuat Antena Kaleng Antena kaleng merupakan antena penerima sinyal wifi dengan media kaleng bulat sebagai reflektornya dan memasang konektor SMA pada root point serta memasang inner konektor berupa kabel tembaga tunggal. 1.5.6 Pengujian Pengujian blok rangkaian perlu dilakukan untuk mempermudah pemeriksaaan bila ada kendala pada sistem. Pengujian tersebut antara lain : Melakukan pengujian rangkaian timer menggunakan oscilloscope untuk melihat sinyal output yang dihasilkan dan tegangan kerja rangkaian. Melakukan pengujian rangkaian counter dengan memberikan input logika TTL dan mengukur tegangan keluaran menggunakan volt meter
5 Melakukan pengujian rangkaian driver dengan memberikan tegangan TTL pada input serta tegangan beban dan mengukur tegangan keluaran menggunakan volt meter Melakukan pengujian antena kaleng dengan mengukur gain antena, dan pola radiasi antena Melakukan pengujian seluruh sistem dengan menggunakan sinyal hotspot yang dipancarkan dari ponsel 1.5.7 Analisa data Setelah melakukan pengujian, selanjutnya membuat hasil pengukuran dan analisa terhadap alat. Jika tidak sesuai dengan yang diharapkan, maka rangkaian akan diperiksa kembali. 1.5.8 Kesimpulan Membuat rangkuman dari hasil pengukuran dan analisa data terhadap alat pencari sinyal wifi secara otomatis yang dapat berputar. 1.6 Sistematika penulisan Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika penulisan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari pencari sinyal wifi secara otomatis, maka penulis menuliskan laporan Tugas Akhir ini sebagai berikut: BAB I. PENDAHULUAN Dalam bab ini berisikan tentang Latar Belakang, Batasan Masalah, Tujuan, Manfaat, dan Sistematika Penulisan. BAB II. DASAR TEORI
6 Dalam bab ini dijelaskan mengenai penguraian alat-alat yang digunakan pada Tugas Akhir ini serta fungsi dari masing-masing alat tersebut. BAB III. PERANCANGAN ALAT Berisikan perancangan alat, yaitu diagram blok dari rangkain, gambar dari masing-masing rangkaian, dan flowchart dari alat dan program yang akan digunakan. BAB IV. PENGUJIAN ALAT Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian dan pengukuran hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat yang dibuat oleh penulis. BAB V. PENUTUP Berisikan kesimpulan dari seluruh rancangan yang telah dibuat beserta saransaran apakah rangkaian ini dapat dibuat lebih efesien dan dikembangkan perakitannya pada suatu metode lain yang mempunyai sistem kerja yang sama