PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT

BAB HI PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 3.1 Koosep Rancangan Dengan memperhatikan latar belekang yang lelah dikemukakan pada bab I yang menyebabkan timbulnya suata permasalahan berupa rentannya pemakaian telepon secara ilegal baik pemaralelan telepon maupiin pemutusan saluran telepon yang secara langsiing maupun tidak langsuiig akibatnya akan dirasakan oleh seseorang sebagai pemilik telepon berupa besarnya pemakaian pulsa sehingga tagihan pun akan membengkak. Dari uratan diatas maka penulis bermaksud menjadikan latar belakang itu sebagai dasar dalam pembuatan suatu rancangan sebagai langkah antisipasi dan pencegahan terhadap permasalahan diatas yang diharapkan nantinya dapat membantu memecahkan masalah ini. Rancangan pendeteksi status saluran telepon yang akan dipasang nanti terhubung dengan saluran dari telkom. Kemudian saluran dari telkom yang menuju ke pesawat telepon ini akan dideteksi bagaimanakali statusnya. Dari rancangan ini nanti akan diketahui kondisi saluran telepon yang kita pergunakan, yaitu kondisi saluran telepon normal ( telepon saat digunakan ), saluran telepon terputus dan saluran telepon dalam kondisi terparalel tanpa kita ketahui. 26

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 27 Dibawah ini tertihat gambar posisi rancangan diletakkan, Line Telepon RANCANGAN ALAT PESA1wAT TELE PON k w i Gambar 3.1 Posisi Rancangan Alat terhadap Line dan Pesawat Telepon 3.2 Blok Diagram Rangkaian kesehiruhan dari alat pendeteksi Telepon dari penggunaan Paralel dan Putus Saluran ini terdiri dari blok-blok rangkaian seperti pada gambar 3.2 berikut ini. Buzzer Detektor Reset AMV Indikator Paralel Switch Paralel Komparator Indikator 2 On/Off Hook Line Telp Dioda Komparator Indikator Bridge 1 Line Off Gambar 3.2 Blok Diagram Rangkaian Alat Pendeteksi Telepon dari penggunaan Paralel dan Putus Saluran

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 28 3.3 Cara Kerja Sistem Sebelum menjeiaskan cara kerja rangkaian blok demi blok akan dijelaskan teriebih dahulu cara kerja rangkaian secara keselunihan ditinjaii dari hubungan antar blok. Dioda Bridge berfungsi sebagai penyearah arus Ac pada saat adanya sinyal dering dan sebagai pencegah terbaliknya polaritas dari pemasangan kabel telepon. Comparator 1 berfungsi sebagai detektor putusnya saluran telepon. Comparator 2 berfungsi sebagai detektor terpakainya saluran telepon. Detektor Paralel berfungsi sebagai detektor saluran telepon yang terparalel. Indikator Line Off berupa LED berwarna biru dan LED kuning berkedip. Indicator Off Hook beaipa LED berwama liijau. Indikator Paralel berupa LED berwarna hijau dan LED kuning berkedip. Reset Switch berfungsi untuk mereset transistor. Astabil Multivibrator berfungsi untuk memberikan waktn pada Buzzer. Buzzer berfungsi untuk Detektor Paralel dan Line Off bempa bunyi. 3.4 Cara Kerja Rangkaian 3.4.1 Dioda Bridge Dioda bridge diperlihatkan pada gambar 3.3 dioda bridge ini berfungsi sebagai penyearah arus Ac pada saat adanya sinyal dering dari sentral sebesar 90V. Sedangkan untuk arus Dc dioda bridge berfungsi untuk mencegah terbaliknya polaritas dari pemasangan kabel saluran telepon secara bolak-batik. C5 berfungsi untuk meratakan arus Ac yang dihasilkan oleh line telepon pada saat dering.

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 29 LINE Jl BRIDGE 1A TELEPON OUTPUT Gambar 3.3 Dioda Bridge 3.4.2 Rangkaian Komparator 1 Rangkaian Komparator 1 berlungsi untuk mendeteksi putusnya saluran telepon baik dari sentra] maupun putusnya kabel saluran lelepon. Rangakaian komparator 1 diperlihatkan pada gambar 3.4. LED BLUE Gambar 3.4 Rangkaian Komparator 1 UNJVERSITAS MERCU BUANA TEKNIKELEKTRO

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 30 Cara kerja rangkaian komparator 1 dimana tegangan dari dioda bridge ( D2) masuk ke resistor R 5 ( 10K ) dan dioda zener D10 ( 12V ). pada saat keadaan normal ( adanya tegangan ) Pada Line Telepoii sebesar 50 Volt Pada saat On-Hook atan pada saat dering Tcgangan 50Volt dari sahiran telepon akan distabilkan lerlebih dahulu oleh R,5 dan Dioda Zener DK) (!2VoIt ).tegangan 50 Volt tersebut akan menjadi 12 Volt. / = - V- 50K-12K 38K Iz = 10.000 Iz = 3,8/^ Kemiidian tegangan 12 Volt akan diberikan ke IC LM 358 ( pin 6 ) sebagai Tegangan Referensi. Sedangkan Tegangan Input ( pin 5 ) diinginkan 2,16V, maka ditentukan R 7 sebesar 2,2 KQ dengan menggunakan rumus pembagi tegangan R 4 dapat ditentukan sebagai berikut: "cc 2,2KVi. nv TEKN1K ELEKTRO

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 31 2.16/^ = 26,4-4,752 2,IG7?14 = 21,648 Tegangan Output yang dihasilkan oleh IC LM 358 adalah: V^ 12V Vin= 2,16 V Voni = -Vref + Vul Vuul =-12+2,16 V Voul =-9,84V Tegangan output yang dihasilkan oleh IC LM 358 dalam kondisi low pada keadaan normal, firagsi dari dioda ( D9) adalah untuk meiiuruukan tegangan yang dihasilkan oleh IC LM 358 yang disebabkan adaiiya perubalian suhu. Dioda f D^ ) dapat menurunkan tegangan sebesar 0,7V. Kemudian R16 akan menghambat tegangan tersebut untuk diberikan ke Transistor ( Q2). Transistor tidak akan aktif ( saklar terbuka ) pada tegangan kurang dari 0,75V, kareua transistor ( Q2 ) adalah jenis silicon dimana transistor jenis ini akan aktif ( saklar terhubung ) pada tegangan sebesar0,75. UN1VERSITAS MERCU BUANA

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 32 Pada saat putusnya saluran maka tegangan pada pin 7 akan high karena tegangan VEef pada pin 6 menjadi OV, sementara tegangan Vin ( pin5 ) sebesar 2,16V. vout = vm-vrcf Vout = 2,16V-0V Voui = 2,16V Tegangan high pada pin 7 akan mengaktifkan transistor ( Q2 ) sehingga indicator LED waraa biru akan menyala dan LED wama kuning berkedip seita buzzer berbunyi. _ Vcc - Vbe \0KQ U3V lb(sai)= 1,13 ma Hfe= 175 maka: Ic< sat)= P - Ib(sat) V s,t)= 175.1,13 ma 1=0*)= 197,75 ma Aruscolector{Ic) = Vcc - V, LED

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 33 Ic = nv-iv IKQ. Ic = 9V 1000 Ic = 9mA 3.43 Rangkaian komparator 2 Rangkaian Komparator 2 beriiingsi unluk mendeteksi pesawat telepon dalam keadaan Off/On hook, rangkaian ini terdiri dari dioda bridge, IC 3b ( LM 358 ) serta IC 4a (4001) rangkaian komparator 2 dtperlihatkan pada gambar 3.5. Gambar 3.5 Rangkaian komparator 2 TEKNIKELEKTRO

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 34 Tegangan dari Line Telepon akan disearahkan oleh dioda bridge lain masuk ke resistor Rt2 dan Rn kedua resistor tersebut berfungsi sebagai pembagi tegangan dimana tegangan yang dihasilkan oleh Line telepon pada saat Off hook sebesar 8V yang berfungsi sebagai Vin, maka R] i ditentukan sebesar 10KQ dan V= 4V dengan rumus pembagi tegangan, maka R]2 didapat: V = IJ.Vin 4 = ^ _.8 10 + Rn 4(10-4Rn =80-40 4RU = 40 Rn = \am Tegangan 4 Volt tersebut akan diberikan ke pin 3 IC LM 358 sebagai tegangan input ( Vin ). Sedangkan imtuk Vref dihasilkan dari pembagi tegangan antara Vcc sebesar 12V dengan ketentuan V=6V dan R9 sebesar 10KQ dengan rumus pembagi tegangan R6 dapat ditentukan sebagai berikut: R,+R6 10- *(i TEKNIKELEKTRO

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 35 6(10 + K)- = 10.12 60 + 6R(> = 120 6R6 = 120--60 60, = 60 R6 = 10KQ Tegangan 6Volt sebagai mastikan di pin 2 pada IC LM 358 tegangan tersebut berfungsi sebagai tegangan referensi untuk rangkaian komparator 2, sehingga output yang dihasilkan pada IC LM 358 pada pin 1 sebagai berikut: V0,,, = -Vryf+Vm VOU( = -6V + 4V V,,ul = -2V Output yang dihasiikan IC LM 358 pada pin 1 dalam kondisi low. Output tersebut akan diberikan ke pin 1 IC 4001 sebagai masukan, sedangkan IC 4001 berfungsi sebagai gerbang NOR. Input pada pin 2 dari IC 4001 dihasilkan oleh keluaran dari koniparator I dimana keluaran tersebut pada kondisi low. Output yang dihasilkan pada IC 4001 di pin 3 dalam kondisi high sehingga indikator LED wama hijau akan menyala untuk memberi tanda bahwa pesawat lelepon dalam keadaan terpakai ( Off Hook). Rl0 berftingsi sebagai pembatas arus pada LED agar LED tersebut tidak mudah rasak.

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 36 3.4.4 Rangkaian Detektor Paralel Rangkaian detektor paralel berfiingsi imtuk mendeteksi adanya pemaralelan pada saluran telepon. Rangkaian detektor paralel terdiri dari dioda bridge dan dioda zener. Rangkaian tersebut diperlihatkan pada gambar 3.6. ke reset switch J2 LINE PHONE 1U/250V Gambar 3.6 Rangkaian Detektor Paralel Tegangan dari saluran lelepon akan di searahkan oleh dioda bridge, kemudian tegangan tersebut diberikan ke dioda zener. Fungsi dari dioda zener D5 (6,8V) sebagai detektor paraiel. Tegangan dari saluran telepon sebesar SVolt diperoleh dari sentral telepon dimana pada saat gagang telepon diangkat (Of hook). Tegangan 8Volt akan mengalami penuninan apabila terjadinya pemaralelan yang dilakukan oleh orang yang tidak bertanggung jawab. Tegangan tersebut akan masuk ke dioda zener D5 ( 6,8V ) apabila tegangan dari Line telepon kurang dari UN1VERSITAS MERCU BUANA

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 37 6,8Volt akan menyebabkan transistor ( Ch ) yang berfiingsi sebagai saklar dalam keadaan terbuka sehingga akan mengaktifkan IC timer 555 ( U2 ) yang berfiingsi sebagai Astabil Multivibrator sebingga indicator LED wama hijau akan menyala dan warna kuning akan berkedip disertai bunyi buzzer. Rg ( lokfi ) berfiingsi untuk menghambat tegangan yang diliasilkan oleh Line Telepon pada keadaan normal. 3.4.5 Reset Switch Reset Switch dihasilkan dari rangkaian transistor dimana transistor yang dimaksud berfiingsi sebagai saklar. Transistor tersebut digunakan untuk meresel IC timer 555 sebagai Astabil Multivibrator untuk menyalakan buzzer dan indicator LED warna kuning dengan nyala berkedip. Pada keadaan normal transistor mendapatkan tegangan dari Line telepon sebesar 8Volt, transistor akan aktif sehingga IC timer 555 akan mereset. R3 ( 10KS3 ) berfiingsi sebagai Re untuk mengetahui besarnya arus kolektor (Ic). 3.4.6 Astabil Multivibrator Astabil Multivibrator dibentuk dari IC Timer ( 555 ). Astabil Multivibrator berfiingsi sebagai pembangkit pulsa clock untuk mengatur tempo bunyinya buzzer dan berkedipnya LED warna kuning. Untuk membentuk Astabil Multivibrator dari IC Timer (555) dibutuhkan komponen elektronika resistor dan kapasitor. Komponen tersebut yang menentukan frekuensi output pada IC Timer ( 555 ) di pin 3. Dimana pada kondisi awal kapasitor ( C4 ) masih dalam keadaan kosong,

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 38 kapasitor ( C5 ) tersebut akan mengisi rnuatan resistor f R2 ) dan (R5), sedangkan untuk proses pembuangaii muatan akan melalui resistor ( R4 ). Besamya frekuensi output dari rangkaian Astabil Multivibrator ini dapat dihitung dengan menggunakan minus sebagai berikut: f = 144 (R1+2Rl).C4 Untukmendapatkan periode 0,098 detik dibutulikan frekuensi sebesar : 0.098 - ~ 0,098 Pada rangkaian ini menggunakan komponen elektronika resistor sebagai berikut: R2=10Kii Setelah frekiiensi didapat dan resistor ditentukan, maka untuk nilai kapasitor yang digunakan dapat dicari dengan menggunakan rumus sebagai berikut: UNIVERS1TAS MERCU BUANA

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 39, 1,44 144 10,2 = -^io,2(3qknyc4 = 1,44 306000.C4 = 1,44 1 44 '* ~ 306000 C, = 4,7/*' 3.4.7 Rangkaian Cafu Daya Tegangan dari jala-jala listrik dari PLN mempunyai tegangan 220 Vnns, dilrabungkan ke bagian primer trafo penurun tegangan. Bagian sekundemya merapunyai keluaran sebesar 12 Vrms, dihubungkan ke penyearah gelombang penuh dengan dioda jembatan untuk disearahkan. Pada setengah siklus positif dioda D2 dan D4 yang bekerja. Pada setengah siklus negatif, dioda D] dan D3 yang bekerja. Tegangan yang telah disearahkan akan diratakan dengan menggunakan kapasitor ( C{ ) untuk memperkecil tegangan ripple. Sehingga didapat tegangan searah yang cukup rata setelah diratakan tegangan akan masuk ke IC regulator 7812 sehingga keluaran dari IC tersebut didapat 12 Volt. Ganibar rangkaian catu daya dapat dilihat pada gambar 3.7 berikut ini:

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA ALAT 40 + 12V Gambar 3.7 Rangkaian catu daya TEKNIKELEKTRO

BAB III - PERANCANGAN DAN ANALISA'ALAT 41 Gambar3.8 Rangkaian Keseluruhan TEKNIKELEKTRO