BAB III PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI KERUSAKAN KABEL. Diagram Blok Diagram blok merupakan gambaran dasar membahas tentang perancangan dan pembuatan alat pendeteksi kerusakan kabel, dari rangkaian sistem yang akan dirancang. Perancangan sistem ini meliputi perancangan perangkat keras dan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras meliputi perancangan power supply, sistem minimum mikrokontroler ATS, rancangan transmitter, reciver, display LCD dan buzzer. Sedangkan perangkat lunak meliputi program mikrokontroler menggunakan bahasa assembly. Untuk setiap diagram blok mempunyai masingmasing fungsi. Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini : POWER SUPPLY V Mikrokontroler ATS LCD PORT 0 Vcc Grd PORT IC MAX IC LM TX DB RJ- Kabel NSU Kabel RJ- RX DB RJ- IC ULN 0 IC LS PORT PORT P BUZZER Gambar. Diagram Blok Alat Ukur
Penjelasan diagram blok di atas adalah sebagai berikut :. Pada rangkaian transmitter mendapat power dari port 0, data kabel network switching unit dikirimkan melalui IC Mux ke receiver.. Receiver menggunakan port untuk mengirimkan data ke mikrokontroler, sehingga mikrokontroler akan mengolah data kabel tersebut.. Hasil poses data kabel oleh mikrokontroler akan dikirimkan ke LCD port, maka hasil pengukuran kabel akan terlihat. Jika salah satu kabel putus maka mikrokontroler akan mengirimkan signal ke buzzer, maka buzzer tersebut akan mengeluarkan bunyi.. Software a. Protel SE Protel sebagai program yang digunakan untuk merancang rangkaian elektronik. Gambar. Software Protel SE
b. Reads Program compiler yang digunakan pada ATS yaitu Reads produksi Rigel Corp. Pemrograman pada mikrokontroler ATS menggunakan bahasa mesin yaitu bahasa Assembler. Gambar.. Program Reads. Rangkaian Sumber Tegangan Sumber tegangan yang digunakan adalah sumber tegangan arus searah yang disuplay dari trafo CT yang merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan dari 0 volt AC menjadi volt DC. Catu daya ini berfungsi untuk memberikan suplay tegangan, khususnya ke IC mikrokontroler ATS, catu daya yang digunakan adalah Volt dc. Untuk menurunkan tegangan trafo dari V menjadi V maka digunakan IC voltage regulator LM0. 0
Pada rangkaian catu daya, dioda N00 berfungsi sebagai penyearah gelombang penuh dari ac ke dc dengan arus sebesar Ampere, sedangkan kapasitor 0nF dan 00nF berfungsi sebagai filter tegangan dc atau penghalus pulsa-pulsa tegangan yang dihasilkan oleh dioda penyearah. T STEP DOWN D0 D C 0uF U0 LM0CT Vin GND V C 00nF C 0uF C 00nF J OUT SOURCE VOLTAGE 0 VAC Gambar. Skema rangkaian catu daya. Sistem Minimum Sistem minimum mikrokontroler adalah sistem elektronika yang terdiri dari komponen-komponen dasar yang dibutuhkan oleh suatu mikrokontroler untuk dapat berfungsi dengan baik. Adapun fungsi rangkaian ini sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada dan sebagai pusat pemoresesan data. Pada umumnya, suatu mikrokontoler membutuhkan dua elemen (selain power supply) untuk berfungsi: kristal oscillator (XTAL), dan rangkaian reset. Analogi fungsi kristal oscillator adalah jantung pada tubuh manusia. Perbedaannya, jantung memompa darah dan seluruh kandungannya, sedangkan kristal memompa data. Dan fungsi rangkaian reset adalah untuk membuat mikrokontroler memulai kembali pembacaan program, hal tersebut dibutuhkan pada saat
mikrokontroler mengalami gangguan dalam mengeksekusi program. Pada sistem minimum mikrokontroler khususnya mikrokontroler ATS perlu ada tambahan komponen berupa resistor Pull-Up pada port 0, hal tersebut dikarenakan Port 0 pada mikrokontroler ATS tidak memiliki internal Pull-Up. Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATS dapat dilihat pada gambar berikut: Gambar. Sistem Minimum ATS Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler ATS. Kapasitor 0 µf dan resistor 00 K ohm berkerja sebagai power on reset bagi mikrokontroler ATS dan kristal MHz berkerja sebagai penentu nilai clock kepada mikrokontroler, sementara kapasitor 0 pf berkerja sebagai resenator terhadap kristal.
. Kreteria Rancangan Kreteria rancangan yang dimaksud menyangkut hal, yaitu kriteria rangkaian transmitter dan rangkaian receiver... Perancangan Transmitter Alat Ukur FOR PORT0 CON0 0 J DB RJ- CON C uf C uf C uf R IN R IN T OUT T OUT C C - IC MAX V V- C uf R OUT R OUT T IN T IN C C - 0 C uf RESET TRIG OUT R 0K GND DISCHG THOLD CVOLT U C 0nF RA k RB k CT nf Gambar.. Rangkaian Transmitter Pada rangkain transmitter ini mendapat power dari port 0 mikrokontroler, rangkaian transmitter digunakan untuk komunikasi serial. Merupakan komunikasi data dengan pengiriman data secara satu persatu dengan menggunakan satu jalur kabel data. Sehingga komunikasi serial hanya menggunakan kabel data yaitu kabel data untuk pengiriman yang disebut transmit (Tx) dan kabel data untuk penerimaan yang disebut receive (Rx). Kelebihan dari komunikasi serial adalah jarak pengiriman dan penerimaan dapat dilakukan dalam jarak yang cukup jauh dibandingkan dengan komunikasi parallel tetapi kekurangannya adalah kecepatan lebih lambat dari pada komunikasi paralel.
Rangkaian transmitter ini digunakan untuk komunikasi serial dengan menggunakan IC MAX. Rangkaian ini biasanya digunakan untuk komunikasi data antara mikrokontroler dengan alat lain, IC MAX atau lebih dikenal dengan RS- adalah sebagai driver, yang akan mengkonversi tegangan atau kondisi logika TTL dari hardware agar sesuai dengan tegangan pada mikrokontroler ataupun sebaliknya sehingga data dapat dibaca. Pengukuran kabel network switching unit ini menggunakan konektor DB- male dan female dan konektor RJ- pada transmitter akan mengeluarkan data dalam level tegangan, sehingga pada transmitter dan receiver bisa berkomunikasi dengan mengirimkan signal data kabel yang diukur. Setiap keluaran pengirim dan masuk ke penerima di jaga untuk menghindari adanya gangguan elektrostatik. IC MAX yang dipakai pada sistem ini memiliki pin Agar dapat dihubungkan dengan port serial, maka IC ini memerlukan komponen tambahan berupa kapasitor eksternal yang dipasangkan pada pin-pin tertentu. Kapasitor ini merupakan rangkaian baku yang berfungsi sebagai charge pump untuk menyuplai muatan ke bagian pengubah tegangan, dimana disini dipakai dengan nilai µf. Ini dioperasikan dengan catu daya Volt. Pada rangkaian transmitter mendapat power dari mikrokontroler port 0 sehingga pada transmitter ini mengirimkan signal berupa tegangan yang akan dideteksi oleh receiver.
. Rancangan Receiver Alat Ukur J CON0 0 IN IN IN IN IN IN IN IN JDB RJ- CON IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN IN I N I N I N I N I N I N I N I N D D D D D D D D R R R R R R R R O U T O U T O U T O U T O U T O U T O U T O U T IN IN IN IN IN IN IN IN IC ULN 0 IN IN IN IN IN IN IN IN GND OUT OUT OUT OUT OUT OUT OUT OUT COM OUT OUT OUT OUT OUT OUT OUT OUT 0 0 U I0 I I I I I I I A B C E ALS Z Z P P P P P0 P P P P P P P FOR P0RT 0 CON0 Gambar. Rangkaian Receiver Alat receiver ini merupakan komponen yang menerima signal, yang dikirim oleh transmitter melalui kabel yang diukurnya yang mengindikasikan bahwa kabel network switching unit dalam keadaan normal atau tidak. Pada rangkaian receiver ini dihubungkan ke mikrokontroler melalui port, sehingga receiver ini akan mendeteksi signal yang masuk dikirimkan oleh transmitter. Dan pada receiver tersebut akan memperoses signal dari transmitter, yang diolah oleh mikrokontroler dan akan ditampilkan melalui display lcd. Perangkat ini hanya menerima signal yang dikirim melalui kabel yang diukur, bila kabel dalam keadaan baik maka pada display lcd akan menampilkan nomor kabel dan huruf Y mengindikasikan kabel dalam keadaan baik. Dan bila kabel tersebut putus maka pada tampil lcd akan tertera nomor kabel dengan huruf N, sehingga pada mikrokontroler akan mendeteksi kabel mana yang putus atau tidak tersambung.
Apabila ada salah satu kabel putus akan terlihat pada lcd dan akan mengaktifkan buzzer, sehingga bunyi buzzer ini menandakan bahwa kabel tersebut putus.. Perancangan LCD Pada alat pendeteksi kabel putus ini, menggunakan display lcd karakter X, artinya terdapat kolom dalam baris ruang karakter, yang berarti total karakter yang dapat dituliskan adalah karakter. Display lcd ini digunakan sebagai tampilan data dari kabel yang sedang di periksa. Display lcd ini menggunakan koneksi port antara lcd dengan mikrokontroler, di pin Vo display lcd digabungkan dengan variabel resistor K yang berfungsi untuk mengatur kontras dari tampilan lcd karakter. Dan pada pin Anoda diberikan variabel resistor 00 yang berfungsi sebagai anodaa backlight lcd untuk mengatur kecerahan. Gambar. Rangkaian LCD
. Perancangan Buzzer Pada alat ini buzzer berfungsi untuk indikator bunyi atau penanda apabila kabel yang dideteksi putus maka pada buzzer akan berbunyi. Buzzer terhubung pada port pin mikrokontroler, rangkaian buzzer menggunakann transistor BC jenis NPN. Padaa buzzer di hubungkan ke tegangan Vcc Volt (dengan batasan arus oleh resistor 0K), karena adanya transistor. Fungsi transistor pada rangkaian driver buzzer sebagai saklar dengan posisi tertutup (close). Maka buzzer mendapatkan arus atau tidaknya tergantung dari kondisi transistor saat itu, jika transistor ON ( karena adanya arus low pada basis, dengan pemberian logika 0 ) maka buzzer mendapat tegangan Vcc, namun jika transistor OFF ( karena adanya arus high pada basis, dengan sebaliknya pemberian logika ) maka buzzer juga OFF. Skema rangkaian buzzer diperlihatkan pada Gambar. Gambar. Rangkaian Buzzer