BAB III BLOK DIAGRAM DAN GAMBAR RANGKAIAN 3.1 Blok Diagram SWITCH BUZZER MIKROKONTROLLER AT89S52 DTMF DECODER KUNCI ELEKTRONIK POWER SUPPLY 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 # KEYPAD 43
3.2 Gambar Rangkaian 44
3.3 Daftar komponen / bahan yang digunakan Resistor Kapasitor Jenis Komponen R1 470 R2, R3 10 K R4 220 R5, R6 100 K R7 300 K R8 4K7 R9 600 C1, C2 100 nf C3 470 nf C4 220 nf Satuan/Jenis Transistor Q1 C945 Dioda D1, D2 4148 Integrated Circuit U1 MT8870 U2 H11AA1 U3 H11AA1 Osilator X1 Osc 3,579 MHz Lain-Lain T1-141 AX RL1 Relay_SPDT CON1 20 pin connector 45
3.4 Cara Kerja Rangkaian Microkontroller mendeteksi apakah ada switch yang ditekan (ada pintu yang dibuka), bila salah satu switch ditekan maka alarm (buzzer) akan berbunyi sampai adanya password yang dimasukkan melalui keypad atau telepon (DTMF). Bila tidak ada limit switch yang ditekan, maka proses selanjutnya adalah mendeteksi adanya penekanan pada keypad. Bila ada input pada keypad, tunggu sampai 6 kali penekanan. Waktu antar penekanan dibatasi sebesar 5 detik, bila lebih dari 5 detik maka harus mengulangi dari awal.setelah itu angka2 hasil penekanan pada keypad dibandingkan dengan password-nya (123456). Bila cocok maka matikan alarm dan aktifkan relay. Bila tidak cocok maka nyalakan alarm selama 5 detik. Proses selanjutnya adalah deteksi apakah ada telepon masuk, bila ada, maka tunggu sampai ada penekanan keypad sampai 6 kali. Waktu antar penekanan dibatasi sebesar 5 detik, bila lebih dari 5 detik maka harus mengulangi dari awal. Setelah itu angka-angka hasil penekanan pada keypad telepon dibandingkan dengan password-nya (123456). Bila cocok maka matikan alarm dan aktifkan relay. Bila tidak cocok maka nyalakan alarm selama 5 detik. Bila relay aktif, maka proses selanjutnya adalah menunggu sampai ada pintu yang dibuka (limit switch ditekan) lalu ditutup kembali (limit switch dilepas). Proses akan mengulang terus. 46
Piranti ini dihubungkan dengan pesawat telepon sebagai pengontrol sistem pengaman tersebut. Proses awal pengontrolan dimulai dengan memberikan kode (password) untuk memasuki piranti dengan menekan keypad pada pesawat pengontrol maka sinyal DTMF akan dipancarkan dari pesawat pengontrol ke pesawat penerima, pada pesawat penerima sinyal DTMF ini akan diteruskan ke alat. Sinyal DTMF yang diterima oleh alat akan dideteksi oleh decoder DTMF, yang selanjutnya akan diberikan ke mikrokontroller. Mikrokontroller ini akan membunyikan buzzer tanda error serta mengirimkan nada error ke pesawat pengontrol. Tetapi jika kode pengontrolan yang diberikan benar mikrokontroller akan mengirimkan nada password yang benar ke pesawat pengontrol serta menyalakan LED, selanjutnya pengontrolan dapat dilakukan. Instruksi-instruksi pengontrolan terdiri dari 6 digit yang dikirim melalui pesawat pengontrol. Kode yang digunakan disini ditentukan dengan kode 123456 yang diinput ke mikrokontroller. Bila instruksi yang diberikan dengan benar, mikrokontroller akan menghidupkan LED tanda instruksi benar juga akan mengirimkan nada tanda instruksi benar ke pesawat pengontrol, tetapi jika instruksi yang diberikan tidak benar maka mikrokontroller akan membunyikan buzzer tanda instruksi error begitu pula mikrokontroller akan mengirimkan nada tanda instruksi error ke pesawat pengontrol. Untuk mengakhiri hubungan dengan alat perlu 47
diberikan kode pemutus hubungan dengan piranti terdebut dengan menekan tombol reset pada alat. Alat ini juga dilengkapi dengan sensor (dalam hal ini menggunakan limit switch) pada setiap beban, jika beban dibuka tanpa terlebih dahulu memasukkan kode pembuka maka buzzer akan berbunyi tanda bahaya secara terus-menerus sampai sensor kembali seperti semula. 3.5 Analisa Kerja Alat Pengiriman kode dilakukan dengan memanfaatkan sinyal DTMF pada pesawat telepon, untuk mendeteksi sinyal DTMF yang dikirimkan digunakan decoder DTMF yaitu IC MT8870. Output dari decoder ini berupa kode-kode biner yang terdiri dari 4 bit. Output decoder DTMF ini sksn diakses oleh mikrokontroller melalui port I/O. Mikrokontroller akan mengaktifkan beban sesuai dengan instruksi yang diberikan dari pesawat pengontrol dengan cara mengaktifkan relay melalui port I/O. Untuk mengaktifkan relay mikrokontroller akan mengirimkan logika 1 ke port I/O dan logika 0 untuk menonaktifkan relay. Mikrokontroller juga akan mengakses output dari masing-masing limit switch yang dipasang pada setiap beban, serta mengaktifkan buzzer sebagai tanda bahaya, serta mengirimkan nada tanda bahaya ke pesawat pengontrol. 48
3.5.1 Analisa DTMF Decoder Kondisi gagang telepon : Tegangan telepon pada saat gagang telepon diletakkan (On Hook) berkisar ±45 Vdc dan pada saat gagang telepon diangkat (Off Hook) berkisar ±8 Vdc, hal ini disbabkan terjadinya beban pada jalur dari pesawat telepon, dan menyebabkan terjadinya aliran arus pada pesawat telepon yang melewati U3 dan LED pada optocoupler menyala dan mentrigger transistor foto, sehingga kaki kolektor dan emitor optocoupler akan terhubung ke ground ( 0 ). Kondisi ring: Jalur telepon akan menghasilkan tegangan ±90 Vac dengan frekuensi ±25 Hz pada saat terjadinya panggilan masuk. Tegangan AC ini dimanfaatkan oleh rangkaian ring detektor yang terdiri dari R4, C4, D2dan U2. Dimana saat terjadi sinyal AC, C4 akan melewatkan tegangan AC tersebut ke LED pada optocoupler U2 dan mentrigger transistor foto, sehingga kaki kolektor dan emitor optocoupler akan terhubung ke ground ( 0 ). Kondisi Hook: Pengkondisi hook adalah mensimulasikan seolah-olah gagang telepon diangkat atau diletakkan (On/Off Hook), yaitu dengan memberikan beban kepada jalur telepon sebesar 600 Ohm. Rangkaian pengkondisi hook ini terdiri dari R8, R9, Q1dan RL1. Pada saat R8 mendapatkan tegangan masukan tinggi ( 1 ) maka Q1 49
akan tertrigger yang mengakibatkan RL1 mendapatkan arus dan menghubungkan kontaknya. Kontak relay akan menghubungkan R9 antar kedua jalur telepon sehingga kondisi telepon menjadi Off Hook. Kondisi penekanan Tombol Telepon (Dial tone) : Untuk dapat menghubungi suatu nomor telepon tujuan, maka diperlukan sebuah nada penghubung yang sering disebut dengan Dual Tone Multi Frequency (DTMF), dimana untuk masing-masing tombol pada pesawat telepon memiliki nada yang berbeda-beda. Untuk mendeteksi nada tersebut dibutuhkan sebuah dekoder yang dapat mengkodekan nada DTMF menjadi kode digital yaitu ICMT8870. total jumlah kombinasi nada DTMF adalah 6 buah dan dikodekan menjadi 4 bit seperti pada tabel. Pada saat IC MT8870 mendapat masukan frekuensi DTMF maka pada pin STD/Est akan berlogik tinggi, diikuti dengan berubahnya data 4 bit pada Q1 Q4 sesuai dengan kode nadanya. 50
3.6 Pengoperasian Alat Sebelum alat dinyalakan, hubungkan alat dengan beban yang akan dikontrol serta dengan pesawat penerima selanjutnya nyalakan catu daya sehingga piranti siap dioperasikan. Untuk dapat melakukan simulasi pengontrolan terhadap beban, masukkan kode pengontrolan melalui tombol pada pesawat pengontrol dengan kode pengontrolan atau kode agar alat tersebut bisa dioperasikan untuk selanjutnya dapat digunakan mengatur beban yaitu 123456, selanjutnya akan menyala LED yang menyatakan kode yang dimasukkan benar. Apabila kode yag dimasukkan salah atau menyentuh limit switch tanpa memasukkan kode pada keypad, maka buzzer akan selalu berbunyi. 51