perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id saklar jarak jauh .../saklar...penggunaan...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

SAKLAR JARAK JAUH MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER

AT89S51

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya

Program Diploma III Ilmu Komputer

Disusun Oleh :

ARI AMINTAS

M3308009

PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011


commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN


AT89S51

Disusun Oleh :

ARI AMINTAS

NIM. M3308009

Tugas Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan

Di hadapan dewan penguji

pada tanggal ____ ____ _______

Pembimbing Utama

Drs. SYAMSURIZAL

NIP. 19561212 198803 1 001


commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN


AT89S51

Disusun oleh:

ARI AMINTAS

NIM. M3308009

Dibimbing oleh

Pembimbing Utama

Drs. Syamsurizal

NIP. 19561212 198803 1 001

Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan oleh dewan penguji Tugas Akhir

Program Diploma III Ilmu Komputer

pada hari ____________tanggal _______________

Dewan Penguji: Tanda Tangan

1. Drs. Syamsurizal

NIP. 19561212 198803 1 001

(..........................................)

2. Darsono, S. Si, M. Si

NIP. 19700727 199702 1 001

(..........................................)

3. Nanang Maulana Y, S. Si

(..........................................)

Surakarta, Juli 2011

Disahkan oleh :

Dekan Fakultas MIPA

Ketua Program DIII

Ir. Ari Handono Ramelan, M. Sc.(Hons), Ph. D

NIP. 19610223 198601 1 001

Drs. Y. S. Palgunadi, M.Sc

NIP. 19560407 198303 1 004


commit to user

iv

ABSTRACT

Ari Amintas. M3308009. THE WIRELESS SWITCH USING

MICROCONTROLLER AT89S51. Final Project, Surakarta : Faculty of

Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Surakarta,

2011.

The equipments that needs electricity can not be desperate by the using of

the switch as a connector to the electricity, such as : lamp, fan, etc. Commonly

people use switches placed on the static place such as wall. To turn the electricity

equipments people need to directly push the switches that usually placed in the

static place such as on the wall.

By using remote as a signal transmitter, and the microcontroller as receiver

and signal processor, so it can be produced switches terminal that can be

controlled far away by using remote. Just by push a button on the remote switch to

be ON or OFF condition. The output of switch terminal can be used for power

supply of any electricity equipments.

The remote that has so many button gives us many alternate to make

channel for switch. This device has three channel output so people can easily

switch those channels by using one remote and just point it to the receiver

microcontroller. So that people will be simply to control many switch in their

home.

Keyword : Microcontroller AT89S51, Switch, Remote, Receiver.


commit to user

v

INTISARI

Ari Amintas. M3308009. SAKLAR JARAK JAUH MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER AT89S51. Tugas Akhir, Surakarta : Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret,

Surakarta, 2011.

Penggunaan peralatan-peralatan yang menggunakan sumber daya listrik

tidak bisa dilepaskan dari pemakaian saklar sebagai penyambung / pemutus arus

listrik. Misalnya : lampu, kipas angin, dsb. Pada umumnya saklar yang digunakan

adalah saklar tombol yang dipasang pada suatu tempat yang tetap misalnya di

dinding. Untuk menyalakan atau mematikan peralatan-peralatan listrik tersebut

tentunya harus dengan menekan tombol saklar yang biasanya dipasang di tempat

yang tetap.

Dengan menggunakan remote sebagai pengirim sinyal, dan rangkaian

mikro sebagai penerima, maka telah dibuat terminal saklar yang bisa dikendalikan

dari jarak jauh menggunakan remote. Cukup dengan menekan tombol pada remote

maka terminal akan berada dalam kondisi ON (dialiri arus) atau OFF (putus).

Rangkian terminal tersebut dapat digunakan sebagai sumber daya untuk berbagai

peralatan listrik.

Remote memiliki begitu banyak tombol sehingga bisa memberikan banyak

pilihan memilih chanel untuk saklar. Dalam pembuatan alat ini terdapat 3 channel

sehingga orang dapat dengan mudah mengendalikan channel-channel dengan

hanya menggunakan satu remote, cukup dengan mengarahkan remote ke penerima

mikrokontrol. Sehingga akan lebih mudah dalam pengendalian banyak saklar.

Kata kunci : Mikrokontroler AT89S51, Saklar, Remote, Penerima.


commit to user

vi

MOTTO

Laa khaula wa la quwwata illa billahil ‘aliyyul adzim

( Tiada daya dan upaya, kecuali semua kekuatan hanya dari Allah SWT )

Sebaik – baik manusia adalah yang bermanfaat bagi manusia lainya.

(Hadist Riwayat. Bukhari dan Muslim)


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil’alamin, puji syukur, penulis panjatkan kehadirat

Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya dengan seluruh rahmat dan karunia-Nya,

penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan baik dan lancar.

Tugas Akhir dengan judul Saklar Jarak Jauh Menggunakan

Mikrokontroler AT89S51, yang disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam

menyelesaikan program D3 pada Program Studi Teknik Komputer di Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih

kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan,

bimbingan, serta bantuan kepada penulis selama proses penyelesaian tugas akhir

ini. Karena tanpa adanya dukungan dari mereka penulis tidak akan sanggup untuk

menyelesaikan laporan dengan baik. Secara khusus saya ucapkan terima kasih

kepada:

1. Bapak Ir. Ari Handono Ramelan, M. Sc.(Hons), Ph. D. selaku Dekan Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret.

2. Bapak Drs. Y.S. Palgunadi, M. Sc. selaku Ketua Program Studi D3 Ilmu

Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas

Sebelas Maret.

3. Bapak Drs. Syamsurizal selaku pembimbing dalam menyelesaikan tugas

akhir, yang telah memberikan bimbingan secara moral maupun teknis.

4. Bapak dan Ibu yang telah memberi banyak bantuan dan motivasi baik secara

moril maupun meteriil.

5. Teman-teman yang turut membantu dalam segala hal.

6. Dan semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung yang telah

memberikan bantuan dan dukungan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, saya

ucapkan banyak terima kasih.


commit to user

viii

Pada kesempatan ini penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya

kepada semua pihak jika ada kesalahan-kesalahan dalam penulisan tugas akhir

ini. Penulis menyadari bahwa hasil karya ini belum sempurna, maka kritik dan

saran selalu penulis harapkan dari pembaca dan pihak lain.

Akhir kata tiada gading yang tak retak, penulis berharap agar tugas akhir

ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Surakarta, Juli 2011

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

ABSTRACT ..................................................................................................... iv

INTISARI ......................................................................................................... v

MOTTO ........................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ..................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1

A. Latar Belakang Masalah ................................................................. 1

B. Perumusan Masalah ....................................................................... 2

C. Batasan Masalah............................................................................. 2

D. Tujuan dan Manfaat ....................................................................... 2

E. Metodologi Penelitian .................................................................... 2

F. Sistematika Penulisan .................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI .......................................................................... 4

A. Mikrokontroler AT89S51 .............................................................. 4

B. Konfigurasi Mikrokontroller AT89S51 ......................................... 5

C. Special Function Register .............................................................. 8

D. Data Memori .................................................................................. 8

E. Remote VCD universal .................................................................. 8

F. Sensor Infrared ............................................................................... 11

G. Optocoupler .................................................................................... 11

H. Triac ............................................................................................... 12


commit to user

x

BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN SISTEM ..................................... 13

A. Diagram Blok Sistem ..................................................................... 13

B. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)..................................... 14

1. Remote VCD universal ............................................................ 14

2. Unit penerima sinyal infrared................................................... 14

3. Sistem minimum mikrokontroler AT89S51 ............................ 15

4. Unit saklar ................................................................................ 15

5. Catu daya .................................................................................. 16

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ......................................................... 17

A. Pengujian ........................................................................................ 17

1. Pengujian catu daya.................................................................. 17

2. Pengujian remote ...................................................................... 18

3. Pengujian sensor infrared ......................................................... 19

4. Pengujian saklar ....................................................................... 20

5. Pengujian software ................................................................... 21

6. Pengujian rangkaian keseluruhan ............................................. 23

B. Analisa............................................................................................ 24

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 27

A. Kesimpulan .................................................................................... 27

B. Saran ............................................................................................... 27

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konfigurasi Mikrokontroller AT89S51 ....................................... 5

Gambar 2.2 Remote VCD universal ................................................................ 8

Gambar 2.3 Transmisi Protokol NEC .............................................................. 9

Gambar 2.4 Sinyal transmisi NEC ................................................................... 9

Gambar 2.5 Transmisi Custom Code ............................................................... 10

Gambar 2.6 Transmisi Data Code .................................................................... 10

Gambar 2.7 Sensor Infrared ............................................................................. 10

Gambar 2.8 Optocoupler .................................................................................. 11

Gambar 2.9 Triac ............................................................................................. 12

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ................................................................... 13

Gambar 3.2 Bagan Sensor Penerima Infrared ................................................. 14

Gambar 3.3 Sistem minimum AT89S51 .......................................................... 15

Gambar 3.4 Rangkaian Saklar.......................................................................... 15

Gambar 3.5 Rangkaian Catu Daya ................................................................... 16

Gambar 4.1 Uji catu daya................................................................................. 17

Gambar 4.2 Uji remote ..................................................................................... 18

Gambar 4.3 Uji sensor infrared ....................................................................... 19

Gambar 4.4 Rangkaian saklar .......................................................................... 20

Gambar 4.5 Text editor Notepad++ ................................................................. 21

Gambar 4.6 ASM51 ......................................................................................... 22

Gambar 4.7 AEC_ISP ...................................................................................... 22

Gambar 4.8 Setup AEC_ISP ............................................................................ 23

Gambar 4.9 Rangkaian Keseluruhan................................................................ 23


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Fungsi Pin Port 1 .............................................................................. 5

Tabel 2.2 Fungsi Pin Port 3 .............................................................................. 6

Tabel 4.1 Uji catu daya .................................................................................... 17

Tabel 4.2 Uji remote ........................................................................................ 18

Tabel 4.3 Uji sensor infrared ............................................................................ 19

Tabel 4.4 Uji saklar .......................................................................................... 20

Tabel 4.5 Uji rangkaian keseluruhan ............................................................... 24


commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Penggunaan peralatan-peralatan elektronik dalam kehidupan sehari-hari

seperti misalnya : lampu, televisi, kipas angin, dan lain sebagainya yang

menggunakan sumber daya listrik PLN tidak bisa dilepaskan dari penggunaan

saklar sebagai penyambung / pemutus arus listrik. Pada umumnya saklar yang

digunakan adalah saklar tombol yang dipasang pada suatu tempat yang tetap

misalnya di dinding. Untuk menyalakan atau mematikan peralatan-peralatan

listrik tersebut tentunya harus dengan menekan tombol saklar yang biasanya

dipasang di tempat yang tetap.

Saat ini penggunaan saklar biasa masih menjadi pilihan utama dalam

penggunaan peralatan listrik rumah tangga. Selain harganya relatif murah,

juga karena alasan praktis dan kemudahan dalam pengoperasian. Namun salah

satu kekurangan dari saklar biasa adalah posisi pemasangannya yang statis

sehingga orang harus menekan tombol langsung pada saklar yang biasanya

dipasang pada dinding. Dengan rangkaian saklar yang menggunakan remote,

maka orang bisa mengendalikan saklar dari jarak cukup dengan menekan

tombol pada remote. Hal ini tentunya akan lebih memudahkan dalam

menghidupkan atau mematikan saklar.

Dengan rangkaian saklar remote ini, orang bisa mengoperasikan saklar

dari jarak jauh dengan beberapa channel menggunakan remote tanpa harus

kontak langsung dengan saklar tersebut. Rangkaian saklar remote ini bisa

dikendalikan dengan remote VCD universal yang dapat dengan mudah

dijumpai di pasaran.


commit to user

2

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, rumusan masalah yang

diangkat adalah bagaimana membuat rangkaian saklar yang dapat

dikendalikan oleh remote universal menggunakan mikrokontroler AT89S51?

C. Batasan Masalah

Pembatasan masalah dalam pembuatan rangkaian saklar jarak jauh

menggunakan mikrokontroler AT89S51 dengan remote universal ini antara

lain :

1. Input saklar menggunakan remote VCD universal.

2. Pemroses sinyal remote menggunakan mikrokontroler AT89S51.

3. Rangkaian saklar menggunakan komponen utama Triac.

D. Tujuan dan Manfaat

1. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah membuat rancang bangun

rangkaian saklar jarak jauh menggunakan mikrokontroler AT89S51

dengan pengendali remote VCD universal.

2. Manfaat

Manfaat pembuatan rangkaian ini adalah untuk mempermudah

manusia dalam penggunaan saklar khususnya penggunaan alat-alat listrik

dalam rumah tangga.

E. Metodologi Penelitian

Adapun metodologi penelitian yang diterapkan antara lain :

1. Observasi

a. Proses pencarian dan pengumpulan data mengenai komponen yang

diperlukan dalam pembuatan saklar jarak jauh menggunakan remote

VCD universal.

b. Pengamatan dan pencatatan data yang digunakan sebagai dasar teori.


commit to user

3

2. Studi Pustaka

a. Membaca literatur atau bahan-bahan teori yang dapat menunjang

penulisan laporan.

b. Menerapkan bahan-bahan teori yang berkaitan dengan

perancangan dan pembuatan laporan.

F. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab, yaitu :

1. Pendahuluan (BAB I)

Memuat tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan

masalah, tujuan dan manfaat, metodologi penelitian, dan sistematika

penulisan.

2. Landasan Teori (BAB II)

Memuat tentang tinjauan pustaka dan teori-teori yang mendukung.

3. Desain dan Perancangan (BAB III)

Memuat data-data yang diperlukan dalam perancangan sistem baik

perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software).

4. Implementasi dan Analisa (BAB IV)

Memuat tentang langkah, hasil analisa dan pembahasan.

5. Penutup (BAB V)

Berisi kesimpulan dan saran.


commit to user

4

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Mikrokontroler AT89S51

AT89S51 merupakan mikrokontroler yang dikembangkan oleh Atmel

Corporation menggunakan teknologi yang sesuai dengan standar 8051.

Mikrokontrol ini dirancang dengan teknologi CMOS dan memori non-volatile

dari ATMEL dengan memori program internal (memori flash) sebesar 4 KB

yang bisa diprogram dalam sistem (In-system programmable flash memory-

ISP). Fitur-fitur yang dimiliki mikrokontroler AT89S51 antara lain :

1. Kompatibel dengan produk MCS-51.

2. Memori flash 4 KB yang bisa diprogram ulang sampai 1000 siklus

baca/tulis.

3. Voltase operasi 4.0V – 5.5V.

4. Bekerja pada frekuensi sampai 33 MHz.

5. RAM internal sebesar 128 byte.

6. 32 port I/O yang bisa diprogram.

7. 6 sumber interupsi.

8. Timer Watchdog yang bisa diprogram.

9. Dual data pointer.

10. Waktu pemrograman yang cepat.

11. Fungsi-fungsi penghematan daya (power down mode).

(http://www.atmel.com)

http://www.atmel.com/


commit to user

5

B. Konfigurasi Mikrokontroller AT89S51

Konfigurasi Mikrokontroller AT89S51 diperlihatkan pada Gambar 2.1

Gambar 2.1 Konfigurasi Mikrokontroller AT89S51

(http://www.atmel.com)

1. Port 1 (P1.0 – P1.7)

Port 1 merupakan port 8 bit dua arah (input/output) dengan pull up

internal. Buffer output Port 1 bisa menangani sampai 4 masukan TTL.

Ketika data FFH dikirim ke Port 1 maka Port 1 bisa menjadi port masukan.

Port 1 bisa diakses menjadi port (P1) atau diakses per bit (P1.0-P1.7).

Tabel 2.1 Fungsi Pin Port 1

2. Port 3 (P3.0 – P3.7)





commit to user

6

Ketika data FFH dikirim ke Port 3 maka Port 3 bisa digunakan sebagai

masukan. Port 3 bisa diakses sebagai port (P3) atau diakses per bit (P3.0-

P3.7).

Tabel 2.2 Fungsi Pin Port 3

3. Port 0 (P0.0 – P0.7)

Port 0 merupakan port 8 bit dua arah (input/output) dengan saluran terbuka

(open drain). Port 0 mampu menangani 8 masukan TTL. Seperti halnya

port-port yang lain, ketika data FFH dikirim ke port ini akan menjadi

masukan dengan impedansi tinggi. Port 0 bisa diakses sebagai port (P0)

atau diakses per bit (P0.0-P0.7). Karena sifatnya drain terbuka, P0

membutuhkan pull up eksternal pada saat dihubungkan dengan peralatan

eksternal.

4. Port 2 (P2.0 – P2.7)



Ketika data FFH dikirim ke Port 2 maka Port 2 bisa digunakan sebagai

masukan. Port 2 bisa diakses sebagai port (P2) atau diakses per bit (P2.0-

P2.7). Selain sebagai port multiguna , P2 juga akan mengeluarkan alamat

orde tinggi (A8-A15) pada saat menjalankan program dari memori

program eksternal atau pada saat mengakses memori data eksternal yang

menggunakan perintah pengalamatan 16 bit (perintah MOVX @DPTR).


commit to user

7

5. RST

Merupakan input Reset. Sebuah masukan tinggi pada port ini selama 2

siklus mesin pada saat osilator berjalan akan mereset mikrokontrol.

6. XTAL1 dan XTAL2

XTAL 1 merupakan masukan ke penguat osilator internal. Sedangkan

XTAL 2 merupakan keluaran dari rangkaian penguat osilator internal.

Sebuah kristal dan dua buah kapasitor yang dihubungkan ke pin ini sudah

cukup untuk menyediakan sinyal detak (clock) untuk mikrokontrloler.

7. VCC dan GND

VCC dan GND merupakan pin untuk tegangan DC. Mikrokontrloer 8051

standar membutuhkan tegangan DC sebesar 5 volt agar bisa bekerja

dengan baik (standar TTL).

8. EA, ALE, PSEN

PSEN atau program store enable adalah sinyal baca pada saat menjalankan

program dari memori eksternal. Didalam aplikasi PSEN akan dihubungkan

dengan sinyal RD memori program eksternal (EEPROM).

ALE atau address latch enable adalah pulsa keluaran latch pada proses

pengaksesan memori eksternal (program maupun data). Di dalam aplikasi

ALE biasanya dihubungkan dengan masukan latch enable dari IC latch,

74373 misalnya.

EA atau external access enable menentukan apakah alamat awal memori

program berada di memori eksternal atau internal. (http://www.atmel.com)



commit to user

8

C. Special Function Register

Mikrokontroler mempunyai sebuah peta memori yang disebut sebagai Special

Function Register (SFR) . P0 berada di alamat 80H, P1 di alamat 90H, P2 di

alamat A0H dan P3 di alamat B0H. (http://www.atmel.com)

D. Data Memori

AT89S51 menggunakan 128 byte RAM yang bisa diakses dengan mode

pengalamatan secara langsung dan tidak langsung. Operasi stack merupakan

contoh dari pengalamatan tidak langsung. (http://www.atmel.com)

E. Remote VCD universal

Remote infrared menggunakan sinar infrared dengan panjang gelombang 950

nm untuk mengirim beberapa byte informasi dalam kecepatan rendah.

Meskipun sinar infrared digunakan untuk mengirim data biner (0/1), namun

ini bukan represenatasi sederhana yang menyatakan status ON/OFF dari sinar

infrared. Pada setiap remote memiliki protokol tersendiri tergantung pabrikan

pembuatnya. Protokol RC-5/RC-6 banyak digunakan oleh Eropa dan Amerika,

manufacturer Asia memiliki protokol-nya sendiri, yaitu NEC. Protokol NEC

dikembangkan oleh NEC ( Nippon Electric Company ) Jepang. Protokol ini

kemudian secara luas dipakai oleh manufacturer peralatan audio video Asia,

sebut saja Toshiba, Sharp, Changhong, JVC, Shanghai. Di bawah ini adalah

salah satu contoh remote yang menggunakan protokol NEC.

Gambar 2.2 Remote VCD universal

(http://www.alibaba.com/product-gs/287254490/VCD_2_0_3_0.html)



http://www.alibaba.com/product-gs/287254490/VCD_2_0_3_0.html


commit to user

9

Transmisi data yang menggunakan protokol NEC diawali dengan 1 leader

code. Kemudian 16 bit custom code, 8 bit data code, 8 bit inverted data code,

dan terakhir 1 bit stop. Panjang frame keseluruhan adalah 108 ms.

Gambar 2.3 Transmisi Protokol NEC

Leader code tetap ON selama 9 ms, kemudian OFF selama 4,5 ms. Custom

code dan data code berisi data biner (0/1). Data pada masing-masing bagian

dikirim LSB terlebih dulu. Pembagian data biner (0/1) bukan berdasarkan

pada status infrared ON/OFF melainkan berdasarkan panjang periode bit.

Panjang custom code bervariasi tergantung data. Bagaimanapun, selama

inverted code juga ditransmisikan, panjang data akan selalu tetap. Logika 1

adalah pulsa 1 selama 0,56 ms diikuti pulsa 0 selama 1,69 ms. Sedangkan

logika 0 dalam protokol transmisi NEC adalah pulsa 1 selama 0,56 ms diikuti

0 selama 0,56 ms.

Gambar 2.4 Sinyal Transmisi NEC

Standar frekuensi carrier yang digunakan adalah 38 kHz. Struktur sinyal

remote yang dikirim dengan protokol NEC terdiri dari custom code dan data

code. Custom code yang ditransmisikan lebih dulu memiliki panjang 16 bit

yang terbagi menjadi dua bagian masing-masing panjangnya 8 bit. Saat


commit to user

10

mengirim data, custom code mengirim LSB terlebih dahulu (C0 – C7), lalu

inverted custom code (C0’ – C7’).

Gambar 2.5 Transmisi Custom Code

Data yang ditransmisikan adalah 8 bit. Inverted code ditransmisikan

berikutnya, maka total data yang dikirim adalah 16 bit. Ketika data diterima,

data inverted digunakan untuk mengecek data yang telah dikirim.

Gambar 2.6 Transmisi Data Code

(http://www2.renesas.com/faq/en/mi_com/f_com_remo.html)

F. Sensor Infrared

Gambar 2.7 Sensor Infrared

http://www2.renesas.com/faq/en/mi_com/f_com_remo.html


commit to user

11

Merupakan sensor penerima sinyal infrared dari remote TV yang kaki

outputnya bisa langsung dihubungkan dengan mikrokontroler. Sensor ini

memerlukan suplay tegangan 5 volt.

Fitur-fitur yang dimiliki antara lain :

1. Infrared detector

2. Tahan terhadap interferensi frekuensi akibat gangguan listrik

3. Membutuhkan konsumsi daya rendah

4. Dilengkapi filter internal terhadap frekuensi

(http://www.vishay.com)

G. Optocoupler

Gambar 2.8 Optocoupler

Prinsip kerja rangkaian ini adalah memanfaatkan masukan dengan arus yang

kecil untuk menghidupkan LED di dalam kemasan IC tersebut yang akan

menyulut triac yang berfungsi sebagai saklar elektronik yang dapat

melewatkan arus bolak balik, keluaran optotriac inilah yang akan berhubungan

langsung dengan sumber tegangan AC pada beban yang akan dikendalikan.

Optotriac tipe MOC 3041 ini dilengkapi dengan rangkaian detektor pelintas

nol (Zero Crossing Detector) yang mampu membuat optotriac ini mulai akan

konduksi pada saat siklus tegangan masukannya pada nol. Hal ini akan

mencegah terjadinya lonjakan arus yang besar secara tiba-tiba pada beban

yang dikendalikan. Keuntungan dengan menggunakan IC ini adalah lebih

terjaminnya keamanan rangkaian pengendali dari hubungan langsung terhadap

tegangan jala-jala PLN. Hal ini dikarenakan terpisahnya aliran arus antara

http://www.vishay.com/


commit to user

12

beban pengendali dengan penggunaan optotriac. Optotriac MOC3041 bekerja

pada level tegangan ac antara 200-400 Vac dengan tegangan masukan pada

LED 2,3 VDC sedangkan arus kerjanya 200 mA.

(http://nubielab.com/elektronika/analog/optotriac-moc-3041)

H. Triac

Gambar 2.9 Triac

Triac digunakan sebagai penghubung antara mikrokontroler dengan

peralatan listrik. Karena tegangan yang dikeluarkan mikrokontroler hanya

berkisar 5 volt DC, maka tegangan ini tidak cukup untuk mengaktifkan

peralatan listrik yang membutuhkan tegangan 220 Volt AC. Triac berfungsi

sebagai saklar ketika pada kaki G mendapatkan arus yang kecil ± 50mA, maka

kaki MT1 dan MT2 akan dapat melewatkan arus sehingga bisa digunakan

sebagai saklar.

(http://www.datasheet.com)

http://nubielab.com/elektronika/analog/optotriac-moc-3041

http://www.datasheet.com/


commit to user

13

BAB III

DESAIN DAN PERANCANGAN SISTEM

A. Diagram Blok Sistem

Sistem saklar menggunakan remote ini merupakan salah satu bentuk

aplikasi penggunaan mikrokontroler AT89S51 sebagai suatu kontrol yang

dapat menerima masukan dari sensor infrared untuk kemudian diproses

sehingga dapat menghasilkan output sesuai instruksi-instruksi program yang

telah dibuat.

Jika tombol pada remote ditekan maka penerima akan menerima sinyal

yang ditransmisikan oleh remote tersebut. Sinyal kemudian diteruskan ke

mikrokontroler untuk diolah sehingga menghasilkan output yang akan

mengaktifkan atau menonaktifkan port P0.0 dan P2.7 pada mikro. Port

keluaran terhubung dengan transistor yang berfungsi sebagai penguat arus

yang akan mengaktifkan Optocoupler. Optocoupler berfungsi untuk

mengaktifkan Triac sehingga dapat melewatkan arus listrik PLN. Diagram

blok dari sistem rangkaian saklar jarak jauh menggunakan remote ini

ditunjukkan pada gambar 3.1 :

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

INPUT

Remote VCD

universal

PENERIMA

Sensor

Infrared

MIKROKONTROL

AT89S51

PENGUAT ARUS

Transistor

RANGKAIAN SAKLAR

Optocoupler

Triac

LISTRIK PLN

220 volt


commit to user

14

B. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

Perangkat keras yang perlu dipersiapkan dalam pembuatan rangkaian

saklar jarak jauh menggunakan mikrokontroler AT89S51 antara lain :

1. Remote VCD universal

Remote yang digunakan sebagai input atau pengirim sinyal adalah remote

VCD universal. Remote ini yang nantinya akan digunakan sebagai

pengirim sinyal ke rangkaian saklar. Tombol yang digunakan adalah

tombol 1, 2, dan 3. Tombol 1 berfungsi sebagai pengendali saklar 1,

tombol 2 sebagai pengendali saklar 2, sedangkan tombol 3 untuk

mematikan saklar 1 dan 2.

2. Penerima sinyal infrared

Gambar 3.2 Bagan Sensor Penerima Infrared

Unit penerima sinyal infrared merupakan bagian yang menerima sinyal

infrared yang ditransmisikan oleh remote. Sensor infrared memiliki 3 kaki

yaitu kaki GND, VCC, dan OUT. Suplay tegangan yang dibutuhkan

adalah 5 volt. Pada rangkaian penerima di atas ditambahkan elco 4,7 uF

yang berfungsi untuk menstabilkan sensor dari noise atau interferensi

sinyal dari lingkungan. Kaki out sensor bisa langsung dihubungkan ke

mikro.


commit to user

15

3. Sistem minimum mikrokontroler AT89S51

Gambar 3.3 Sistem minimum AT89S51

Sistem minimum AT89S51 merupakan tempat pemrosesan, pengontrolan

terhadap input dan output. Adapun port-port yang digunakan antara lain :

a. P3.3 (INT1) digunakan sebagai port inputan dari sensor infrared yang

menerima sinyal masukan dari remote.

b. P0.0 digunakan sebagai port keluaran/output ke saklar 1, sedangkan

P2.7 digunakan sebagai port keluaran/output ke saklar 2.

4. Unit saklar

Gambar 3.4 Rangkaian Saklar


commit to user

16

Pada rangkaian saklar di atas digunakan transistor NPN BC547 sebagai

penguat arus. Arus output dari mikro dikuatkan oleh transistor sehingga

cukup untuk mengaktifkan Optocoupler MOC3041 dan menyalakan led

indikator. Selanjutnya optocoupler yang dalam keadaan aktif akan

mengaktifkan triac sehingga dapat mengalirkan arus listrik PLN. Beban

pada gambar merupakan peralatan listrik rumah tangga seperti misalnya

lampu, kipas angin, dan lain-lain.

5. Catu daya

Gambar 3.5 Rangkaian Catu Daya

Pada rangkaian catu daya di atas menggunakan trafo 1000mA yang

diturunkan tegangannya menjadi 6 volt, kemudian menggunakan 4 buah

dioda untuk menyearahkan arus listrik sehingga diperoleh arus DC.

Keluaran dari dioda dihubungkan dengan IC regulator AN7805 agar

output tegangan menjadi 5 volt. Sebelum dan sesudah arus melalui IC

AN7805 ditambahkan kapasitor 100nF agar arus yang dihasilkan dari catu

daya stabil.

AN7805


commit to user

17

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA

A. Pengujian

Setelah melakukan perancangan dan pembuatan alat maka langkah

berikutnya adalah melakukan pengujian terhadap rangkaian yang telah dibuat.

Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah rangkaian yang dibuat sudah

dapat digunakan sesuai dengan perencanaan yang ada. Pengujian dan analisa

yang dilakukan meliputi pengujian catu daya, pengujian remote, pengujian

saklar, dan pengujian rangkaian secara keseluruhan.

1. Pengujian catu daya

Hal pertama yang harus dilakukan dalam pengujian rangkaian ini adalah

menghubungkan rangkaian catu daya dengan jala - jala PLN 220V,

kemudian mengukur tegangan pada kaki IC 7805 sebelum dan sesudah

dihubungkan dengan rangkaian.

Gambar 4.1 Uji catu daya

Hasil pengujian catu daya :

Tabel 4.1 Uji catu daya

Keterangan Tegangan

Sebelum dihubungkan dengan rangkaian 4,8 volt

Sesudah dihubungkan dengan rangkaian 4,8 volt

AN7805


commit to user

18

2. Pengujian remote

Pengujian remote dilakukan dengan melakukan uji tiap tombol apakah

dapat mengirimkan sinyal dengan baik atau tidak, pengujian ini dilakukan

dengan menggunakan sensor infrared yang diberi catu daya 5 volt dan

menghubungkan kaki Out-nya pada probe positif voltmeter, sedangkan

probe negatif voltmeter dihubungkan ke ground. Batas ukur voltmeter

pada DC 10 volt.

Gambar 4.2 Uji remote

Jika tombol remote dalam keadaan baik (dapat mengirim sinyal) maka

indikatornya adalah terjadi perubahan tegangan pada kaki out sensor

infrared, jarum penunjuk pada voltmeter akan bergerak ke kiri, ketika

tombol dilepas jarum kembali ke posisi semula.

Tabel 4.2 Uji remote

Tombol Jarum Voltmeter Keterangan tombol

1 Bergerak Baik

2 Bergerak Baik

3 Bergerak Baik

4 Bergerak Baik

5 Bergerak Baik

6 Bergerak Baik

7 Bergerak Baik

8 Bergerak Baik


commit to user

19

3. Pengujian sensor infrared

Gambar 4.3 Uji sensor infrared

Sensor infrared memiliki daya jangkau dan juga sudut penerimaan sinyal

yang tertentu. Untuk melakukan pengujian sensor dilakukan dengan cara

yang hampir sama dengan cara pegujian remote di atas, hanya saja

dilakukan pada jarak dan sudut yang berbeda-beda untuk mengetahui

sensitifitas sensor infrared. Indikator sensor dapat menerima sinyal remote

adalah ketika jarum pada voltmeter bergerak atau merespon ketika tombol

remote ditekan.

Tabel 4.3 Uji sensor infrared

Jarak (m) Sudut (º) Jarum Voltmeter Keterangan sensor

4 0 Bergerak Respon

4 30 Bergerak Respon


6 0 Bergerak Respon



8 0 Bergerak Respon


8 45 Tidak Bergerak Tidak respon







>12 0 Tidak Bergerak Tidak respon



45 º 45 º

0 º

Sensor

30 º 30 º


commit to user

20

4. Pengujian saklar

Gambar 4.4 Rangkaian saklar

Ketika kaki VCC diberi suplay tegangan 5 volt dan kaki GND

dihubungkan ke ground, maka rangkaian dalam keadaan siap menerima

inputan dari mikro. Arus yang keluar dari output mikro berkisar 0,1 mA,

maka diperlukan transistor yang berfungsi sebagai penguat arus. Ketika

kaki Basis dari transistor BC547 mendapatkan arus inputan dari mikro,

maka akan terjadi aliran arus dari vcc ke kaki Kolektor dari transistor yang

selanjutnya akan diteruskan ke kaki Emitor untuk mengaktifkan

optocoupler. Ketika optocoupler dialiri arus led indikator akan menyala,

kemudian akan mengalirkan arus menuju triac.

Arus dari optocoupler akan menuju kaki G (gate) sebagai pemicu sehingga

kaki MT1 dan MT2 dapat terhubung dan bisa melewatkan arus listrik

PLN. Pada pengujian saklar ini menggunakan indikator led dan lampu

bolam, jika saklar dalam keadaan baik maka ketika input dari mikro

bernilai 0 atau tidak ada arus yang mengalir maka led indikator dan

bohlam mati, jika ada arus inputan dari mikro ke kaki basis transistor,

maka led indikator dan bohlam akan menyala.

Hasil pengujian saklar :

Tabel 4.4 Uji saklar

Input dari mikro Led indikator Lampu bohlam

Tidak ada arus Mati Mati

Dialiri arus Menyala Menyala


commit to user

21

5. Pengujian software

Dalam membuat program untuk di-download ke mikrokontroler AT89S51

ini digunakan editor Notepad ++ untuk menulis skrip dalam bahasa

assembly, ASM51 untuk meng-compile file *.asm menjadi *.hex yang siap

di-download kan ke mikro, dan Program AEC_ISP untuk men-download

file *.hex melalui port paralel komputer.

a. Editor Notepad ++

Gambar 4.5 Text editor Notepad++

Skrip ditulis menggunakan text editor Notepad ++ kemudian disimpan

dalam ekstensi *.asm.


commit to user

22

b. ASM51

Gambar 4.6 ASM51

File yang telah disimpan dalam ekstensi *.asm kemudian di-compile

menggunakan software ASM51 sehingga menjadi file *.hex yang siap

di-download kan ke mikro.

c. AEC_ISP

Gambar 4.7 AEC_ISP

Software ini digunakan untuk men-download file *.hex ke

mikrokontroler AT89S51 melalui port paralel. Untuk menggunakan

software caranya :

i. Hubungkan terlebih dahulu port paralel dengan rangkaian

downloader AT89S51.


commit to user

23

ii. Buka software AEC_ISP.exe

iii. Tekan tombol J pada keyboard untuk melakukan setup. Pastikan

pilihan no 1 dan 2 dalam keadaan Yes, tentukan target device dan

port paralel yang digunakan. Jika sudah pilih Save setup untuk

menyimpan konfigurasi software.

Gambar 4.8 Setup AEC_ISP

iv. Tekan tombol A pada keyboard untuk memilih file *.hex yang akan

di-download ke mikrokontroler.

v. Tekan E untuk melakukan download, tunggu hingga proses selesai.

6. Pengujian rangkaian keseluruhan

Gambar 4.9 Rangkaian keseluruhan


commit to user

24

Pengujian rangkaian secara keseluruhan dilakukan dengan

menghubungkan rangkaian dengan catu daya 5 volt dan menghubungkan

bagian saklar dengan input listrik PLN 220 volt. Pengujian dilakukan

dengan menekan tombol 1, 2, dan 3 ke arah sensor penerima infrared,

indikator rangkaian bekerja dengan baik adalah jika ketika tombol remote

ditekan indikator led pada rangkaian dan lampu bohlam menyala sesuai

chanelnya. Hal itu juga tergantung dari jarak dan sudut penerimaan remote

seperti yang telah dilakukan pengujian pada sensor penerima.

Hasil pengujian keseluruhan rangkaian :

Tabel 4.5 Uji rangkaian keseluruhan

Tombol Led Bohlam Keterangan

1 Respon Respon Saklar 1 : Ketika ditekan 1x led

dan bohlam menyala, ketika

ditekan 1x lagi led dan bohlam

mati

2 Respon Respon Saklar 2 : Ketika ditekan 1x led

dan bohlam menyala, ketika

ditekan 1x lagi led dan bohlam

mati

3 Respon Respon Ketika ditekan 1x maka saklar 1

dan 2 mati

B. Analisa

Pada setiap penekanan tombol remote VCD, ada data-data yang

ditransmisikan ke sensor infrared. Data-data tersebut berupa data biner yang

bernilai 0 atau 1. Remote yang digunakan dalam rangkaian saklar jarak jauh

ini adalah jenis remote yang menggunakan protokol transmisi NEC. Seperti

yang telah dibahas pada landasan teori, bahwa ketika satu tombol remote

ditekan, maka akan mengirim leader code, custom code, dan data code.

Leader code merupakan bit awal yang ditransmisikan oleh remote, kemudian

dilanjutkan 8 bit custom code yang menunjukkan alamat device. Baik leader

code maupun custom code tidak digunakan dalam pemrosesan sinyal remote

ini karena dalam satu remote nilainya pasti sama. Sedangkan data code

memuat bit-bit command atau perintah yang masing-masing tombol berbeda.


commit to user

25

Dengan memanfaatkan perbedaan nilai bit-bit data code ini bisa digunakan

sebagai masukan ke mikrokontrol sehingga dihasilkan keluaran yang

bervariasi. Misalnya tombol 1 untuk mengendalikan P0.0, tombol 2 untuk

mengendalikan P2.7, tombol 3 untuk mengendalikan P0.0 dan P2.7. jumlah

keluaran yang dapat dihasilkan tentunya sebanyak jumlah tombol yang ada

pada remote.

Ketika tombol 1 pada remote ditekan, sensor infrared menerima data-data

yang ditransmisikan, kemudian dari sensor diteruskan ke mikro melalui kaki

P3.3 (INT1). Setelah mendapatkan interupsi, maka mikro akan melakukan

delay selama 40,5 ms. Hal ini dilakukan untuk mengabaikan bit-bit leader

code yang memiliki periode 13,5 ms dan bit-bit custom code yang memiliki

periode 27 ms. Setelah itu mikro mulai menyimpan data code yang memiliki

panjang 8 bit. Data-data yang disimpan berupa data biner yang diterima oleh

sensor secara berurutan dari LSB ke MSB. Kemudian bit-bit data tersebut

disimpan dalam accumulator satu per satu dengan cara menggeser bit ke kiri

dengan perintah RLC A. Setelah data-data tersebut tersimpan secara utuh,

maka dilakukan pengecekan terhadap nilai data tersebut. Jika sesuai dengan

yang dituliskan dalam perintah, maka mikro akan mengaktifkan port-port yang

dituliskan dalam perintah tersebut.

cjne A,#90H,cekCH2 ;apakah data=90h

cpl CH1 ;channel 1 ON/OFF

CekCH2:

cjne A,#0B8H,cekCH3 ;apakah data=B8h

cpl CH2 ;channel 2 ON/OFF

CekCH3:

cjne A,#0F8H,cekCH4 ;apakah data=F8h

clr CH1 ;channel 1 OFF

clr CH2 ;channel 2 OFF

cekCH4:

jmp mulai


commit to user

26

Dari potongan skrip di atas dapat diketahui bahwa mikro melakukan

pengecekan nilai data dari suatu tombol remote yang ditekan. Jika tombol 1

ditekan maka remote akan mentransmisikan data code dengan nilai dalam

hexadesimal = 90h, maka ketika data tersebut berhasil disimpan oleh mikro,

selanjutnya bisa digunakan untuk merubah keadaan P0.0 dari 0 menjadi 1,

ketika tombol ditekan lagi maka keadaan juga akan berubah berkebalikan, dari

1 menjadi 0, begitu seterusnya sehingga tombol 1 bisa digunakan untuk ON

sekaligus OFF P0.0. Tombol 2 juga memiliki fungsi serupa dengan tombol 1,

hanya saja yang dikendalikan adalah P2.7. Sedangkan tombol 3 digunakan

untuk merubah kondisi P0.0 dan P2.7 menjadi 0 atau untuk mematikan kedua

saklar. Jika ditekan selain tombol 1, 2, atau 3 maka tidak akan menghasilkan

respon apa-apa terhadap rangkaian saklar karena dalam skrip hanya dibatasi

untuk tombol 1, 2, dan 3 seperti terlihat dalam potongan skrip tersebut di atas.

Jadi jika ingin menambahkan beberapa channel, maka dalam potongan skrip

di atas harus ditambahkan juga beberapa kondisi lagi. Penggunaan remote

sebagai masukan pun hanya terbatas pada remote yang memiliki protokol

transmisi NEC, selain itu tentunya tidak bisa diterapkan untuk rangkaian

saklar jarak jauh ini karena beda protokol akan menghasilkan perbedaan pada

data yang ditransmisikan sehingga tidak akan bisa terbaca oleh mikro.


commit to user

27

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari pengujian hardware dan software serta analisa yang telah dilakukan

pada pembuatan rangkaian saklar jarak jauh menggunakan remote universal

ini diperoleh kesimpulan yaitu :

1. Dengan menggunakan sinyal transmisi remote VCD universal, telah dibuat

sebuah sistem rangkaian saklar yang dikendalikan dari jarak jauh dengan

memanfaatkan tombol-tombol pada remote sebagai masukan saklar.

2. Sensor infrared dapat menangkap sinyal dari remote dengan baik pada

sudut penerimaan yang tegak lurus terhadap sensor pada jarak maksimum

12 m, sedangkan jika pada sudut penerimaan 45º sensor dapat menangkap

sinyal remote dengan baik maksimum pada jarak 8 m.

3. Alat ini memiliki dua channel output yang masing-masing dikendalikan

oleh tombol 1 dan tombol 2 pada remote, sedangkan tombol 3 digunakan

untuk mematikan channel 1 dan 2.

B. Saran

Untuk penyempurnaan lebih lanjut maka beberapa saran perlu

ditambahkan antara lain :

1. Jarak terima sinyal oleh sensor hanya ≤ 12 meter, untuk jarak yang lebih

jauh lagi bisa dikembangkan dengan menggunakan bluetooth.


commit to user

DAFTAR PUSTAKA

Agfianto. 2006. Belajar mikrokontroler AT89C51/52/55. Yogyakarta : Gava

Media.

Agfianto. 2010. Tip dan Trik Mikrokontroler AT89 dan AVR. Yogyakarta : Gava

Media.

http://www.atmel.com

di-download tanggal : 15 Mei 2011

http://www.datasheet.com


http://www.nubielab.com/elektronika/analog/optotriac-moc-3041


http://www.vishay.com



di-download tanggal : 12 Juli 2011


di-download tanggal : 13 Juli 2011


http://www.datasheet.com/

http://www.nubielab.com/elektronika/analog/optotriac-moc-3041

http://www.vishay.com/




commit to user

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id saklar jarak jauh .../saklar...penggunaan...

Documents