APLIKASI SENSOR RADIO FREKUENSI (RF)

JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
APLIKASI SENSOR RADIO FREKUENSI (RF)
Yurni Oktarina
Pola Risma
Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang
Abstract
Often we are troubled by the loss of objects such as house keys, car keys, mobile phones
are no exception and also the remote control because we forget that putting these objects.
Moreover, if the objects are small enough tobe lost and there is a possibility if tucked
among other things. To detect the presence of the object in which it is designed key finder
tool using a wireless communication system. This wireless key finder tool uses radiofrequency sensors. The working principle of this wireless key finder tool is to utilize the
wireless on-off system. Wireless key finder tool using three switches are located on the
transmitter switch A, switch Bands witch C, and has three receivers are receivers A,
receiver B, and C. The receiver signal from the transmitter that has been enabled will be
accepted by the receiver with a binary code (bit stream) emitted by the transmitter. So
each receiver has its own stream of bits that can only be detected by an appropriate
receiver. In this tool is added as an indicator buzzer sounds so that we can easily and
quickly find out the where about of the missing key to the distance between the transmitter
and Receiver Range Up To5 Meters.
Key Word: Key Finder, Wireless, Transmitter, Receiver, Buzzer, Bit Stream
PENDAHULUAN
Setiap manusia memiliki benda-benda tertentu yang sangat penting dan berharga bagi
dirinya. Dengan keterbatasan daya ingat pada otak manusia, sehingga seringkali dihadapkan pada
persoalan lupa meletakkan benda-benda tersebut khususnya yang berukuran kecil seperti kunci
yang bisa terselip ditumpukan-tumpukan baju atau buku. Untuk mengatasi persoalan tersebut
dirancanglah sebuah alat pencari kunci wirelessyang menggunakan sensor Radio Frekuensi (RF)
yang terdiri dari dua bagian, yaitu transmitter dan receiver.
LANDASAN TEORI
Sensor RF (Radio Frequency)
RF (Radio Frekuensi) adalah sebuah perangkat yang mampu menerima frekuensi radio
dalam kisaran tertentu. RF digunakan dalam beragam teknologi komunikasi nirkabel untuk
informasi dan transfer data. Pemancar RF(Transmitter) dan penerima RF (Receiver) digabungkan
bersama-sama dalam satu sirkuit yang sering disebut sebagai transceiver. Sebuah penerima RF
106
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
(Transmitter) menerima sinyal dari pemancar, yang mana untuk mendapatkan sinyal yang sangat
jelas tergantung pada rasio sinyal/noise. Rasio sinyal/noise didapat dari angka yang diberikan
dengan membagi jumlah ukuran dari intensitas sinyal dengan jumlah ukuran intensitas kebisingan.
Untuk mengirim suatu sinyal dari pemancar RF ke penerima RF jarak jauh, amplifikasi sinyal
harus sama besar yang didapatkan dari pengkontrolan rasio sinyal/noise. (Sumber :
http://www.rfreceiver.net/). Pada pemancar RF terdapat IC PT2262 yang digunakan sebagai
pemancar sinyal. Di dalam IC PT2262 terdapat rangkaian encoder yang berfungsi untuk
mengubah sinyal seperti data atau bitstream ke dalam bentuk yang dapat diterima untuk transmisi
data atau penyimpanan data yang kemudian transmisi data tersebut akan diterima oleh penerima
RF. Pada penerima RF terdapat IC PT2272 sebagai penerima sinyal. Di dalam IC PT2272 juga
terdapat rangkaian decoder yang berfungsi untuk mengembalikan proses encoding atau menerima
informasi dan data dari transmisi (Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Penyandi).
IC PT2262 Sebagai RF Transmitter
IC PT2262 adalah encoder remote control yang bekerja berpasangan dengan IC PT2272
(remote control decoder) digunakan untuk mengirimkan sinyal tanpa kabel kepada receiver dan
dikembangkan dengan teknologi CMOS. IC PT2262 menyandikan pin-pin data dan alamat tujuan
dalam bentuk serial coded waveform yang cocok digunakan untuk modulasi RF (radio frequency).
Pasangan/komplemen dari IC PT2262 adalah IC PT2272 Remote Control Decoder yang berfungsi
sebagai pengurai sandi (decoder) signal yang disandikan oleh IC PT2262 (sumber :
http://www.indo-ware.com/produk-2873-pt2262-.html).
Gambar 1. Skema Transmitter pada Sensor RF PT2262
(sumber : http://www.electrodragon.com)
Dalam IC PT2262 terdapat rangkaian encoder yang berfungsi untuk mengubah sinyal seperti data
atau bitstream ke dalam bentuk yang dapat diterima untuk transmisi data atau penyimpanan data
yang kemudian transmisi data tersebut akan diterima oleh penerima (receiver) RF. Adapun blok
diagram
encoder
pada
IC
PT2262
dapat
dilihat
pada
gambar
2.
107
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
Gambar 2.Blok Diagram Encoder IC PT2262
(sumber : http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems/)
Gambar 2 menjelaskan tentang prinsip kerja transmitter agar tidak adanya kesalahan dalam
pemilihan alamat. Pada transmitter digunakan alamat data AD9, AD10, dan AD11. Alamat
tersebut berfungsi untuk menempatkan sinyal yang diberikan pada masing-masing switch yang
diterima oleh IC PT2262 secara pararel. Sinyal yang ditempatkan pada masing-masing alamatnya
kemudian masuk ke dalam rangkaian gerbang trannsmit dan dilakukan pendeteksian bilangan
biner yang masuk, selanjutnya data dipilih sesuai dengan data yang dimasukkan ke dalam IC
PT2262 sehingga data keluaran dengan data yang dimasukkan dan juga pada gambar 2 terdapat
osilator yang berfungsi untuk membangkitkan sinyal masukan pada rangkaian gerbang
transmitter.
(sumber : http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems/)
Transmitter RF memiliki 3 switch A,B, dan C yang digunakan sebagai remote pengendali
suara buzzer. Transmitter RF juga menggunakan ASK yang mempunyai frekuensi sebesar 315
MHZ. Untuk lebih jelas mengenai rangkaian transmitter RF dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Rangkaian Transmitter RF PT2262
(Sumber : http://www.circuitstoday.com/remote-control-circuit-through-rf-withoutmicrocontroller)
108
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
Waktu Transmisi
Gambar 4. Transmission Timing pada Transmitter
(sumber : http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems/)
Receiver IC PT2272
IC PT2272 adalah decoder Remote control yang bekerja berpasangan dengan IC PT2262
(remote control encoder) digunakan untuk menerima sinyal dari transmiter dan mengkontrol
osilator internal serta lebar pulsa modulasi amplitudo dengan sinyal yang diterima
(sumber : http://www.vcc2gnd.com/)
Sebuah penerima (receiver) RF menggunakan beberapa komponen pendukung untuk
menerima sinyal yang dikirimkan pemancar RF salah satunya yaitu antena. Antena biasanya
digunakan untuk menerima sinyal radio frekuensi yang harus diubah menjadi osilasi listrik dan
kemudian diperkuat. Peralatan deteksi juga digunakan untuk demodulasi dan dalam kasus
penerima radio frekuensi (sumber : http://www.indo-ware.com/produk-2873-pt2272-.html).
Di dalam IC PT2272 terdapat rangkaian decoder yang berfungsi untuk mengembalikan
proses encoding atau menerima informasi dan data dari transmisi (Sumber :
http://id.wikipedia.org/wiki/Penyandi).
Adapun blok diagram decoder IC PT2272 dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar 5. Blok Diagram Decoder IC PT2272
(sumber : http://electrosome.com/ht12d-decoder-ic-remote-control-systems/)
Prinsip Kerja Receiver
Untuk lebih jelas mengenai rangkaian RF receiver dapat dilihat pada gambar 6
109
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
Gambar 6. Rangkaian receiver RF PT2272
(Sumber : http://www.circuitstoday.com/remote-control-circuit-through-rf-withoutmicrocontroller)
Amplitude Shift Keying (ASK)
Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitudo
adalah suatu metoda modulasi dengan mengubah-ubah amplitudo. Dalam proses modulasi ini
kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya sinyal
informasi digital. Keuntungan yang diperoleh dari metode ini adalah bit per baud (kecepatan
digital) lebih besar. Sedangkan kesulitannya adalah dalam menentukan level acuan yang
dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan melalui saluran transmisi jarak jauh selalu
dipengaruhi oleh redaman dan distorsi lainnya.
Gambar 7. Sinyal ASK pada Transmitter IC PT2262
(Sumber : http://www.mathworks.com/)
110
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
Gambar 8. Sinyal ASK pada Receiver IC PT2272
(sumber : Http://ironbark.xtelco.com.au/subjects/DC/lectures/7/)
Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran
listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena
penggunaannya cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan
mengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yang di keluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 KHz. Pada
dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari
kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga
menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah
arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan
kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar
yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah
selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
(a)
(b)
Gambar 9. (a). Simbol buzzer, (b). Bentuk Buzzer
(Sumber : elib.unikom.ac.id/download.php?id=22777)
METODE PENELITIAN
Tujuan Perancangan
Perencanaan merupakan suatu tahap yang sangat penting dalam pembuatan suatu alat,
karena dengan merencanakan komponen yang digunakan maka alat yang akan dibuat dapat
bekerja sesuai dengan apa yang diharapkan. Sedangkan petunjuk mengenai spesifikasi komponen
merupakan
petunjuk
yang
sangat
penting
dalam
tahap
pembuatan
alat.
111
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
Blok Diagram Rangkaian
Gambar 10. Blok Diagram Transmitter
Gambar 11. Blok Diagram Receiver
Skema Rangkaian
Rangkaian Transmitter Pada Pencari Kunci Wireless
Gambar 12.Skema Rangkaian Transmitter RF PT2262
112
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
Rangkaian Receiver Pada Pencari Kunci Wireless
Gambar 13. Skema Rangkaian Receiver RF PT2272
Flowchart
Gambar 14. Flowchart rangkaian
Prinsip Kerja Rangkaian
Alat Pencari Kunci Wireless ini terdiri dari bagian transmitter dan receiver yang bekerja
dengan sistem on-off, pada bagian transmitter mempunyai 3 switch yaitu switch A, B dan C. dan
pada bagian receiver memiliki 3 receiver aktif yang diletakkan pada masing-masing kunci (terdiri
dari 3 kunci). Saat switch A pada transmitter diaktifkan maka buzzer receiver A berbunyi
sehingga diketahui keberadaan kunci yang hilang tersebut, demikian juga pada switch B atau C
diaktifkan maka buzzer receiver B atau C berbunyi. Proses komunikasi antara transmitter dan
receiver ini menggunakan amplitude Shift Keying (ASK), yang memiliki prinsip kerja sesuai
dengan prinsip kerja switch. Pada saat switch diaktifkan maka sinyal ASK dari antenna transmit
dipancarkan dan diterima oleh antenna pada receiver. Masing-masing switch pada transmit
113
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
memiliki bitstream yang berbeda sehingga data yang terkirim oleh transmit akan diterima oleh
masing-masing receiver (3 receiver).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran alat
Pengukuran dan analisa merupakan tahap terpenting dalam pembuatan suatu alat. Adapun
tujuan dari pengukuran dan analisa rangkaian adalah untuk mengetahui alat yang dibuat dapat
berfungsi dengan baik dan juga data yang didapat pada pengukuran harus mendekati dengan teori
tentang pengukuran alat tersebut.
Data hasil pengukuran alat
Tabel 1. Titik Pengukuran Pada Rangkaian
5
Switch
Encoder (V)
Receiver
Switch
Jarak Jangkauan
(Meter)
Minimal Maksimal
Decoder
(V)
A B C A B C A B C A B C A B C A B C
O
9,2
O
3
1
5
N
N
O
9,2
O
3
1
5
N
N
O
9,2
O
3
1
5
N
N
Keterangan :
- Jika output encoder bernilai > 6 volt maka tegangan akan HIGH berdasarkan datasheet ic
pt2262
- Jika output encoder bernilai < 6 volt maka tegangan akan LOW berdasarkan datasheet ic
pt2262
- Jika output decoder bernilai > 3 volt maka tegangan akan HIGH berdasarkan datasheet ic
pt2272
- Jika output decoder bernilai < 3 volt maka tegangan akan LOW berdasarkan datasheet ic
pt2272
114
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
Gambar 15. Tampilan pada osiloskop saat switch A transmitter Aktif dan Saat
Receiver A Menerima Data
Gambar 16. Tampilan pada osiloskop saat switch B transmitter aktif dan saat receiver
menerima data
Gambar 17. Tampilan pada osiloskop saat switch C transmitter aktif dan saat receiver C
menerima data
115
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
Tabel 2. Hasil Pengukuran Pada Osiloskop
Analisa
Tabel 1 dapat dijelaskan bahwa dalam IC PT2272 sinyal tegangan keluaran yang
dihasilkan oleh transmitter encoder sebesar 9,2 V. Tegangan yang dihasilkan transmitter ini
kemudian diproses untuk mengembalikkan proses encoding agar keluaran sinyal tegangan
kembali ke bentuk data yang dapat digunakan/ ke bentuk asalnya untuk ditransmisikan kepada
receiver. Sinyal tegangan tersebut keluar melalui pin IC 12, 11, dan 10 decoder receiver sebesar
3V.
Output tegangan dari rangkaian receiver masih sangat kecil untuk mengaktifkan buzzer
tegangan 5 V sehingga dibutuhkan rangkaian driver buzzer sebagai penguatnya. Saat output
receiver dalam keadaan aktif maka tegangan akan memasuki basis dari transistor yang
mengakibatkan transistor sebagai saklar tertutup lalu arus akan mengalir dari kolektor ke emiter
yang akan mengaktifkan buzzer. Jika switch A pada transmitter aktif, maka gantungan kunci
(receiver A) akan berbunyi, begitupun juga dengan gantungan kunci B, dan C. Jarak maksimal
yang dapat dijangkau oleh alat pencari kunci wireless ini yaitu 5 meter.
Tabel 2 dapat dijelaskan bahwa pada saat switch A transmitter ditekan (aktif), nilai Vin
encoder masuk melalui pin 12 (Alamat Data 10/D1) yang akan memberikan Voutput pada pin 17
IC PT2262 yang nantinya sinyal tegangan akan dipancarkan ke receiver melalui antena pada
transmitter. Dengan kata lain, ketika switch A ditekan maka tegangan akan masuk melalui input
encoder secara pararel data, artinya semua switch mengirimkan alamat biner : 0101010101010101
atau dengan tri-state (0 = jika biner 00, 1 = jika biner 11, dan F = jika biner 01). Maka input yang
116
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
masuk ke Vin encoder berupa alamat 8 bit FFFFFFFF ketika RF PT2262 aktif. Tampilan
osiloskop pada saat transmitter mengirimkan data adalah FFFFFFFF1000, itu berarti bahwa
switch A dalam keadaan aktif atau berlogika 1. Dan hasil data pengiriman yang diperoleh receiver
yaitu FFFFFFFF1000.
Channel 1 transmitter = 1000
Channel 2 receiver = 1000
Keadaan Floating
Gambar 18. Tampilan switch A pada osiloskop
Saat switch B transmitter ditekan, nilai Vin encoder masuk melalui pin 11 (Alamat Data
9/D2) yang akan memberikan Voutput pada pin 17 IC PT2262 yang nantinya sinyal tegangan
akan dipancarkan ke receiver melalui antena pada transmitter. Tampilan osiloskop pada saat
transmitter mengirimkan data adalah FFFFFFFF1000, itu berarti bahwa switch A dalam keadaan
aktif atau berlogika 1. Dan hasil data pengiriman yang diperoleh receiver yaitu FFFFFFFF1000
yang artinya bahwa receiver menerima data.
117
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
Channel 1 Transmitter = 0100
Channel 2 Receiver = 0100
Gambar 19. Tampilan switch B pada osiloskop
Saat switch C transmitter ditekan, nilai Vin encoder masuk melalui pin 10 (Alamat Data
8/D3) yang akan memberikan Voutput pada pin 17 IC PT2262 yang nantinya sinyal tegangan
akan dipancarkan ke receiver melalui antena pada transmitter. Tampilan osiloskop pada saat
transmitter mengirimkan data adalah FFFFFFFF0010, itu berarti bahwa switch A dalam keadaan
aktif atau berlogika 1. Hasil data pengiriman yang diperoleh receiver yaitu FFFFFFFF1000 yang
artinya bahwa receiver menerima data.
Channel 1 Transmitter = 0010
Channel 2 Receiver = 0010
Gambar 20. Tampilan switch C pada osiloskop
Keluaran encoder merupakan data serial, maka pada switch A, B maupun C mempunyai
alamat data yang berbeda, sehingga ketika switch A (D0) aktif pada transmitter maka akan
mengaktifkan juga D0 pada receiver. Dari data hasil pengukuran menggunakan osiloskop dapat
diketahui bahwa switch A mempunyai alamat data 1000, B = 0100, dan C = 0010 yang
mempunyai letak alamat sesudah FFFFFFFF. Jadi, apabila switch A pada transmitter aktif maka
transmitter akan mengirimkan data FFFFFFFF1000 pada keluaran encoder. Apabila switch B
Aktif maka akan mengirimkan data FFFFFFFF0100. Dan Apabila switch C aktif, maka
transmitter akan mengirimkan data FFFFFFFF0010. Setelah melakukan pengukuran, dapat
118
JURNAL TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (TEKNOMATIKA)
Aplikasi Sensor Radio Frekuensi (RF)
VOL. 5 NO. 2
MEI 2015
diketahui jarak jangkau pencari kunci wireless yaitu ± 5 meter, tegangan output encoder yaitu 9,2
Volt, dan tegangan output decoder yaitu 3 Volt.
PENUTUP
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa Sensor RF
terdiri dari dua bagian yaitu sensor RF PT 2262 yang bekerja sebagai transmitter/pengirim data
pada receiver, dan sensor RF PT 2272 yang bekerja sebagai receiver. Dimana alat ini terdiri 1
transmitter/remote dan 3 receiver/gantungan kunci. Jika transmitterswitch A diaktifkan atau ON
maka data yang dikirim yaitu bit FFFFFFFF1000 dan data yang diterima receiver adalah bit
FFFFFFFF1000 yang kemudian mengaktifkan buzzer pada gantungan kunci A.
Jika transmitterswitch B diaktifkan atau ON maka data yang dikirim yaitu bit
FFFFFFFF0100 dan data yang diterima receiver adalah bit FFFFFFFF0100 yang kemudian
mengaktifkan buzzer pada gaantungan kunci B. Jika transmitterswitch C diaktifkan atau ON maka
data yang dikirim yaitu bit FFFFFFFF0001 dan data yang diterima receiver adalah bit
FFFFFFFF0001 yang kemudian mengaktifkan buzzer pada gantungan kunci C. Jarak maksimal
yang dapat dijangkau oleh alat pencari kunci wireless ini yaitu 5 meter.
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Penyandi, diakses tanggal 3 Desember 2014
http://www.circuitstoday.com/remote-control-circuit-through-rf-without-microcontroller, diakses
tanggal 5 Pebruari 2015
http://www.indo-ware.com/produk-2873-pt2262-.html, diakses tanggal 26 Januari 2015
http://electrosome.com/ht12e-encoder-ic-remote-control-systems,
8 Nopember 2014
diakses
http://www.mathworks.com, diakses tanggal 7 Maret 2015
http://www.vcc2gnd.com, diakses tanggal 7 Maret 2015
http://ironbark.xtelco.com.au/subjectsDC/lectures7, diakses tanggal 9 Januari 2015
119
tanggal