Sistem Pengaman Kendaraan Menggunakan Infra Red

Sistem Pengaman Kendaraan Menggunakan Infra Red
Author : lilik gunarta
Publish : 05-09-2011 10:32:30
Sistem Pengaman Kendaraan Menggunakan Infra Red
Saat ini dengan kondisi perekonomian yang tidak segera membaik ini menyebabkan timbulnya berbagai
gejolak baik politik maupun keamanan. Masyarakat merasa keamanan saat ini tidaklah kondusif, banyak
perampokan, penodongan, maupun pembunuhan yang mengakibatkan kerugian baik materi yang bagi kelas
masyarakat tertentu dinilai besar.
Menyikapi keadaan ini maka dipasaran banyak dijual alat-alat yang digunakan untuk melindungi kendaraan
bermotor baik mulai dari kunci ganda sampai dengan alarm yang sangat canggih. Alat ini memang khusus
dirancang untuk kendaraan roda dua tetapi tidak menutup kemungkinan digunakan pada kendaraan roda empat
misalnya. Ide perancangan alat ini diutamakan pada keamanan dan praktis dalam pemakaiannya. Alat ini
secara otomatis aktif ketika kunci kontak dimatikan, cukup praktis dan cukup cepat. Untuk menonaktifkan alat
ini digunakan remote infra merah dengan kontak kendaraan dalam keadaan ON.
Alat ini didesain untuk mengatasi kekurangan alarm yang umum dijual dipasaran karena alarm yang dijual
dipasaran tidak dapat secara otomatis bekerja tetapi harus dinyalakan secara manual. Dan pada alat ini didisain
sehingga alat ini tidak dapat dinon-aktifkan melalui tombol-tombol tertentu tetapi hanya bisa menggunakan
remote infra merah. Dengan sedikit modifikasi maka dapat ditambahkan tombol ‘Non-Aktif’
yang tidak mudah diketahui oleh orang.
Alat ini dinamakan automatic infra red keylock.
Blok Diagram Automatic Infra Red Keylock
Pada dasarnya automatic infra red keylock ini terdapat 2 bagian utama yaitu bagian pemancar dan bagian
penerima. Pada bagian pemancar terdapat pemancar infra merah yang dimodulasi dengan frekuansi tertentu,
dalam alat ini pada frekuensi 38KHz sampai 44 KHz.
Gambar 1
Blok Diagram
Frekuensi ini bisa diatur dengan menggunakan potensiometer pada LM555 sebagai generator gelombang
kotak.
Pada bagian penerima, sinyal infra merah yang dipancarkan diterima dengan menggunakan photo transistor
kemudian dikuatkan. Frekunsi sinyal di pilih pada bagian bandpass filter sehingga tidak semua sinyal infra red
bisa masuk mengendalikan alat ini.
Infra Red Transmitter
Blok infra red transmitter ini dibangun dengan menggunakan dua buah IC LM555. IC ini sudah umum
penggunaanya sebagai generator gelombang kotak baik sebagai astable, bistable, mapun monostable. Pada
proyek kali ini LM 555 digunakan sebagai generator gelombang kotak sehingga harus dikonfigurasikan
sebagai astable.
IC LM555 yang pertama digunakan untuk menghasilkan gelombang kotak dengan frekuensi 38KHz sampai
44KHz sedangkan IC LM555 yang kedua digunakan untuk menghasilkan gelombang kotak dengan frekuensi
dalam orde ratusan hertz. Jadi IC LM555 yang pertama seolah-olah menjadi carrieer generator dan IC LM 555
yang kedua menghasilkan sinyal yang dimodulasi dengan carrier yang dihasilkan oleh IC LM555 yang
pertama.
Gambar 2
Bentuk Sinyal Output Transmitter Infra Red
Sinyal output dari LM555 diatur dengan mengatur potensiometer R5 dan R6. Frekuensinya ditentukan oleh
rangkaian R1(R2) – R5(R6) – C1(C2) dengan menggunakan rumus sebagai berikut (untuk U1):
f = 1.44 / {(R1 + 2R5) x C1}
Page 1
Sistem Pengaman Kendaraan Menggunakan Infra Red
Gambar 3
Rangkaian Pemancar Infra Merah Termodulasi
Sedangkan duty cyclenya diatur dengan menggunakan rumus :
D = (R1 + R5) / (R1 + 2 R5) x 100%
Output dari kedua IC LM555 ini dimasukkan ke 4093, sebuah NAND gate untuk memodulasi sinyal 38KHz 44KHz dengan sinyal data yang dihasilkan oleh IC LM555 yang kedua (U2). Konfigurasi ini dapat dibalik, U1
menghasilkan sinyal frekuensi rendahnya (data) sedangkan U2 menghasilkan sinyal carriernya (38KHz sampai
44 KHz).
Dasar pemilihan IC 4093 karena IC in imerupakan IC CMOS yang mampu bekerja dengan tegangan sampai
16 volt DC dan mempunyai schmitt trigger pada tiap inputnya sehingga dapat mengurangi noise yang
ditimbulkan ari LM555.
Karena kedua output dari LM555 masuk pada input 4093 maka output 4093 akan menghasilkan sinyal kotak
38KHz – 44KHz yang dinyala/dimatikan dengan frekuensi ratusan hertz. Output dari 4093 ini dapat
langsung dihubungkan dengan sebuah led infra merh yang dihubungkan ke VCC dengan resistor 300 ohm.
Jika ternyata dibutuhkan daya pancar yang lebih jauh maka output dari 4093 dapat dilewatkan pada sebuah
transistor switching untuk memperkuat arus yang lewat ke led infra merah.
Infra Red Receiver
Pada bagian receiver ini, untuk menerima pancaran sinyal infra merah yang dipancarkan oleh bagian
transmitter digunakan photo transistor tipe NPN. Selain itu dapat juga digunakan photo dioda sebagai
pengganti photo transistor tersebut.
Output dari photo transistor sinyal 38 KHz – 44 KHz yang diterima, masih sangat kecil level
tegangannya. Sinyal ini diambil komponen sinyalnya saja dan diperkuat dengan menggunakan TLC271. TLC
271 merupakan operational amplifier yang mempunyai bandwidth yang sangat lebar dan gain yang sangat
besar. Walaupun demikian dapat digunakan LM741, general operational amplifier jika TLC 271 tidak dapat
ditemukan dipasaran atau opamp – opamp yang lain yang mampu memperkuat sinyal 38KHz –
44KHz ini dengan gain sampai 200. Penguatan tegangan pada alat ini diatur pada 101x sehingga menghasilkan
sinyal yang cukup kuat untuk difilter oleh LM567.
Sinyal output dari TLC271 dengan penguatan 100x (pembulatan) di filter oleh dua buah IC LM567. LM567
merupakan IC tone decoder yang didalamnya sudah dibangun sebuah band pass filter yang cukup sempit
dengan Q yang baik. LM567 akan mendeteksi ada/tidaknya sinyal dengan frekuensi tertentu. Jika LM567
mendeteksi adanya sinyal dengan frekuensi tertentu maka LM567 akan mengoutputkan ‘low’
pada outputnya yang harus dipull-up dengan resistor 20k.
Frekuensi sinyal yang diditeksi oleh LM567 in ditentukan dengan rumus (untuk LM567 yang pertama) : f = 1 /
(1.1 x R4 x C3)
LM567 yang pertama akan mendeteksi ada/tidaknya sinyal dengan frekuensi 38KHz – 44KHz tersebut.
Jika ada maka LM567 akan mengoutputkan ‘low’ selama ada sinyal dengan frekuensi 38KHz
– 44KHz. Output dari LM567 yang pertama ini dimasukkan ke LM567 yang kedua untuk mendeteksi
frekuensi yang kedua (frekuensi yang lebih rendah – data) dan jika ternyata benar maka output LM567
yang kedua ini akan ‘low’. Kondisi ‘low’ ini akan mentrigger RS flip-flop
menjadi ‘high’ dan akan mempertahankannya sampai supply tegangan diputus.
Jadi setelah mendapat trigger tersebut kondisi output RS flip-flop akan tetap ‘high’ dan
mengaktifkan relay yang menhubungkan jalur listrik kontak kendaraan. Relay yang digunakan disini adalah
relay yang normally open sehingga pada saat kontak dimatikan maka relay akan open dan untuk
mengaktifkannya RS flip-flop harus mendapatkan trigger dari IR transmitter sehingga outputnya
‘high’ . Output RS flip-flop yang ‘high’ ini digunakan untuk mengaktifkan relay
menjadi ‘close’.
Proses Installasi
Dari alat ini terdapat konektor 5 pin. Dari konektor ini pin nomor 5 hubungkan dengan posistif aki sedangkan
pin 4 hubungkan dengan body kendaraan atau kutub negatif aki.
Page 2
Sistem Pengaman Kendaraan Menggunakan Infra Red
Carilah kabel pada kontak yang terhubung pada ground jika kontak dalam keadaan OFF, tidak terhubung
dengan ground jika kontak ON. Hubungkan kabel ini dengan pin nomor 2 sedangkan pin nomor 1 (common
relay) dihubungkan ke body kendaraan.
Gambar 4
Rangkaian Penerima Infra Merah
Sehingga jika sensor tidak menerima sinyal maka kondisi antara pin 1 dan pin 2 (normally closed) pada
konektor terhubung sehingga kendaraan tidak bisa di starter. Tetapi jika sensor (photo transistor) menerima
sinyal maka output dari RS flip-flop akan ‘high’ sehingga mengaktifkan relay dan
menyebabkan pin 1 dan pin 2 tidak terhubung. Kondisi menyebabkan kendaraan dapat di starter.
Jika ingin mengaktifkan alat ini, caranya cukup mudah. Yang perlu dilakukan hanya menempatkan kontak
dalam posisi OFF dan jika kontak diposisikan dalam keadaan ON kembali maka kendaraan tidak dapat di
starter dan hanya bisa di starter jika receiver mendapat sinyal dari bagian transmitter.
Walaupun demikian alat ini masih mempunyai kelemahan yaitu jarak transmisi sinyal infra-merahnya tidak
cukup jauh karena sensor yang digunakan tidak cukup peka. Dengan menggunakan modul IR yang sudah jadi,
dengan sedikit perubahan pada rangkaian maka jarak transmisinya jadi lebih jauh.
Selain itu alat ini juga bergantung pada remote (bagian transmitter) untuk itu perlu dibuat tombol yang sangat
rahasia untuk dapat mengaktifkannya. Modifikasi ini dilakukan pada konektor pin 1 dan pin 2. diantara pin 1
dan pin 2 ini diseri sebuah saklar sehingga jika relay tidak aktif (karena tidak ada sinyal yang diterima oleh
receiver) maka saklar ini tetap dapat memutuskan pin1 dan pin 3 sehingga kendaraan dapat di starter. Dan
yang penting adalah saklar ini harus sangat rahasia dan tidak mudah diketahui oleh orang lain.
Page 3