SISTEM PENGONTROLAN LAMPU LISTRIK MELALUI JALUR TELEPON

2008-04-17T03:28:00.000-07:00

Mikrokontroler AT89C51 merupakan keluarga
Atmel yang difungsikan sebagai Central Processing
Unit (CPU). Pada penelitian ini mikrokontroler ini
dimanfaatkan sebagai pusat kendali sistem pengontrolan
peralatan listrik maupun elektronik dengan
memanfaatkan saluran telepon sebagai media
komunikasi data. Sistem ini memungkinkan operator
dapat mengendalikan objek yang ingin dikontrol yang
letaknya berjauhan dengan hanya memanfaatkan keypad
pada telepon pemanggil dengan menghubungi nomor
saluran telepon tertentu. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa Sistem pengontrolan ini dapat melakukan offhook
secara otomatis pada nada dering yang kedua,
artinya pesawat telepon/ponsel penelefon terhubung
dengan sistem pengontrolan dengan menggunakan
driver relay. Proses mengaktifkan sistem pengontrolan
ini, maka untuk proses menghidupkan lampu diawali
dengan penekanan tombol bintang (tanda *) lalu diikuti
tombol angka. Sedangkan untuk proses mematikan
lampu diawali dengan penekanan tombol pagar (tanda #)
lalu diikuti tombol angka.
Kata Kunci : Mikrokontroler AT89C51, DTMF, off
hook dan switch line.

1. PENDAHULUAN
Pengontrolan peralatan listrik atau elektronik pada
umumnya dilakukan dari jarak dekat atau jauh sesuai
dengan tujuan dan fungsinya. Jarak dekat dapat
dilakukan dengan menggunakan saklar atau tombol
switch on/off yang terhubung pada peralatan tersebut.
Namun suatu sistem pengontrolan jarak jauh akan
diperlukan ketika pada kondisi tertentu tidak
memungkinkan untuk mengontrol peralatan tersebut dari
jarak dekat.
Pengontrolan jarak jauh dapat dilakukan dengan
menggunakan beberapa media perambatan, seperti kabel,
gelombang radio, suara, gelombang elektromagnetik,
dan lain sebagainya. Sistem yang dirancang adalah
sistem pengontrolan lampu listrik melalui jalur telepon
berbasis mikrokontroler AT89C51.
2. KONSEP UMUM
2.1 DUAL TONE MULTIPLE FREQUENCY
(DTMF)
Dual Tone Multiple Frequency (DTMF), biasanya
digunakan untuk pemutaran nomor telepon yang banyak
digunakan saat ini, dan merupakan modulasi dari dua
frekuensi tertentu untuk menunjukkan nomor telepon
yang diputar. Sinyal ini merupakan gabungan dua buah
frekuensi dengan kombinasi seperti pada Tabel 1 berikut.

2.2 SALURAN TELEPON
Sinyal-sinyal yang terjadi pada saluran telepon
adalah sebagai berikut:
1. Kondisi Off-hook, saat handset telepon diangkat.
Tegangan +/- 48 volt DC akan turun menjadi 6 -
12 volt DC karena saluran telepon mendapat beban
+/- 600 ohm pada saat itu.
2. Sinyal Tone, frekuensi 425 Hz dengan level DC 6-
12 volt yang terdengar dan menunjukkan bahwa
pesawat telepon telah terhubung dengan saluran
telepon.
3. Sinyal DTMF (Dual Tone Multple Frequency), yang
terjadi saat pengguna telepon memutar nomor
telepon tujuan. Sinyal ini berupa gabungan dua buah
frekuensi dengan kombinasi sesuai Tabel 1 diatas.
4. Nada Panggil (Call Progress), merupakan sinyal
pemberitahuan status telepon yang dipanggil dalam
keadaan sibuk atau tidak. Hal ini dapat dibedakan
pada bagian periode.
a. Pemberitahuan Status Nada Sibuk dilakukan
oleh Sentral Jaringan Telepon dengan
mengirimkan sinyal tone 425 Hz dengan
periode ½ detik.
b. Pemberitahuan Status Nada Sambung dilakukan
oleh Sentral Jaringan Telepon dengan

100nF Penyearah
Jembatan
10k 15V
470uF
10k
+5
V
Optocoupler
IC 4N25
To P3.6
Telephone
Line
mengirimkan sinyal tone 425 Hz dengan
periode 4 detik. [2]
2.3 DETEKTOR DTMF MT8888
Detektor DTMF ini mempunyai fungsi mendeteksi
sinyal DTMF yang masuk dan mengubahnya menjadi
kode biner yang sesuai dengan pasangan nada DTMF
yang diterima. Selain itu, detektor ini juga dapat
mengirim sinyal DTMF.[3]
IC (Integrated Circuit) detektor DTMF MT8888
merupakan produk dari MITEL yang dikemas dalam
bentuk DIP (Dual In-line Package) 20 pin. Gambar 2.11
memperlihatkan konfigurasi pin pada IC MT8888 dan
Gambar 2.12 memperlihatkan blok diagram fungsional
MT8888. [1]
Gambar 1. Konfigurasi pin IC MT8888 [1]
2.4 MIKROKONTROLER AT89C51
Mikrokontroler AT89C51 merupakan produk dari
ATMEL yang memiliki ruang alamat memori data dan
program yang terpisah. Mikrokontroler jenis ini adalah
komplemen dengan mikrokontroler produk INTEL yang
dikenal dengan keluarga MCS-51. Berikut ini adalah
perbandingan mikrokontroler ATMEL keluarga 51 yang
mencakup tipe mikrokontroler, kapasitas memori
program, memori data, jumlah pewaktu 16 bit dan
teknologi pembuatannya.
Mikrokontroler AT89C51 memiliki prosesor 8 bit
dan lebar bus data juga 8 bit sehingga memerlukan 8
pena (D0….D7). Akan tetapi karena jumlah pena
mikrokontroler terbatas, pena data ini tidak dikeluarkan,
hanya didalam chip. Pena untuk bus data dimultipleks
dengan alamat A0….A7 pada port 0. Oleh karena itu,
port 0 sering dituliskan sebagai AD0….AD7. Gambar 2
menunjukkan konfigurasi pin pada AT89C5.[4]
Gambar 2. Konfigurasi Pin AT89C51 [4]
3. PERANCANGAN SISTEM
Gambar 3 menujukkan diagram blok sistem yang
dirancang. Sistem ini terdiri dari telepon, rangkaian
pendeteksi sinyal dering, rangkaian switch line, detektor
DTMF dan rangkaian mikrokontroler.
Gambar 3. Diagram blok sistem
3.1 Rangkaian Deteksi Sinyal Dering
Rangkaian pendeteksi sinyal dering menggunakan
IC4N25, yang berfungsi mendeteksi sinyal dering yang
terjadi pada saat pemakai melakukan pemanggilan.
Sinyal dering yang terjadi diubah menjadi sinyal pulsa.
Bila ada nada dering yang masuk maka keluaran dari
tegangan sinyal pulsa pada rangkaian pendeteksi dering
adalah 0 volt, dan bila tidak ada sinyal dering maka
tegangan sinyal pulsa dari rangkaian pendeteksi dering
adalah 5 volt. Mikrokontroler akan bekerja mendeteksi
sinyal dering bila keluaran dari rangkaian pendeteksi
sinyal dering berupa sinyal pulsa sebesar 0 volt ,
diperlihatkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Rangkaian Pendeteksi Sinyal dering
IC 4N25 adalah jenis optocoupler yang terdiri dari
LED dan phototransistor. Dalam keadaan normal LED
mati maka phototransisor dalam keadaan cut off,
sehingga pin P3.6 mikrokontroler terhubung dengan
tegangan 5 volt melalui resistor 10 kohm, dan ketika
sinyal dering masuk akan menyebabkan menyala LED,
dan menyebabkan phototransistor saturasi, dalam
keadaan ini pin P3.6 mikrokontroler terhubung ke
Ground dan berlogika rendah, perubahan pada output IC

4N25 yang dibaca oleh mikrokontroler dalam
mendeteksi sinyal dering.
3.2 Rangkaian Switch Line
Rangkaian switch line berfungsi untuk
mengendalikan hubungan antara line telepon dengan
rangkaian alat. Rangkaian switch line ini dikontrol
melalui telepon, yaitu dengan melakukan panggilan
nomor telepon yang dituju, yang mana saluran telepon
yang dituju terhubung secara paralel dengan alat
pengendali. Setelah men-dial nomor telepon akan
terdengar suara dering sehingga rangkaian pendeteksi
dering tersebut akan memberikan sinyal atau data pada
mikrokontroler. Setelah data diterima oleh
mikrokontroler dan data tersebut sesuai dengan data
yang telah ditentukan pada pemrograman,
mikrokontroler akan memberikan sinyal atau data pada
rangkaian switch line yang akan menyebabkan rangkaian
switch line berada pada kondisi aktif atau nonaktif.

Untuk dapat mengontrol rangkaian switch line ini
mikrokontroler harus mengirim data sinyal pulsa 0 atau
1. Jika mikrokontroler memberikan data sinyal pulsa 0,
maka transistor PNP akan saturasi sehingga switch line
berada dalam keadaan aktif, tapi bila data sinyal pulsa
yang dikirimkan oleh data mikrokontroler adalah 1 maka
transistor akan cut off sehingga switch line tidak
aktif/terputus. Proses mengaktifkan dan menonaktifkan
switch line ini tergantung dari pendeteksian sinyal dering
oleh mikrokontroler .
3.3 Detektor DTMF
Rangkaian detektor DTMF ini berfungsi untuk
mendeteksi sinyal DTMF yang masuk dan mengubahnya
menjadi kode biner yang sesuai dengan pasangan nada
DTMF yang diterima. Selain itu, rangkaian ini juga
dapat mengirim sinyal DTMF. Rangkaian ini disusun
oleh beberapa komponen diantaranya osilator, kapasitor,
dan resistor. Osilator berfungsi sebagai sumber detak
atau clock pada IC MT 8888. Kapasitor C3 berfungsi
untuk memblokir tegangan DC dan melewatkan sinyal
DTMF. Resistor R5 dan R6 terhubung ke penguat
inverting pada IC MT8888, dengan besar penguatan
sebagai berikut:
Av =
5
6
R
R
……………(1)
Kapasitor C4 dan R7 digunakan untuk menentukan
waktu minimal untuk mengenali data DTMF yang
diterima. Bila ada sinyal berupa nada DTMF dan nada
tersebut melebihi konstanta waktu yang telah ditentukan
oleh nilai kapasitor C4 dan resistor R7 receiver data
register pada register status akan menjadi 1. IC MT8888
diperlihatkan pada Gambar 6 berikut.
Gambar 6 Rangkain Detektor DTMF MT8888[1]
Kondisi pada receiver data register akan berubah
menjadi 0 setelah isi dari register status di baca oleh
mikrokontroler melalui kaki IRQ pada IC MT8888. IRQ
ini digunakan untuk memantau data pada IC MT8888.
Saat ada sinyal nada DTMF yang masuk ke rangkaian
detektor DTMF, IRQ akan berlogika 0 bila tidak ada
nada DTMF yang masuk maka IRQ berlogika 1. Pada
rangkaian detektor DTMF, kaki IRQ berhubung pada
kaki P3.3 atau INT1 yang terdapat pada mikrokontroler
AT89C51.
Detektor DTMF dengan MT8888 ini mempunyai
beberapa register yang diantaranya adalah transmite data
register yang berfungsi untuk menerima nada DTMF,
register control yang berfungsi untuk mengatur tata
kerja MT8888, dan status register yang berfungsi untuk
memantau keadaan MT8888. Untuk dapat mengaktifkan
register-register tersebut ada beberapa hal yang perlu
diatur terlebih dulu, yaitu register select (RS0), read
(RD), dan write (WR). Untuk lebih jelasnya tentang
kode set pada RS0, RD, WR lihat Tabel 2 berikut.
Tabel 2. Register Internal [1]
RSO WR RD Fungsi
0 0 1 Menulis ke Transmit data register
0 1 0 Membaca dari receive data register
1 0 1 Menulis data ke control register
1 1 0 Membaca data dari control register

3.4 Rangkaian Mikrokontroler
Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ini
berfungsi sebagai pusat pengolahan data dan pusat
pengendali alat. Rangkaian ini terdiri dari sebuah resistor,
dua buah kapasitor yang berfungsi untuk menstabilkan
frekuensi, osilator kristal yang berfungsi untuk
membangkitkan sinyal clock bagi CPU, kristal ini
dihubungkan pada pin Xta1 dan Xtal2, kemudian sebuah
mikrokontroler AT89C51.
Penggunaan rangkaian ini diperlukan karena
mikrokontroler AT89C51 mampu bekerja sesuai dengan
program yang diisi kedalam memorinya, seperti
layaknya sebuah computer yang sangat sederhana
sehingga dapat digunakan sebagai sistem pengontrolan
untuk aplikasi-aplikasi tertentu.
Mikrokontroler AT89C51 memiliki empat buah
port I/O dua arah yaitu P0, P1, P2 dan P3. Dalam
perancangan ini port mikrokontroler yang digunakan
adalah port P3.0 terhubung dengan pin RD, P3.1 dengan
WR, P3.2 dengan RS0, P3.3 dengan IRQ, dan P3.4
dengan CS pada IC MT8888, pena-pena pada port 3
mikrokontroler digunakan untuk mengatur register
select (RS0), read (RD), write (WR), dan membaca data
sinyal DTMF yang masuk pada IC MT8888 (IRQ), port
P1.0 sampai P1.3 dihubungkan pada pin D0 sampai D3,
yang berfungsi untuk membaca sinyal DTMF yang
dikirim, port 0 digunakan untuk menggerakkan dan
mngeluarkan data sinyal DTMF yang dibaca oleh
mikrokontroler melalui IC MT8888 dalam bentuk
indikasi led, sedangkan port 2 digunakan untuk
mengaktifkan dan menonaktifkan 8 buah rangkaian relay
lampu listrik
Rangkaian sistem minimum mikrokontroler
menggunakan osilator kristal 11.0592 MHz yang
berfungsi membangkitkan sinyal clock internal.
Rangkaian sistem minimum mikrokontroler AT 89C51
diperlihatkan pada Gambar 7 berikut.
Gambar 7. Mikrokontroler AT 89C51 [4]
4. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Sistem
Pengujian sistem dilakukan secara hardware dan
software. Di dalam pengujian ini meliputi:
1. Pengujian Rangkaian Pendeteksi Dering
2. Pengujian Rangkaian Switch Line
3. Pengujian Detektor DTMF MT8888
4. Pengujian Mikrokontroler AT89C51
5. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan

4.2 Pembahasan
Pada saat penelefon ingin mengaktifkan sistem
pengontrolan maka penelefon harus terlebih dahulu
menghubungi nomor line telepon yang terhubung
dengan sistem. Pada saat nada dering yang kedua berarti
jalur telepon sudah terhubung dengan sistem.
Sistem akan memutuskan nada dering pada saat
terdengar bunyi dering yang kedua sesuai dengan
perancangan software yang telah dibuat, nada dering
tersebut muncul selama 2 detik dengan interval waktu 3
- 4 detik antara dering pertama dengan selanjutnya.
Dalam hal ini posisi gagang telepon seperti dalam
kondisi terangkat (off-hook) dengan memanfaatkan relay
elektronik sebagai pengkondisi off-hook.
Pada saat telepon telah diangkat secara otomatis
maka sistem akan meminta kode password yang sesuai
dengan perancangan software yang telah dibuat. Kode
password yang harus dimasukkan terdiri atas lima digit
yaitu 12345, setelah memasukkan kode password ini
maka sistem akan dapat difungsikan sebagai
pengontrolan lampu listrik jarak jauh.
Selanjutnya penelefon dapat memasukkan nomor
lampu yang ingin dikontrol dengan menggunakan
tombol yang ada pada keypad pesawat
telepon/handphone. Misalnya proses penekanan tombol
bintang dan diikuti tombol angka 1 maka respons yang
diberikan oleh sistem yaitu mengaktifkan
(menghidupkan) lampu listrik nomor 1, dan apabila
penelefon melanjutkan dengan penekanan tombol

bintang dan diikuti tombol 2 pada keypad pesawat
telepon/handphone, maka respons yang diberikan oleh
sistem juga sama yaitu menghidupkan lampu listrik
nomor 2, demikian juga untuk pengujian yang dilakukan
terhadap nomor tombol-tombol keypad pesawat
telepon/handphone yang lainnya, dimana setiap nomor
dari keypad pesawat telepon/handphone mewakili setiap
lampu-lampu listrik yang akan dikontrol.
Sedangkan untuk proses pengujian pengontrolan
mematikan lampu-lampu listrik secara jarak jauh,
dilakukan dengan melakukan penekanan tombol pagar
(tanda #) dan diikuti tombol angka1, maka responss
yang diberikan oleh sistem yaitu lampu nomor 1 yang
sudah dihidupkan tadi menjadi mati, demikian juga
untuk proses mematikan lampu nomor 2 serta yang
lainya, dan pada saat dilakukan penekanan tombol angka
0 maka respons yang diberikan yaitu sistem akan
membuat line telepon dalam kondisi on-hook yang
berarti jalur telepon menjadi terputus sehingga
pengontrolan sistem secara keseluruhan tidak bisa
dilakukan.
Setelah pengujian sistem secara keseluruhan
dilakukan diperoleh hasil bahwa sistem memberikan
respons yang sangat baik untuk pengontrolan
menghidupkan dan mematikan lampu listrik baik secara
berurutan dari 1 sampai 8 ataupun acak. Pengujian yang
dilakukan ini untuk mengetahui secara langsung apakah
sistem merespons dengan baik terhadap pengiriman nada
DTMF yang dikirim melalui proses penekanan tombol
pada pesawat telepon/handphone. Adapun hasil data
pengujian yang dilakukan terhadap sistem kerja secara
keseluruhan dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

5. KESIMPULAN
Berdasarkan perancangan yang telah selesai dibuat
dan hasil pengamatan yang telah diperoleh, maka dapat
diambil beberapa kesimpulan diantaranya yaitu:
1. Saluran telepon dapat digunakan sebagai media
untuk berinteraksi atau pengontrolan jarak jauh
dengan memanfaatkan nada DTMF yang tersedia
pada setiap pesawat telepon/ponsel.
2. Sesuai dengan pengujian yang telah dilakukan,
sistem pengontrolan ini dapat diaktifkan dengan
menggunakan pesawat telepon biasa ataupun
handphone.
3. Sistem pengontrolan ini dapat melakukan off-hook
secara otomatis pada nada dering yang kedua,
artinya pesawat telepon/ponsel penelefon terhubung
dengan sistem pengontrolan dengan menggunakan
driver relay.
4. Dalam proses mengaktifkan sistem pengontrolan ini,
maka untuk proses menghidupkan lampu diawali
dengan penekanan tombol bintang (tanda *) lalu
diikuti tombol angka. Sedangkan untuk proses
mematikan lampu diawali dengan penekanan
tombol pagar (tanda #) lalu diikuti tombol angka.
5. Pada saat sistem dinonaktifkan dengan
menggunakan tombol 0 dari pesawat telepon/ponsel
penelefon, maka kondisi lampu yang dikontrol tetap
berada pada kondisi terakhir ( aliran listrik ke sistem
tidak terputus)

senin, 18m februati 2008

2008-02-18T00:52:00.000-08:00

alhamdullilah...saya panjatkan puja dan puji atas kehadiran Allah swt, mba selvi dkk menemaniku membuat blog!!!waluupun entong aqua 3 botol besar,kwak...kwak... termasuk si -Tepleng mencoba balapan bikin blog..jebul bloge error!!!hahaa...

zonaQu

SISTEM PENGONTROLAN LAMPU LISTRIK MELALUI JALUR TELEPON

senin, 18m februati 2008