Pengendali pintu gerbang

8/9/2019 Pengendali pintu gerbang

1/70

i

PENGENDALI PINTU GERBANG DAN GARASI

SECARA OTOMATIS

TUGAS AKHIR

Diajukan Dalam Rangka Penyelesaian Studi Diploma Tiga

Untuk Mencapai Gelar Ahli Madya

Oleh :

Nama : Mohammad Thoif

NIM : 5352301033

Prodi : D3 Teknik Elektro

Konsentrasi : Instrumentasi dan Kendali

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2006


2/70

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Tugas Akhir ini telah dipertahankan di hadapan sidang penguji Tugas

Akhir Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

Pada hari : Kamis

Tanggal : 9 Februari 2006

Ketua, Sekretaris,

Drs. Agus Suryanto, M.T Drs R. Kartono, M.Pd

NIP.131993878 NIP. 131474229

Dosen Pembimbing, Penguji I,

Drs. Ngadirin, M.T Drs. Ngadirin, M.T

NIP. 130422773 NIP. 130422773

Penguji II,

Drs. Sutarno, M.T

NIP. 131404308

Ketua Jurusan Ketua Program studi

Drs. Djoko Adi Widodo, M.T Drs. Agus Murnomo,M.T

NIP. 131570064 NIP. 131616610

Dekan Fakultas Teknik,

Prof. Dr. Soesanto

NIP. 130875753


3/70

iv

ABSTRAK

Mohammad Thoif. 2005. PENGENDALI PINTU GERBANG DAN GARASI

SECARA OTOMATIS. Tugas Akhir. Teknik Elektro D3 Fakultas Teknik

Universitas Negeri Semarang.

Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini semakinbanyak memberikan kemudahan dalam kehidupan manusia. Dimana segala hal

yang banyak diterapkan ilmu pengetahuan dan teknologi dengan mesin ataupunelektronika, sehingga pekerjaan manusia dapat dikerjakan dengan mudah tanpa

harus membuang tenaga dan mempersingkat waktu. Berbagai alat rumah tanggahingga alat kerja kantor banyak yang sudah menggunakan alat elektronik tersebut,

sehingga pekerjaan manusia jauh lebih ringan dan mudah. Sebagai salah satu

contoh pemanfaatan frekuensi radio yang bukan hanya dimanfaatkan sebagai

sarana komunikasi juga dapat sebagai pengendali jarak jauh. Pengendali pintu

gerbang misalnya, dengan adanya pengendali sehingga memudahkan dalam

membuka dan menutup tanpa bersusah payah mendorong yang banyak

menghabiskan waktu dan tenaga.

Salah satu sistem kemudahan yang dimiliki pintu gerbang ini adalah

sistem kendali buka pintu gerbang dengan remote. Dengan menekan saklar padaremote control pintu gerbang dan garasi dapat dikendalikan membuka atau

pintu gerbang atau garasi dapat kita kendalikan membuka atau menutup tanpa

menarik atau mendorongnya. Oleh karena itu remote pembuka pintu gerbang ini

diharapkan dapat melengkapi kebutuhan manusia akan fasilitas kenyamanan dankeamanan pada pintu gerbang.


4/70

iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

PERSEMBAHAN

Dipersembahkan untuk:

Kedua orangtuaku tercinta yang

tiada pernah lelah menuntunku.

Saudara-saudaraku, serta buat

Cornelyna Pramudya Sari, terima

kasih buat spiritnya.


5/70

v

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan berbagai macam nikmat sehingga pelaksanaan Tugas Akhir

mahasiswa program Diploma III Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang

dapat diselesaikan.

Tugas Akhir ini dilaksanakan sebagai mata kuliah wajib yang ditempuh

untuk menyelesaikan beban studi mahasiswa teknik Diploma III.

Dalam kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih yang sebesar -

besarnya atas bantuan dan motivasinya sehingga membantu terselesaikanya Tugas

Akhir ini kepada:

1. Drs. Joko Adi Widodo, M.Pd. Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas

Negeri Semarang.

2. Drs. Agus Murnomo, M.T. Selaku Ketua Program Studi D3 Teknik

Elektro Universitas Negeri Semarang.

3. Bp. Ngadirin, M.T. Selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.

4. Kedua Orangtuaku dan Kakak - Adikku yang memberikan dukungan

moral dan material.

5. Para Sahabat di Teknik Elektro UNNES yang telah banyak membantu

penulisan Tugas Akhir .


6/70

vi

jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat

membangun sangat penulis harapkan dari semua pihak.

Semoga dengan segala kelapangan hati dan keikhlasan, laporan ini dapat

diterima dan bermanfaat bagi semua pihak.

Semarang , Januari 2006

Penulis


7/70

vii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................

ABSTRAK .

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI . ..

DAFTAR GAMBARDAFTAR TABEL ................................................

BAB I PENDAHULUAN

A.

B. Pembatasan Masalah................ .................... .................... ...............

C. Tujuan Dan Manfaat...................................... .................................

D. Metoda Pembahasan Masalah .................... .................... ................

E. Sistematika Laporan.......................................................................

BAB II LANDASAN TEORI DAN PEMBUATAN ALAT

A. Landasan Teori................................................................................

a. Pemancar ..............................................................................

b. Penerima ...........................................................................

c. Power Suplay ................................................................

d. Komponen Pasif ...............................................................

e. Komponen Aktif ...........................................................

B. Kerangka Berfikir ....................................................................

C. Pembuatan Alat ...............................................................................

a. Alat dan Bahan .........................................................................

b. Perencanaan Rangkaian .............................. ..................... .........

1. Pemancar ........... .............................. ....................................

2. ......................................................................

i

ii

iii

iv

v

vii

ixxi

1

2

3

4

5

6

7

13

15

15

19

28

29

29

30

30

32


8/70

viii

D. Perencanaan Alat ..................................................................

E. Pembuatan PCB

BAB III HASIL UJI DAN PEMBAHASAN

A. .....................................................................

a.

b.

B. Analisis Rangkaian .................... .................... .................... .............

C.

D.

BAB IV PENUTUP

A. Kesimpulan ................................................ .....................................

B.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

35

38

41

41

47

53

55

55

57

58

59


9/70

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Kode warna pada resistor........................................................................ 16

Tabel 2. Nilai toleransi pada resistor..................................................................... 16

Tabel 3. Hasil pengujian jarak jangkauan pemancar dan penerima

gelombang RF.........................................................................................48

49


10/70

ix

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Blok rangkaian pemancar gelombang RF............................................ 8

Gambar 2. Bentuk-bentuk gelombang radio kontrol 10

Gambar 3. Diagram blok penerima gelombang RF............................................... 13

Gambar 4. Simbol Resistor....................................................................................15

Gambar 5. Cara membaca kode warna pada resistor............................................. 17

Gambar 6. Simbol Dioda........................................................................................20

Gambar 7. Bias maju dan bias mundur dioda........................................................ 20

Gambar 8. Simbol Transistor NPN dan PNP......................................................... 21

Gambar 9. Elektroda Basis Kolektor diberi tegangan......................................... 22

Gambar 10. Elektroda Basis Emitor diberi tegangan.......................................... 22

Gambar 11. Perbandingan arus basis, arus kolektor, dan arus emitor................... 23

Gambar 12. IC TX 2........................................................................................... 24

Gambar 13. IC RX 2........................................................................................... 24

Gambar 14. Pemberian arah arus motor dc .......................................................... 25

Gambar 15. Arah gerakan akibat pemberian arus................................................. 26

Gambar 16. Bentuk motor dc.................................................................................27

Gambar 17. Cara kerja pengendali pintu mobil..................................................... 28

Gambar 18. Rangkaian pemancar gelombang RF................................................. 31

Gambar 19. Bentuk sinyal yang dihasilkan IC TX 2 ......................................... 31

Gambar 20. Rangkaian penerima.......................................................................... . 32

Gambar 21. Rangkaian pembaik fase..................................................................... 34


11/70

x

x

Gambar 22. Bok remote.........................................................................................36

36

Gambar 24. Pi 37

Gambar 25. Bok penerima..................................................................................... 37

Gambar 26. PCB Pemancar tampak atas............................................................... 38

Gambar 27. PCB Pemancar tampak bawah.................... .................... ................... 39

Gambar 28. PCB penerima pandangan atas................................ .................... ....... 39

Gambar 29 PCB penerima pandanganbawah......................................................... 40

Gambar 30.Pembagian blok pada pemancar.......................................................... 42

Gambar 31. Hasil keluaran pembangkit pulsa....................................................... 42

Gambar 32. Hasil keluaran dari osilator RF.......................................................... 43

Gambar 33. Output pemancar................................................................................43

Gambar 34. Blok rangkaian penerima................... ................................................ 44

Gambar 35. Rangkaian pembalik fase................................................................... 44

Gambar 36. Gelombang yang diterima oleh rangkaian penerima......................... 45

Gambar 37. Pulsa yang dipisahkan dari gelombang RF......................................... 46


12/70

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pada abad-abad yang lalu, sistem komunikasi yang dilakukan atau

proses pertukaran informasi masih bersifat sederhana sekali. Pengiriman

informasi dari satu tempat ke tempat lain biasanya menggunakan berbagai

macam media, seperti kibaran bendera, kumpulan asap, bunyi genderang dan

lain sebagainya. Yang kesemuanya itu tidak lain memberikan suatu isyarat

tertentu.

Untuk masa sekarang ini, yaitu Kemajuan Ilmu Pengetahuan Dan

Teknologi (IPTEK) sudah banyak dilakukan dan dirasakan oleh masyarakat

umum. Mereka menikmati fasilitas-fasilitas ataupun alat-alat yang dapat

mempermudah serta mempercepat pekerjaan mereka. Contohnya televisi,

zaman dahulu kita harus menekan tombol tombol yang menempel pada

televisi tersebut, untuk memindah gelombang televisi, mengatur volume, serta

menggunakan tombol tombol pengaturan yang lain. Namun sekarang tidak

lagi, kita bisa mengendalikan atau mengatur fungsi fungsi yang ada pada

televisi tersebut dari tempat kita duduk dengan menggunakan remote kontrol.

Memang, di zaman modern seperti sekarang ini alat alat pengendali dari

jarak jauh harus bisa diciptakan dan dikembangkan agar kita bisa

mengendalikan sesuatu pekerjaan manusia menjadi lebih mudah dan lebih


13/70

cepat. Sebagai contoh dalam sistem buka tutup pintu gerbang dan garasi masih

banyak menggunakan sistem buka tutup secara manual, yakni dengan

mendorong dan menarik pintu. Alat-alat pengendali jarak jauh yang berbasis

frekuensi dapat dikembangkan agar kita bisa mengendalikan sesuatu dengan

mudah dan cepat yang mempermudah dan mempercepat pekerjaan. Pada

kaitannya dengan Tugas Akhir ini, sistem komunikasi yang akan dibahas

adalah sistem perhubungan radio, yaitu sistem pemancar dan penerima yang

nantinnya akan digunakan dalam mengendalikan pintu gerbang dan garasi.

Berdasarkan latar belakang tersebut di atas, maka penulis

maksudkan agar nantinya kita bisa mengendalikan pintu gerbang dengan

mudah dan cepat.

Dalam Tugas Akhir ini penulis menyertakan sebuah pemancar serta

rangkaian penerima untuk pengendali pintu gerbang. Penulis berharap alat ini

dapat digunakan sebagai bahan pengamatan dan penelitian dan nantinya bisa

lebih dikembangkan menjadi alat yang lebih baik dan akhirnya bisa

digunakanan oleh masyarakat umum di masa yang akan datang.


14/70

B. Pembatasan Masalah

Masalah yang dibahas pada Tugas Akhir ini dibatasi pada simulasi

pengendali pintu gerbang dan garasi dengan penggeraknya. Spesifikasi alat

yang akan disimulasikan adalah :

1. Prinsip kerja pengirim sinyal berfrekuensi 35 MHz, penerima sinyal

berfrekuensi 35 MHz pula.

2. Saklar sinyal (1-3) volt untuk mengendalikan pintu gerbang dan garasi.

3. Jarak jangkauannya hanya berkisar 20 meter dan kemampuan motor dc

12 V dengan beban pintu 120 gr.

C. Tujuan dan Manfaat

Tujuan dan manfaat yang diharapkan oleh penulis dalam pembuatan

Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

a. Tujuan

Tujuan yang hendak dicapai dalam pembuatan Tugas Akhir ini adalah :

1. Memberikan suatu pilihan dalam pengendalian pintu gerbang dan

garasi dengan menggunakan frekuensi tinggi.

2. Agar dapat mengetahui serta meneliti sistem kerja sebuah pengendali

jarak jauh dengan gelombang frekuensi tinggi.

b. Manfaat

Manfaat yang diharapkan dari pembuatan Tugas Akhir ini adalah :

1. Dengan pengendali jarak jauh (remote control) pekerjaan akan

menjadi lebih mudah dan ringan.


15/70

2. Pergantian dari proses manual buka tutup menjadi sistem otomatisasi.

3. Menghemat waktu dan tenaga.

D. Metoda Pembahasan Masalah

Metoda yang dipakai untuk membahas permasalahan yang timbul

dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah :

a. Metoda Studi Literatur, penulis mengambil data yang diperlukan, yang

sumber datanya dari bahan pustaka. Data ini diperlukan untuk

menerangkan secara teori.

b. Metoda Praktek yaitu mencoba membangun simulasi pintu gerbang dan

garasi dengan rangkaian pengendali jarak jauh dengan frekuensi sinyal

35 MHz.

E. Sistematika Laporan

Sistematika pembahasan yang dipergunakan dalam penyusunan Tugas

Akhir ini adalah sebagai berikut :

a. BAB I, membahas mengenai pendahuluan yang berisikan tentang latar

belakang permasalahan, tujuan dan manfaat pembuatan alat, pembatasan

masalah, sumber pengumpulan data, serta sistematika laporan.

b. BAB II, membahas mengenai teori sistem kendali remote control serta

komponen pendukungnya serta perancangan dan realisasi rangkaian yang

dibuat dengan dasar teori yang diterapkan.


16/70

c. BAB III, membahas mengenai hasil pengukuran dan pengujian perangkat

yang dibuat serta pembahasannya.

d. BAB IV, membahas mengenai kesimpulan dari hasil pengukuran dan

pengujian serta saran.


17/70

6

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Landasan Teori

Sinyal-sinyal yang ada itu memiliki hubungan dengan berbagai

frekuensi yang seringkali terjadi dalam sistem listrik maupun elektronika.

Oleh sebab itu, diperlukan adanya rangkaian yang memiliki usaha

pembangkitannya sinyal listrik sehingga mampu membuat adanya getaran

listrik atau sinyal atau frekuensi listrik yang digunakan bagi kepentingan

pesawat pemancar listrik untuk menghantarkan sinyal-sinyal yang diperlukan

untuk keperluan remote kontrol pada umumnya.

Sinyal-sinyal yang lazim dipergunakan boleh dikatakan hampir serupa

dengan berbagai sinyal yang biasanya juga dipakai untuk keperluan frekuensi

radio elektronika. Maka dari itu sistem yang digunakan dalam model radio

kontrol adalah sistem gelombang ultrasonik yang lazim digunakan untuk

keperluan remote control atau sistem kerja sakelar jarak jauh. Jenis gelombang

yang ada lazim digunakan bagi keperluan pengendalian jarak jauh dari sekitar

kurang lebih 5 meter atau bahkan lebih. Selain gelombang ultraonik yang

digunakan, juga digunakan pula gelombang infra merah (Drs RM Francis D.

Yuri, 1995).

Sistem pengendalian jarak jauh memiliki dua bentuk gelombang, untuk

masa sekarang ini lazim digunakan untuk pesawat televisi maupun pesawat

recorder yang mempergunakan sistem pancaran infra merah sebagai tulang


18/70

7

punggungnya yang paling utama. Tapi masih ada juga yang masih

mempergunakan sistem gelombang ultrasonik selain sistem infra merahnya.

Dalam kaitannya dengan realisasi tugas akhir ini, simulasi pengendali

pintu gerbang dari jarak jauh ini dibangun dari beberapa komponen yang

sangat sederhana. Bentuk rangkaiannya pun cukup simpel sehingga mudah

dibangun. Pada dasarnya alat ini terdiri dari sebuah pemancar dan sebuah

penerima gelombang frekuensi tinggi/ RF (Radio frequency). Gelombang RF

berfungsi untuk membawa sinyal-sinyal berupa pulsa yang nantinya akan

dipisahkan kembali oleh rangkaian pemenerima agar dapat digunakan untuk

menghidupkan dan mematikan relay sebagai saklar, sehingga pintu gerbang

dapat digerakkan dan dihentikan dari jarak jauh. Untuk lebih jelasnya, berikut

akan dibahas mengenai dasar-dasar rangkaian pemancar dan penerima serta

power suplay sebagai rangkaian catu dayanya, dan komponen-komponen yang

membangun rangkaian tersebut.

a. Pemancar

Pemancar adalah sebuah alat yang dapat memancarkan sinyal atau

gelombang elektromagnit dengan frekuensi tertentu. Dalam suatu pemancar

terdapat dua buah sinyal/ gelombang yang berbeda. Gelombang pertama

adalah gelombang pembawa (carier), yang kedua adalah gelombang

pemodulasi yang mempunyai frekuensi lebih rendah dari pada gelombang

pembawa. Sinyal pemodulasi pada alat pengendali pintu gerbang dari jarak

jauh dalam tugas akhir ini berupa pulsa yang dibangkitkan oleh rangkaian

pembangkit pulsa.


19/70

8

A

B

C

D

5

Pada rangkaian pemancar untuk mengendalikan pintu gerbang dan

garasi dari jarak jauh terdiri dari beberapa bagian. Agar lebih jelas berikut

akan dibahas mengenai bagian bagian yang menyusun sebuah pemancar

untuk mengendalikan pintu gerbang dan garasi dari jarak jauh. Gambar 1

menunjukkan blok rangkaian pemancar gelombang RF.

Keterangan;

1. Pembangkit pulsa ; A. Pulsa 1

B. Pulsa 2

C. Pulsa 3

D. Pulsa 4

2. Osilator RF.

3. Modulator.

4. Penguat RF.

5. Antena Pemancar.

Gambar 1. Blok rangkaian pemancar gelombang RF.

1. Pembangkit pulsa

Sinyal berupa pulsa di dalam pemancar dibangkitkan oleh

pembangkit pulsa yang berupa sebuag IC yaitu IC TX-2. IC ini berfungsi

sebagai pembangkit sinyal pemodulasi berupa pulsa. Sinyal pemodulasi

yang dihasilkan dimodulasikan pada gelombang RF. Dengan gelombang

RF, maka sinyal tersebut dapat dipancarkan ke udara lewat antena

pemancar.

3

2

4


20/70

9

2. Osilator RF

Setiap pemancar harus mempunyai osilator, karena bagian ini

nantinya akan berfungsi sebagai pembangkit frekuensi tinggi, dan

frekuensi tinggi yang dibangkitkan oleh osilator itu akan berguna sebagai

gelombang pembawa (carrier). Osilator adalah pesawat yang berfungsi

sebagai pelempar gelombang elektromagnetik. Osilator merupakan

sebuah blok yang ada pada satu konstruksi pemancar yang sanggup

membangkitkan frekuensi tinggi yang tertentu besarnya yang sudah

dipastikan sebelum pemancar itu dibuat, dan fungsi utamanya adalah

untuk memikul getaran frekuensi rendah agar dapat disebarkan di udara

sampai dapat melalui jarak yang jauh (Adimas Ari Irawan, Sunggono Asi,

K. Amien S, 1994).

Untuk dapat mengetahui secara jelas tentang osilator RF, maka kita

harus mengetahui tentang prinsip dan cara kerja dari osilator pada

umumnya. Osilator RF merupakan sebuah osilator yang mempunyai

frekuensi tinggi. Suatu osilator memberikan tegangan keluaran dari suatu

bentuk gelombang yang diketahui tanpa penggunaan sinyal masuk dari

luar. Osilator mengubah daya arus searah (dc) dari catu daya ke daya arus

bolak-balik (ac) dalam beban. Dengan demikian fungsi osilator

berlawanan dengan penyearah yang mengubah daya arus bolak-balik ke

daya arus searah. Suatu osilator dapat membangkitkan bentuk gelombang

pada suatu frekuensi dalam batas beberapa siklus tiap jam sampai


21/70

10

beberapa ratus juta siklus tiap detik (D. Chattopadhyoy, PC. Rakshit, B.

Saha, N.N. Purkait, 1989).

Osilator dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara jika dilihat dari

bentuk gelombang yang dibangkitkan, osilator dapat dibagi menjadi dua

kategori : Osilator sinusoidal atau Osilator harmonik dan Osilator

relaksasi. Osilator sinusoidal menghasilkan bentuk gelombang sinusoidal

atau mendekati sinusoidal pada frekuensi tertentu. Osilator relaksasi

menghasilkan bentuk gelombang bukan sinusoidal seperti gelombang segi

empat dan gelombang gigi gergaji detik (D. Chattopadhyoy, PC. Rakshit,

B. Saha, N.N. Purkait, 1989).

Pada gambar berikut ini diperlihatkan bentuknya gelombang-

gelombang yang dipakai untuk keperluan radio kontrol atau radio

pengendalian jarak jauh yang ada dan lazim dipergunakan.

Gambar 2. Bentuk-bentuk gelombang radio kontrol (Drs RM Francis

D. Yuri, 1995).


22/70

11

3. Modulator

Pekerjaan mempersatukan kedua frekuensi dinamakan sebagai

frekuensi rendah, atau bisa juga dikatakan bahwa frekuensi rendah

dimodulasikan pada frekuensi tinggi (Adimas Ari Irawan, Sunggono Asi,

K. Amien S, 1994).

Modulator adalah sebuah rangkaian pemodulasi. Sedangkan

modulasi itu sendiri adalah proses penumpangan sinyal informasi dengan

sinyal pembawa. Dalam bagian ini sinyal informasi dibangkitkan oleh

pembangkit sinyal ditumpangkan pada sinyal pembawa yang dihasilkan

oleh osilator RF. Dengan cara modulasi ini maka sinyal informasi dapat

dibawa oleh gelombang RF untuk menuju rangkaian penerima.

Bila setelah frekuensi tinggi dimodulir oleh frekuensi rendah itu

terjadi perubahan-perubahan terhadap amplitudo-amplitudonya, maka hal

tinggi setelah dimodulir oleh frekuensi rendah terjadi perubahan-

perubahan terhadap jumlah frekuensinya, hal itu dinamakan sebagai

Sunggono Asi, K. Amien S, 1994).


23/70

12

4. Antena pemancar

Antena merupakan sebuah komponen yang sangat fital untuk setiap

pesawat yang berfungsi sebagai sarana komunikasi. Begitu juga untuk

jenis-jenis pesawat radio, baik berbentuk frekuensi, berbentuk modulasi

maupun yang berbentuk sistem modulasinya. Dan sesuai dengan hukum

Faraday, bahwa pada getaran radio yang ada di sekitar antena terdapat

getaran listrik yang sesuai dengan getaran radio penyebabnya. Kemudian

getaran-getaran yang diterima atau ditangkap oleh antena itu sifatnya

masih begitu lemah, sehingga untuk bisa mendapatkan getaran yang

memadai, masih perlu adanya penguat lebih lanjut (Adimas Ari Irawan,

Sunggono Asi, K. Amien S, 1994).

5. Penguat RF

Fungsi utamanya adalah memperkuat getaran RF yang diterima

oleh antena. Getaran-getaran yang diterima dan ditangkap oleh antena

masih bersifat lemah dan perlu dikuatkan sampai pada batas yang

mestinya. Pada umumnya, untuk setiap jenis pesawat penerima, pada

baigian RF selalu saja dilengkapi dengan penyaring / filter yang fungsinya

untuk memilah-milah atau memisahkan berbagai isyarat dari antena yang

tidak diperlukan, sedangkan yang terpilih diperkuat sebagaimana

mestinya. Jadi dengan kata lain, pesawat penerima hanya akan menangkap

satu frekuensi tertentu saja kalau pesawat tersebut telah ditalakan. Dengan

begitu bagian penguat RF ini berfungsi untuk meningkatkan intensitas

getaran radio.


24/70

13

b. Penerima

Receiver atau penerima adalah sebuah rangkaian yang dapat

menerima gelombang yang mempunyai frekuensi yang sama dengan frekuensi

yang dimilikinya. Penerima ini digunakan untuk menerima gelombang yang

dipancarkan oleh transmiter atau pemanacar. Didalam gelombang RF yang

telah diterima oleh penerima terdapat sinyal asli/ sinyal pemodulasi dari

pembawa termodulasi dan nantinya akan digunakan untuk mengendalikan

relay. Bagan-bagan dari sebuah penerima gelombang RF akan dibahas berikut

ini. Gambar diagram blok gelombang RF ditujukan oleh gambar 3

1. Antena penerima

2. Penala dan Osilator3. Pemisah sinyal

4. pembalik fase

Gambar 3. Diagram blok penerima gelombang RF.

1. Antena penerima

Seperti halnya pada pemancar, penerima juga menggunakan

sebuah antena agar penerimaan bisa lebih efektif dan lebih sensitif.

Perbedaannya terletak pada fungsinya, yaitu pada antena pemancar

1

4

A

B

C

D

2 3


25/70

14

berfungsi untuk memancarkan gelombang sedangkan pada penerima

berfungsi untuk menerima gelombang.

2. Penala dan osilator

Merupakan bagian yang berfungsi untuk membangkitkan getaran

listrik frekuensi tinggi dengan frekuensi yang disesuaikan dengan getaran

RF. Penala dan osilator ini menerima gelombang dari pemancar dengan

baik beserta sinyal modulasinya dan selanjutnya dipisahkan kembali untuk

diambil sinyal aslinya.

3. Pemisah sinyal

Sinyal yang telah diterima selanjutnya dipisahkan kembali dan

diambil sinyal aslinya untuk dapat digunakan sesuai fungsinya.

4. Saklar sinyal

Saklar sinyal adalah sebuah saklar elektronik yang dikendalikan

oleh sinyal yang mempunyai tegangan sebesar 1 3 volt. Saklar sinyal ini

berfungsi untuk mengendalikan relay. Dengan memberikan triger berupa

sebuah sinyal maka relay dapat dikendalikan. Jika sinyal diberikan pada

triger saklar sinyal ini maka relay akan bekerja terus meskipun triger

sinyalnya sudah lepas. Relay akan kembali normal (tidak bekerja) jika

pada trigernya diberikan lagi masukan berupa sebuah sinyal seperti yang

telah diberikan pertama klai. Meskipun masukan sinyal pada triger saklar

sinyal ini dilepas relay akan tetap normal/ tidak bekerja. Relay akan

bekerja lagi jika pada triger saklar sinyal kembali mendapatkan sinyal.

Begitu seterusnya, sehingga saklar sinyal ini dapat digunakan untuk


26/70

15

mengendalikan pintu gerbang dengan menggunakan saklar kontak pada

relay.

c. Power Suplay

Power suplay berfungsi memberikan tegangan pada setiap rangkaian.

Pada rangkaian pemancar tidak diperlukan penyearah tegangan, karena pada

pesawat pemancar tersebut sudah digunakan sumber tegangan searah (dc)

yaitu dari batu baterai sebesar 1-3 V. sedangkan pada pesawat penerima perlu

digunakan penyearah yaitu dengan menggunakan 4 buah dioda yang disusun

dengan sistem jembatan/bridge.

d. Komponen Pasif

Komponen pasif adalah komponen elektronika yang dapat bekerja

tanpa harus diberikan tegangan atau catu daya terlebih dahulu. Komponen pasif

ini ada 3 macam yaitu resistor / hambatan (R), induktor (L), dan kapasitor (C).

Masing masing komponen pasif mempunyai fungsi dan karakter yang

berbeda beda. Dalam bab ini penulis hanya akan mengulas secara singkat

mengenai komponen komponen tersebut.

1. Resistor / hambatan (R).

Gambar 4. Simbol resistor

Simbol resistor dapat dilihat pada gambar 4. Resistor berfungsi

untuk menghambat arus yang akan melewati rangkaian. Satuan hambatan


27/70

16

adalah ohm (). Dalam kenyataanya untuk mengetahui nilai hambatan dari

sebuah resistor kita bisa membaca kode warna yang ada pada resistor

tersebut, atau bisa juga dengan mengukur nilai hambatanya dengan

menggunakan alat ukur ohm meter. Resistor mempunyai kode warna, yang

masing masing warna mempunyai nilai sendiri sendiri, seperti

ditunjukkan pada tabel 1 & tabel 2.

Tabel 1. Kode warna pada resistor

WARNA NILAI

Hitam 0

Coklat 1

Merah 2

Orange 3

Kuning 4

Hijau 5

Biru 6

Ungu 7

Abu abu 8

Putih 9

Tabel 2. Nilai toleransi pada resistor

WARNA NILAI

Emas 5 %

Perak 10 %

Tanpa warna 20 %


28/70

17

Adapun cara cara membaca kode warna pada resistor adalah

sebagai berikut;

1. Warna yang pertama adalah angka yang pertama.

2. Warna yang kedua adalah angka kedua.

3. Warna yang ke tiga adalah jumlah nol (0) yang mengikuti angka kedua.

4. Warna ke empat adalah nilai toleransinya.

Contoh perhitungan ; Misalnya ada sebuah resistor dengan kode warna,

hijau, biru, orange, dan emas. Cara mengetahui nilai hambatan pada resistor

dengan warna tersebut adalah sebagai berikut :

Warna pertama hijau = 2, maka kita tuliskan angka pertama adalah

2. Warna kedua biru = 3, maka setelah angka pertama, kita tulis angka

kedua yaitu angka 3, sehingga menjadi 23. Selanjutnya warna ketiga orange

= 3 berarti jumlah nol (0) yang mengikuti angka kedua ada 3 (000),

sehingga menjadi 23000 = 23000 = 23 K .Warna terakhir emas = 5%

berarti nilai toleransi hambatan sebesar 5%.

Dengan demikian kita mengetahui bahwa resistor tersebut

mempunyai nilai hambatan sebesar 23 K, dengan toleransi hambatan

sebesar 5%.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 4 berikut :

2 3 000 () 5 %

Gambar 5. Cara membaca kode warna pada resistor

Merah orange Orange Emas


29/70

18

Dalam teori hambatan kita mengenal hukum ohm yang isinya

menjelaskan bahwa :

Keterangan : V = Tegangan (Volt).

I = Arus (Ampere).

R = Hambatan (Ohm).

Yakni bahwa nilai tegangan berbanding lurus dengan nilai arus dan

berbanding terbalik dengan nilai hambatan.

2. Induktor (L)

Induktor adalah komponen elektronika yang terbuat dari kawat

email yang digulung sedemikian rupa sehingga mempunyai nilai- nilai

tertentu dan dapat digunakan untuk fungsi- fungsi tertentu. Dalam tugas

akhir ini komponen induktor digunakan sebagai Osilator, yang berfungsi

untuk menghasilkan sinyal frekuensi tinggi. Induktor digunakan sebagai

umpan balik dari sebuah penguat sehingga terjangkit gelombang yang

mempunyai frekuensi tinggi. Sedangkan frekuensinya dapat diatur dengan

memutar inti verit karena induktor ini digulung pada inti verit yang bisa

diatu, sehingga gelombang frekuensinya pun bisa diatur sesuai dengan

batas- batas tertentu.

3. Relay, adalah saklar elektro magnetik. Relay ini bisa memutus dan

menghubungkan suatu rangkaian jika ia diberi arus atau tegangan sesuai

dengan kemampuanya. Dalam kajian ini relay digunakan sebagai saklar

V = I x R


30/70

19

untuk mengunci dan membuka pintu gerbang, dan juga untuk memutus dan

menyambungkan pulsa ke saklar sinyal.

4. Kapasitor (C), Kapasitor adalah salah satu komponen pasif dalam

elektronika yang berfungsi sebagai :

- Pelewat atau pelolos arus bolak balik (ac).

- Penyimpan sementara arus searah (dc).

Kapasitor mempunyai nilai nilai tertentu dan dapat melewatkan

arus ac dengan frekuensi tertentu pula. Rumus untuk menentukan nilai

reaktansi kapasitif (XC) sebuah kapasitor terhadap frekuensi tertentu

adalah:

Keterangan : XC = Reaktansi kapasitif ().

f = frekuensi (Hz)

C = Capasitif (farad / F)

e. Komponen Aktif

Komponen aktif adalah kebalikan dari komponen pasif. Jika komponen

pasif dapat bekerja tanpa harus diberikan tegangan atau catu daya terlebih

dahulu namun komponen aktif akan dapat bekerja jika ia diberikan tegangan

atau catu daya terlebih dahulu. Seperti halnya komponen pasif, komponen

aktif ini juga ada beberapa macam diantaranya ; dioda, transistor, dan IC.

Berikut akan dibahas secara singkat mengenai komponen komponen

tersebut.

XC = 1 / 2 f C


31/70

20

1. Dioda

Dioda termasuk dalam komponen aktif. Dioda mempunyai dua

buah elektrode yaitu anoda dan katoda. Simbol dioda dapat dilihat pada

gambar 6. Dioda mempunyai dua buah tegangan bias yaitu bias maju

(forward) dan bias mundur (revers). Cara pemberian tegangan bias maju dan

bias mundur dapat dilihat pada gambar 7a dan gambar 7b. Dioda

mempunyai banyak fungsi di antaranya sebagai penyearah tegangan dan

sebagai penahan tegangan. Dalam kajian ini dioda difungsikan sebagai

penyearah dan juga sebagai pengaman rangkaian.

A K

Gambar 6. Simbol Dioda

(a) Forward (b) Revers

Gambar 7. Bias maju dan bias mundur dioda.

Pada gambar di atas, gambar 7 (a) lampu led akan menyala karena

dioda menghantarkan arus dari anoda ke katoda. Sedangkan gambar 7 (b)


32/70

21

lampu led akan padam karena dioda tidak akan menghantarkan arus justru

kebalikanya yaitu dioda akan menghambat arus sehingga tidak ada arus yang

akan mengalir. Dengan melihat contoh pada gambar 7 (a) maka dioda dapat

difungsikan sebagai penyearah tegangan. Dan dengan melihat contoh 7 (b)

maka dioda dapat difungsikan sebagai penghambat arus dan dapat

mengamankan rangkaian dari arus yang tidak dibutuhkan.

2. Transistor

Transistor mempunyai banyak macam dan jenis, yang masing

masing mempunyai penggunaan dan karakteristik tersendiri. Tipe

transistor ada 2 macam yaitu NPN dan PNP. Dalam kajian ini penulis

hanya akan membahas tentang transistor NPN, karena transisitor yang

digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini semuanya adalah transistor

dengan tipe NPN.. Simbol transistor dapat dilihat pada gambar 8.

Transistor mempunyai tiga elektroda yaitu elektroda Basis (B), Kolektor

(C), dan elektroda Emitor (E).

Kolector (C) Emitor (E)

Basis (B) Basis (B)

Emitor (E) Kolector (C)

(a) Simbol Transistor NPN (b) Simbol Transistor PNP

Gambar 8. Simbol Transistor NPN dan PNP.


33/70

22

Pada dasarnya transistor NPN mempunyai kontruksi sand wich

(berlapis dua ada lapisan lain di dalamnya) yaitu terdiri dari dua buah

hubungan PN dengan sisi disebut emitor dan kolektor, sedangkan di tengah

disebut elektroda basis. Cara kerja transistor sebagai berikut : Bila tegangan

DC diberikan pada terminal terminal transistor, dengan hubungan PN,

kolektor basis diberi tegangan bias mundur, maka tidak akan ada arus yang

mengalir, seperti terlihat pada gambar 9. Dan bila pada hubungan PN basis

emitor diberi tegangan bias maju maka akan ada arus yang mengalir (lihat

gambar 10) . Transistor mempunyai 3 macam arus, yaitu arus basis ( IB ),

arus kolektor ( IC ), dan arus emitor ( IE ).

C

B

E

Gambar 9. Elektroda Basis Kolektor diberi bias mundur.

Ic

C

B

Ib E

Ie

Gambar 10. Elektroda Basis Emitor diberi bias maju.


34/70

23

Besarnya arus emitor (Ie) adalah jumlah dari arus basis (Ib) dan arus

kolektor (Ic), Ie = Ib + Ic. Ilustrasi perbandingan arus basis, arus kolektor dan

arus emitor dapat dilihat pada gambar 11. Dari perbandingan tersebut dapat

diketahui bahwa arus basis yang sangat kecil dapat mengontrol arus kolektor

yang besar. Maka dikatakan bahwa transistor mempunyai fungsi penguatan

arus, dan perbandingan perubahan arus kolektor dengan perubahan arus basis

didefinisikan sebagai faktor penguatan arus (hfe) ; yaitu hfe = Ic / Ib. Pada

umumnya hfe transistor berharga sekitar 50 500 kali.

Ic

Ib

Ie

Gambar 11. Perbandingan arus basis, arus kolektor, dan arus emitor.

3. Integratid Circuit (IC)

Integrated Circuit( IC ) adalah komponen elektronika yang

merupakan gabungan dari komponen aktif dan komponen pasif. IC

mempunyai berbagai jenis dan fungsinya pun berbeda beda antara jenis

satu dengan jenis yang lain. Fungsi IC biasanya dapat diketahui dari nomor

seri yang dibuat oleh pabrik pembuat IC tersebut. Dalam rangkaian kali ini


35/70

24

akan dibahas mengenai karakter serta fungsi dari IC transmiter (TX - 2) dan

receiver (RX 2).

a. IC TX 2

IC TX 2 adalah IC transmiter yang berfungsi membangkitkan

sinyal berbentuk pulsa pulsa yang nantinya akan dikirimkan ke

pesawat penerima dengan menggunakan glombang berfrekuensi tinggi

(35 MHz).

Gambar 12. IC TX - 2b. IC RX 2

IC RX 2 ini adalah IC receiver yang berfungsi menerima sinyal

yang telah dikirimkan oleh pesawat pemancar. IC ini memisahkan dan

membedakan masing masing pulsa yang telah diterimanya.

Gambar 13. IC RX 2


36/70

25

4. Motor Listrik

Motor listrik adalah peralatan listrik yang mengubah dari

besaran listrik kebesaran mekanik. Kopling diantara sistem listrik dan

sistem mekanis adalah melalui medium dari medan arus listrik. Prinsip

dasar dari sebuah motor listrik adalah adanya dua buah gaya magnet yang

dihasilkan dari sebuah medan magnet permanen dengan medan magnet

buatan listrik. Prinsip ini sesuai dengn kaidah tangan kiri fleming yang

menyebutkan bahwa jika ada garis gaya magnet yang menembus telapak

tangan, arah arus searah dengan jari jari tangan makan akan timbul

gaya yang arahnya searah dengan ibu jari.

Pada motor dc arah arus tetap, yang akan diberikan melalui

penghanta komuntatornya, sehingga arah arus gaya F yang akan

berinteraksi dengn garis-garis gaya magnet akan menghasilkan arah

gerakan. Sehingga untu dapat menentukan arah gerakan motor dc

pengubahan terjadi pada pembalikan arah arusnya saja.

Gb 14. Pemberian arah arus pada motor dc

N S


37/70

26

N B F F S

Gb 15.Arah gerakan akibat pemberian arus

Berdasarkan karakteristiknya, motor arus searah mempunyai

daerah pengaturan putaran yang luas dibandingkan dengan motor arus

bolak-balik. Prinsip kerja motor arus searah berdasarkan pada penghantar

yang membawa arus ditempatkan dalam suatu medan, gaya yang

menimbulkan torsi akan menghasilkan rotasi mekanik, sehingga motor

akan berputar. Jadi motor arus searah ini menerima energi mekanik

berupa perputaran, yang dapat diaplikasikan dengan peralatan yang lain.

Prinsip kerja dari motor dc membutuhkan :

1. Adanya garis-garis medan magnet pada jangkar yang berada distator.

2. Penghantar yang dialiri arus ditempatkan pada jangkar yang berada

dalam medan magnet.

3. Pada penghantar timbul gaya yang menghasilkan torsi.

Torsi yang dibangkitkan oleh motor arus searah yang cenderung

memutar jangkarnya tergantung pada:

1. Fluks yang dihasilkan oleh kutub utama ().

2. Arus yang mengalir pada belitan jangkar (Ia).


38/70

27

Sehingga dapat ditulis secara umum torsi tersebut :

T = K..Ia lb-ft

Keterangan:

T = Torsi dalam lb-ft

= Fluks perkutub dalam dalam Maxwell

K = Konstanta

Fluks yang dihasilkan kutub utama dalam arus yang mengalir

pada belitan jangkar akan menghasilkan gaya. Jika diandaikan

penampangan jangkar dengan jari-jari r meter dan gaya yang cenderung

memutar jangkar tersebut adalah F dalam Newton serta kecepatan

jangkar dalam N dalam rps maka persamaan torsi jangkar (Ta) akan

mempunyai persamaan:

Ta = F x r Newton-meter (N-m)

Salah satu gambar bentuk dari motor dc yaitu:

Gambar 16. Bentuk motor dc (H.M. Rusli Harahap, 1996)

Sumbu antara kutub/sumbu lintang

Tonjolan kedalamdari bagian diam

Gendang/tabung


39/70

28

Putar Kanan 2

A

B

C

D

Gelombag

RF

4,5 VPutar kanan 1

Putar Kiri 2

Putar Kiri 1

B. Kerangka Berfikir

Seperti yang telah diungkapkan di atas bahwa pengendali pintu

gerbang dan garasi dari jarak jauh ini bekerja dengan bantuan gelombang

frekuensi tinggi / RF yang dipancarkan lewat udara oleh sebuah rangkaian

pemancar dan selanjutnya diterima dan diolah oleh sebuah rangkaian

penerima. Cara kerja rangkaian dapat dilihat pada gambar 17.

Gambar 17. Cara kerja pengendali pintu gerbang dan garasi jarak jauh.

Mula mula pulsa dibangkitkan oleh pembangkit pulsa yaitu dengan

menekan tombol 1, 2, 3 dan 4. Kemudian pulsa pulsa tersebut dibawa oleh

pemancar untuk dikirimkan ke rangkaian penerima lewat udara. Gelombang

RF akan diterima oleh rangkaian penerima karena di dalam rangkaian

penerima terdapat penala gelombang dengan frekuensi yang sama seperti pada

pemancar. Selanjutnya oleh rangkaian penerima, gelombang RF dan sinyal

asli yang berupa pulsa akan dipisahkan. Gelombang RF dibuang dan sinyal

asli diambil. Sinyal asli yang berupa pulsa tersebut selanjutnya digunakan

untuk mengendalikan saklar sinyal yang ada pada pesawat penerima. Pada

saklar sinyal ini untuk mengendalikan motor dc, maka moor akan

Pemancar

Gel. RFPenerima

Pintu

gerbang

Pintu

Garasi


40/70

29

mengendalikan pintu gerbang atau garasi membuka ataupun menutup (open /

close).

C. Pembuatan Alat

Simulasi pengendali pintu gerbang dan garasi secara otomatis adalah

aplikasi dari sebuah rangkaian pemancar RF dan penerimanya yang dipadukan

dengan sebuah pembalik fase. Pembalik fase yaitu sebuah rangkaian yang

dapat mengubah terminal posif menjadi negatif dan sebaliknya sesuai dengan

perintah masukannya.

a. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk penyusunan rangkaian

adalah sebagai berikut :

1. Alat

a. Multi meter

b. Solder

c. Bor PCB

d. Tang potong

e. Tang cucut

f. Obeng

g. Osiloscope

2. Bahan

a. PCB

b. Larutan PCB (ferry clorit)


41/70

30

c. Resistor.. ................ 100, 1K, 220K (2), 10K (7), 150K,100, 560 (2),

330K, 680, 3K9, 2K2 (3), 2M2 (2), 1K2, 1K5,

8K2, 22K.

d. Kapasitor..............100nf, 5pf, 15pf (2), 2.2nf, 27pf, 47pf, 6pf, 18pf,

33nf, 1nf, 471pf, 470f/16 v, 4.7f/50v.

e. 0.3 mm, 0.1mm.

f. Transistor .............. C 1815 (4), D228(4).

g. IC .......................... TX 2, RX 2.

h. Dioda..................... IN 4001

i. Kristal (Y)............. 35 MHz

j. Motor DC 12 Volt 2 buah

k. Koker 8 mm

l. Kabel rangkaian.

b. Perencanaan Rangkaian

1. Pemancar

Alat yang digunakan sebagai remote control untuk mengendalikan

pintu gebang dan garasi adalah sebuah rangkaian pemancar yang

cukup sederhana. Pemancar ini terdiri dari beberapa bagian yang

digabungkan sehingga sistem rangkaian dapat bekerja dengan baik.

Bagian - bagian tersebut adalah pembangkit sinyal, Osilator,

Modulator, dan penguat gelombang RF, serta sebuah antena.

Rangkaian pemancar gelombang RF dapat dilihat pada gambar 18.


42/70

31

Y

4

Gambar 18. Rangkaian Pemancar gelombang RF.

Cara kerja rangkaian pemancar gelombang RF dapat dijelaskan

sebagai berikut. Sebagai pembangkit sinyal adalah sebuah IC yaitu IC

TX-2. IC ini membangkitkan sinyal berupa pulsa. Karena sinyal yang

dihasilkan berupa pulsa maka bentuk sinyalnya adalah kotak. Bentuk

sinyal yang dihasilkan oleh IC TX - 2 dapat dilihat pada gambar 19.

Gambar 19. Bentuk sinyal yang dihasilkan oleh IC TX 2.

Pulsa atau sinyal ini digunakan untuk mengaktifkan Osilator yang

dibentuk oleh Q2 bersama sama dengan C1, C2, dan Y. R4 berfungsi

untuk memberikan bias basis atau tegangan bias Q2. Q1 adalah sebagai

t

Vout

4


43/70

32

modulator atau penggabung sinyal antara sinyal berupa pulsa dan

sinyal pembawa dari osilator RF. Jika input Q1 mendapatkan sinyal

berupa pulsa dari IC TX- 2, maka Q1 akan menghantar dan

memberikan pulsa kepada Q2. Dengan demikian Q2 juga akan bekerja

dan osilator pun akan aktif / bekerja. Karena proses yang demikian

maka terjadilah penumpangan atau pemodulasian sinyal dari sinyal

pulsa kepada gelombang pembawa. Selanjutnya gelombang pembawa

yang telah dimodulasi dikuatkan oleh Q3 lewat C3. Setelah gelombang

RF ini dikuatkan selanjutnmya dipancarkan oleh antena pemancar

melalui C4.

2. Penerima.

Seperti halnya pada pemancar, penerima juga disusun dari

beberapa bagian. Dengan demikian akan bekerja dengan baik sebagai

pengendali pintu gerbang dan garasi dari jarak jauh. Rangkaian

penerima gelombang RF dapat dilihat pada gambar 20.

Gambar 20. Rangkaian Penerima.

Ke pembalik

fase

4,5Vdc

IC RX-2


44/70

33

Fungsi dari rangkaian penerima adalah kebalikan dari fungsi

rangkaian pemancar. Rangkaian pemancar menggabungkan sinyal

berupa pulsa dengan gelombang pembawa, sedangkan rangkaian

penerima memisahkan sinyal berupa pulsa tersebut dari gelombang

pembawa. Pada rangkaian penerima ditambahkan dengan sebuah

saklar pembalik fase yang berfungsi untuk mengendalikan arah putaran

motor dc.

Mula - mula gelombang RF dari pemancar diterima oleh antena

penerima, selanjutnya ditala oleh Q1 dengan bantuan C2 dan L1, serta

C3. Kemudian sinyal pulsa dipisahkan dari gelombang RF atau

gelombang pembawa. Lalu sinyal pulsa ini diseleksi oleh IC RX - 2

sesuai dengan pulsa yang diberikan oleh pemancar. Pulsa dari

pemancar ada tiga buah pulsa yang mempunyai jeda waktu yang

berbeda beda. Kemudian sinyal yang bertegangan 3 volt ini

dilewatkan. Jika pada pemancar yang ditekan adalah tombol 1 atau

kaki no 5 yang di groundkan, maka pada rangkaian penerima pembalik

fase akan keluar melalui output 1. Jika tombol 2 ditekan atau kaki no 4

yang di groundkan maka pada rangkaian penerima sinyal pembalik

fase akan keluar melalui output 2. Jika tombol 3 ditekan atau kaki no 1

yang di groundkan maka pada rangkaian penerima sinyal akan keluar

melalui output 3. Jika tombol 4 ditekan atau kaki no 14 yang di

groundkan maka pada rangkaian penerima sinyal akan keluar melalui

output 4. Selanjutnya sinyal ini digunakan untuk mengendalikan


45/70

34

rangkaian pembalik fase motor dc. Rangkaian pembalik fase dapat

dilihat pada gambar 21. Cara kerja dari rangkaian pembalik fase adalah

sebagai berikut;

Gambar 21. Rangkaian pembalik fase.

Prinsip kerja dari gambar pembalik fase yaitu jika tombol 1 dari

pemancar ditekan maka kaki IC RX 2 no 6 pada penerima akan

menghasilkan output tegangan sebesar 3 V. Tegangan tersebut akan

Q1 on maka Q2 juga aka aktif dan pada kaki kolektor Q2 dan Q3 akan

lebih positif dari pada kaki kolektor Q4 dan Q5 yang tidak

mendapatkan tegangan input dari kaki IC RX no 7. setelah

mendapatkan tegangan maka motor akan berputar sesuai dengan

perintah masukan dari kaki IC dan motor akan berputar.

Sebaliknya jika tombol 2 dari pemancar ditekan maka kaki IC RX

2 no 7 pada penerima akan menghasilkan output tegangan sebesar

M

M

+


46/70

35

3 V. Tegangan tersebut akan melewati R4 dan akan mengaktifkan atau

kaki kolektor Q4 dan Q5akan lebih positif dari pada kaki kolektor Q2

dan Q3 yang tidak mendapatkan tegangan input dari kaki IC RX no 6.

setelah mendapatkan tegangan maka motor dc akan berputar sesuai

dengan perintah masukan dari kaki IC dan motor dc akan berputar.

D. Perencanaan Alat

Sebelum membuat simulasi rangkaian pembuka pintu gerbang dan

garasi ini, harus dipersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. Alat dan

bahan yang harus digunakan telah dituliskan pada bab sebelumnya. Disamping

alat dan bahan yang harus dipersiapkan, kita juga harus mempersiapkan

bentuk bok dari alat yang akan dibuat. Berikut adalah bentuk bok dari

pemancar dan penerimanya.

Karena pemancar pada alat ini adalah sebuah pengendali yang bisa

dibawa atau dipindah dengan mudah, maka pemancar harus dibuat seringan

dan sesederhana mungkin. Dalam pembuatan alat ini bok pemancar dibuat

seperti remote control pada televisi. Bentuk bok pemancar gelombang RF

(remote kontrol) tampak dari depan dapat dilihat pada gambar 22. Bentuk

bok pemancar gelombang RF (remote kontrol) tampak dari belakang dapat

dilihat pada gambar 23. Gambar bentuk pintu gerbang yang dilengkapi

mekanik untuk bergerak maju dan mundur. 24 Sedangkan bentuk bok

penerima dapat dilihat pada gambar 25.


47/70

36

Gambar 22. Bok remote kontrol tampak dari depan

Gambar 23. Bok remote kontrol tampak dari belakang.

antena

Lampu

indikator

Tombol tekan

antena

Box baterai


48/70

37

Gambar 24. Pintu gerbang mekanik

Gambar 25. Pintu garasi mekanik

Motor dc

gerigi

Motor dc

gerigi

rel gerigi

Pintu garasi

Pintu

rel gerigi


49/70

38

E. Pembuatan PCB

Untuk pembuatan alat terlebih dahulu kita membuat PCB dari

masing masing rangkaian, kemudian memasangkan komponen komponen

yang telah disiapkan pada PCB sesuai dengan tempatnya. Dengan demikian

maka rangkaian akan dapat bekerja dengan baik. PCB pemancar tampak dari

atas dan tampak dari bawah dapat dilihat pada gambar 26 dan 27. Sedangkan

PCB penerima tampak dari atas dan tampak dari bawah dapat dilihat pada

gambar 28 dan 29.

Gambar 26. PCB pemancar tampak atas.


50/70

39

Gambar 27. PCB pemancar tampak bawah

Gambar 28. PCB penerima pandangan atas


51/70

40

Gambar 29. PCB penerima tampak bawah


52/70

41

BAB III

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Uji

a. Pengujian Pengukuran Dengan Osiloscope

Dari rangkaian pemancar dan penerima yang telah dibuat,

dilakukan pengujian dengan mengukur tegangan, dan bentuk sinyal yang

dikeluarkan oleh rangkaian. Dengan menggunakan osiloskop kita bisa

mengetahui tegangan, dan bentuk sinyal yang dikeluarkan oleh masing

masing rangkaian tersebut.

1. Pengujian rangkaian pemancar

Dalam pengujian pemancar ini kita akan mengukur besar

tegangan dan bentuk sinyal output pemancar. Rangkaian pemancar

dalam pengujian dapat di bagi menjadi tiga bagian atau blok yaitu ;

pembangkit pulsa, osilator RF, dan penguat akhir, yang mana pada

output masing masing blok tersebut mempunyai bentuk sinyal yang

berbeda beda. Bagian dari blok blok tersebut dapat dilihat pada

gambar 30.


53/70

42

Pembangkit pulsa Osilator

Penguat akhir

Gambar 30. Pembagian blok pada pemancar

a). Pembangkit pulsa

Sinyal berupa pulsa dibangkitkan oleh IC TX-2. Hasil keluaran

dari IC tersebut adalah pada kaki IC nomor 8. Dari hasil pengujian

pembangkit pulsa, didapatkan data sebagai berikut;

Vo : 3 V pp

Bentuk sinyal :

Gambar 31. Hasil keluaran pembangkit pulsa.

b). Osilator RF

Osilator RF ini membangkitkan gelombang RF dengan

frekuansi 35 MHz. Gelombang RF diperlukan untuk mengirim

Y

t

Vout


54/70

43

pulsa dari pemacar menuju ke penerima. Dari hasil pengujian

osilator RF didapatkan data sebagai berikut;

Vo : 3 V pp

Bentuk sinyal :

Gambar 32. Hasil keluaran dari osilator RF.

c). Penguat akhir

Penguat akhir merupakan rangkaian paling akhir dari

pemancar. Pada output penguat akhir ini, pulsa yang

dibangkitkan telah dimodulasikan pada gelombang RF dan telah

dikuatkan. Hasil pengujian penguat akhir adalah sebagai berikut;

Vo : 3 V pp

Bentuk sinyal :

Gambar 33. Output pemancar.

t

t

Vout

Vout


55/70

44

2. Pengujian rangkaian penerima

Seperti yang telah dilakukan pada rangkaian pemancar, pengujian

rangkaian penerima juga akan mengukur tegangan dan bentuk sinyalnya

kecuali untuk saklar sinyal. Blok rangkaian penerima dapat dilihat pada

gambar 34 dan 35.

Gambar 34. Blok rangkaian Penerima.

Gambar 35. Rangkaian pembalik fase

M

M

+

Ke pembalik

fase

4,5Vdc

IC RX-2


56/70

45

a) Penerima gelombang RF

Sinyal berupa gelombang RF yang dipancarkan oleh

pemancar selanjutnya akan ditangkap oleh rangkaian penerima

dengan menggunakan penerima gelombang RF ini. Bentuk

gelombang yang ditangkap sama persis separti gelombang yang

dipancarkan oleh pemancar yaitu yang dikeluarkan oleh penguat

akhir. Gambar 36.

Vo : 3 V pp

Gambar 36. Gelombang yang diterima oleh rangkaian penerima.

b) Pemisah sinyal

Gelombang RF yang diterima kemudian dipisahkan oleh

pemisah sinyal dan selanjutnya pulsa pulsa yang ada didalamnya

akan dipisahkan oleh IC RX - 2 sesuai dengan jumlah pulsa. Bentuk

gelombang setelah dipisahkan akan menjadi seperti bentuk

gelombang yang dibangkitkan pembangkit pulsa pada rangkaian

pemancar.

t

Vout


57/70

46

Vo : 3 V pp

Gambar 37. Pulsa yang telah dipisahkan dari gel RF

c) Pembalik fase

Cara pengujian rangkaian pembalik fase ini tidak melihat

bentuk gelombang yang dihasilkan, namun dengan cara memasukkan

tegangan berbentuk pulsa ataupun sinus sebesar 3 5 V kedalam

input rangkaian. Lebih jelasnya sebagai berikut :

~ Pertama masukkan tegangan kedalam input pembalik fase

sebesar 3 5 V. Jika rangkaian berfungsi dengan baik maka

motor dc yang dihubungkan pada saklar sinyal akan berputar, dan

motor dc akan berputar sesuai dengan tegangan yang

dimasukkan.

~ Setelah motor dc berputar kemudian masukkan kembali tegangan

sebesar 3 5 V kedalam input rangkaian untuk tombol kedua,

maka motor akan berputar berlawanan arah dengan arah putaran

motor dc yang dihasilkan masukan dari tombol pertama.

t

Vout


58/70

47

b. Pengujian Fungsi Alat

Setelah dilakukan pengukuran dengan menggunakan alat ukur

Osiloscope, langkah selanjutnya adalah melakukan pengujian terhadap

fungsi dan kemampuan alat secara keseluruhan. Pada bagian pemancar atau

remote control terdapat empat buah tombol saklar push botton yang

masing masing berfungsi untuk mengendalikan arah putaran motor dc

pada bagian penerima.

Pada remote control saklar tombol 1 berfungsi untuk

mengendalikan arah putaran motor dc kekanan, saklar tombol 2 berfungsi

untuk mengendalikan arah putaran motor kekiri, saklar tombol 3 berfungsi

untuk mengendalikan arah putaran motor kekanan, dan saklar tombol 4

berfungsi untuk mengendalikan arah putaran motor kekiri.

Dalam kaitan hal ini, simulasi beban yang dimaksud adalah pintu

gerbang dan garasi. Berat beban 80 gr sampai 130 gr at

tegangan out put yang dihasilkan bagian penerima adalah 9 - 12 V maka

motor bergerak agak lambat akan tetapi konstan.

Kemampuan jarak yang dapat dijangkau alat ini kurang lebih

adalah 20 meter dengan beban pintu 120 gr. Hal ini dapat dilihat dari hasil

pengujian jarak jangkauan. Hasil pengujian jarak jangkauan dapat dilihat

pada tabel 3.


59/70

48

Tabel 3. Hasil pengujian jarak jangkauan pemancar dan penerima

gelombang RF.

Jarak Jangkauan alat

Pemancar & penerima

(meter)Tombol 1 Tombol 2 Tombol 3 Tombol 4

1 Buka Tutup Buka Tutup






12 Buka Tutup Buka Tutup15 Buka Tutup Buka Tutup







> 30Tidak

buka

Tidak

tutup

Tidak

buka

Tidak

tutup

Pengujian dilakukan pada kondisi antena pemancar dan antena

penerima ditarik pada posisi maksimal.

Dengan melihat Tabel 3 maka dapat diketahui bahwa jarak

maksimal yang dapat dijangkau oleh pemancar / remote control untuk

mengendalikan pintu gerbang dan garasi yang ada pada rangkaian penerima

adalah 20 meter.

Kemampuan berat beban pintu yang dapat ditarik alat ini dengan

kemampuan motor dc (9 12) Volt dengan beban pintu 120 gr. Hal ini

dapat dilihat dari hasil pengujian berat beban pintu. Hasil pengujian berat

beban pintu dapat dilihat pada tabel 4.


60/70

49

Tabel 4. Hasil pengujian kemampuan motor dc terhadap berat

beban pintu.

Berat Beban Alat

Pemancar &penerima

(gr)

Tombol 1 Tombol 2 Tombol 3 Tombol 4

10 70Bergerak

sangat cepat

Bergerak

sangat cepat

Bergerak

sangat cepat

Bergerak

sangat cepat

85Bergerak

sangat cepatBergerak



sangat cepat

90

Bergerak

sangat cepat

Bergerak

sangat cepat

Bergerak

sangat cepat

Bergerak

sangat cepat

95Bergerak

cepat

Bergerak

cepat

Bergerak

cepat

Bergerak

cepat

110Bergerak

cepat

Bergerak

cepat

Bergerak

cepat

Bergerak

cepat

115Bergerak

cepatBergerak

cepatBergerak

cepatBergerak

cepat

120Bergerak

agak lambatBergerak

agak lambatBergerak

agak lambatBergerak

agak lambat

125Bergerak

agak lambat

Bergerak

agak lambat

Bergerak

agak lambat

Bergerak

agak lambat130

Bergerak

agak lambat

Bergerak

agak lambat

Bergerak

agak lambat

Bergerak

agak lambat

135Bergerak

agak lambat

Bergerak

agak lambat

Bergerak

agak lambat

Bergerak

agak lambat

140Bergerak

lambat

Bergerak

lambat

Bergerak

lambat

Bergerak

lambat

145Bergerak

lambat

Bergerak

lambat

Bergerak

lambat

Bergerak

lambat

150Tidak

bergerak

Tidak

bergerak

Tidak

bergerak

Tidak

bergerak


61/70

50

Kemampuan pengendali pintu yang dapat merespon alat ini

dengan adanya penghalang. Hal ini dapat dilihat dari hasil pengujian jarak

terhadap penghalang.

Tabel 5. Hasil pengujian kemampuan pengendali terhadap

penghalang.


pengendali terhadap

penghalang

(meter)


1 Merespon Merespon Merespon Merespon3 Merespon Merespon Merespon Merespon

5 Merespon Merespon Merespon Merespon






18Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon

20 Tidakmerespon

Tidakmerespon

Tidakmerespon

Tidakmerespon

23Tidak

meresponTidak

meresponTidak

meresponTidak

merespon

25Tidak

meresponTidak

meresponTidak

meresponTidak

merespon

28Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon

30Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon


dengan Posisi Vertikal. Hal ini dapat dilihat dari hasil pengujian jarak

terhadap posisi uji secara vertikal.


62/70

51

Tabel 6. Hasil pengujian kemampuan merespon pengendali

terhadap posisi uji secara vertikal.

Jarak Jangkauan alatpengendali posisi uji

secara vertikal(meter)
















> 30Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon


dengan posisi vertikal dengan adanya penghalang. Hal ini dapat dilihat dari

hasil pengujian jarak terhadap posisi uji secara vertikal dengan adanya

penghalang.


terhadap posisi uji secara vertikal dengan adanya penghalang


pengendali posisi ujisecara vertikal dengan

penghalang

(meter)








63/70

52




>15Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon


dengan Posisi horisontal. Hal ini dapat dilihat dari hasil pengujian jarak

terhadap posisi uji secara horisontal.


terhadap posisi uji secara horizontal.


pengendali posisi uji

secara horisontal

(meter)






9 Merespon Merespon Merespon Merespon10 Merespon Merespon Merespon Merespon









> 30Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon


dengan posisi horizontal dengan adanya penghalang. Hal ini dapat dilihat

dari hasil pengujian jarak terhadap posisi uji secara horizontal dengan

adanya penghalang.


64/70

53


terhadap posisi uji secara horizontal dengan adanya penghalang.

Jarak Jangkauan alatpengendali posisi uji

secara horizontaldengan penghalang

(meter)










>15Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon

Tidak

merespon

Jadi kemampuan pengendali dapat merespon dengan baik tanpa

adanya penghalang, meskipun pada posisi uji secara vertical maupun

horizontal selama masih dalam jarak jangkauan alat pengendali tersebut.

B. Analisis Rangkaian

Pengendali untuk pintu gerbang dan garasi ini dibuat untuk dapat

memudahkan kita dalam membuka dan menutup pintu gerbang atau garasi

dengan jarak jauh. Misalnya kita sedang berada di depan rumah seberang jalan

atau sedang menuju kerumah dengan jarak kira-kira 20 meter. Bilamana ingin

membuka pintu gerbang tidak perlu turun dari mobil maka kita tinggal

menekan tombol remote control untuk membuka dan menutup pintu gerbang.

Dengan demikian kita tidak perlu datang dan membukakan pintu gerbang

yang jaraknya cukup jauh dari jangkauan kita.


65/70

54

Mula mula pulsa yang akan dikirimkan dari pemancar ke

penerima ditumpangkan pada gelombang sinyal yang berfrekuensi tinggi.

Gelombang sinyal yang berfrekuensi tinggi tersebut dipancarkan melalui

antena pemancar, kemudian diterima oleh antena penerima selanjutnya

diproses oleh rangkaian penerima agar dapat digunakan untuk mengendalikan

putaran motor dc.

Seperti yang telah diungkapkan di atas bahwa pengendali pintu

gerbang dan garasi dari jarak jauh ini bekerja dengan bantuan gelombang

frekuensi tinggi / RF yang dipancarkan lewat udara oleh sebuah rangkaian

pemancar dan selanjutnya diterima dan diolah oleh sebuah rangkaian penerima

Mula mula pulsa dibangkitkan oleh pembangkit pulsa yaitu

dengan menekan saklar tombol pada remote control. Kemudian pulsa pulsa

tersebut dibawa oleh pemancar untuk dikirimkan ke rangkaian penerima

lewat udara. Gelombang RF akan diterima oleh rangkaian penerima karena di

dalam rangkaian penerima terdapat penala gelombang dengan frekuensi yang

sama seperti pada pemancar. Selanjutnya oleh rangkaian penerima, gelombang

RF dan sinyal asli yang berupa pulsa akan dipisahkan. Gelombang RF dibuang

dan sinyal asli diambil. Sinyal asli yang berupa pulsa tersebut selanjutnya

digunakan untuk mengendalikan saklar sinyal yang ada pada pesawat

penerima. Pada saklar sinyal ini untuk mengendalikan motor, maka moor akan

mengendalikan pintu gerbang atau garasi membuka ataupun menutup (open /

close). Motor yang digunakan dalam kaitannya hal ini adalah jenis motor dc

1


66/70

55

C. Pembahasan

Setelah melakukan pengujian dan pengamatan , maka telah terbukti

bahwa remote control pembuka pintu gerbang dan garasi ini dapat digunakan

untuk mengontrol pintu gerbang dan garasi. Dengan menggunakan kode

berupa pulsa yang ditumpangkan pada gelombang frekuensi tinggi, maka

pintu gerbang dan garansi dapat diopersikan dari jauh. Tiap saklar tombol

pada remote control digunakan untuk mengendalikan satu arah putaran motor.

Dalam praktek ini disediakan empat saklar tombol push botton untuk

mengendalikan dua motor dc dengan empat arah putaran.

D. Kelebihan dan kelemahan Rangkaian

Jarak jangkauan pengendalian pintu gerbang dan garasi ini hanya

alang, kemampuan

untuk menggerakkan pintu gerbang dan garasi juga mempengaruhi kinerja laju

pintu gerbang atau garasi, apabila gerigi pada pintu gerbang dan garasi

mengalami kemacetan maka pintu gerbang atau garasi tidak dapat

dikendalikan. Oleh karena itu, mekanik pada pintu gerbang atau garasi harus

benar-benar dapat bekerja dengan baik.

Keadaan lingkungan juga mempengaruhi kinerja pengendali pintu

gerbang dan garasi. Struktur bentuk penghalang, seperti tembok bangunan,

pohon dan lain sebagainya juga mempengaruhi kinerja rangkaian pengendali,

jika jarak yang dipancarkan terlalu jauh maka sensitifitas penerima lemah atau


67/70

56

bahkan tidak merespon. Intensitas getaran RF yang masih lemah, sedangkan

untuk menambah tingkat penguat dapat menyebabkan terjadinya kebocoran.

Apabila rangkaian kendali dekat dengan station radio yang

frekuensinya mendekati 35 MHz, rangkaian kendali akan mengalami

gangguan yang menyebabkan sensitifitas rangkaian pengendali menjadi

terganggu.


68/70

52

BAB IV

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari analisis dan pembahasan yang telah dilakukan dapat diambil

beberapa kesimpulan antara lain sebagai berikut:

1. Dengan menggunakan gelombang frekuensi tinggi sebagai pembawa

sinyal, dapat dibuat sebuah remote control untuk mengendalikan pintu

gerbang dan garasi dari jarak jauh.

2. Pengendali pintu gerbang dan garasi mampu mengendalikan pintu gerbang

dan garasi dengan jarak jangkauan

penghalang, seperti struktur bangunan, pohon, dan lain sebagainya.

3. Pembalik fase pada rangkaian penerima, dapat dikendalikan hanya dengan

pemberian satu sinyal / pulsa.

B. Saran

1. Sebaiknya kita juga tidak mengabaikan handle dan pengunci pintu

gerbang dan garasi hal ini untuk mengantisipasi apabila remote control

sewaktu - waktu rusak karena jatuh atau karena sebab yang lain.

Penggunaan handel penarik dan pengunci pintu gerbang dan garasi untuk

mengantisipasi jika arus baterai pada remote control sudah habis dan kita

belum mempunyai persediaan baterai yang baru.


69/70

53

2. Perlu adanya pengunci otomatis yang dapat dikendalikan dengan frekuensi

bertingkat/ berlapis dan tidak sama dengan frekuensi remote pengendali

pintu gerbang dan garasi agar pintu gerbang dan garasi tidak mudah

dikendalikan oleh orang asing.

3. Perlunya rangkaian pendingin untuk mengantisipasi kejenuhan pada

rangkaian penerima agar kinerja rangkaian benar-benar dalam kondisi

baik.


70/70

59

DAFTAR PUSTAKA

1. Adimas Ari Irawan dan Sunggono Asi, K. Amien S, 1994. Teknik

Komunikasi Elektronika, Solo : CV. ANEKA.

2. D Chattopadhyay , 1989. Dasar Eektronika , Jakarta : Universitas

Indonesia (UI - Press).

3. Drs RM Francis D. Yuri, 1995. Teknik Merakit dan Service RadioRemote Control.

4. Hamzah Berahim.Ir, 1991. Pengantar Teknik Tenaga Listrik,.

Yogyakarta: Suara Aksaramas.5. H.M. Rusli Harahap, 1996. Mesin Listrik: Mesin Arus Searah, Jakarta:

PT. Gramedia Pustaka Utama.

6. http://www.hlec.com.cn

7. Michael Tooley, 2002. Rangkaian Elektronika Prinsip dan Aplikasi /

Edisi kedua, Jakarta : Erlangga.

8. Syam Hardy, 1983. Teknik Dasar - Dasar Elektronika, Jakarta : Bina

Aksara.

9. Sutrisno , 1986. Eektronika Teori dan penerapannya jilid 1, Bandung :

ITB.

10. _______________ , 1978. Berbagai Proyek Untuk Hobi, Jakarta :

Karya Utama.
http://www.hlec/http://www.hlec/

Pengendali pintu gerbang

Documents

Transcript of Pengendali pintu gerbang