Kewirausahaan : Observasi Dunia Usaha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam perkembangannya es krim ( ice cream ) ternyata sudah ada di Indonesia sejak zaman penjajahan Indonesia oleh belanda. Tapi tak jelas bagaimana cara es krim tersebut bisa sampai ke Indonesia. Seiring dengan perkembangannya es krim kini banyak diproduksi tidak hanya oleh pabrik-pabrik besar, tetapi juga telah banyak diproduksi oleh industri rumahan seperti industri rumahan es krim milik Bapak Enjang.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang tersebut diatas penulis mencoba mengidentifikasi masalah sebagai berikut :

· Bagaimana cara produksi es krim skala industri rumahan ( home industry) ?

· Bagaimana cara pemasaran yang dilakukan produksi es krim industri rumahan ( home industry ) ?

1.3 Maksud Dan Tujuan Observasi

Maksud dari observasi yang penulis lakukan adalah untuk mengumpulkan data guna menyimpulkan tentang proses produksi es krim ( ice cream ) skala industri rumahan ( home industry ).

Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui bahan- bahan yang digunakan dalam pembuatan es krim skala industri rumahan ( home industry ).

2. Untuk mengetahui cara bagaimana proses produksi es krim ( ice cream ).

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Sejarah Berdirinya Perusahaan

Pertama kali Bapak Enjang memulai usahanya, terlebih dahulu Bapak Enjang menjadi pegawai di industri rumahan es krim milik orang lain ( saat itu lokasi tempat Bapak Enjang bekerja tidak begitu jauh dari rumahnya). Hingga pada suatu saat Bapak Enjang memiliki modal sendiri untuk membuka usaha industri rumahan ( home industry ) es krim dengan alat-alat yang masih minim. Saat itu Bapak Enjang belum mampu untuk membeli mesin putar untuk es krimnya. Hal ini mengharuskan Bapak Enjang untuk menyewa mesin putar es krim milik orang lain. Seiring dengan persaingan yang sangat ketat akhirnya Bapak Enjang memutuskan untuk membeli sendiri mesin putar es krim dengan alas an ingin lebih cepat dalam proses produksi es krim. Hal tersebut berbuah hasil yang cukup maksimal sampai pada akhirnya Bapak Enjang memiliki beberapa pelanggan.

2.2 Modal awal

Modal awal yang Bapak Enjang miliki saat pertama kali membuka usahanya adalah + Rp. 50.000,- . Biaya tersebut hanya mampu untuk membeli bahan-bahan untuk membuat es krim saja.

2.3 Proses Pengolahan

Proses pengolahan es krim yang dilakukan adalah sebagai berikut :

· Kelapa yang telah dikupas dan dibersihkan lalu diparut dengan mesin pemarut kelapa. Kemudian parutan kelapa tersebut dicampurkan dengan air matang yang tidak terlalu mendidih untuk kemudian diambil santannya.

· Campurkan bahan lain seperti tepung terigu, tepung kanji, susu bubuk, telur, hunkwe dan esens (perasa buah). Setelah tercampur lalu masukan santan ( ½ nya dari adonan santan ). Kemudian didihkan diatas api sedang selama + 5 menit dan sebelum diangkat masukkan terlebih dahulu mentega putih. Lalu aduk sampai rata. Angkat dan tunggu sampai adonan tidak terlalu panas. Setelah agak dingin masukkan adonan ke dalam tabung es dan tambahkan gula pasir, susu kaleng serta sisa santan. Lalu masukkan tabung es tersebut ke dalam mesin pemutar es yang telah diberi garam dan es batu dipinggiran tabung es. Setelah 30 menit angkat tabung es. Dan masukkan tabung es tersebut ke dalam box es krim yang telah diberikan es batu dan garam dipinggiran box es krim tersebut.

2.4 Pemasaran

Untuk proses pemasaran es krim Bapak Enjang ini dipasarkan oleh anak-anak dan menantu-menantunya dengan cara keliling dengan dorongan. Selain itu pemasaran lain yang dilakukan adalah dengan cara pemesanan via telpon. Kebanyakan dari pemesanan via telpon ini biasanya untuk acara-acara seperti resepsi pernikahan, ulang tahun.

2.5 Pendapatan

Bapak Enjang menjual es krim per satu tabung es dengan harga Rp. 200.000,- dengan modal per tabung es nya sebesar Rp.80.000 sampai dengan Rp.100.000,- ( untuk bahan-bahan ). Harga jual es krim dengan Rp.200.000,- tersebut belum termasuk biaya pengiriman es krim ( biaya disesuai jarak tempuh ). Jadi pendapatan Bapak Enjang untuk satu tabung es + berkisar antara Rp.250.000,-. Pendapatan tersebut masih harus dipotong untuk biaya lainnya.

2.6 Karyawan

Dalam memproduksi es krim Bapak Enjang tidak merekrut karyawan dari luar keluarganya. Jadi kebanyakan yang membantu Pak Enjang dalam proses produksi es krim ini adalah istri, anak-anak serta menantunya.

2.7 Supplier

Bapak Enjang mendapatkan bahan-bahan untuk produksi es krim nya adalah dari pengepul kelapa ( khusus hanya untuk bahan baku kelapa). Sedangkan untuk bahan-bahan lain biasanya didapat dari agen atau warung-warung.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari hasil observasi yang penulis lakukan adalah sebagai berikut :

1. Es krim sudah ada di Indonesia khususnya pada saat masa penjajahan belanda.

2. Proses produksi es krim skala industri rumahan masih menggunakan alat-alat yang sederhana.

3. Produksi es krim rumahan tidak kalah bersaing dengan produksi es krim pabrikan.

3.2 Saran

Saran yang dapat penulis sampaikan untuk para pengusah es krim skala industr rumahan ( home industry ) adalah melakukan terobosan-terobosan baru untuk menarik minat konsumen misalnya dengan menambah varian rasa es krim, membuat kemasan es krim semenarik mungkin. Selain itu proses promosi pun lebih ditingkatkan lagi.

Teknik Penulisan : Perancangan Sistem Alarm Jam Kuliah Pada Politeknik Sukabumi Berbasis Mikrokontroller AT89S51

1. Judul

“ Perancangan Sistem Alarm Jam Kuliah Pada Politeknik Sukabumi Berbasis Mikrokontroller AT89S51”

2. Latar Belakang Masalah

Penandaan waktu dalam kehidupan modern saat ini sangatlah penting, dimana penandaan waktu ini bisa menandakan awal dan berakhirnya suatu kegiatan. Dengan perkembangan teknologi mikroprosesor/mikrokontroler penanda waktu ini dapat kita rancang sendiri biasanya awal dan berakhirnya suatu kegiatan ini ditandai dengan suatu bunyi alarm.

Berdasarkan pengamatan kami awal akhirnya suatu kegiatan masih berdasarkan jam umum yang di buat dikampus Politeknik Sukabumi dan jam pribadi yang dikenakan dosen dan tidak menghasilkan indikasi pergantian (alarm pergantian perkuliahan). Melihat hal diatas penulis ingin merancang dan membuat suatu alat jam digital berikut alarm pergantian waktu belajar, dengan judul Tugas Akhir “ PERANCANGAN SISTEM ALARM JAM KULIAH PADA POLITEKNIK SUKABUMI BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51”.
Mikrokontroller AT89S51 digunakan sebagai pusat pengaturan dari pada sistem jam digital. Peragaan waktu di aplikasikan pada sevent segment, sedangkan referensi waktu dihasilkan oleh timer 0 (nol) dari mikrokontroller dimana sumber Cloknya berasal dari Crystal mikrokontroler yang berkapasitas 12MHz, pengesetan waktu dilakukan melalui toggle switch dan penambahan menit, jam pada saat pengesetan dilakukan dengan penekanan tombol.

Alat ini juga dirancang dalam dua pilihan waktu jam perkuliahan diantaranya : Waktu perkuliahan saat kuliah dalam keadaan normal, dan saat waktu kuliah dalam keadaan puasa. Diharapkan alat ini dapat mengingatkan mulai dan berakhirnya suatu kegiatan atau waktu masuk dan berakhirnya suatu kegiatan terutama pada Kampus Politeknik Sukabumi..

3. Batasan Masalah

Dalam perancangan pembuatan Tugas Akhir ini penulis membuat batasan masalah yaitu : jam alarm hanya menampilkan menit dan jam sedangkan indikasi detik dilakukan dengan di indikasikan pada dot 7- segment (segment H), alat yang dirancang tidak mengindikasikan hari tanggal, bulan dan tahun. Alarm pergantian jam kuliah berdasarkan jam perkuliahan normal Politeknik Sukabumi dan jam perkuliahan saat bulan puasa pengaturan jam alarm digital diset melalui program yang menggunakan Mikrokontroller AT89S51, pada intinya Mikrokontroller AT89S51 yang merupakan inti (otak) dari Jam Alarm Digital tersebut.

4. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan pembuatan proyek ini adalah :

1. Untuk memenuhi salah satu persyaratan guna menyelesaikan program Diploma III Jurusan Teknik Komputer pada Politeknik Sukabumi.

2. Untuk menerapkan ilmu yang didapat penulis selama dalam bangku perkuliahan

3. Untuk membuat suatu alat jam alarm digital.

Adapun manfaat yang diberikan alat ini adalah :

1. Tersedianya alat untuk referensi pada teknisi sebagai cara membuat jam digital.

2. Memberikan kepada pembaca bagaimana membuat suatu alarm jam digital Alat ini bisa mengatur suatu alarm berbunyi menjadi otomatis sesuai dengan program yang telah di isikan pada alat ini, selain dari situ juga diharapkan, proyek Tugas Akhir ini menambah sarana bagi Kampus, terutama untuk Laboratorium Politeknik Sukabumi.

5. Pertanyaan

1. Bagaimana mengindikasikan waktu 1 (satu) detik dengan timer mikrokontroller.

2. Bagaimana menampilkan waktu jam menit yang dihasilkan timer pada peraga 7- segment.

3. Bagaimana mengaktifkan alarm pada saat waktu sesuai dengan jam mulai dan berakhirnya suatu perkuliahan.

6. Metode Penelitian

Dalam penulisan karya yang bersifat ilmiah, harus ada suatu metode studi yang siap dipakai untuk membantu penelitian dalam memperoleh data-data yang diperlukan untuk mengidentifikasi dan menguji kebenaran suatu ilmu pengetahuan. Metode penelitian yang digunakan yaitu :

1. Kepustakaan ( library research ), yakni : Pencarian yang berdasarkan perpustakaan meliputi hal-hal sebagai berikut:

a. Membaca buku-buku literatur, majalah-majalah, artikel - artikel, materi perkuliahan dan lain sebagainya yang ada hubunganya dengan masalah analisa system Komunikasi.

b. Ulasan-ulasan yang memperkuat makalah, maka diadakan pula pengutipan terhadap beberapa pendapat dari para ahli atau sarjana untuk dijadikan dasar didalam melakukan penelitian.

2. Pengamatan Lapangan ( filed research ),yakni:
Pengamatan yang langsung dilakukan pada obyek yang dipilih. Data dan informasi yang dibutuhkan diperoleh dengan mengadakan wawancara terhadap pihak-pihak yang dapat memberikan informasi yang diperlukan dalam obyek pengamatan.

3. Wawancara, yakni : mengadakan Tanya jawab kepada pihak-pihak yang terkait dengan alat yang akan dibuat.

7. Landasan Teori

Mikrokontroler didesain sebagai True computer on a chip, jadi mikrokontroler sudah mempunyai piranti-piranti tambahan untuk membangun suatu sistem computer digital. Mikrokontroler dirancang dengan dengan intruksi yang bisa mengakses piranti terprogram dan dioptimalkan untuk instruksi bit dan byte, sementara computer PC didesain dengan instruksi untuk mengases data data multy byte.

Mikrokontroler, mempunyai sistem pewaktuan CPU, 12 siklus clock. Artinya setiap 12 siklus yang dihasilkan oleh ceramic resonator maka akan menghasilkan satu siklus mesin. Nilai ini yang akan menjadi acuan waktu operasi CPU. Untuk mendesain sistem mikrokontroler kita memerlukan sistem clock, sistem ini bisa di bangun dari clock eksternal maupun clock internal.

Dengan memadukan arsitektur perangkat keras keluarga mikrokontroller MCS-51 dan teknologi flash memory, dihasilkan AT89S51 sebagai sebuah mikrokontroller dengan fasilitas timer, port serial, 32 Programmable I/O lines, RAM dan Flash Memory untuk keperluan penyimpanan program.

AT89S51 merupakan versi yang dilengkapi dengan ROM (internal) yaitu berupa EEPROM. Mikrokontroller AT89S51 adalah low power high performance CMOS 8 bit, 8 Kbyte Flash Programable and Erasable Read Only Memory (PEROM). IC mikrokontroller kompatibel dengan standart MCS-51 baik dari instruksi maupun pena-penanya yang dapat diaplikasikan sebagai Embedded Controller.

Disamping itu terdapat RAM Internal dengan kapasitas 128 x 8 bit. Dan frekuensi pengoperasian hingga 24 MHz. Mikrokontroler ini juga memiliki 32 port I/O yang terbagi menjadi 4 buah port dengan 8 jalur I/O, kemudian terdapat pula Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex, tiga timer/counter 16 bit dan sebuah osilator internal dan rangkaian pewaktu(timer).

Berikut ini adalah kemampuan yang dimiliki oleh mikrokontroller AT89S51:

1. Kompatibel dengan keluarga MCS-51.

2. Delapan Kbyte ReProgrammable Flash Memory (PEROM) didalam chip yang dapat ditulis dan dihapus sampai 1000 kali.

3. Dapat beroperasi pada frekuensi 0 Hz sampai 24 MHz.

4. Tiga level program kunci memory

5. 128 x 8-bit RAM internal.

6. 32 jalur I/O.

7. 4 port I/O 8-bit

8. 3 buah timer/counter 16 bit.

9. 8 buah jalur interupsi

10. Hemat catu daya dan memiliki power down modes.

11. Kemampuan pengalamatan memory - 128 K – ROM

12. Pelaksanaan instruksi dalam 0,3 μS.

13. Tersedia dengan kemasan :

- 40-pin DIP

- 44-pin PLCC

- 44-pin PQFP

DAFTAR PUSTAKA

1. Atmel, ”Flash Microcontroller: Architectural Overview”, USA: Atmel Inc. (http://www.atmel.com), 1997.

2. Joni Permana. 2008. Microcontroller AT89S51. Tersedia : http://www.joaldera.blogspot.com [17 November 2008]

Jaringan Client Server

· Jaringan Client Server

Sesuai dengan namanya, Client-Server berarti adanya pembagian kerja pengolahan data antara client dan server . Saat ini, sebagian besar jaringan menggunakan model client/server. Secara singkat, jaringan client/server adalah jaringan dimana komputer client bertugas melakukan permintaan data dan server bertugas melayani permintaan tersebut.

Client

User akan membuat permintaan melalui software client. Aplikasi ini berfungsi :

• Memberikan interface bagi user untuk melakukan jobs.

• Format request data ke bentuk yang dapat dimengerti oleh server

• Menampilkan hasil yang diminta pada layar

Komputer client menerima instruksi dari user melalui interface yang disediakan, merubah format instruksi ke bentuk yang dapat dimengerti oleh database server, dan mengirimkannya melalui jaringan ke server yang dituju. Server kemudian akan mengolah request, memilih informasi yang sesuai, dan mengirimkan kembali data hasil pengolahan ke client. Client kemudian mengolah data yang diterima untuk ditampilkan sebagai informasi yang berguna melalui interface yang tersedia.

Server

Pada jaringan client/server, server khusus digunakan untuk pemrosesan, penyimpanan dan manajemen data. Server bertugas menerima request dari client, mengolahnya, dan mengirimkan kembali hasilnya ke client.

Untuk itu, server membutuhkan komputer khusus dengan spesifikasi hardware yang jauh lebih baik dan bertenaga dibandingkan hardware untuk client karena komputer harus mampu melayani :

• Request secara simultan dalam jumlah besar

• Aktivitas manajemen jaringan

• Menjamin keamanan pada resource jaringan

· Fasilitas dari Server (Windows 2000 Server)

o Web Server

Web Server merupakan komputer yang digunakan sebagai host berbagai aplikasiweb baik dalam lingkungan internet maupun intranet. Internet Information Service5.0 merupakan komponen Windows 2000 Server untuk memudahkan konfigurasi dan manajemen web site.

o Mail Server

Windows 2000 Server dapat juga digunakan sebagai E-Mail server dengan menggunakan berbagai software tambahan antara lain Microsoft Exchange, Lotus

Notes, maupun MDaemon. Fungsi E-Mail server dapat dianalogikan dengan kantor pos dalam sistem surat menyurat konvensional.

o File Server

Fungsi ini merupakan penggunaan paling umum dari sebuah server, dimana server digunakan sebagai pusat penyimpanan file dalam sebuah jaringan. Dengan system ini sistem file akan lebih terintegrasi sehingga memudahkan manajemen dan pencarian file. Sistem back up dan penyimpanan file juga dapat dilakukan dengan lebih baik. Windows 2000 Server memiliki fasilitas Distributed File System untuk memudah kan pengelolaan file dalam jaringan. Dengan sistem ini pengguna jaringan dapat dengan mudah menggunakan dan menyimpan file tanpa perlu mengetahui letak sebenarnya dari suatu file.

o DNS Server

DNS adalah sebuah sistem yang menyimpan informasi tentang nama host maupun nama domain dalam bentuk basis data tersebar (distributed database) di dalam jaringan komputer, misalkan: Internet. DNS menyediakan alamat IP untuk setiap nama host dan mendata setiap server transmisi surat (mail exchange server) yang menerima surat elektronik (email) untuk setiap domain.

DNS menyediakan servis yang cukup penting untuk Internet, bilamana perangkat keras komputer dan jaringan bekerja dengan alamat IP untuk mengerjakan tugas seperti pengalamatan dan penjaluran (routing), manusia pada umumnya lebih memilih untuk menggunakan nama host dan nama domain, contohnya adalah penunjukan sumber universal (URL) dan alamat e-mail. DNS menghubungkan kebutuhan ini.

Pengertian Struktur Data

Struktur data adalah cara menyimpan atau merepresentasikan data di dalam komputer agar bisa dipakai secara efisien Sedangkan data adalah representasi dari fakta dunia nyata.
Fakta atau keterangan tentang kenyataan yang disimpan, direkam atau direpresentasikan dalam bentuk tulisan, suara, gambar, sinyal atau simbol

Secara garis besar type data dapat dikategorikan menjadi :

1. Type data sederhana
a. Type data sederhana tunggal, misalnya
Integer, real, boolean dan karakter
b. Type data sederhana majemuk, misalnya
String

2. Struktur Data, meliputi
a. Struktur data sederhana, misalnya array dan record
b. Struktur data majemuk, yang terdiri dari
Linier : Stack, Queue, serta List dan Multilist
Non Linier : Pohon Biner dan Graph

Pemakaian struktur data yang tepat di dalam proses pemrograman akan menghasilkan algoritma yang lebih jelas dan tepat, sehingga menjadikan program secara keseluruhan lebih efisien dan sederhana.

Struktur data yang ″standar″ yang biasanya digunakan dibidang informatika adalah :
􀁺 List linier (Linked List) dan variasinya Multilist
􀁺 Stack (Tumpukan)
􀁺 Queue (Antrian)
􀁺 Tree ( Pohon )
􀁺 Graph ( Graf )


RECORD (REKAMAN)

Disusun oleh satu atau lebih field. Tiap field menyimpan data dari tipe dasar tertentu atau dari tipe bentukan lain yang sudah didefinisikan sebelumnya. Nama rekaman ditentukan oleh pemrogram.

Rekaman disebut juga tipe terstruktur.
Contoh :

1. type Titik : record
jika P dideklarasikan sebagai Titik maka
mengacu field pada P adalah P.x dan P.y.

2. Didefinisikan tipe terstruktur yang mewakili Jam yang terdiri
atas jam (hh), menit (mm) dan detik (ss), maka cara menulis
type Jam adalah :
type JAM : record mm : integer, {0…59}
ss : integer {0…59}>
Jika J adalah peubah (variabel) bertipe Jam
maka cara mengacu tiap field adalah J.hh, J.mm dan J.ss

Terjemahan dalam bahasa C :
1. type Titik : record
diterjemahkan menjadi :
typedef struct { float x;
float y;
} Titik;
2. type JAM : record
mm : integer, {0…59}
ss : integer {0…59}
>
Diterjemahkan menjadi :
typedef struct
{ int hh; /*0…23*/
int mm; /*0…59*/
int ss; /*0…59*/
} Jam;

Astable Multivibrator

Abstact :
Astable multivibrator is oscillator free running are activation in two digital level to certain frequency and certain duty cycle. Astable multivibrator are function to trigerred device or freerunning. Multivibrator trigerr have a input signal or pulse. Output of astable multivibrator is controlled or sincronized by the input signal. Astable multivibrator is included free-running. A astable multivibrator plain (free-running oscillator) can make from inverter Schmitt trigger 74HC14 and connecting structure RC.
Keyword : column two, astable multivibrator.

Abstrak :
Multivibrator astable : adalah oscillator free running yang bergerak di dua level digital pada frekuensi tertentu dan duty cycle tertentu. Multivibrator difungsikan sebagai piranti pemicu (trigerred device) atau freerunning. Multivibrator pemicu memerlukan isyarat masukan atau pulsa. Keluaran multivibrator dikontrol atau disinkronkan (sincronized) oleh isyarat masukan. Astable multivibrator termasuk jenis free-running. Sebuah multivibrator astable sederhana (atau free-running oscillator) dapat dibuat dari inverter Schmitt trigger 74HC14 dan rangkaian RC.
Kata Kunci : dua kolom, astable multivibrator.


1. Pendahuluan
Dalam sistem digital, pewaktuan adalah hal yang sangat diperhatikan. Multivibrator adalah rangkaian yang dapat menghasilkan sinyal kontinyu, yang digunakan sebagai pewaktu dari rangkaian-rangkaian digital sekuensial. Dengan input clock yang dihasilkan oleh sebuah multivibrator, rangkaian seperti counter, shift register maupun memory dapat menjalankan fungsinya dengan benar.
Berdasarkan bentuk sinyal output yang dihasilkan, ada 3 macam multivibrator :

a) Multivibrator bistable : ditrigger oleh sebuah sumber dari luar (external source) pada salah satu dari dua state digital. Ciri khas dari multivibrator ini adalah state-nya tetap bertahan pada nilai tertentu, sampai ada trigger kembali yang mengubah ke nilai yang berlawanan. SR Flip-flop adalah contoh multivibrator bistable. Bistable multivibrator mempunyai dua keadaan stabil. Pulsa pemicu masukan akan menyebabkan rangkaian diasumsikan pada salah satu kondisi stabil. Pulsa kedua akan menyebabkan terjadinya pergeseran ke kondisi stabil lainnya. Multivibraator tipe ini hanya akan berubah keadaan jika diberi pulsa pemicu. Multivibrator ini sering disebut sebagai flip-flop. Ia akan lompat ke satu kondisi (flip) saat dipicu dan bergeser kembali ke kondisi lain (flop) jika dipicu. Rangkaian kemudian menjadi stabil pada suatu kondisi dan tidak akan berubah atau toggle sampai ada perintah dengan diberi pulsa pemicu.

b) Multivibrator astable : adalah oscillator free running yang bergerak di dua level digital pada frekuensi tertentu dan duty cycle tertentu. Multivibrator merupakan jenis osilator relaksasi yang sangat penting. Rangkaian osilator ini menggunakan jaringan RC dan menghasilkan gelombang kotak pada keluarannya.

Astabel multivibrator biasa digunakan pada penerima TV untuk mengontrol berkas elektron pada tabung gambar. Pada komputer rangkaian ini digunakan untuk mengembangkan pulsa waktu. Sebuah multivibrator terdiri atas dua penguat yang digandeng secara silang.
Keluaran penguat yang satu dihubungkan dengan masukan penguat yang lain. Karena masing-masing penguat membalik isyarat masukan, efek dari gabungan ini adalah berupa balikan positif. Dengan adanya (positif) balikan, osilator akan “regenerative” (selalu mendapatkan tambahan energi) dan menghasilkan keluaran yang kontinyu.


c) Multivibrator monostable : disebut juga multivibrator one-shoot, menghasilkan pulsa output tunggal pada waktu pengamatan tertentu saat mendapat trigger dari luar.
Monostable multivibrator memiliki satu kondisi stabil sehingga sring juga disebut sebagai multibrator one-shot.

Saat osilator terpicu untuk berubah ke suatu kondisi pengoperasian, maka pada waktu singkat akan kembali ke titik awal pengoperasian. Konstanta waktu RC menentukan periode waktu perubahan keadaan. Monostable multivibrator termasuk jenis osilator triggered. Skema rangkaian monostable multivibrator diperlihatkan pada gambar.Rangkaian memiliki dua kondisi yaitu kondisi stabil dan kondisi tak stabil.

Rangkaian akan rileks pada kondisi stabil saat tidak ada pulsa. Kondisi tak stabil diawali dengan pulsa pemicu pada masukan. Setelah selang waktu 2 1 0,7 ´ R C , rangkaian kembali ke kondisi stabil. Rangkaian tidak mengalami perubahan sampai ada pulsa pemicu yang datang pada masukan.

Pada multivibrator monostable, kondisi one-shoot mempunyai satu state stabil, dimana ini terjadi jika clock berada pada negative edge trigger (tergantung jenis IC-nya). Saat mendapat trigger, Q menjadi LOW pada panjang t tertentu (tw), selanjutnya berubah ke nilai sebaliknya (HIGH), hingga bertemu lagi dengan negative edge trigger berikutnya dari clock. Salah satu IC Multivibrator monostable adalah 74121.

2. Pembahasan
2.1 Astable Multivibrator
Multivibrator merupakan jenis osilator relaksasi yang sangat penting. Rangkaian osilator ini menggunakan jaringan RC dan menghasilkan gelombang kotak pada keluarannya.
Astabel multivibrator biasa digunakan pada penerima TV untuk mengontrol berkas elektron pada tabung gambar. Pada komputer rangkaian ini digunakan untuk mengembangkan pulsa waktu.

Multivibrator difungsikan sebagai piranti pemicu (trigerred device) atau freerunning. Multivibrator pemicu memerlukan isyarat masukan atau pulsa. Keluaran multivibrator dikontrol atau disinkronkan (sincronized) oleh isyarat masukan. Astable multivibrator termasuk jenis free-running.

Sebuah multivibrator terdiri atas dua penguat yang digandeng secara silang. Keluaran penguat yang satu dihubungkan dengan masukan penguat yang lain. Karena masing-masing penguat membalik isyarat masukan, efek dari gabungan ini adalah berupa balikan positif. Dengan adanya (positif) balikan, osilator akan “regenerative” (selalu mendapatkan tambahan energi) dan menghasilkan keluaran yang kontinyu.

Gambar 1 memperlihatkan rangkaian multivibrator menggunakan dua buah transitor bipolar dengan konfigurasi emitor bersama.
1 R dan 2 R memberikan tegangan panjar maju pada basis masing-masing transistor. Kapasitor 1 C menggandeng kolektor 1 Q ke basis 2 Q .
Kapasitor 2 C menggandeng kolektor 2 Q ke basis 1 Q .

Akibat adanya gandengan silang, satu transistor akan konduktif dan yang lainnya cutoff. Kedua transistor secara bergantian akan hidup dan mati sehingga keluaran diberi label Q atau Q. Ini menunjukkan bahwa keluaran mempunyai polaritas berkebalikan.

Saat daya diberikan pada multivibrator pada gambar , satu transistor misalnya 1 Q berkonduksi terlebih dahulu. Dengan 1 Q berkonduksi terjadi penurunan tegangan pada 1 R dan C V menjadi berharga lebih rendah dari CC V .
Ini mengakibatkan terjadinya tegangan ke arah negatif pada 1 C dan tegangan basis positif 1 Q akan berkurang. Konduksi 2 Q akan berkurang dan tegangan kolektornya akan naik ke harga CC V . Tegangan ke arah positif dikenakan pada 2 C .

Tegangan ini akan ditambahkan pada basis 1 Q dan membuatnya lebih berkonduksi. Proses ini berlanjut sampai 1 Q mencapai titik jenuh dan 2 Q mencapai cutoff.

Saat tegangan keluaran masing-masing transistor mencapai kestabilan, maka tidak terdapat tegangan balikan. 2 Q akan kembali berpanjar maju melalui 2 R .

Konduksi pada 2 Q akan mengakibatkan penurunan pada C V . Tegangan ke arah negatif ini akan akan diberikan pada basis 1 Q melalui 2 C . Konduksi 1 Q menjadi berkurang. C V pada 1 Q naik ke harga CC V . Ini akan tergandeng ke basis 2 Q melalui 1 C . Proses ini berlangsung terus sampai 2 Q mencapai titik jenuh dan 1 Q mencapai cutoff. Tegangan keluaran kemudian menjadi stabil dan proses akan berulang. Frekuensi osilasi dari multivibrator ditentukan oleh konstanta waktu 2 R dan 1 C dan 3 R dan 2 C .

Nilai 2 R dan 3 R dipilih sedemikian sehingga masing-masing transistor dapat mencapai titik jenuh. 1 C dan 2 C dipilih untuk mendapatkan frekuensi pengoperasian yang dikehendaki.
Jika 1 C sama dengan 2 C dan 2 R sama dengan 3 R maka keluaran akan simeteris.

Sebuah multivibrator astable sederhana (atau free-running oscillator) dapat dibuat dari inverter Schmitt trigger 74HC14 dan rangkaian RC seperti gambar 3.

Sedangkan bentuk gelombang yang dihasilkan dari rangkaian pada gambar 3 ditunjukkan pada gambar 4

Nilai dari tHI dan tLO dapat dicari dari persamaan :

t HI = RC ln 1
1 - ∆v / E

dimana :

∆v = Vr- - Vr- dan E = VOH - Vr-

dan

t LO = RC ln 1
1 - ∆v / E

dimana :

∆v = Vr- - Vr- dan E = Vr+ - VOL

Duty Cycle adalah rasio perbandingan antara panjang gelombang kotak pada nilai HIGH terhadap periode totalnya, dimana :

D = t HI x 100%
t HI + t LO


Sedangkan frekuensi yang dihasilkan oleh multivibrator astable tersebut adalah :

f = 1
t HI + t LO


2.2 IC 555 Sebagai Astable Multivibrator
Multivibrator Astable dapat dibuat dari IC timer multiguna 555. Dinamakan 555 karena di dalam chip IC-nya terdapat tiga buah resistor yang masing-masing bernilai 5 kΩ terpasang dari VCC hingga Ground. Fungsi dari ketiga resistor ini adalah sebagai pembagi tegangan.

Apabila IC 555 tersebut digunakan sebagai multivibrator astable, maka rangkaian yang dibuat adalah seperti gambar 5.

Sedangkan bentuk gelombang yang dihasilkan oleh IC 555 sebagai Multivibrator Astable adalah sebagai berikut :

Dimana :
t W = RC ln 1
1 - ∆v / E

t LO = RB ln 1
1/3VCC
1- 2/3VCC

Atau
t LO = 0,693 RB C

Sedangkan :
t HI = ( RA + RB )C ln 1
1/3VCC
1- 2/3VCC

Atau

tHI = 0,693 ( RA + RB )C

Setelah tHI dan tLO didapatkan, maka nilai dari Duty Cycle dan frekuensinya dapat dicari dari persamaan.

Jika digunakan sebagai astable multivibrator, IC 555 berlaku sebagai Osolator RC. Bentuk gelombang dan frekuensi keluaran utamannya ditentukan oleh jaringan RC. Gambar 7 memperlihatkan rangkaian astable multivibrator menggunakan IC LM555. Biasanya rangkaian ini digunakan sebagai pembangkit waktu (time base generator) untuk rangkaian lonceng (clock) dan pada komputer.

Pada rangkaian ini diperlukan dua resistor, sebuah kapasitor dan sebuah sumber daya. Keluaran diambil dari pin 3. Pin 8 sebagai +VCC dan pin 1 adalah “tanah”. Tegangan catu DC dapat berharga sebesar 5 – 15 V. Resistor A R dihubungkan antara CC +V dan terminal pengosongan (pin 7). Resistor B R dihubungkan antara pin 7 dengan terminal ambang (pin 6). Kapasitor dihubungkan antara ambang pintu dan “tanah”. Pemicu (pin 2) dan ambang pintu (pin 6) dihubungkan bersama.

Saat daya mula-mula diberikan, kapasitor akan terisi melalui A R dan B R . Ketika tegangan pada pin 6 ada sedikit kenaikan di atas dua pertiga CC V , maka terjadi perubahan kondisi pada komparator 1. Ini akan me-reset flip-flop dan keluarannya akan bergerak ke positif. Keluaran (pin 3) bergerak ke “tanah” dan basis 1 Q berprategangan maju. 1 Q mengosongkan C lewat B R ke “tanah”.

Ketika tegangan pada kapasitor C turun sedikit di bawah sepertiga CC V , ini akan memberikan energi ke komparator 2. Antara pemicu (pin 2) dan pin 6 masih terhubung bersama. Komparator 2 menyebabkan tegangan positif ke masukan set dari flip-flop dan memberikan keluaran negatif. Keluaran (pin 3) akan bergerak ke harga +VCC .

Tegangan basis 1 Q berpanjar mundur. Ini akan membuka proses pengosongan (pin7). C mulai terisi lagi ke harga CC V lewat A R dan B R . Proses akan berulang mulai titik ini. Kapasitor C akan terisi dengan harga berkisar antara sepertiga dan dua pertiga CC V .
Perhatikan gelombang yang dihasilkan pada gambar 8.

Frekuensi keluaran astable multivibrator dinyatakan sebagai f = 1/T.
Ini menunjukkan sebagai total waktu yang diperlukan untuk pengisian dan pengosongan kapasitor C.

Waktu pengisian ditunjukkan oleh jarak 1 t dan 3 t . Jika dinyatakan dalam detik t (R R )C A B = 0,693 + 1 . Waktu pengosongan diberikan oleh 2 t dan 4 t . Dalam detik, t R C B 0,693 2 .
Dalam satu putaran atau satu periode pengoperasian waktu yang diperlukan adalah sebesar :

T = t1 + t2

Atau
T = t3 + t4


Dengan menggunakan harga 1 t dan 2 t atau 3 t dan 4 t , maka persamaan frekuensi dapat dinyataakan sebagai :

f = 1 = 1,44
T ( RA + 2RB )C

Nisbah resistansi A R dan B R sangat penting untuk pengoperasian astable multivibrator. Jika B R lebih dari setengah harga A R , rangkaian tidak akan berosilasi. Harga ini menghalangi pemicu untuk jatuh dari harga dua pertiga CC V ke sepertiga CC V .

Ini berarti IC tidak mampu untuk memicu kembali secara mandiri atau tidak siap untuk operasi berikutnya. Hampir semua pabrik pembuat IC jenis ini menyediakan data pada pengguna untuk memilih harga A R dan B R yang sesuai terhadap harga C.

2.3 IC Pembangkit Gelombang
IC NE/SE 555 adalah piranti multiguna yang telah secara luas digunakan. Piranti ini dapat difungsikan sebagai astable multivibrator. Rangkaian khusus ini dapat dibuat dengan komponen dan daya yang minimal.

Rangkaian dapat dengan mudah dibuat dan sangat reliabel. Chip khusus ini telah banyak diproduksi oleh beberapa pabrik. Sebagai tanda, semua produksi terdapat angka 555 misalnya SN72555, MC14555, SE555, LM555 dan CA555.

Rangkaian internal IC 555 biasanya dilihat dalam sebagai blok-blok. Dalam hal ini, chip memiliki dua komparator, sebuah bistable flip-flop, sebuah pembagi resistif, sebuah transistor pengosong dan sebuah keluaran.

Pembagi tegangan pada IC terdiri dari tiga resistor 5 kW. Jaringan dihubungkan secara internal ke +VCC dan “tanah” dari sumber. Tegangan yang ada di resistor bagian bawah adalah sepertiga CC V .

Tegangan pada titik tengah pembagi tegangan sebesar dua pertiga harga CC V . Sambungan ini berada pada pin 5 dan titik ini didesain sebagai pengontrol tegangan.Dua buah komparator pada IC 555 merespon sebagai rangkaian saklar.Tegangan referensi dikenakan pada salah satu masukan pada masing-masing komparator.

Tegangan yang dikenakan pada masukan lainnya memberikan awalan terjadinya perubahan pada keluaran jika tegangan tersebut berbeda dengan harga referensi. Komparator bereda pada dua pertiga CC V dimana pin 5 dihubungkan ke tengah resistor pembagi. Masukan lain ditandai dengan pin 6 disebut sebagai ambang pintu (threshold). Saat tegangan pada pin 6 naik melebihi dua pertiga CC V , keluaran komparator akan menjadi positif. Ini kemudian dikenakan pada bagian reset dari masukan flip-flop.

Komparator 2 adalah sebagai referensi sepertiga dari CC V . Masukan positif dari komparator 2 dihubungkan dengan bagian bawah jaringan pembagi resistor. Pin 2 eksternal dihubungkan dengan masukan negatif komparator 2. Ini disebut sebagai masukan pemicu (trigger). Jika tegangan pemicu jatuh di bawah sepertiga CC V , keluaran komparator akan berharga positif. Ini akan dikenakan pada masukan set dari flip-flop.

Flip-flop IC 555 termasuk jenis bistable multivibrator, memiliki masukan set dan reset dan satu keluaran. Saat masukan reset positif maka keluaran akan positif.
Tegangan positif pada set akan memberikan keluaran menjadi negatif. Keluaran flipflop tergantung pada status dua masukan komparator.
Keluaran flip-flop diumpankan ke keluaran dan transistor pengosong. Keluaran dihubungkan dengan pin 3 dan transistor pengosongan dihubungkan dengan pin 7.
Keluaran adalah berupa penguat daya dan pembalik isyarat. Beban yang dipasang pada terminal 3 akan melihat apakah keluaran berada pada +VCC atau “tanah”, tergantung kondisi isyarat masukan.
Arus beban sebesar sampai pada harga 200 mA dapat dikontrol oleh terminal keluaraan.
Beban yang tersambung pada CC +V akan mendapat energi saat pin 3 berubah ke “tanah”.
Beban yang terhubung ke “tanah” akan “hidup” saat keluaran berubah ke CC +V . Kemudian akan mati saat keluaran berubah ke “tanah”.
Transistor 1 Q disebut transistor pengosongan (discharge transistor). Keluaran flip-flop dikenakan pada basis 1 Q Saat flip-flop reset (positif), akan membuat 1 Q berpanjar maju. Pin 7 terhubung ke “tanah” melalui 1 Q . Saat flip-flop set (negatif), akan membuat 1 Q berpanjar mundur. Ini akan membuat pin 7 menjadi tak terhingga atau terbuka terhadap “tanah”. Karenanya pin 7 mempunyai dua kondisi, terhubung singkat atau terbuka. Kita selanjutnya akan melihat bagaimana respon rangkaian internal IC 555 sebagai sebuah multivibrator.

Pengendali Saklar Jarak Jauh Memanfaatkan Layanan Pesan Singkat Telepon Seluler Dengan Interface Max232

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan jaman, aktivitas manusia semakin meningkat sehingga menyebabkan manusia sering meninggalkan rumah. Dengan kesibukan beraktivitas tersebut, seseorang akan menemui kesulitan mengendalikan peralatan elektronik yang ada di rumah. Misalkan saja bila seseorang bepergian jauh dan pulang larut malam, tentunya sebelum itu ia harus mempersiapkan terlebih dahulu beberapa hal selama kepergiannya. Salah satunya yaitu menyalakan lampu penerangan sebelum bepergian.

Hal tersebut tentunya akan menyita waktu dan akan membuang energi listrik dengan sia-sia. Karena kesibukan itu terkadang orang bisa lupa untuk mematikan peralatan elektronik, karena harus cepat-cepat berangkat kerja. Begitu juga ketika pulang sudah larut malam sedangkan lampu taman atau depan belum ada yang menyalakan, yang apabila dinyalakan terus-menerus bisa dikatakan sebagai tindakan pemborosan, apalagi saat ini tarif listrik sudah merambat naik. Kemungkinan lain adalah jika rumah harus ditinggal keluar kota selama beberapa hari dan tidak ada yang menunggu.

Teknologi yang dapat mengendalikan peralatan elektronik akan memudahkan pekerjaan manusia dan menghemat pemborosan energi yang tidak perlu. Melihat perkembangan teknologi yang ada sekarang, teknologi pengendali peralatan elektronik dari jarak jauh bukan suatu hal yang mustahil. Sudah banyak teknologi yang dikembangkan untumengendalikan peralatan elektronik. Penelitian ini bertujuan untuk untuk merancang dan membuat prototip pengendali peralatan elektronik dari jarak jauh menggunakan pesan singkat.

1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan pengendalian saklar elektronik jarak jauh dengan memanfaatkan layanan pesan singkat melalui telepon seluler ini adalah untuk merancang dan membuat prototip pengendali peralatan elektronik dari jarak jauh menggunakan pesan singkat. Alat ini dikendalikan oleh sebuah rangkaian mikrokontroler, rangkaian sinkronisasi, rangkaian sensor, rangkaian relay dan dilengkapi dengan telepon seluler sebagai pemancar dan penerima.

Secara garis besar cara kerja alat ini adalah peralatan penerima mengirimkan data melalui pesan singkat untuk menyalakan atau mematikan peralatan elektronik yang kemudian diterima oleh rangkaian penerima. Data tersebut kemudian dikirimkan ke rangkaian sinkronisasi untuk distabilkan tegangannya setelah itu masuk ke rangkaian pengendali yang telah diprogram untuk menyalakan dan mematikan peralatan elektronik.


BAB II
LANDASAN TEORI

2.1 Converter Logika MAX232
Jika peralatan yang digunakan menggunakan logika TTL, maka sinyal port serial harus dikonversikan terlebih dahulu ke pulsa TTL sebelum digunakan begitu juga sebaliknya. Converter yang paling mudah digunakan ialah MAX232. Di dalam IC ini terdapat charge pump yang akan membangkitkan tegangan +10 Volt dan -10 Volt dari sumber +5 Volt tunggal. Dalam IC DIP (Dual Inline Package) 16 pin ini terdapat 2 buah transmitter dan 2 buah receiver.

Keterangan mengenai fungsi saluran MAX232 pada konektor DB9 adalah sebagai berikut:
· Receive Line signal detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa pada terminal masukkan ada data masuk.
· Receive Data, digunakan DTE menerima data dari DCE.
· Transmit Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.
· Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan terminalnya.
· Signal Ground, saluran ground.
· Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki berhubungan dengannya.
· Clear To Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai mengirim data.
· Request To Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirim data oleh DTE.
· DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap.

2.2 GSM
Pesan singkat merupakan salah satu layanan pesan teks yang dikembangkan dan distandarisasi oleh suatu badan yang bernama European Telecomunication Standards Institute (ETSI) sebagai bagian dari pengembangan GSM fase 2, yang terdapat pada dokumentasi GSM 03.40 dan GSM 03.38. Fitur pesan singkat ini memungkinkan perangkat Stasiun Seluler Digital (seperti ponsel) untuk dapat mengirim dan menerima pesan teks dengan panjang sampai dengan 160 karakter melalui jaringan GSM (ETSI, 1996). Pesan singkat dapat dikirimkan ke perangkat stasiun seluler digital lainnya hanya dalam beberapa detik selama berada pada jangkauan pelayanan GSM.

Lebih dari sekedar pengiriman pesan biasa, layanan pesan singkat memberikan garansi pesan singkat akan sampai pada tujuan meskipun perangkat yang dituju sedang tidak aktif yang dapat disebabkan karena sedang dalam kondisi mati atau berada di luar jangkauan layanan GSM. Jaringan pesan singkat akan menyimpan sementara pesan yang belum terkirim, dan akan segera mengirimkan ke perangkat yang dituju setelah adanya tanda kehadiran dari perangkat di jaringan tersebut.

Dengan fakta bahwa layanan pesan singkat (melalui jaringan GSM) mendukung jangkauan/jelajah nasional dan internasional dengan waktu keterlambatan yang sangat kecil, memungkinkan layanan pesan singkat cocok untuk dikembangkan sebagai aplikasi seperti pager, e-mail, dan notifikasi surat bersuara, serta layanan pesan banyak pemakai. Namun pengembangan aplikasi tersebut masih bergantung pada tingkat layanan yang disediakan oleh operator jaringan (Gupta, 2003).

Dalam proses pengiriman atau penerimaan pesan pendek (pesan singkat), data yang dikirim maupun diterima oleh stasiun bergerak menggunakan salah satu dari 2 pilihan yang ada, yaitu moda teks, atau dengan moda unit data protokol (Wavecom, 2000).

Dalam moda unit data protokol, pesan yang dikirim berupa informasi dalam bentuk data dengan beberapa kepala informasi. Hal ini akan memberikan kemudahan jika dalam pengiriman akan dilakukan kompresi data, atau akan dibentuk sistem penyandian data dari karakter dalam bentuk untaian bit biner.

Senarai unit data protokol tidak hanya berisi pesan teks saja, tetapi terdapat beberapa meta-informasi yang lainnya, seperti nomor pengirim, nomor pusat pesan singkat, waktu pengiriman, dan sebagainya.

Semua informasi yang terdapat dalam unit data protokol dituliskan dalam bentuk pasangan bilangan heksadesimal yang disebut dengan pasangan oktet. Jenis unit data protokol pesan singkat yang akan digunakan adalah pesan singkat-penerimaan dan pesan singkat-pengiriman.
Pesan singkat penerimaan adalah pesan yang diterima oleh terminal dari pesan singkat dalam bentuk unit data protokol. Pada unit data protokol ini, terdapat beberapa meta-informasi yang dibawa, antara lain:
1. Alamat pusat layanan, berisi informasi pusat pesan singkat.
2. Tipe unit data protokol, berisi informasi jenis dari unit data protokol tersebut
3. Alamat asli, berisi informasi nomor pengirim.
4. Pengidentifikasi protokol, berisi informasi identifikasi protokol yang digunakan.
5. Skema pengkodean data, berisi informasi skema pengkodean data yang digunakan.
6. SCTS (Service Center Time Stamp), berisi informasi waktu.
7. Panjang data pemakai, berisi informasi panjang dari data yang dibawa.
8. Data pemakai, berisi informasi data utama yang dibawa.

Unit data protokol pengiriman memiliki informasi yang sama dengan unit data protokol penerimaan, sementara yang berbeda adalah berupa informasi yaitu pada :
1. Referensi pesan, parameter yang mengindikasikan nomor referensi pesan singkat-pengiriman.
2. Alamat tujuan, berisi informasi nomor alamat yang dituju.
3. Periode validitas, berisi informasi jangka waktu validitas pesan pada jaringan.

Perintah AT adalah perintah khusus berkomunikasi dengan telepon seluler, dinyatakan sebagai AT-Command seperti AT+CMGR adalah untuk membaca pesan singkat. Komunikasi datanya mengikuti sebuah aturan yang disebut unit data protokol.

Terdapat delapan judul yang berbeda formatnya antara mengirim dan menerima pesan singkat dan mikrokontroler diprogram untuk dapat mengenali semua judul tersebut.

Perintah AT (Hayes AT) digunakan untuk berkomunikasi dengan terminal (modem) melalui gerbang serial pada komputer. Dengan penggunaan perintah AT, dapat diketahui atau dibaca kondisi dari terminal, seperti mengetahui kondisi sinyal, kondisi baterai, mengirim pesan, membaca pesan, menambah item pada daftar telepon, dan sebagainya. Tabel 1 di bawah ini diperlihatkan beberapa jenis perintah AT yang berhubungan dengan penanganan pesan singkat yang biasa digunakan. berhubungan dengan penanganan pesan singkat yang biasa digunakan.

BAB III
APLIKASI/IMPLEMENTASI

Alat yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah telepon genggam, kartu GSM, rangkaian MAX232, mikrokontroler, perangkat relay, LDR, dan perangkat elektronik seperti rangkaian lampu dan kipas angin. Alat yang dibutuhkan beserta dengan jumlah unitnya dapat dilihat pada Tabel 2.

Telepon genggam penerima harus memiliki perintah AT. Rangkaian ini menggunakan telepon genggam Siemens tipe C35. Percobaan dilakukan dengan merancang rangkaian terlebih dahulu. Rangkaian dirancang menggunakan komponen telepon genggam penerima, rangkaian MAX232, mikrokontroler, LDR, kedua relay, dan peralatan elektronik yang akan dikendalikan.

Telepon genggam penerima dihubungkan ke rangkaian MAX232 menggunakan kabel serial pengisian baterai telepon. Rangkaian MAX232 dihubungkan ke mikrokontroler, dimana mikrokontroler dihubungkan secara langsung dengan LDR dan dengan kedua relay. Satu relay merupakan penghubung ke lampu dan satu relay lagi sebagai penghubung ke kipas angin. Gambar lengkap rangkaian dapat dilihat pada Gambar 2.

Mikrokontroler bekerja sebagai suatu pengontrol dan pengendali dari masing-masing blok yang lain. Input dari pemakai telepon seluler tidak langsung masuk ke mikrokontroler, tapi melewati rangkaian MAX232 terlebih dahulu.

Rangkaian MAX232 menstabilkan tegangan input. Input dari pemakai telepon seluler berupa huruf atau karakter lainnya. Rangkaian MAX232 akan meneruskan input yang diperolehnya ke mikrokontroler setelah distabilkan. Selanjutnya setelah data diterima oleh mikrokontroler maka mikrokontroler akan membandingkan data yang diterima dengan data yang ada pada mikrokontroler, jika benar maka mikrokontroler akan melakukan perintah yang dibuat oleh pemakai telepon seluler. Perintah yang diberikan dalam rancangan ini untuk menyalakan lampu adalah dengan mengetikkan huruf “A” pada telepon seluler, sedangkan untuk mematikan lampu inputnya adalah dengan huruf “C.”
Perintah yang digunakan untuk menyalakan kipas adalah dengan mengetikkan huruf “B” dan untuk mematikannya dengan cara mengetikkan huruf “D.”

Pengujian ini dilakukan beberapa kali, untuk mengetahui kinerja dari rangkaian apakah sudah bekerja dengan baik dan sesuai dengan perancangan. Dari beberapa kali uji coba menggunakan rangkaian, pengendalian lampu dan kipas angin sesuai dengan yang diinginkan. Input “A” yang diketikkan dari telepon pengirim memerintahkan penyalaan lampu. Input “B” yang diketikkan dari telepon genggam pengirim sebaliknya diterjemahkan untuk mematikan lampu, maka lampu selanjutnya akan mati. Input “C” yang diketikkan dari telepon genggam pengirim memerintahkan kipas angin untuk bekerja. Sebaliknya, input “D” yang diketikkan dari telepon genggam pengirim memerintahkan kipas angin untuk berhenti atau menyala. Ringkasan hasil uji coba beberapa kali dapat dilihat pada Tabel 3.

Huruf “A” dan “C” dalam kasus ini dapat disamakan sebagai saklar menyala, sedangkan huruf “B” dan “D” sebagai saklar mati. Beberapa kondisi harus dipenuhi supaya rangkaian ini dapat bekerja dengan baik. Telepon genggam penerima harus memiliki teknologi perintah AT. Saat rangkaian dioperasikan, telepon genggam penerima tidak boleh kehabisan baterai dan tidak boleh sedang diisi baterainya, karena kabel serial yang digunakan untuk pengisian baterai digunakan sebagai kabel penghubung telepon genggam dengan rangkaian MAX232. Telepon genggam penerima harus memiliki pulsa yang cukup untuk mengirimkan pesan ke telepon genggam pengirim, sebagai konfirmasi pelaksanaan tugas. Kotak masuk dan kotak keluar telepon genggam penerima harus kosong.

Pembangkit Sinyal Segitiga

Abstact :
Operational Amplifier or concise op-amp is a one of analog device using in the various of structure electonic. Basicly op amp is a differential amplifier have two output. Op amp input likes knowed mention of input inverting and non-inverting. In this module can explain basicly op amp aplication, where feedback stucture.
Keyword : two column triangle signal


Abstrak :
Operational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang popular digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Op-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Input (masukan) op-amp seperti yang telah dimaklumi ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, dimana rangkaian feedback (umpan balik) negatif memegang peranan penting.
Kata Kunci : Pembangkit Sinyal Segitiga dua kolom


1. Pendahuluan
Gelombang sinusoidal merupakan hal paling mendasar dari semua jenis bentuk gelombang lainnya. Itu sebabnya ketika anda mempelajari dasar-dasar arus listrik bolak-balik, amplifier atau oscilator selalu tak lepas dari gelombang sinusoidal. Walaupun gelombang sinusoidal sangat penting dalam bidang elektronik , gelombang nonsinusoidal juga tak kalah pentingnya.
Bidang study gelombang sinusoidal dan nonsinusoidul (pulse crcuit) sangat luas dan oleh karena itu dalam ruang yang relatif terbatas ini penulis mencoba membahas topik dimaksud secara singkat namun mendasar.

Pembahasan meliputi Aplikasi op-amp popular yang paling sering dibuat antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, dimana rangkaian feedback (umpan balik) negatif memegang peranan penting. Secara umum, umpanbalik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpanbalik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur.

Ada banyak jenis oscilator umumnya bekerja berdasarkan prinsip umpan balik (feedback) Artinya umpan balik diperlukan untuk mempertahankan oscillasi.Sebagaimana telah disebutkan di atas ada tiga type oscillator pembangkil gelombang sinusoidal yakni LC Oscillator, RC Oscillator dan Crystal Oscillator.Mari kita lihat bagaimana cara kerja masing-masing type oscillator tadi.

2. Pembahasan
2.1 Op Amp
Operational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang popular digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp popular yang paling sering dibuat antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, dimana rangkaian feedback (umpan balik) negatif memegang peranan penting. Secara umum, umpanbalik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpanbalik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur.

2.1.1 Op-amp Ideal
Op-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Input (masukan) op-amp seperti yang telah dimaklumi ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Op-amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop terbuka) yang tak terhingga besarnya. Seperti misalnya op-amp LM741 yang sering digunakan oleh banyak praktisi elektronika, memiliki karakteristik tipikal open loop gain sebesar 104 ~ 105. Penguatan yang sebesar ini membuat op-amp menjadi tidak stabil, dan penguatannya menjadi tidak terukur (infinite). Disinilah peran rangkaian negative feedback (umpanbalik negatif) diperlukan, sehingga op-amp dapat dirangkai menjadi aplikasi dengan nilai penguatan yang terukur (finite).

Impedasi input op-amp ideal mestinya adalah tak terhingga, sehingga mestinya arus input pada tiap masukannya adalah 0. Sebagai perbandingan praktis, op-amp LM741 memiliki impedansi input Zin = 106 Ohm. Nilai impedansi ini masih relatif sangat besar sehingga arus input op-amp LM741 mestinya sangat kecil.
Ada dua aturan penting dalam melakukan analisa rangkaian op-amp berdasarkan karakteristik op-amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule, yaitu :

Aturan 1 : Perbedaan tegangan antara input v+ dan v- adalah nol (v+ - v- = 0 atau v+ = v- )
Aturan 2 : Arus pada input Op-amp adalah nol (i+ = i- = 0)

Inilah dua aturan penting op-amp ideal yang digunakan untuk menganalisa rangkaian op-amp.
Penguat operasional (op amp) adalah suatu blok penguat yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Op amp biasa terdapat di pasaran berupa rangkaian terpadu (integrated circuit- IC).

2.2 Inverting amplifier
Rangkaian dasar penguat inverting adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar 1, dimana sinyal masukannya dibuat melalui input inverting. Seperti tersirat pada namanya, pembaca tentu sudah menduga bahwa fase keluaran dari penguat inverting ini akan selalu berbalikan dengan inputnya. Pada rangkaian ini, umpanbalik negatif di bangun melalui resistor R2.

Input non-inverting pada rangkaian ini dihubungkan ke ground, atau v+ = 0. Dengan mengingat dan menimbang aturan 1 (lihat aturan 1), maka akan dipenuhi v- = v+ = 0. Karena nilainya = 0 namun tidak terhubung langsung ke ground, input op-amp v- pada rangkaian ini dinamakan virtual ground.

Dengan fakta ini, dapat dihitung tegangan jepit pada R1 adalah vin – v- = vin dan tegangan jepit pada reistor R2 adalah vout – v- = vout. Kemudian dengan menggunakan aturan 2, di ketahui bahwa :

iin + iout = i- = 0,

karena menurut aturan 2, arus masukan op-amp adalah 0.

iin + iout = vin/R1 + vout/R2 = 0

Selanjutnya

vout/R2 = - vin/R1 .... atau
vout/vin = - R2/R1

Jika penguatan G didefenisikan sebagai perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka dapat ditulis …(1)

Impedansi rangkaian inverting didefenisikan sebagai impedansi input dari sinyal masukan terhadap ground. Karena input inverting (-) pada rangkaian ini diketahui adalah 0 (virtual ground) maka impendasi rangkaian ini tentu saja adalah Zin = R1.

2.3 Non-Inverting amplifier
Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 2 berikut ini. Seperti namanya, penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya. Untuk menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting, caranya sama seperti menganalisa rangkaian inverting.

Dengan menggunakan aturan 1 dan aturan 2, kita uraikan dulu beberapa fakta yang ada, antara lain :

vin = v+

v+ = v- = vin ..... lihat aturan 1.

Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah vout – v- = vout – vin, atau iout = (vout-vin)/R2. Lalu tegangan jepit pada R1 adalah v- = vin, yang berarti arus iR1 = vin/R1.
Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan bahwa :

iout + i(-) = iR1

Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang sebelumnya, maka diperoleh

iout = iR1
dan Jika ditulis dengan tegangan jepit masing-masing maka diperoleh

(vout – vin)/R2 = vin/R1
yang kemudian dapat disederhanakan menjadi :

vout = vin (1 + R2/R1)

Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka didapat penguatan op-amp non-inverting :

… (2)

Impendasi untuk rangkaian Op-amp non inverting adalah impedansi dari input non-inverting op-amp tersebut. Dari datasheet, LM741 diketahui memiliki impedansi input Zin = 108 to 1012 Ohm.

2.4 Integrator
Op-amp bisa juga digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respons frekuensi, misalnya rangkaian penapis (filter). Salah satu contohnya adalah rangkaian integrator seperti yang ditunjukkan pada gambar 3. Rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian op-amp inverting, hanya saja rangkaian umpanbaliknya (feedback) bukan resistor melainkan menggunakan capasitor C.


Mari kita coba menganalisa rangkaian ini. Prinsipnya sama dengan menganalisa rangkaian op-amp inverting. Dengan menggunakan 2 aturan op-amp (golden rule) maka pada titik inverting akan didapat hubungan matematis :

iin = (vin – v-)/R = vin/R , dimana v- = 0 (aturan1)

iout = -C d(vout – v-)/dt = -C dvout/dt; v- = 0
iin = iout ; (aturan 2)

Maka jika disubtisusi, akan diperoleh persamaan :

iin = iout = vin/R = -C dvout/dt, atau dengan kata lain

...(3)

Dari sinilah nama rangkaian ini diambil, karena secara matematis tegangan keluaran rangkaian ini merupakan fungsi integral dari tegangan input. Sesuai dengan nama penemunya, rangkaian yang demikian dinamakan juga rangkaian Miller Integral. Aplikasi yang paling populer menggunakan rangkaian integrator adalah rangkaian pembangkit sinyal segitiga dari inputnya yang berupa sinyal kotak.

Dengan analisa rangkaian integral serta notasi Fourier, dimana
f = 1/t dan

…(4)

penguatan integrator tersebut dapat disederhanakan dengan rumus …(5)

Sebenarnya rumus ini dapat diperoleh dengan cara lain, yaitu dengan mengingat rumus dasar penguatan opamp inverting
G = - R2/R1. Pada rangkaian integrator (gambar 3) tersebut diketahui

Dengan demikian dapat diperoleh penguatan integrator tersebut seperti persamaan (5) atau agar terlihat respons frekuensinya dapat juga ditulis dengan …(6)

Karena respons frekuensinya yang demikian, rangkain integrator ini merupakan dasar dari low pass filter. Terlihat dari rumus tersebut secara matematis, penguatan akan semakin kecil (meredam) jika frekuensi sinyal input semakin besar.

Pada prakteknya, rangkaian feedback integrator mesti diparalel dengan sebuah resistor dengan nilai misalnya 10 kali nilai R atau satu besaran tertentu yang diinginkan.
Ketika inputnya berupa sinyal dc (frekuensi = 0), kapasitor akan berupa saklar terbuka.
Jika tanpa resistor feedback seketika itu juga outputnya akan saturasi sebab rangkaian umpanbalik op-amp menjadi open loop (penguatan open loop opamp ideal tidak berhingga atau sangat besar).
Nilai resistor feedback sebesar 10R akan selalu menjamin output offset voltage (offset tegangan keluaran) sebesar 10x sampai pada suatu frekuensi cutoff tertentu.


2.5 Differensiator
Kalau komponen C pada rangkaian penguat inverting di tempatkan di depan, maka akan diperoleh rangkaian differensiator seperti pada gambar 4.
Dengan analisa yang sama seperti rangkaian integrator, akan diperoleh persamaan penguatannya :

…(7)

Rumus ini secara matematis menunjukkan bahwa tegangan keluaran vout pada rangkaian ini adalah differensiasi dari tegangan input vin.
Contoh praktis dari hubungan matematis ini adalah jika tegangan input berupa sinyal segitiga, maka outputnya akan mengahasilkan sinyal kotak.



Bentuk rangkaian differensiator adalah mirip dengan rangkaian inverting. Sehingga jika berangkat dari rumus penguat inverting

G = -R2/R1

dan pada rangkaian differensiator diketahui :
maka jika besaran ini disubtitusikan akan didapat rumus penguat differensiator …(8)

Dari hubungan ini terlihat sistem akan meloloskan frekuensi tinggi (high pass filter), dimana besar penguatan berbanding lurus dengan frekuensi. Namun demikian, sistem seperti ini akan menguatkan noise yang umumnya berfrekuensi tinggi.

Untuk praktisnya, rangkaian ini dibuat dengan penguatan dc sebesar 1 (unity gain). Biasanya kapasitor diseri dengan sebuah resistor yang nilainya sama dengan R. Dengan cara ini akan diperoleh penguatan 1 (unity gain) pada nilai frekuensi cutoff tertentu.

2.6 Rangkaian Pembangkit Sinyal Segitiga
Rangkaian ini merupakan pembangkit sinyal segitiga yang dapat diatur lebar pulsanya dengan mengatur kedua potensio. Rangkaian ini menggunakan dua buah op-amp dan rangkaian pendukung lainnya. Pembangkit sinyal segitiga dapat dilihat pada gambar dibawah ini.


Rangkaian ini akan bekerja jika pin 4 diberi tegangan negatif (-) dan pin 7 diberi tegangan positif (+). Rangkaian ini tidak membutuhkan input tegangan lainnya.

Dengan menggunakan beberapa opamp hampir semua bentuk gelombang atau pulsa dapat dibangkitkan.

2.7 Generator Sinyal Segitiga
Rangkaian terdiri dari komparator dengan histeresis dan rangkaian integrator. Rangkaian integrator harus mempunyai konstanta waktu yang lebih besar dari frekuensi sinyal diinginkan.Frekuensi sinyal output ditentukan oleh rangkaian RC dan rangkaian histeresis.