APLIKASI DTMF SEBAGAI HOME CONTROLLER DENGAN MENGGUNAKAN HANDPHONE
rabu, 22 juli 2009
Nih… sebagian dari karya tulis yang pernah aq bikin buat dapet gelar Amd…
actually this device is not made by me n’ myself… makasi buat para tim di balik layar yang dah banyak Bantu…
N’ walopun di 2009 ini ni alat dah ‘jadul’ banget… mudah-mudahan tulisan ini masih bisa bermanfaat buat kamu…kamu…
LATAR BELAKANG
Kemajuan teknologi di bidang telekomunikasi telah memberikan manfaat yang sangat besar bagi masyarakat. Hubungan komunikasi dapat dengan mudah dilakukan dengan jarak yang hampir tidak terbatas, baik dengan menggunakan telepon, mobile phone ataupun internet. Karena secara praktis teknologi ini sudah menjadi konsumsi atau kebutuhan sekunder masyarakat secara universal, sehingga masing-masing provider GSM maupun CDMA berusaha menempatkan sejumlah BTS (Base Tranceiver Station) secara global agar pengguna atau user dapat lebih mudah melakukan aktifitas komunikasi tanpa menghiraukan jarak-jarak tertentu.
Tidak hanya sebagai media komunikasi, teknologi yang berada dalam ruang lingkup teknik telekomunikasi ini dapat pula diaplikasikan sebagai suatu media yang dapat mempermudah aktivitas sehari-hari. Salah satunya sebagai pengendali pintu rumah (Home Controller). Teknologi ini merupakan aplikasi dari pemanfaatan sinyal DTMF (Dual Tone Multi Frequency) yang merupakan sinyal informasi berupa nada pada frequency tertentu yang dikirim
oleh mobile station menuju mobile station lain. Seperti halnya saat kita berkomunikasi, pengendali
pintu rumah (Home Controller) ini dapat digunakan pada jarak yang relatif luas. Mekanisme rangkaian ini menggunakan IC MT 8870 sebagai penerjemah sinyal input DTMF dan driver IC XRU 4028B, IC 74LS73 dan IC 4093.
DASAR TEORI
Jarak Terjauh antar Telepon
Dari segi ekonomisnya, diinginkan jarak antar pelanggan yang sejauh mungkin. Sebab semakin jauh jarak anatara pelanggan-pelanggan yang dilayani oleh suatu sentral, semakin sedikit peralatan sentral yang diperlukan. Tetapi dalam praktek hal ini terbatas, karena saluran punya tahanan dan losses lainnya, yang membatasi jarak maksimum pelanggan dari sentralnya. Dalam hubungan untuk interlokal dan intercontinental persoalan lebih ruwet lagi, karena sinyal telepon harus melalui beberapa sentral dan/atau pengulang (repeater).
Dalam suatu jaringan nasional dikehendaki agar level suara melalui interlokal hampir sama dengan hubungan local. Batas 26 dB adalah jaringan yang paling dekat (junction antara dua sentral). Untuk jarak komunikasi lintas nasional atau internasional diberi batas maksimum 33 dB. Jadi harus ada standar loss untuk setiap bagian jaringan. Junction atau trunk line dapat melalui beberapa sentral dan atau pengulang.
Standar loss ini mempengaruhi :
- radius maksimum daerah layanan sebuah sentral local
- jarak antara dan level penguatan stasiun – stasiun pengulang
jadi standar loss ini pada akhirnya akan mempengaruhi harga dan kualitas suara. Standar – standar ini juga dapat berubah sesuai dengan peningkatan teknologi.
Rangkaian Dial DTMF atau DTMF Dialer
Rangkaian dial DTMF (Dual Tone Multi Frequency) merupakan rangkaian dial yang bekerja bila diberi input frekuensi berupa tone melalui penekanan tombol kode pada bagian keypad. Apabila baris dan kolom dihubungkan melalui suatu tombol, maka keypad interface comperator mengaktifkan DTMF menghasilkan suatu tone.
Keypad interface ini dirancang untuk meristansi kontak lebih besar dari 1 kΩ dengan kebocoran paling rendah 150 kΩ. Untuk menghasilkan beberapa frekuensi tone DTMF dilakukan pembagian melalui sintesa frekuensi counter yang dapat diprogram agar dapat menghasilkan frekuensi yang sesuai atau mendekati standar DTMF.
Dekoder DTMF (Dual Tone Multi Frequency)
Rangkaian decoder DTMF ini direalisasikan dengan sebuah IC MT 8870, yang berfungsi untuk menterjemah sinyal DTMF yang dikirim oleh telepon seluler sehingga menjadi data digital yang dapat dipahami oleh decoder. Sinyal DTMF ini sebelumnya diperoleh melalui pendialan telepon dari penelepon. Hubungannya dengan sistem yang dibuat, rangkaian MT 8870 ini digunakan sebagai decoder DTMF yang akan memberi sinyal input terhadap decoder untuk selanjutnya akan dilanjutkan ke inverter Schmitt trigger lalu ke JK flip-flop dan terakhir akan meng-ON-kan atau meng-OFF-kan peralatan elektronik melalui rangkaian driver dan relai. Rangkaian decoder dari MT 8870 diperlihatkan pada gambar 2.8. MT 8870 adalah sebuah penerima DTMF lengkap yang merupakan pendeteksi dua frekuensi rendah dan frekuensi tinggi untuk diubah menjadi data digital 4 bit dengan keluaran Q4, Q3, Q2, dan Q1. Q4 berfungsi sebagai MSB sedangkan Q1 berfungsi sebagai LSB. Dengan jumlah output yang dihasilkan sebanyak empat buat output, maka dihasilkan sebanyak 24 atau sama dengan 16 jenis kode (0 s/d 9 ditambah A, B, C, D, # dan *).
IC MT 8870 akan mengkodekan sinyal DTMF yang masuk dan menghasilkan pulsa-pulsa keluaran melalui pin 11, 12, 13, 14 dan 15 akan berlogik 1 setiap ada sinyal DTMF (bila keypad ditekan), namun akan kembali berlogik 0 bila keypad tidak ditekan. Sebaliknya bila output dari pin 11, 12, 13 dan 14 (Q1, Q2, Q3 dan Q4) akan terkunci pada masukan sinyal DTMF terakhir (pada penekanan keypad terakhir, walaupun tombol keypad akan dilepas). Selanjutnya pulsa keluaran pin 10, 11, 12 dan 13.
Fungsi-fungsi pin IC MT 8870
PIN1 IN+Non inverting op-amp input
PIN2 IN-Inverting input
PIN3 Ggainmengatur pembesaran diferensial amplifier yang dihubungkan dengan R umpan balik
PIN4 VREEFReferensi tegangan keluaran (setengah tegangan catu daya)
PIN5 INHIC hubungan internal, harus duhubungkan ke Vss
PIN6 PWDNIC hubungan internal harus dihubungkanke Vss
PIN7 OSC 1Masukan detak osilator
PIN8 OSC 2Keluaran detak osilator, sebuah kristal 3,579545 MHz dihubungkan antara pena OSC 1 dan OSC 2 untuk melengkapi rangkaian data internal
PIN 9catu daya negative
PIN 10 TOElogika tinggi enable output Q1-Q4. Pin ini dipull up ke masukan
PIN 11-14Three State Data (Output). Ketika dienabel oleh TOE berubah ke logik rendah keluaran data mempunyai impedansi tinggi.
PIN 15 STDDelayed Streering (Output). Menghasilkan logika tinggi ketika keluaran latch up date, dan akan berlogika rendah ketika tegangan pada St/Gt jatuh dibawah VTST
PIN 16 ESTEarly Streering (Output). Menghasilkan logika tinggi setiap logaritma digital dideteksi secara sah oleh pasangan frekuensi. Pada saat kondisi kehilangan sinyal akan mengakibatkan EST kembali ke logika rendah
PIN 17 St/GtSteering Input Gitard Time (Output) Bidirectional. Tegangan yang lebih besar dari VTST dideteksi oleh St dan menyebabkan sinyal deteksi oleh pasangan frekuensi dan akan mengupdate keluaran latch.
PIN 18 VDD Tegangan power supply positif
Tabel Daftar Frekuensi DTMF
1209 Hz1336 Hz1477 Hz1663 Hz
679 Hz123A
770 Hz456B
852 Hz789C
941 Hz-0#D
RANCANG BANGUN ALAT
Proses Pengendalian Pintu Rumah melalui Media Handphone
Rangkaian ini merupakan rangkaian sistem pengendali pintu rumah (home controller) yang terdiri dari beberapa bagian utama yaitu handphone (sebagai media pengendali), penguat kelas A (sebagai amplifier), Power Supply (sebagai sumber tegangan), IC MT 8870 (sebagai dekoder atau penterjemah sinyal DTMF), IC 74LS73 dan IC 4093 (sebagai driver rangkaian) dan sistem relay (sebagai pengaktifan kerja rangkaian). Seluruh proses kendali dalam sistem ini terpusat pada dekoder yang mendapat instruksi secara software.
Petunjuk pengoperasian pengendalian sistem home controler dengan menggunakan handphone, sebagai berikut :
1.Pemakai menggunakan handphone pribadi untuk memanggil handphone yang telah dihubungkan pada rangkaian (handphone based).
2.Untuk mengaktifkan sistem kontrol, pemakai harus menekan keypad pada handphone sehingga bisa mengaktifkan relay.
3.Tombol-tombol DTMF yang ditekan akan menghasilkan sinyal pada frekuensi tertentu (penjumlahan frekuensi atas dengan frekuensi bawah).
4.Kemudian sinyal frekuensi DTMF akan diterima dan diproses oleh sistem dekoder.
5. Keluaran dekoder akan dilanjutkan sistem driver dan relay untuk mengendalikan objek yaitu pintu rumah (berupa miniatur)
actually this device is not made by me n’ myself… makasi buat para tim di balik layar yang dah banyak Bantu…
N’ walopun di 2009 ini ni alat dah ‘jadul’ banget… mudah-mudahan tulisan ini masih bisa bermanfaat buat kamu…kamu…
LATAR BELAKANG
Kemajuan teknologi di bidang telekomunikasi telah memberikan manfaat yang sangat besar bagi masyarakat. Hubungan komunikasi dapat dengan mudah dilakukan dengan jarak yang hampir tidak terbatas, baik dengan menggunakan telepon, mobile phone ataupun internet. Karena secara praktis teknologi ini sudah menjadi konsumsi atau kebutuhan sekunder masyarakat secara universal, sehingga masing-masing provider GSM maupun CDMA berusaha menempatkan sejumlah BTS (Base Tranceiver Station) secara global agar pengguna atau user dapat lebih mudah melakukan aktifitas komunikasi tanpa menghiraukan jarak-jarak tertentu.
Tidak hanya sebagai media komunikasi, teknologi yang berada dalam ruang lingkup teknik telekomunikasi ini dapat pula diaplikasikan sebagai suatu media yang dapat mempermudah aktivitas sehari-hari. Salah satunya sebagai pengendali pintu rumah (Home Controller). Teknologi ini merupakan aplikasi dari pemanfaatan sinyal DTMF (Dual Tone Multi Frequency) yang merupakan sinyal informasi berupa nada pada frequency tertentu yang dikirim
oleh mobile station menuju mobile station lain. Seperti halnya saat kita berkomunikasi, pengendali
pintu rumah (Home Controller) ini dapat digunakan pada jarak yang relatif luas. Mekanisme rangkaian ini menggunakan IC MT 8870 sebagai penerjemah sinyal input DTMF dan driver IC XRU 4028B, IC 74LS73 dan IC 4093.
DASAR TEORI
Jarak Terjauh antar Telepon
Dari segi ekonomisnya, diinginkan jarak antar pelanggan yang sejauh mungkin. Sebab semakin jauh jarak anatara pelanggan-pelanggan yang dilayani oleh suatu sentral, semakin sedikit peralatan sentral yang diperlukan. Tetapi dalam praktek hal ini terbatas, karena saluran punya tahanan dan losses lainnya, yang membatasi jarak maksimum pelanggan dari sentralnya. Dalam hubungan untuk interlokal dan intercontinental persoalan lebih ruwet lagi, karena sinyal telepon harus melalui beberapa sentral dan/atau pengulang (repeater).
Dalam suatu jaringan nasional dikehendaki agar level suara melalui interlokal hampir sama dengan hubungan local. Batas 26 dB adalah jaringan yang paling dekat (junction antara dua sentral). Untuk jarak komunikasi lintas nasional atau internasional diberi batas maksimum 33 dB. Jadi harus ada standar loss untuk setiap bagian jaringan. Junction atau trunk line dapat melalui beberapa sentral dan atau pengulang.
Standar loss ini mempengaruhi :
- radius maksimum daerah layanan sebuah sentral local
- jarak antara dan level penguatan stasiun – stasiun pengulang
jadi standar loss ini pada akhirnya akan mempengaruhi harga dan kualitas suara. Standar – standar ini juga dapat berubah sesuai dengan peningkatan teknologi.
Rangkaian Dial DTMF atau DTMF Dialer
Rangkaian dial DTMF (Dual Tone Multi Frequency) merupakan rangkaian dial yang bekerja bila diberi input frekuensi berupa tone melalui penekanan tombol kode pada bagian keypad. Apabila baris dan kolom dihubungkan melalui suatu tombol, maka keypad interface comperator mengaktifkan DTMF menghasilkan suatu tone.
Keypad interface ini dirancang untuk meristansi kontak lebih besar dari 1 kΩ dengan kebocoran paling rendah 150 kΩ. Untuk menghasilkan beberapa frekuensi tone DTMF dilakukan pembagian melalui sintesa frekuensi counter yang dapat diprogram agar dapat menghasilkan frekuensi yang sesuai atau mendekati standar DTMF.
Dekoder DTMF (Dual Tone Multi Frequency)
Rangkaian decoder DTMF ini direalisasikan dengan sebuah IC MT 8870, yang berfungsi untuk menterjemah sinyal DTMF yang dikirim oleh telepon seluler sehingga menjadi data digital yang dapat dipahami oleh decoder. Sinyal DTMF ini sebelumnya diperoleh melalui pendialan telepon dari penelepon. Hubungannya dengan sistem yang dibuat, rangkaian MT 8870 ini digunakan sebagai decoder DTMF yang akan memberi sinyal input terhadap decoder untuk selanjutnya akan dilanjutkan ke inverter Schmitt trigger lalu ke JK flip-flop dan terakhir akan meng-ON-kan atau meng-OFF-kan peralatan elektronik melalui rangkaian driver dan relai. Rangkaian decoder dari MT 8870 diperlihatkan pada gambar 2.8. MT 8870 adalah sebuah penerima DTMF lengkap yang merupakan pendeteksi dua frekuensi rendah dan frekuensi tinggi untuk diubah menjadi data digital 4 bit dengan keluaran Q4, Q3, Q2, dan Q1. Q4 berfungsi sebagai MSB sedangkan Q1 berfungsi sebagai LSB. Dengan jumlah output yang dihasilkan sebanyak empat buat output, maka dihasilkan sebanyak 24 atau sama dengan 16 jenis kode (0 s/d 9 ditambah A, B, C, D, # dan *).
IC MT 8870 akan mengkodekan sinyal DTMF yang masuk dan menghasilkan pulsa-pulsa keluaran melalui pin 11, 12, 13, 14 dan 15 akan berlogik 1 setiap ada sinyal DTMF (bila keypad ditekan), namun akan kembali berlogik 0 bila keypad tidak ditekan. Sebaliknya bila output dari pin 11, 12, 13 dan 14 (Q1, Q2, Q3 dan Q4) akan terkunci pada masukan sinyal DTMF terakhir (pada penekanan keypad terakhir, walaupun tombol keypad akan dilepas). Selanjutnya pulsa keluaran pin 10, 11, 12 dan 13.
Fungsi-fungsi pin IC MT 8870
PIN1 IN+Non inverting op-amp input
PIN2 IN-Inverting input
PIN3 Ggainmengatur pembesaran diferensial amplifier yang dihubungkan dengan R umpan balik
PIN4 VREEFReferensi tegangan keluaran (setengah tegangan catu daya)
PIN5 INHIC hubungan internal, harus duhubungkan ke Vss
PIN6 PWDNIC hubungan internal harus dihubungkanke Vss
PIN7 OSC 1Masukan detak osilator
PIN8 OSC 2Keluaran detak osilator, sebuah kristal 3,579545 MHz dihubungkan antara pena OSC 1 dan OSC 2 untuk melengkapi rangkaian data internal
PIN 9catu daya negative
PIN 10 TOElogika tinggi enable output Q1-Q4. Pin ini dipull up ke masukan
PIN 11-14Three State Data (Output). Ketika dienabel oleh TOE berubah ke logik rendah keluaran data mempunyai impedansi tinggi.
PIN 15 STDDelayed Streering (Output). Menghasilkan logika tinggi ketika keluaran latch up date, dan akan berlogika rendah ketika tegangan pada St/Gt jatuh dibawah VTST
PIN 16 ESTEarly Streering (Output). Menghasilkan logika tinggi setiap logaritma digital dideteksi secara sah oleh pasangan frekuensi. Pada saat kondisi kehilangan sinyal akan mengakibatkan EST kembali ke logika rendah
PIN 17 St/GtSteering Input Gitard Time (Output) Bidirectional. Tegangan yang lebih besar dari VTST dideteksi oleh St dan menyebabkan sinyal deteksi oleh pasangan frekuensi dan akan mengupdate keluaran latch.
PIN 18 VDD Tegangan power supply positif
Tabel Daftar Frekuensi DTMF
1209 Hz1336 Hz1477 Hz1663 Hz
679 Hz123A
770 Hz456B
852 Hz789C
941 Hz-0#D
RANCANG BANGUN ALAT
Proses Pengendalian Pintu Rumah melalui Media Handphone
Rangkaian ini merupakan rangkaian sistem pengendali pintu rumah (home controller) yang terdiri dari beberapa bagian utama yaitu handphone (sebagai media pengendali), penguat kelas A (sebagai amplifier), Power Supply (sebagai sumber tegangan), IC MT 8870 (sebagai dekoder atau penterjemah sinyal DTMF), IC 74LS73 dan IC 4093 (sebagai driver rangkaian) dan sistem relay (sebagai pengaktifan kerja rangkaian). Seluruh proses kendali dalam sistem ini terpusat pada dekoder yang mendapat instruksi secara software.
Petunjuk pengoperasian pengendalian sistem home controler dengan menggunakan handphone, sebagai berikut :
1.Pemakai menggunakan handphone pribadi untuk memanggil handphone yang telah dihubungkan pada rangkaian (handphone based).
2.Untuk mengaktifkan sistem kontrol, pemakai harus menekan keypad pada handphone sehingga bisa mengaktifkan relay.
3.Tombol-tombol DTMF yang ditekan akan menghasilkan sinyal pada frekuensi tertentu (penjumlahan frekuensi atas dengan frekuensi bawah).
4.Kemudian sinyal frekuensi DTMF akan diterima dan diproses oleh sistem dekoder.
5. Keluaran dekoder akan dilanjutkan sistem driver dan relay untuk mengendalikan objek yaitu pintu rumah (berupa miniatur)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar