PENGARAH ANTENA OTOMATIS RADIO PENERIMA FM

i

TUGAS AKHIR

PENGARAH ANTENA OTOMATIS

RADIO PENERIMA FMDiajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh

gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Sains Dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

CAROLUS BOROMEUS TRI SENJAYA

NIM : 055114008

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2009

ii

FINAL PROJECT

AUTOMATIC ANTENNA POSITION

FM RADIO RECEIVERIn partial fulfillment of the requirements

for the degree of Sarjana TeknikElectrical Engineering Study Program

Electrical Engineering DepartmentScience and Technology Faculty Sanata Dharma University

CAROLUS BOROMEUS TRI SENJAYA

NIM : 055114008

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

2009

iii

iv

v

vi

HALAMAN PERSEMBAHAN

Karya tulis ini kupersembahkan sebagai ucapan syukur dan

terima kasih kepada:

Tuhan Yesus Kristus Sang Juru Slamat Dunia

Orang Tuaku (hanya ini yang dapat ananda persembahkan)

Mbak Ana, Adit dan Ani yang telah tumbuh bersama

Yuni Sumekar Wati, S.Pd. yang selalu ada mendampingiku

vii

MOTTO

Menjalani segala sesuatu dengan sabar dan selalu tersenyum akan memberikan

suasana baru dan selalu baru dalam hidup, karena selalu ada kesempatan untuk

selalu tersenyum.

Mengeluh tidak bisa dijadikan strategi, setiap orang memiliki waktu yang terbatas

dan waktu yang kita habiskan untuk mengeluh tidak mungkin membantu dalam

mencapai tujuan serta membuat kita lebih bahagia (Randy Pausch)

Selalu banyak pilihan yang harus ditentukan hanya satu yang paling tepat,

memilih bukan dengan pikiran dan logika akan tetapi dengan hati yang tulus dan

tiada beban, itulah yang terbaik.

Orang optimis melihat kesempatan dalam setiap kesulitan yang dihadapi, tetapi

orang yang pesimis melihat kesulitan dalam setiap kesempatan yang ada.

And God is faithful; he will not let you be tempted beyond what you can bear. But

when you are templed, he will also provide a way out so that you can stand up under

it.

(1 Chorintians 10 : 13b)

viii

INTISARI

Antena merupakan alat yang digunakan untuk memancarkan dan menerimaradiasi sinyal. Terdapat beberapa jenis antena yang sering digunakan, antara lain antenaterarah dan antena segala arah yang mempunyai keunggulan tersendiri. Antena pengarahyang mempunyai radiasi terarah lebih baik jika dikendalikan dengan kendali otomatis.Penerima yang digunakan adalah penerima sinyal radio FM. Antena yang digunakandalam rangkaian penerima ini berupa antena dipole yang memiliki fokus sebagaipenangkap sinyal siaran radio yang ada.

Sistem antena penerima otomatis akan mendeteksi dan merekam sinyal dan sudutsepanjang 360 derajat kemudian kembali pada sudut saat terdeteksi sinyal terbesar. Hasilbesarnya sinyal dan sudut ditampilkan dengan bilangan biner oleh nyala LED yangdipasang secara berurutan. Radiasi sinyal yang diterima dikonversikan ke tegangan olehFSM, kemudian di konversi lagi menjadi 8 bit biner oleh ADC 0804 sebagai masukanmikrokontroler. Mikrokontroler akan mengendalikan motor melalui driver motor L293Dke arah dimana antena harus diposisikan.

Hasil dari perancangan ini adalah antena dapat mendeteksi keberadaan sinyalterbesar dengan ketelitian sudut 0.12 derajat dengan kesalahan data ADC 1.8%.

ix

ABSTRACT

Antenna was a tool used to transmit and receive the signal radiation. There areseveral kinds of antenna which are usually used, there are directional antenna andomnidirectional antenna which have special quality. Directional antenna which hasdirected radiation is better if it is directed by automatic control. The receiver tool which isused is the FM Radio signal receiver. Antenna that is used in this receiver combination isdipole antenna which has focus as signal arrester of on air radio broadcast.

The system of automatic receiver antenna will detect and record the signal and theangle direction as long as 360 degree then revert to the direction when the biggest signalis detected. The result of the bigness of signal and direction are showed with binarynumber by the LED flame set chronologically. Signal radiation that is received isconverted to the tension by FSM, then it is converted to become 8 binary bit by ADC0804 as microcontroller input. Microcontroller will direct the motor trough the motordriver L293D to the direction where the antenna should be positioned.

The result of this design is that antenna is able to detect the existence of thebiggest signal by the accuracy of 0.12 degree direction with the data error ADC 1.8%.

x

xi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya, penulis

dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengarah Antena Otomatis Radio Penerima

FM”.

Penulis menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan skripsi ini tidak mungkin

lepas dari bantuan, kerjasama dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis

ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Bapak Yosef Agung Cahyanta, ST.,M.T. selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ibu B. Wuri Harini, ST.,M.T. selaku Dosen Pembimbing dan Ketua Jurusan Teknik

Elektro yang telah banyak memberikan bimbingan, kritik, dan saran untuk

kesempurnaan skripsi ini.

3. Bapak Agustinus Bayu Primawan, ST.,M.T. dan Bapak Ir Tjendro sebagai penguji

saat kolokium yang selalu memberikan motivasi.

4. Seluruh dosen Teknik Elektro dan seluruh dosen Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta yang telah memberikan ilmu selama penulis menempuh perkuliahan.

5. Kedua orang tuaku tercinta yang telah memberikan doa, semangat, dukungan dan

materi bagi keberhasilan penulis.

6. Kedua kakak (Yuliana Deny P.R & Romanus Fajar M.S) dan adikku (Theresia Indah

A.S) terkasih yang telah memberikan dukungan kepada penulis dalam

menyelesaikan studi.

7. Yuni Sumekar Wati, S.Pd. atas cinta, perhatian, dukungan dan kesetiaan yang telah

diberikan selama 6 tahun ini.

xii

8. Teman-teman Mitra Perpustakaan Mrican (Ika, Tri, Cicik, Santi, Aswin, Oyo, Ratih,

Ocep) yang membantu dalam pencarian buku perpustakaan yang penulis butuhkan.

9. Dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan, terimakasih banyak, Allah yang

membalas segalanya.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu,

penulis senantiasa menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi

kesempurnaan skripsi ini.

Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat diterima oleh semua pihak,

demi pengembangan pengetahuan. Terima kasih.

Penulis

Carolus Boromeus Tri Senjaya

xiii

DAFTAR ISI

Halaman Judul dalam bahasa Indonesia ............................................................ i

Halaman Judul dalam bahasa Inggris ................................................................. ii

Halaman persetujuan oleh pembimbing ............................................................. iii

Halaman pengesahan oleh penguji ..................................................................... iv

Halaman pernyataan keaslian karya ................................................................... v

Halaman persembahan ....................................................................................... vi

Halaman Motto hidup ....................................................................................... vii

INTISARI ......................................................................................................... viii

ABSTRACT ........................................................................................................ ix

KATA PENGANTAR ....................................................................................... x

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xii

BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1 Judul ........................................................................................... 1

1.2 Latar Belakang Masalah ............................................................. 1

1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................ 2

1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................... 2

1.5 Batasan Masalah ........................................................................ 3

1.6 Metodologi Penelitian ................................................................. 4

xiv

1.7 Sistematika Penulisan ................................................................. 4

BAB II. DASAR TEORI ................................................................................... 6

2.1 Penerima FM .............................................................................. 6

2.11 Pembagian kanal FM di Indonesia ...................................... 6

2.2 Antena ......................................................................................... 7

2.2.1 Sistem Koordinat Antena ............................................... 8

2.2.2 Antena Dipole ............................................................... 8

2.2.3 Cepat Rambat dan Panjang Antena .............................. 9

2.2.4 Implementasi Arah Penerimaan (Beamwidth) .............. 10

2.3 Field Strength Meter (FSM) ...................................................... 11

2.4 Konverter Analog to Digital ...................................................... 12

2.4.1. Analog to Digital (IC ADC 0804) ................................ 12

2.4.2. Prinsip kerja ADC .......................................................... 13

2.4.3. Deskripsi pena IC ADC 0804 ....................................... 16

2.4.4. Mode IC ADC 0804 ...................................................... 17

2.5 Pendeteksi Posisi Antena ............................................................ 18

2.5.1. LED Inframerah ............................................................... 18

2.5.2. Fototransistor ................................................................... 19

2.6. Pengkondisi Sinyal ....................................................................... 20

2.7. Mikrokontroler AT89S51 ............................................................ 21

xv

2.7.1. Konfigurasi Mikrokontroller AT89S51 ......................... 22

2.7.2. Osilator Mikrokontroler ................................................. 25

2.8. Penggerak Rotator ..................................................................... 25

BAB.III. PERANCANGAN .............................................................................. 27

3.1. Perancangan Perangkat Keras .................................................... 27

3.2. Pendeteksi Sinyal Radio ............................................................. 29

3.2.1. Bentuk Dasar Antena Dipole ......................................... 29

3.3. Field Strength Meter (FSM) ...................................................... 30

3.4. Pendeteksi Posisi Antena ............................................................ 31

3.4.1. Rangkaian Sumber Cahaya ........................................... 31

3.4.2. Rangkaian Penerima ...................................................... 32

3.4.3. Rangkaian Photosensor Interuptor ................................ 32

3.4.4. Gear Rotator ................................................................. 33

3.5. Pengkondisi Sinyal ..................................................................... 34

3.6. Pergerakan Antena ..................................................................... 35

3.6.1. Perekaman dan Pengarahan Antena pada Sinyal Terbesar 36

3.7. Penggerak Motor Rotator ............................................................ 36

3.8. Mikrokontroler AT 89S51 .......................................................... 37

3.8.1. Oscilator Mikrokontroler AT89S51 .............................. 38

3.8.2 Rangkaian Reset ............................................................ 39

xvi

3.8.3 Pensaklaran (Swiching) oleh Mikrokontroler ................ 39

3.9. Diagram Alir .............................................................................. 41

3.9.1. Diagram Alir utama .......................................................... 41

3.9.2. Diagram Alir Perekaman Sudut saat Sinyal Terbesar ..... 42

3.9.3. Diagram Alir Pengarahan Antena pada Posisi Sudut

Sinyal Terbesar ............................................................... 43

BAB.IV. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN .................................. 44

4.1. Model Antena Otomatis pada Penerima Radio FM ................... 44

4.1.1. Rangkaian Radio dan Driver Rotator ........................... 44

4.1.2. Rotator Antena dan Antena Dipole ................................ 46

4.2. Hasil Pengujian Penerima Radio FM ......................................... 46

4.2.1. Pengambilan data di Lantai Empat ................................ 47

4.2.2. Pengambilan data di hall gedung utama ....................... 52

4.3. Rangkaian Sensor ....................................................................... 55

4.4. Pengkondisi Sinyal ..................................................................... 55

4.5. Pengujian Sinyal Radio ............................................................. 57

4.6. Program Mikrokontroler ............................................................. 58

4.6.1. Program Kondisi Standby ............................................. 59

4.6.2. Program Kondisi Perekaman ......................................... 59

4.6.3. Program Pengarahan .................................................... 60

xvii

BAB.V. KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 63

xviii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Fungsi pin pada port 3 ............................................................... 23

Tabel 2.2. Fungsi pena IC L293D ............................................................... 26

Tabel 3.1. Penggunaan pena pada IC TA 7303 ........................................... 30

Tabel 3.2. Hubungan antara masukan dan keluaran ADC ........................... 34

Tabel 3.3. Penggunaan pena IC L293 .......................................................... 37

Tabel 3.4. Penggunaan port-port mikrokontroler utama ............................ 38

Tabel 3.5. Penggunaan port-port mikrokontroler rekam ............................ 38

Tabel 3.6. Hubungan kondisi masukan IC L293D ...................................... 40

Tabel 4.1. Pengamatan hasil sinyal dan sudut didekat antena pemancar

Masdha FM ................................................................................ 47

Tabel 4.2. Konversi biner ke data tabel 4.1 ................................................. 48

Tabel 4.3. Perbandingan sinyal terbesar dipole dengan sinyal

omnidirectional .......................................................................... 48

Tabel 4.4. Posisi sudut antena saat sinyal terbesar terdeteksi ..................... 49

Tabel 4.5. Perbandingan sudut antena saat sinyal terbesar terdeteksi .......... 50

Tabel 4.6. Pengamatan hasil sinyal dan sudut di hall kampus III Paingan ... 52

Tabel 4.7. Konversi bilangan biner ke bilangan desimal data tabel 4.6 ...... 53

Tabel 4.8. Data pengamatan analog ke digital ............................................. 56

Tabel 4.9. Data perhitungan analog ke digital ............................................. 56

Tabel 4.9. Data perhitungan analog ke digital ............................................. 56

Tabel 4.10. Data perbandingan perhitungan dan pengamatan ADC .............. 56

xix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Diagram blok penerima FM ........................................................ 6

Gambar 2.2. Koordinat-koordinat bola antena ............................................... 8

Gambar 2.3. Pola Radiasi Antena Dipole ...................................................... 8

Gambar 2.4. Grafik pengaruh panjang antena dipole .................................... 10

Gambar 2.5. Rangkaian IC TA 7303 ............................................................... 11

Gambar 2.6. Diagram Blok ADC ................................................................... 13

Gambar 2.7. Konfigurasi pin ADC 0804 ........................................................ 15

Gambar 2.8. Control mode ADC 0804 ............................................................ 18

Gambar 2.9. Ilustrasi photosensor interuptor ................................................. 18

Gambar 2.10. Rangkaian sumber cahaya .......................................................... 19

Gambar 2.11. Rangkaian penerima fototransistor ............................................. 20

Gambar 2.12. Rangkaian pembagi tegangan .................................................... 20

Gambar 2.13. Konfigurasi pin AT 89S51 .......................................................... 22

Gambar 3.1. Blok diagram perangkat keras secara umum ............................ 27

Gambar 3.2. Blok diagram masukan dan keluaran pada mikrokontroler ...... 28

Gambar 3.3. Pencarian sinyal ........................................................................ 29

Gambar 3.4. Konsruksi antena dipole ............................................................ 30

Gambar 3.5. Keadaan sensor terhadap piringan ............................................. 31

Gambar 3.6. Rangkaian Photosensor Interuptor ............................................. 33

Gambar 3.7. Susunan gear rotator ................................................................. 33

Gambar 3.8. Rangkaian pembagi tegangan .................................................... 35

Gambar 3.9. Posisi antenna .............................................................................. 36

xx

Gambar 3.10. Rangkaian IC L293D ................................................................. 37

Gambar 3.11. Rangkaian osilator mikrokontroler AT89S51 ............................ 38

Gambar 3.12. Rangkaian reset .......................................................................... 39

Gambar 3.13. Rangkaian IC L293D dengan pergerakan motor ....................... 40

Gambar 3.14. Diagram alir sistem utama ........................................................ 41

Gambar 3.15. Diagram alir perekaman sudut saat sinyal terbesar ................... 42

Gambar 3.16. Diagram alir pengarah antena pada posisi sudut sinyal terbesar . 43

Gambar 4.1. Bentuk fisik alat berupa rangkaian dan antenna .......................... 44

Gambar 4.2. Bentuk fisik penerima radio FM dilihat dari depan ................... 45

Gambar 4.3. Bentuk fisik kotak pengendali rotator antenna ............................ 45

Gambar 4.4. Bentuk fisik rotator antenna ........................................................ 46

Gambar 4.5. Bentuk fisik antenna ................................................................. 46

Gambar 4.6. Bentuk ilustrasi posisi antenna .................................................... 51

Gambar 4.7. Bentuk sinyal keluaran FSM ...................................................... 57

Gambar 4.8. Bentuk sinyal keluaran Spektrum Analizer terhubung antena

Omnidirectional ........................................................................ 57


Dipole ......................................................................................... 58

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Judul

Pengarah Antena Otomatis Radio Penerima FM (Automatic Antenna Position FM

Radio Receiver)

1.2. Latar Belakang Masalah

Dengan semakin berkembangnya dunia elektronika pada saat ini, teknologi

elektronika menjadi sesuatu yang sangat penting sehingga tidak ada peralatan yang tidak

dapat dikontrol dengan mengunakan peralatan elektronika. Dalam dunia telekomunikasi,

teknologi elektronika juga memegang peranan penting, hampir semua alat telekomunikasi

menggunakan teknologi elektronika. Alat telekomunikasi satu arah yang umum

digunakan masyarakat sekarang adalah radio. Alat telekomunikasi tersebut memerlukan

antena untuk dapat memperjelas daya terima dari stasiun pemancar.

Ada dua jenis antena yang sering digunakan yaitu antena directional dan antena

omnidirectional. Antena directional mempunyai jangkauan area yang luas, tapi hanya

pada daerah tertentu sesuai dengan arah antena tersebut sedangkan antena

omnidirectional dapat melakukan penerimaan dari semua penjuru arah mata angin,

namun dengan jangkuan area yang lebih kecil dibandingkan antena directional.

Di daerah yang jauh dari stasiun pemancar radio, kebanyakan orang menggunakan

antena directional karena jangkauan penerimaan mampu menerima pancaran dari daerah

yang cukup jauh. Namun yang menjadi masalah adalah antena yang digunakan harus

selalu diarahkan jika terjadi perubahan frekuensi. Untuk mengatasi permasalahan di atas,

2

maka diperlukan sebuah antena positioner untuk mengarahkan antena penerima radio

tersebut. [1]

Pengarah antena pada umumnya terdiri dari dua bagian, yaitu rotator yang berfungsi

untuk menggerakan antena dan kontroler yang berfungsi untuk mengontrol rotator supaya

arah dari antena sesuai dengan yang diinginkan. Untuk mengarahkan jenis antena

pengarah (positioner) saat ini masih dengan cara manual. Hal ini tentu sangat

merepotkan. Permasalahan ini dapat diatasi bila antena positioner dibuat otomatis.

Tugas akhir dengan judul “Pengarah Antena Otomatis Radio FM” akan

difokuskan sebagai pengarah antena pada alat telekomunikasi berupa radio FM. Pengarah

antena otomatis akan dapat mencari keberadaan sinyal terbesar yang dapat diterima oleh

penerima radio (receiver).

1.3. Tujuan Penelitian

a. Menghasilkan pengarah antena yang dapat bergerak secara otomatis.

b. Menghasilkan perangkat penerima radio FM dengan jelas.

c. Mengetahui arah sinyal terbesar yang diterima dari pemancar.

d. Mengetahui besarnya sinyal terbesar yang ditangkap penerima radio.

1.4. Manfaat Penelitian

a. Sebagai alat pengarah antena yang bergerak secara otomatis.

b. Sebagai alat bantu pengguna (penerima radio) dalam menentukan posisi arah

antena untuk menghasilkan sinyal terbaik.

3

c. Sebagai alat pencari sinyal radio yang mudah dan akurat untuk masyarakat

yang berada jauh dari stasiun pemancar.

d. Sebagai alat pembanding deteksi besarnya radiasi sinyal yang diterima dari

stasiun pemancar satu dengan stasiun pemancar lainnya.

1.5. Batasan Masalah

Penelitian akan dibatasi pada pembuatan sistem pengontrolan berdasar masukan

radiasi sinyal. Spesifikasi alat yang digunakan:

a. Sensor pendeteksi radiasi sinyal radio menggunakan antena dipole.

b. Beroperasi pada frekuensi radio FM yaitu 88MHz sampai 108MHz..

c. Strength meter menggunakan IC radio TA 7303 (pengolah radiasi sinyal

menjadi sinyal listrik).

d. Pengubah sinyal listrik analog menjadi delapan bit biner menggunakan IC

ADC 0804.

e. Kontroler menggunakan mikrokontroler ATMEL keluarga MCS51(89S51)

dengan spesifikasi sebagai berikut:

Menggunakan bahasa pemrograman Assembly sebagai pengolah

sinyal-sinyal masukan untuk mengendalikan putaran motor.

Menggunakan 2 mikrokontroler yang terdiri dari :

- Mikrokontroler utama

- Mikrokontroler sebagai fungsi rekam data

4

f. Driver motor yaitu IC L293D.

g. Motor listrik menggunakan motor DC 9V.

1.6. Metodologi Penelitian

Pada perancangan ini penulis menggunakan tahap-tahap metode penelitian

sebagai berikut :

a. Mempelajari sistem penerimaan dan pola radiasi antena dipole.

b. Merancang sistem pengolah radiasi sinyal radio menjadi sinyal-sinyal listrik.

c. Merancang sistem pengolah sinyal-sinyal listrik menjadi bit-bit digital (biner).

d. Merancang sistem kerja port-port mikrokonroler sebagai masukan dan keluaran.

e. Merancang sistem pemrograman mikrokontroler ATMEL keluarga MCS51.

f. Merancang sistem kendali/driver motor pada IC L293D.

g. Merancang semua komponen menjadi satu rangkaian.

h. Menguji rangkaian dengan hasil program yang dibuat.

i. Membahas dan menganalisa hasil rancangan yang dibuat.

j. Membuat kesimpulan dari hasil pembahasan dan analisis.

1.7. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir yang digunakan dalam penyusunan tugas

akhir adalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Pendahuluan berisi latar belakang masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,

batasan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan.

5

BAB II DASAR TEORI

Bab ini memberikan penjelasan tentang penerima FM secara umum, antena, IC

ADC0804 sebagai konverter Analog to Digital, mikrokontroller AT 89S51, dan driver

motor pada rotator.

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

Bab ini berisi perencanaan sistem beserta uraian singkat, perencanaan perangkat keras

dan perangkat lunak.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT

Bab ini membahas tentang pengujian dan analisa terhadap perangkat antena positioner

untuk pesawat penerima Radio FM.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi ringkasan hasil penelitian yang telah dilakukan dan usulan yang berupa

ide-ide untuk perbaikan atau pengembangan terhadap penelitian yang telah dilakukan.

6

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Penerima FM [2]

Pesawat penerima harus melaksanakan sejumlah fungsi yaitu:

1. Penerima harus dapat memilih sinyal radio FM dari frekuensi 88 MHz sampai

108 MHz dan menolak sinyal lain yang tidak diinginkan.

2. Penerima harus dapat menguatkan sinyal yang diterima tersebut agar dapat

digunakan pada proses selanjutnya.

3. Penerima harus dapat memisahkan sinyal informasi dari sinyal pembawa dan

menyampaikan kepada pemakai.

Gambar 2.1 menunjukkan diagram blok penerima FM secara umum.

Gambar 2.1. Diagram blok penerima FM

2.1.1. Pembagian kanal FM di Indonesia

Jumlah kanal yang digunakan pada alokasi frekuensi 87,5 MHz hingga 108 MHz

sebanyak 204 kanal sasiun radio. Di Yogyakarta, 204 kanal tersebut tidak dapat untuk

7

mendirikan stasiun radio sejumlah kanal yang ada. Hal tersebut dikarenakan jarak antar

kanal terlalu rapat yang dapat menyebabkan interferensi antar stasiun radio.

Karena itu, aturan dalam Keputusan Menteri Perhubungan No KM 15 Tahun 2003

mensyaratkan jarak minimal antar kanal dalam satu area pelayanan (yang umumnya se-

Kota atau se-Kabupaten) adalah 800 kHz. Kecuali pada kota besar semacam Jakarta,

Bandung, Surabaya, Semarang, Medan yang sudah telanjur mempunyai stasiun cukup

banyak. Jarak minimal untuk kota-kota itu adalah 400 kHz.

Pembagian kanal untuk tiap area layanan disesuaikan dengan faktor-faktor seperti:

kepadatan penduduk, perkembangan kawasan, dan lainnya. Sebab, apalah gunanya

menyediakan banyak kanal jika pendirian stasiun-stasiun baru di suatu area layanan tidak

menjanjikan.

2.2. Antena

Antena merupakan piranti pokok yang digunakan dalam sistem komunikasi.

Antena digunakan untuk memancarkan atau menerima tenaga elektromagnet. Antena

akan beroperasi efektif kalau dimensinya sama dengan panjang gelombang isyarat yang

hendak dipancarkan atau hendak diterima. [3]

Fungsi antena penerima adalah untuk mendeteksi radiasi sinyal yang dipancarkan

oleh stasiun pemancar radio FM. Sinyal yang diterima oleh antena akan diolah oleh

rangkaian radio FM untuk menentukan besar-kecilnya sinyal yang diperoleh antena

sepanjang putaran 360 derajat.

8

2.2.1. Sistem Koordinat Antena

Sifat-sifat keterarahan antena dapat dilukiskan dalam koordinat-koordinat bola,

seperti terlihat pada gambar 2.2. Antena dibayangkan berada ditengah-tengah bola, dan

setiap titik P pada permukaan bola dapat ditentukan posisinya terhadap antena oleh radius

(d) dan sudut θdan φ. Hal ini diperlihatkan dengan berpedoman pada koordinat siku x, y

dan z. Dalam gambar 2.2 diperlihakan juga bidang ekuatorial, yang sebenarnya adalah

bidang xy. Bidang ini sudah ditentukan, setiap bidang yang terletak tegak lurus padanya

dan melalui titik tengah bola dikenal sebagai bidang meridian.

Gambar 2.2. Koordinat-koordinat bola antena

2.2.2. Antena Dipole

Antena dipole (antenna ½ gelombang) merupakan antena yang mempunyai pola

radiasi ideal penerimaan membentuk dua slide lobe (seperti terlihat pada gambar 2.3).

Gambar 2.3. Pola Radiasi Antena Dipole

9

Pola pancaran pada gambar 2.3 merupakan pola radiasi sinyal ideal, yaitu bila

antena berada jauh diatas permukaan bumi (dalam ruang). Bumi memantulkan gelombang

elektromagnet, karena itu bumi berpengaruh kepada bentuk pola pancaran antena. [3]

Arah medan magnet elektrik dari gelombang elektromagnetik (polarisasi) dapat

divisualisasikan dalam bentuk elipse atau lonjong. Elipse secara vertikal dinamakan

polarisasi vertikal sedangkan elipse dalam pandang horisontal dinamakan polarisasi

horisontal. Untuk jenis antena dipole dapat diletakkan secara vertikal maupun horisointal

polarisasi.

Antena dipole dapat digunakan sebagai pemancar maupun penerima radiasi sinyal.

Panjangn pendeknya fisik antena akan mempengaruhi frekuensi yang digunakan.

2.2.3. Cepat Rambat dan Panjang Antena

Antena mempunyai konstanta dielektrika lebih besar dari pada ruang bebas, oleh

karena itu kecepatan rambat gelombang elektromagnet kurang dari 300.000 km per detik.

Besarnya konstanta dielektrika dipengaruhi oleh kapasitas liar sehingga akan

mempengaruhi penurunan kecepatan gelombang. Kapasitas ini ditimbulkan oleh saluran

yang menghubungkan antena dengan penerima, isolator penumpu antena dan obyek

logam yang berdekatan dengan antena. [3]

Perubahan kecepatan gelombang yang ditimbulkan oleh kapasias liar disebut efek

ujung (end effect), sebab membuat ujung-ujung antena menjauh dari panjang fisiknya.

Efek yang ditiadakan dengan membuat antena kira-kira 5% lebih pendek. Panjang fisik

(elemen) antena untuk keperluan frekuensinya (1/2λ) dapat menggunakan persamaan

berikut:

10

Panjang fisik ½λ= ×( ) meter (2.1)

Harga K ditemukan melalui kurva pada gambar 2.4. Grafik ini memperlihatkan

pengaruh panjang antena dipole, diameter dan faktor K terhadap resistansi antena yang

beresonansi. [4]

Gambar 2.4. Grafik pengaruh panjang antena dipole

Melalui kurva ini dapat diketahui resistansi antena yang beresonansi. Besarnya

resistansi tergantung pada perbandingan panjang terhadap diameter antena. Rumus yang

diperlukan untuk keadaan ini adalah

Panjang fisik ½λ= ( ) meter (2.2)

2.2.4. Implementasi Arah Penerimaan (Beamwidth)

Kelebaran arah penerimaan (Beamwidth) merupakan sudut penerimaan maximum

(satuan degree/derajat) dengan polarisasi vertikal atau horisontal. Gain penerimaan antena

semakin tinggi, kemampuan antena dalam memfokuskan gelombang elektromagnetis

akan semakin sempit sehingga dapat fokus ke objeknya. Pada antena dipole terdapat dua

11

sisi penerimaan terbesar yang difokuskan , titik terbesar penerimaan berada di dalam

kedua slide lobe.

2.3. Field Strength Meter (FSM)

FSM merupakan piranti yang digunakan untuk mendeteksi radiasi sinyal dan

mengubahnya menjadi sinyal listrik. FSM yang digunakan pada perancangan ini adalah

indikator rangkaian radio TA7303. Radio ini akan mengolah gelombang elekromagnet

yang masuk melalui antena menjadi sinyal listrik sesuai besar kecilnya sinyal yang

diterima. Semakin besar sinyal yang diterima maka tegangan indikator sinyal akan

semakin besar, demikian pula sebaliknya. FSM digunakan sebagai indikator sinyal yang

diperoleh antena untuk diolah menjadi bit-bit digital sesuai dengan level tegangan Analog

to Digital Convertion (ADC). Cara kerja dari rangkaian indikator pada radio TA7303

dapat dilihat pada gambar 2.5 berikut:

Gambar 2.5. Rangkaian IC TA 7303

Radiasi sinyal yang diolah oleh rangkaian tuner FM (osc) memberikan masukan

ke pin 1 IC TA 7303 yang diumpankan ke penguat komparator (IF AMP). Sinyal

keluaran komparator difilter untuk menghasilkan sinyal yang lebih baik. FM detektor

(FM DET) merupakan pendeteksi frekuensi yang menghasilkan sinyal termodulasi,

12

kemudian sinyal tersebut diumpankan ke amplitudo frekuensi untuk mendapatkan hasil

amplitudo ferkuensi yang siap didengarkan menggunakan speaker. Sedangkan untuk

sinyal indikator diperoleh dari rangkaian level detektor yang diperoleh dari komparator

pada penguat IF, sehingga level sinyal yang masuk ke rangkaian IF dapat dibedakan.

2.4. Konverter Analog ke Digital [5]

Analog to Digital Convertion (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk

mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal-sinyal digital. ADC digunakan untuk

mendeteksi suatu tegangan analog dengan ordo yang sangat kecil. Agar tegangan analog

ini mudah diproses oleh sistem selanjutnya maka harus diubah kesuatu keluaran biner.

Untuk menghasilkan keluaran biner ini diperlukan suatu konverter dalam hal ini ADC

akan mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital.

2.4.1. Analog to Digital (IC ADC 0804)

ADC 0804 merupakan IC CMOS pengubah analog ke digital delapan bit dengan

satu kanal masukan. IC ADC 0804 bekerja secara cermat dengan menambahkan sedikit

komponen sesuai dengan spesifikasi yang harus diberikan agar dapat mengkonversikan

secara cepat suatu masukan tegangan analog menjadi bit-bit digital. [6]

Untuk menentukan ADC yang digunakan dalam sistem akuisisi data, ada beberapa

hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan ADC ini yaitu tegangan maksimum yang

dapat dikonversikan oleh ADC dari rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi, pewaktu

eksternal ADC, tipe keluaran, rentang masukan analog maksimum, jumlah kanal

masukan, ketepatan dan kecepatan konversinya.

Pemilihan ADC umumnya ditentukan oleh metode yang digunakan untuk

konversi data, sedangkan rentang tegangan masukan analog maksimum adalah watak

13

untai ADC yang digunakan sehingga masukan analog yang akan dimasukkan ke ADC

tersebut terlebih dahulu harus disesuaikan dengan tegangan analog maksimal yang

diizinkan, resolusi ADC berkaitan dengan cacah bit dan rentang tegangan pada masukan

analog.

Dengan pertimbangan diatas penulis sengaja memilih ADC 0804 sebagai

konverter A/D. ADC ini adalah jenis successive approximation convertion atau

pendekatan bertingkat yang memiliki waktu konversi jauh lebih singkat dan tidak

tergantung pada nilai masukan analognya atau sinyal yang akan diubah. Dalam Gambar

2.6 memperlihatkan diagram blok ADC tersebut.

Gambar 2.6. Diagram Blok ADC

2.4.2. Prinsip kerja ADC

Secara singkat prinsip kerja dari konverter A/D adalah semua bit-bit diset

kemudian diuji, dan bilamana perlu sesuai dengan kondisi yang telah ditentukan. Dengan

rangkaian yang paling cepat, konversi akan diselesaikan sesudah 8 clock, dan keluaran

D/A merupakan nilai analog yang ekivalen dengan nilai register SAR.

14

Apabila konversi telah dilaksanakan, rangkaian kembali mengirim sinyal selesai

konversi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan menghasilkan data digital yang

ekivalen ke dalam register buffer. Dengan demikian, keluaran digital akan tetap

tersimpan sekalipun akan di mulai siklus konversi yang baru.

IC ADC 0804 mempunyai dua masukan analog, Vin (+) dan Vin (-), sehingga

dapat menerima masukan diferensial. Masukan analog sebenarnya (Vin) sama dengan

selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan kedua pin masukan yaitu:

Vin = Vin (+) – Vin (-) (2.3)

Kalau masukan analog berupa tegangan tunggal, tegangan ini harus dihubungkan

dengan Vin (+), sedangkan Vin (-) digroundkan. Untuk operasi normal, ADC 0804

menggunakan Vcc = +5 Volt sebagai tegangan referensi. Dalam hal ini jangkauan

masukan analog mulai dari 0 Volt sampai 5 Volt (skala penuh), karena IC ini adalah SAC

8-bit, resolusinya akan sama dengan :

= = = 19.6 (2.4)

(n menyatakan jumlah bit keluaran biner IC ADC)

IC ADC 0804 memiliki generator clock intenal yang harus diaktifkan dengan

menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK OUT dan CLK IN serta

sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground digital. Frekuensi clock yang

diperoleh di pin CLK OUT sama dengan :

= . (2.5)

15

Untuk sinyal clock dapat juga digunakan sinyal eksternal yang dihubungkan ke

pin CLK IN. ADC 0804 memilik 8 keluaran digital sehingga dapat langsung dihubungkan

dengan saluran data mikrokomputer. Masukan (chip select, aktif rendah) digunakan

untuk mengaktifkan ADC 0804. Jika berlogika tinggi, ADC 0804 tidak aktif (disable) dan

semua keluaran berada dalam keadaan impedansi tinggi.

Masukan (write atau start convertion) digunakan untuk memulai proses konversi.

Untuk itu harus diberi pulsa logika 0. Sedangkan keluaran (interrupt atau end of

convertion) menyatakan akhir konversi. Pada saat dimulai konversi, akan berubah ke

logika 1. Di akhir konversi akan kembali ke logika 0. Gambar 2.7 berikut adalah

konfigurasi pin ADC 0804:

Gambar 2.7. Konfigurasi pin ADC 0804

2.4.3. Deskripsi pena IC ADC 0804 [7]

1. Pena 1-3 (CS, RD, WR). Merupakan masukan kontrol digital dengan level tegangan

logika TTL. Pena CS dan RD jika tidak aktif maka keluaran digital akan berada

pada keadaan impedansi tinggi. Pena WR bila dibuat aktif bersamaan dengan CS

akan memulai konversi. Konversi akan reset bila WR dibuat tidak aktif. Konversi

dimulai setelah WR berubah menjadi aktif.

16

2. Pena 4 dan 19 (clock IN dan clock R). Merupakan pena masukan dari rangkaian

schmit trigger. Pena ini digunakan sebagai clock internal dengan menambah

rangkaian RC.

3. Pena 5 (INTR). Merupakan pena interupsi keluaran yang digunakan didalam sistem

mikroprosesor. Pena 5 menunjukkan bahwa konversi telah selesai. Pena 5 akan

mengeluarkan logika tinggi bila konversi dimulai dan mengeluarkan aktif rendah

bila konversi selesai.

4. Pena 6 dan 7 (Vin (+) dan Vin (-)). Merupakan pena interupsi untuk masukan

tegangan analog. Vin (+) dan Vin (-) adalah sinyal masukan differensial. Vin (-)

digunakan untuk masukan negatif jika Vin (+) dihubungkan dengan ground, dan

Vin (+) digunakan untuk masukan positif jika Vin (-) dihubungkan ground.

5. Pena 8 dan 10 (AGND dan DGND). Pena ini dihubungkan dengan ground.

6. Pena 9 (Vref/2). Merupakan pena masukan tegangan referensi yang digunakan

sebagai referensi untuk tegangan masukan dari pena 6 dan 7.

7. Pena 11 sampai 18 (bus data 8 bit) Merupakan jalur keluaran data digital 8 bit. Pena

11 merupakan data MSB dan pena 18 merupakan data LSB. 8. Pena 20 (V+) Pena

ini dihubungkan ke VCC (5volt).

2.4.4. Mode IC ADC 0804 [7]

Pada ADC 0804 ini, terdapat dua jenis mode dalam melakukan konversi, yaitu

mode free running dan mode control. Pada mode free running, ADC akan mengeluarkan

data hasil pembacaan input secara otomatis dan berkelanjutan (continue). Pada mode ini

pin INTR akan berlogika rendah setelah ADC selesai melakukan konversi, logika ini

17

dihubungkan kepada masukan WR untuk memerintahkan ADC memulai konversi

kembali. Prinsip yang kedua yaitu mode control, pada mode ini ADC baru akan memulai

konversi setelah diberi instruksi dari mikrokontroler. Instruksi ini dilakukan dengan

memberikan pulsa rendah kepada masukan WR sesaat + 1ms, kemudian membaca

keluaran data ADC setelah keluaran INTR berlogika rendah.

Untuk sistem pengontrolan level sinyal ini, instruksi akan diberikan oleh user

yang kemudian dimasukkan ke mikrokontroler dika ingin memulai pendeteksian sinyal

terbesar. Maka ADC yang dipakai menggunakan mode control, ADC akan memulai

konversi jika mikrokontroler memberikan instruksi. Untuk menerapkan control mode ini

maka pin WR harus dihubungkan dengan pin mikrokontroler. ADC 0804 yang penulis

gunakan ini memerlukan tegangan referensi sebesar 2,5 V agar dapat bekerja. Maka untuk

tegangan referensinya ini dihasilkan dari keluaran dioda referensi LM336. Adapun

rangkaian dari ADC 0804 ini dapat dilihat pada Gambar 2.8 berikut ini:

Gambar 2.8. Control mode ADC 0804

18

2.5. Pendeteksi Posisi Antena

Sensor yang digunakan pada pendeteksi posisi arah antena menggunakan photosensor

interuptor. Sensor ini terdiri atas sumber cahaya dan sensor cahaya. Komponen ini merupakan

gabungan rangkaian phototransistor dengan inframerah yang di-pack menjadi satu. Ilustrasi

komponen tersebut dapat dilihat pada gambar 2.9. berikut

Gambar 2.9. Ilustrasi photosensor interuptor

2.5.1. LED Inframerah [8]

LED inframerah merupakan komponenen yang prinsip kerjanya sama dengan

LED biasa. Cahaya inframerah tidak tampak seperti cahaya LED yang dapat

memancarkan sinar dan dapat dilihat oleh mata manusia. Rangkaian pemancar (LED

inframerah) dapat dilihat pada gambar 2.10.

Gambar 2.10. Rangkaian sumber cahaya

Persamaan matemasis untuk mencari nilai hambaan pada gambar rangkaian

2.9 adalah sebagai berikut:

= ( × ) + (2.6)

= (2.7)

19

Keterangan :

VF adalah tegangan dioda

IF adalah arus LED inframerah

RD adalah resistor

2.5.2. Fototransistor [8]

Fototransistor merupakan transduser optis karena komponen tersebut dapat

mengubah efek cahaya (sinar inframerah) menjadi sinyal lisrik. Fototransistor terbuat dari

bahan dasar silicon dan dapat menghantarkan listrik saat terkena cahaya inframerah. Pada

dasarnya fototransistor memiliki prinsip kerja sama dengan transistor, namun pada foto

transistor arus basis ( ) digantikan oleh cahaya LED inframerah. Fototransistor berfungsi

sebagai saklar yaitu jika ada arus basis maka fototransistor akan on demikian pula

sebaliknya. Rangkaian penerima dapat dilihat pada gambar 2.11.

Gambar 2.11. Rangkaian penerima fototransistor

Persamaan matemasis untuk mencari nilai hambatan pada rangkaian gambar

2.11 adalah sebagai berikut:

= (2.8)

20

2.6. Pengkondisi Sinyal

Rangkaian pengkondisi sinyal yang digunakan adalah rangkaian pembagi

tegangan yang digunakan untuk dapat menenyesuaikan level keluaran dari Field Strength

Meter (FSM) dengan level tegangan Analog to Digital Convertion (ADC). ADC akan

mengubah tegangan keluaran dari pengkondisi sinyal menjadi bit-bit digital, dapat dilihat

pada gambar 2.12.

Gambar 2.12. Rangkaian pembagi tegangan

Besarnya tegangan yang harus diumpankan untuk Vin (+) ADC pada rangkaian

pembagi tegangan dapat disesuaikan dengan persamaan sebagai berikut:

Vin = (( )) × ( ) (2.9)

2.7. Mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroller tipe Atmel AT89S51 termasuk kedalam keluarga MCS51

merupakan suatu mikrokomputer CMOS 8-bit dengan daya rendah, kemampuan tinggi,

memiliki 8K byte Flash Programable and Erasable Read Only Memory (PEROM).

Fasilitas yang terdapat dalam AT89S51 antara lain:

Sesuai dengan produk-produk MCS-51.

Terdapat memori flash yang terintegrasi dalam sistem.

21

Beroperasi pada frekuensi 0 sampai 24MHz.

Tiga tingkat kunci memori program.

Memiliki 256 x 8 bit RAM internal.

Terdapat 32 jalur masukan/keluaran terprogram.

Tiga pewaktu/pencacah 6-bit (untuk MCS 52) dan dua pewaktu/pencacah 16-

bit (untuk MCS 51).

Delapan sumber interupsi(untuk MCS 52) dan 6 untuk MCS 51.

Kanal serial terprogram.

Mode daya rendah dan mode daya mati.

2.7.1. Konfigurasi Mikrokontroller AT89S51

Konfigurasi dan deskripsi kaki-kaki mikrokomputer AT89x5x dapat dilihat pada

gambar 2.13. berikut:

Gambar 2.13. Konfigurasi pin AT 89S51

Penjelasan beberapa port mikrokontroler adalah sebagai berikut:

a. Port 0

22

Port 0 adalah port dua arah masukan/keluaran 8-bit saluran terbuka. Sebagai

port keluaran, tiap kaki dapat menerima masukan TTL. Ketika logika 1

dimasukkan ke kaki-kaki port 0, kaki-kaki dapat digunakan sebagai masukan

impedansi tinggi. Port 0 juga dapat diatur sebagai bus alamat/data saat mengakses

program dan data dari memori luar. Pada mode ini port 0 memiliki pull-up

internal. Port 0 juga menerima byte-byte kode saat pemprograman flash dan

mengeluarkan byte kode saat verifikasi.

b. Port 1

Port 1 adalah port dua arah masukan/keluaran 8-bit dengan pull-up internal.

Sebagai tambahan, P1.0 dan P1.1 dapat diatur sebagai pewaktu/ pencacah-2

eksternal masukan pencacah (P1.0/T2) dan pewaktu/pencacah-2 masukan pemicu

(P1.1/T2EX). Port 1 juga menerima byte-byte alamat saat pemrograman dan

verifikasi flash.

c. Port 2

Port 2 adalah port masukan/keluaran dua arah 8-bit dengan internal pull-up.

Port 2 juga menerima bit-bit alamat dan beberapa sinyal kendali saat

pemrograman dan verifikasi flash.

d. Port 3

Port 3 adalah port masukan/keluaran dua arah 8-bit dengan internal pull-up.

Port 3 juga menyediakan fasilitas berbagai fungsi khusus dari AT89C51. Port 2

juga menerima beberapa sinyal kendali saat pemrograman dan verifikasi flash.

Port ini juga mempunyai fungsi khusus seperti yang ditunjukkan pada tabel 2.1.

23

Tabel 2.1. Fungsi pin pada port 3

Pin –pin pada port 3 Fungsi PenggantiP3.0 RxD (Port input serial)P3.1 TxD (Port output serial)P3.2 INT0 (interrupt eksternal 0)P3.3 INT1 (Interrupt eksternal 1)P3.4 T0 (Input Eksternal timer 0)P3.5 T1 (Input Eksternal timer 1)P3.6 RD (Perintah read pada memori eksternal)

e. RST (reset)

Masukan tinggi pada kaki ini selama dua siklus instruksi mesin akan me-

reset perangkat.

f. ALE/ PROG

Address Latch Enable (ALE) adalah pulsa keluaran untuk mengunci bit

rendah dari alamat saat mengakses memori eksternal. Kaki ini juga digunakan

sebagai masukan pulsa ( PROG ) saat pemprograman flash. Pada operasi biasa,

ALE mengeluarkan rata-rata 1/6 kali frekuensi osilator dan digunakan sebagai

pewaktu atau denyut. Jika diinginkan, operasi ALE dapat di-disable dengan

menseting bit 0 dari SFR pada lokasi 8EH. Dengan bit yang diset, ALE aktif

hanya saat menjalankan perintah MOVX dan MOVC. Setting bit ALE-disable

tidak berpengaruh jika mikrokomputer pada mode eksekusi eksternal.

g. PSEN

Program Store Enable (PSEN) adalah strobe pembacaan program pada

memori eksternal. Ketika AT89C52 melakukan eksekusi program dari memori

eksternal, PSEN diaktifkan dua kali setiap siklus instruksi mesin, kecuali bahwa

dua aktifasi PSEN diabaikan setiap mengakses data memori eksternal.

24

h. EA.

EA (External Access Enable) harus dihubungkan ke GND supaya

memfungsikan perangkat untuk mengambil kode program dari lokasi memori

eksternal dimulai dari 0000H hingga FFFFH. Catatan, jika lock-bit diprogram, EA

akan dikunci secara internal pada saat reset. EA harus dihubungkan dengan Vcc

untuk eksekusi program internal. Kaki ini juga menerima tegangan yang

memungkinkan pemrograman 12 Volt saat memprogram flash bila pemrograman

12 Volt dipilih.

i. XTAL1

Masukan inverting (pembalikan) penguat osilator dan masukan untuk

operasi rangkaian denyut internal. XTAL2 Keluaran dari inverting (pembalikan)

penguat osilator.

2.7.2. Osilator Mikrokontroler

Ranglaian osilator adalah rangkaian pembangkit frekuensi untuk menentukan

besarnya waktu untuk tiap siklus pada mikrokontroler. Waktu yang dibutuhkan untuk tiap

siklus dapat dicari dengan persamaan :

= (2.10)

2.8. Penggerak Rotator

Penggerak motor yang digunakan dalam perancanngan antena otomatis

menggunakan IC L293D. IC driver ini akan menggerakan putaran motor searah putaran

jarum jam (CW), berlawanan parah putaran jarum jam (CCW) maupun berhenti sesuai

25

dengan perintah dari mikrokontroler. Fungsi dari pena yang terdapat pada IC ini dapat

dilihat dalam tabel 2.2. berikut :

Tabel 2.2. Fungsi pena IC L293D

Pena Keterangan Fungsi1 EN12 Saklar untuk IN1 dan IN29 EN34 Saklar untuk IN3 dan IN4

2,7 IN1 dan IN2 Perintah putar motor 110,15 IN3 dan IN4 Perintah putar motor 23,6 OUT1 dan OUT2 Masukan untuk motor 1

11,14 OUT3 dan OUT4 Masukan untuk motor 28 VM Suplay motor16 VCC Suplay IC

4,5,12,13 GND Ground

Motor akan berputar CW atau CCW jika EN aktif tinggi dan dengan memberikan

masukan input yang saling berkebalikan pada IN1 dan IN2 untuk motor 1 dan IN3 dan

IN4 untuk motor 2. EN21 akan mematikan fungsi motor 1 jika diberikan masukan aktif

rendah demikian juga pada EN34 akan mematikan motor 2. [9]

27

BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

3.1. Perancangan Perangkat Keras

Gambar 3.1 merupakan diagram blok pada perancangan perangkat keras secara

umum:

Gambar 3.1. Diagram blok perangkat keras secara umum

Penjelasan umum tentang diagram blok perangkat keras:

1. Antena yang digunakan dalam perancangan menggunakan antena dipole yang di

desain untuk dapat beroperasi pada frekuensi 88MHz-108MHz.

2. Rotator antena menggunakan penggerak utama motor dc 9Volt. Menggunakan

gear box untuk memperlambat kecepatan putaran antena yang digerakkan oleh

rotor motor.

3. Tuning frekuensi menggunakan tuner FM untuk memilih frekuensi radio yang

diinginkan.

4. Radio FM merupakan radio yang menggunakan IC utama LA1260 untuk

mengubah sinyal radio menjadi suara yang dapat didengar melalui speaker (SP).

28

5. FSM (field strength meter) merupakan indikator besarnya radiasi sinyal yang

diterima oleh penerima radio.

6. ADC (Analog to Digital convertion) merupakan rangkaian pengubah sinyal-sinyal

listrik menjadi bit-bit dalam kode biner.

7. Mikrokontroler pengolah data-data yang masuk untuk mengendalikan beban.

8. Driver motor merupakan pengendali putaran motor.

9. Indikator LED digunakan untuk menampilkan besarnya sinyal yang diterima

dalam bentuk bit biner.

Gambar 3.2. merupakan diagram blok masukan dan keluaran pada

mikrokontroler MCS 89S51 untuk perancangan antena otomatis.

Gambar 3.2. Diagram blok masukan dan keluaran pada mikrokontroler

Penjelasan tentang tombol start dan reset :

1. Tombol start digunakan untuk memulai proses dari perekaman sinyal hingga

penempatan posisi antena pada sinyal terbesar.

2. Tombol reset digunakan untuk megulangi proses dari awal (keadaan standby).

29

3.2. Pendeteksi Sinyal Radio

Rangkaian pendeteksi sinyal dalam perancangan ini berfungsi untuk mendeteksi

radiasi sinyal dari stasiun pemancar. Sensor pendeteksi sinyal radio yang digunakan yaitu

berupa antena dipole. Pencarian sinyal dilakukan untuk mendeteksi sinyal dari segala

arah, oleh karena itu setelah frekuensi ditentukan pendeteksi sinyal akan berputar sesuai

perintah user sepanjang 360 derajat (seperti terlihat pada gambar 3.3).

Gambar 3.3. Pencarian sinyal

3.2.1. Bentuk Dasar Antena Dipole

Panjang elemen yang digunakan untuk antena dipole kira-kira 1/2 panjang

gelombang. Agar dapat beroperasi pada frekuensi 88Mhz-108Mhz, maka panjang elemen

antena dirancang untuk beroperasi pada frekuensi 98Mhz. Dengan menggunakan

persamaan 2.2. maka dapat diperoleh panjang elemen dipole antena adalah:

Panjang fisik ½λ= = 1.45 meter

Panjang ½λ merupakan panjang elemen antena dari ujung ke ujung. Panjang

elemen1 sama dengan panjang elemen 2, sehingga dapat ditentukan panjang tiap elemen

adalah 72.5cm. Untuk konstruksi antena dipole dapat dilihat pada gambar 3.4. berikut:

30

Gambar 3.4. Konsruksi antena dipole

3.3. Field Strength Meter (FSM)

FSM yang digunakan pada perancangan ini menggunakan indikator rangkaian

radio yang menggunakan IC TA7303. Radio ini akan mengolah gelombang

elektromagnet yang masuk melalui antena menjadi sinyal listrik sesuai besar kecilnya

sinyal yang diterima. Semakin besar sinyal yang diterima maka tegangan indikator sinyal

akan semakin besar, demikian pula sebaliknya. Tegangan terkecil yang dihasilkan pada

strength meter adalah 0.3Volt dan tegangan terbesar adalah 3 Volt. Tabel 3.1 merupakan

penjelasan penggunaan pena-pena pada IC TA 7303 untuk perancangan FSM.

Tabel 3.1. Penggunaan pena pada IC TA 7303 (data sheet)

Nama pena Keteranganpena 1 IF inputpena 2 NFpena 3 Strength Meterpena 4 Mutingpena 5 Groundpena 6 Discriminator Coilpena 7 Discriminator Coilpena 8 Audio Outputpena 9 Positive Supply Voltage

Indikator sinyal dapat diambil pada pena 3 yang merupakan keluaran tegangan

yang dihasilkan dari sinyal yang diterima. Pena ini akan dihubungkan pada rangkaian

selanjutnya (ADC).

31

3.4. Pendeteksi Posisi Antena

Pendeteksi posisi antena berfungsi sebagai pendeteksi dimana posisi arah antena

berada. Sudut antena terhitung dari posisi start yang merupakan sudut 0 derajat. Tanda

lubang diletakkan pada piringan yang menempel dengan rotor motor dan didesain ketika

lubang terdeteksi, akan menandakan terjadinya putaran 1 derajat.

Untuk mendeteksi masuk dan tidaknya cahaya inframerah ke fototransistor maka

diberikan lubang (pembeda) pada piringan yang berputar. Fototransistor akan menerima

cahaya inframerah jika piringan hitam tidak menghalangi (berada pada posisi pembeda).

Terdeteksinya pembeda (lubang) pada piringan hitam menandakan terjadinya satu putaran

(gambar 2.9).

Gambar 3.5. Keadaan sensor terhadap piringan

3.4.1. Rangkaian Sumber Cahaya

Rangkaian sumber cahaya dapat dilihat pada gambar 2.9. Keluaran LED

inframerah berupa bias cahaya dengan intensitas tertentu dan dianggap sebagai sumber

arus bagi kaki fototransistor. Pembatas arus ( ) pada inframerah, perlu diketahui arus

bias maju dan tegangan bias maju pada inframerah. Dari datasheet diperoleh bahwa

inframerah memiliki batas arus bias maju maksimum =100mA dan tegangan bias maju

maksimum =1.6V. Pada perancangnan ini ditetapkan arus yang mengalir pada LED

inframerah sebesar =20mA dengan tegangan catu yang digunakan adalah 5V, sehingga

dapat diperoleh nilai resistor dari persamaan matematis 2.7 adalah :

32

= 5 −1,60,02 = 170Agar resistor dapat diperoleh di pasaran maka diambil nilai Rd yang mendekati

yaitu Rd =180Ω.

3.4.2. Rangkaian Penerima

Bagian penerima cahaya (fototransistor) bersikap sebagai saklar, sehingga

fototransistor dibuat saturasi dengan membuat kaki kolektor dan emiter ( ) = 0.4V, Ic

sat = 0.1 sesuai data sheet. Keadaan tersebut dapat dicapai dengan memberi hambatan

pada kaki emiter ( ). Dengan tegangan Vcc = 5V, maka dapat dicari nilai hambatan Re

menurut persamaan matematis 2.8 adalah:

= 5−0,40,0001 ≅46Agar resistor dapat diperoleh di pasaran maka diambil nilai = 47kΩ

3.4.3. Rangkaian Photosensor Interuptor

Dari hasil penggabungan rangkaian pemancar dan penerima sensor maka

diperoleh rangkaian photosensor seperti gambar 3.6. Jika fototransistor mendapat bias

cahaya inframerah akan terjadi saturasi sehingga Vo ≈Vcc. Dan ketika fototransistor

tidak mendapat bias cahaya inframerah tegangan Vo 0V.

Gambar 3.6. Rangkaian Photosensor Interuptor

33

3.4.4. Gear Rotator

Untuk memperoleh sudut antena, dibutuhkan kepresisian sudut pada saat sensor

terdeteksi maka peletakan pembeda harus disesuaikan dengan gear yang digunakan pada

rotator. Semakin banyak gear yang dipasang maka sudut akan semakin presisi. Gear

yang digunakan 1 gear motor (pada rotor motor), 6 gear 30:10 dan1 gear antena (40

gigi). Perbandingan satu gear yang digunakan pada perancangan adalah 10 : 30 yang

berarti setiap tiga putaran rotor motor akan memutar gear selanjutnya sebanyak satu

putaran, dan seterusnya hingga putaran gear pada antena. Perancangan susunan gear

tersebut dapat dilihat pada gambar 3.7 berikut:

Gambar 3.7. Susunan gear rotator

Untuk memutar satu kali gear 1 dibutuhkan tiga kali putaran rotor motor. Dan

untuk memutar satu kali gear 2 dibutuhkan tiga kali putaran gear 1 atau sembilan kali

putaran rotor motor. Demikian seterusnya hingga satu putaran gear 6. Sedangkan untuk

memutar satu putaran gear antena dibutuhkan 4 putaran gear 6. Sehingga untuk memutar

satu kali putaran gear antena menggunakan persamaan sebagai berikut:

1 putaran antena = 3( : ) × 4(satu 40: 10)1 putaran antena = 3 × 4 = 2916

34

Dengan menggunakan enam gear 30:10 dan satu gear 40:10 diperoleh 2916 kali

putaran rotor motor yang dibutuhkan untuk memutar antena sepanjang 360 derajat,

sehingga untuk menggerakkan 1 derajat sudut antena yaitu = 8.1 putaran. Sehingga

untuk sudut 360 derajat sensor posisinya adalah 101101100100 .


Pengkondisi sinyal menggunakan rangkaian IC ADC 0804 yang mengubah sinyal

analog yang dihasilkan oleh FSM menjadi 8bit digital. Untuk rangkaian pembagi

tegangan disesuaikan dengan tegangan FSM saat masukan terendah 0Volt dan saat

tertinggi 5Volt seperti yang terlihat pada tabel 3.2 berikut:

Tabel 3.2. Hubungan antara masukan dan keluaran ADC

Masukan ADC Bit ADC Keterangan0 Volt 000000000 Kondisi minimum

2.5 Volt 01111111 Kondisi tengah5 Volt 11111111 Kondisi maksimum

Karena tegangan maksimum keluaran FSM 3 Volt, untuk mengantisipasi

terjadinya kesalahan maka tegangan masukan ADC diturunkan 0.1 Volt. Sehingga

masukan ADC diturunkan menjadi 2.9Volt. Dibutuhkan pembagi tegangan untuk

menyesuaikan masukan ADC. Dari persamaan (2.9), dengan menggunakan R1=200K

untuk tegangan keluaran saat maksimum FSM 3Volt dan tegangan masukan dari ADC

2.9Volt maka besar nilai R2 :

2.9Volt = ( ) × 3 ( )R2 = 100Ω

35

Maka rangkaiannya dapat dibuat sebagai berikut:

Gambar 3.8. Rangkaian pembagi tegangan

3.6. Pergerakan Antena

Ketika ada masukan dari user yang mengindikasikan program dijalankan, maka

antena melakukan inisialisasi bergerak pada posisi start. Pada posisi start, saklar akan

tersentuh dan memberikan masukan pada mikrokontroler untuk memberikan perintah

penggerak untuk memutar antena. Antena berputar sepanjang 360 derajat untuk

melakukan perekaman sinyal terbesar. Setelah pada posisi terakhir (sudut 360 derajat),

maka antena akan melakukan maneuver untuk pengarahan pada posisi sinyal terbesar

hasil rekaman. Hal tersebut seperti yang terlihat pada gambar 3.9. berikut:

a. Posisi 1 dan posisi 2 b. Posisi 3 dan 4

Gambar 3.9. Posisi antena

36

3.6.1. Perekaman dan Pengarahan Antena pada Sinyal Terbesar

Perekaman sinyal terbesar dilakukan dengan memutar antena dan

membandingkan hasil sinyal sekarang dengan sinyal sebelumnya pada saat perekaman

sinyal-sinyal sepanjang 360 derajat. FSM digunakan sebagai indikator perbandingan

sinyal-sinyal yang diperoleh. Perbandingan dalam perekaman dilakukan oleh

mikrokonroler AT89S51 untuk menentukan sinyal terbesarnya. Pengarahan antena akan

dilakukan jika proses perekaman selesai. Dan antena akan memposisikan pada sinyal

terbesar hasil perekaman.

3.7. Penggerak Motor Rotator

Penggerak / driver motor yang digunakan pada rotator menggunakan IC L293D.

Dalam IC L293D terdapat dua driver (dua kendali motor), tetapi dalam perancangan

antena otomatis hanya satu kendali yang digunakan. Cara kerja IC driver tersebut dapat

dilihat pada gambar 3.10 berikut:

Gambar 3.10. Rangkaian IC L293D

37

Dalam tabel 3.3 dapat dilihat penggunaan pena IC L293D pada pengendalian

putaran motor DC :

Tabel 3.3. Penggunaan pena IC L293D

No Nama pena Keterangan1 Pena 1,2,7 Masukan dari mikrokontroler2 Pena 3,6 Motor rotator3 Pena 8 Tegangan 9 Volt4 Pena 16 + 5 Volt5 Pena 4,5,12,13 Ground

Kecepatan putaran motor dapat diubah melalui mikrokonroler dengan mengatur

PWM.

3.8. Mikrokontroler AT 89S51

Mikrokontroler AT 89S51 digunakan sebagai pengambil data dari user dan

mengolah data sementara. Terdapat dua IC mikrokontoler yang digunakan yaitu IC utama

dan IC rekam. Data yang diperoleh ditampilkan dalam indikator LED. Pada tabel 3.4 dan

tabel 3.5 dapat dilihat penggunaan port-port mikrokontroler pada perancangan

pengarahan antena otomatis.

Tabel 3.4. Penggunaan port-port mikrokontroler utama

No Nama Port Keterangan1 Port 3.0 – port 3.7 Masukan dari hasil perekaman2 Port 1.0 – port 1.7 Keluaran indikator (sudut)3 Port 0.0 – port 0.4 Keluaran indikator (sudut lanjutan)4 Port 2.0 Masukan start5 Port 2.1 Masukan sensor sudut6 Port 2.2 Masukan start dan stop perekaman7 Port 2.4 Keluaran untuk memicu perekaman8 Port 2.6 - Port 2.7 Keluaran untuk masukan penggerak

38

Tabel 3.5. Penggunaan port-port mikrokontroler rekam

No Nama Port Keterangan1 Port 3.0 – port 3.7 Masukan dari keluaran ADC2 Port 2.0 – port 2.7 Keluaran indikator rekaman3 Port 0.0 – port 0.4 Keluaran indikator ADC4 Port 1.7 Masukan untuk memicu perekaman

3.8.1. Oscilator Mikrokontroler AT89S51

Rangkaian osilator menggunakan crystal quartz dengan frekuensi 11.0592 MHz

dan kapasitor keramik C1= C2 = 30pF (datasheet AT 89S51, oscillator characteristic).

Gambar 3.11 memperlihatkan rangkaian osilator mikrokontroler AT89S51.

Gambar 3.11. Rangkaian osilator mikrokontroler AT89S51

Dengan menggunakan persamaan (2.10), besarnya clock untuk tiap cycle pada instruksi

mikrokontroler AT 89S51 adalah:

= = . = 1.1 μS

3.8.2. Rangkaian Reset

Rangkaian reset dalam perancangan antena otomatis pada mikrokontroler

digunakan sebagai start keseluruhan program. Rangkaian akan bekerja jika tombol reset

ditekan. Pada perancangan ini waktu reset 100mS dengan menggunakan nilai kapasitor

C = 10 uF maka nilai resistansi dapat dihitung sebagai berikut :

39

100ms = 10μF × R

= ×× = 10Sehingga rangkaiannya menjadi :

Gambar 3.12. Rangkaian reset

3.8.3. Pensaklaran (Swiching) oleh Mikrokontroler

Untuk mengendalikan putaran motor diperlukan 3 port mikrokontroler yang

digunakan sebagai perintah pengendalian motor pada IC driver L293D. Terdapat 3

keadaaan yaitu kondisi berhenti, kondisi berputar searah jarum jam (CW) dan kondisi

berputar berlawanan arah jarum jam. Hubungan kondisi dengan masukan yang harus

diberikan untuk driver motor pada gambar 3.13 dapat dilihat pada tabel 3.5.

Gambar 3.13. Rangkaian IC L293D dengan pergerakan motor

40

Tabel 3.6. Hubungan kondisi masukan IC L293D

Keterangan:

H = High (tinggi)

L = Low (rendah)

X = don’t care (tidak dipedulikan)

EN 1A 2A KONDISIH L H CWH H L CCWH L L STOPH H H STOPL X X STOP

41

3.9. Diagram Alir

3.9.1. Diagram Alir Utama

Gambar 3.14. Diagram alir sistem utama

Proses dimulai jika tombol start ditekan pada saat kondisi rangkaian standby.

Perekaman dimulai jika sensor 0 derajat terdeteksi. Perkaman akan berhenti jika sensor

mendeteksi sudut 360 derajat. Antena akan melakukan maneuver untuk kembali pada

posisi sinyal terbesar hasil perekaman. Gerakan antena akan berhenti jika sensor berada

pada sudut saat sinyal terbesar terdeteksi.

42

3.9.2. Diagram Alir Perekaman Sudut saat Sinyal Terbesar

Gambar 3.15. Diagram alir perekaman sudut saat sinyal terbesar

Perekaman dilakukan hanya untuk membandingkan data sekarang dengan data

sebelumnya dalam pergerakan antena tiap sudut. Jika data sekarang lebih besar atau sama

dengan data sebelumnya maka data yang disimpan adalah data sekarang. Jika data

sekarang lebih kecil dibandingkan data sebelumnya maka tidak ada perubahan pada data

sebelumnya. Data yang digunakan merupakan data bilangan biner.

43

3.9.3. Diagram Alir Pengarahan Antena pada Posisi Sudut Sinyal Terbesar

Gambar 3.16. Diagram alir pengarah antena pada posisi sudut sinyal terbesar

Data yang diperoleh dari hasil perekaman merupakan data saat sudut antena pada

sinyal terbesar. Rotator (motor) akan berputar arah antena dan berhenti sampai

memperoleh sudut hasil perekaman.

44

BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Model Antena Otomatis pada Penerima Radio FM

Model pengendali antena otomatis terdiri dari dua bagian yaitu bagian rangkaian

elektronis dan bagian antena. Bagian rangkaian elektronis terdiri dari penerima radio FM,

FSM, mikrokontroler dan driver rotator antena. Bagian antena terdiri dari dipole antena

yang dipasang pada rotator antena, motor dc dan sensor posisi. Gambar 4.1

memperlihatkan bentuk fisik dari alat yang telah dirancang.

Gambar 4.1. Bentuk fisik alat berupa rangkaian dan antena

4.1.1. Rangkaian Radio dan Driver Rotator

Rangkaian penerima radio FM dilengkapi dengan frekuensi counter, sinyal VU

dan lampu indikator suara (lampu disko). Frekuensi counter menunjukkan letak frekuensi

radio berada yang ditunjukkan dengan 5 buah seven-segmen. Indikator VU memberikan

informasi persentase sinyal yang diterima penerima radio FM. Lampu indikator suara

mengindikasikan besar kecilnya suara yang diterima. Tombol start merupakan sensor

45

sentuh yang terdiri dari LED inframerah, fototransistor dan LED yang digunakan untuk

memulai proses. Model rangkaian penerima radio FM diperlihatkan pada gambar 4.2.

Gambar 4.2. Bentuk fisik penerima radio FM dilihat dari depan

Pusat kendali rotator antena dikemas dalam satu kotak yang berisi FSM, ADC,

mikrokontroler dan driver motor. Informasi kendali ini menggunakan indikator LED yang

mempresentasikan bilangan biner. Indikator ini terdiri dari indikator besarnya sinyal,

indikator saat perekaman sinyal dan indikator posisi antena. Indikator LED pada kendali

ini diperlihatkan pada gambar 4.2. Rangkaian elektronis pusat kendali rotator antena

terlihat pada gambar 4.3 berikut:

Gambar 4.3. Bentuk fisik kotak pengendali rotator antena

46

4.1.2. Rotator Antena dan Antena Dipole

Antena digerakkan oleh sebuah motor DC yang dirangkai oleh 7 gear yang di

kemas dalam suatu rotator. Sensor posisi diletakkan pada rotor motor DC yang

mendeteksi setiap putaran rotor. Rotator juga dilengkapi sensor untuk mendeteksi sudut 0

derajat dan 360 derajat dengan menggunakan inframerah dan fototransistor. Model

rotator antena dapat dilihat pada gambar 4.4 berikut:

Gambar 4.4. Bentuk fisik rotator antena

Antena dipole diletakkan di atas rotator antena. Model pemasangan antena dapat

dilihat pada gambar 4.5 berikut:

Gambar 4.5. Bentuk fisik antena

4.2. Hasil Pengujian Penerima Radio FM

Pengujian dan pengambilan data telah dilakukan di Kampus III Paingan

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Pengambilan data dilakukan di dua posisi

47

berbeda yaitu di ruangan lantai empat dekat antena pemancar radio Masdha FM dan di

gedung pusat (hall).

4.2.1. Pengambilan Data di Lantai Empat

Sudut 0 derajat atau 360 derajat diposisikan pada arah selatan penjuru mata angin.

Pengambilan data dari rangkaian hardware merupakan data bilangan biner dari urutan

nyala LED. Untuk data sinyal, LED menyala mempresentasikan bilangan 1 dan LED

mati mempersentasikan bilangan 0. Untuk data sudut, LED menyala = 0 dan LED mati

= 1. Tabel 4.1 memperlihatkan data besarnya sinyal dan sudut antena yang diambil di

ruangan dekat antena pemancar radio Masdha FM.

Tabel 4.1. Pengamatan hasil sinyal dan sudut di dekat antena pemancar Masdha FM

No Frekuensi(MHz) Radio

Sinyalterbesar(biner)

Sudut saat terdeteksi sinyalterbesar Sinyal antena

Omnidirectional(biner)Busur

(derajat)Bit ADC(biner)

1 87.6 V Station 01010001 310 0100111100001 001010002 87.9 Dangdut TPI 01001010 13 0000001101101 010010003 88.3 Q Radio 01100110 1 0000000000001 011001104 88.7 I Radio 01001101 272 0100010110000 001111115 89.1 Fantasy 01001111 213 0011011010000 010010006 90.3 Sasando 01000001 21 000010101110 001101107 91.1 RRI Pro1 01011101 329 0101010010111 010000108 91.9 Amega 01000101 289 0100101001001 001010019 92.3 MQ 01001011 267 0100010001000 0100010110 92.7 MBS 00110100 153 0010011100001 0010000111 95.0 Masdha 01100110 1 0000000000001 0110011012 97.0 Trijaya 01000000 274 0100011000001 0011101013 99.4 Retjo Buntung 00110110 291 0100101011100 0011001014 102.5 RRI Pro 2 01000110 184 0010111011111 0100000115 102.9 RRI Pro 3 00110010 90 0001011011011 0010101016 105.3 Rakosa FeMale 01010111 42 0000101011010 01010110

48

Dari tabel 4.1 data biner dikonversikan menjadi bilangan desimal dapat dilihat

pada tabel 4.2 berikut:

Tabel 4.2. Konversi bilangan biner ke bilangan desimal data tabel 4.1

No Frekuensi(MHz) Radio

Sinyalterbesar(biner)


omnidirectional(biner)Busur

(derajat)Bit ADC(biner)

1 87.6 V Station 41 310 2529 402 87.9 Dangdut TPI 74 13 109 723 88.3 Q Radio 102 1 1 1024 88.7 I Radio 77 272 2224 635 89.1 Fantasy 79 213 1744 726 90.3 Sasando 65 21 174 547 91.1 RRI Pro1 93 329 2711 668 91.9 Amega 69 289 2377 419 92.3 MQ 75 267 2184 6910 92.7 MBS 52 153 1249 3311 95.0 Masdha 102 1 1 10212 97.0 Trijaya 64 274 2241 5813 99.4 Retjo Buntung 54 291 2396 5014 102.5 RRI Pro 2 70 184 1503 6515 102.9 RRI Pro 3 50 90 731 4216 105.3 Rakosa FeMale 87 42 346 86

Dari tabel 4.2 dapat diketahui sinyal terbesar yang diterima oleh antena dipole

dan sudut antena saat sinyal terbesar terdeteksi. Besarnya sinyal juga dapat dibandingkan

jika menggunakan antena omnidirectional. Perbandingan sinyal terbesar dengan

menggunakan antena dipole dengan sinyal menggunakan antena omnidirectional terlihat


Tabel 4.3. Perbandingan sinyal terbesar dipole dengan sinyal omnidirectional

Sinyal Jumlah PersentaseTerbesar dipole > Omnidirectional 14 88%Terbesar dipole = Omnidirectional 2 12%Terbesar dipole < Omnidirectional 0 0%

49

Dari hasil perbandingan pada tabel 4.3, penggunaan antena omnidirectional

mempunyai perbedaan yang cukup signifikan jika dibandingkan dengan menggunakan

antena dipole. Sinyal maksimal yang diterima dengan antena dipole lebih bagus

dibandingkan sinyal yang diterima menggunakan antena omnidirectional.

Posisi antena pada saat terdeteksi sinyal terbesar diindikasikan oleh sudut busur

radian dan banyaknya putaran rotor dengan 12 bit biner. Dari hasil perhitungan

perancangan diperoleh sudut maksimum 360 derajat yaitu 101101100100b atau 2916

desimal (2916 putaran rotor motor). Untuk setiap 1 derajat sudut antena, rotor motor

berputar sebanyak 8.1 putaran sehingga untuk menentukan sudut dalam satuan derajat

yaitu dengan membagi banyaknya putaran rotor dengan 8.1. Cara lain dengan membagi

banyaknya putaran rotor motor dengan 2916 kemudian dikalikan dengan 360 derajat.

Maka diperoleh sudut dalam derajat radian pada tabel 4.4 berikut:

Tabel 4.4. Posisi sudut antena saat sinyal terbesar terdeteksi

No Frekuensi Nama radioSudut saat terdeteksi sinyal terbesar

Banyaknya putaranrotor motor

Sudut antena(derajat)

1 87.6 V Station 2529 312.232 87.9 Dangdut TPI 109 13.463 88.3 Q Radio 1 0.124 88.7 I Radio 2224 274.575 89.1 Fantasy 1744 215.316 90.3 Sasando 174 21.487 91.1 RRI Pro1 2711 334.698 91.9 Amega 2377 293.469 92.3 MQ 2184 269.6310 92.7 MBS 1249 154.1911 95.0 Masdha 1 0.1212 97.0 Trijaya 2241 276.6613 99.4 Retjo Buntung 2396 295.8114 102.5 RRI Pro 2 1503 185.5615 102.9 RRI Pro 3 731 90.2516 105.3 Rakosa FeMale 346 42.72

50

Hasil perhitungan banyaknya putaran rotor motor yang dikonversikan menjadi

derajat radian dapat dilihat pada tabel 4.4. Besarnya sudut yang diperoleh dari konversi

banyaknya putaran rotor motor dapat dibandingkan dengan besarnya sudut yang

diperoleh menggunakan sudut busur antena terlihat pada tabel 4.5. Dari hasil

perbandingan maka dapat ditentukan juga persentase kesalahan dengan persamaan

berikut:

ℎ (%) = − × 100%Tabel 4.5. Perbandingan sudut antena saat sinyal terbesar terdeteksi

No Frekuensi Nama radioSudut saat terdeteksi sinyal terbesar Persentase

kesalahansudut (%)

Sudut busurantena (derajat)

Sudut rotor antena(derajat)

1 87.6 V Station 310 312.23 0.722 87.9 Dangdut TPI 13 13.46 3.543 88.3 Q Radio 1 0.12 0.884 88.7 I Radio 272 274.57 0.955 89.1 Fantasy 213 215.31 1.096 90.3 Sasando 21 21.48 0.477 91.1 RRI Pro1 329 334.69 1.738 91.9 Amega 289 293.46 1.549 92.3 MQ 267 269.63 0.9910 92.7 MBS 153 154.19 0.7811 95.0 Masdha 1 0.12 0.8812 97.0 Trijaya 274 276.66 0.9713 99.4 Retjo Buntung 291 295.81 1.6514 102.5 RRI Pro 2 184 185.56 0.8515 102.9 RRI Pro 3 90 90.25 0.2816 105.3 Rakosa FeMale 42 42.72 1.71

Hasil perbandingan besarnya sudut yang diperoleh dari hasil putaran rotor motor

dengan sudut busur antena pada tabel 4.5 mempunyai persentase kesalahan kurang dari

3.55%.

51

Hasil sudut dalam derajat merupakan sudut seharusnya stasiun pemancar berada.

Dengan sudut 0 derajat pada posisi selatan arah mata angin. Sebagai contoh stasiun radio

Sasando FM dengan frekuensi 90.3 MHz dapat dilihat ilustrasinya pada gambar 4.6

berikut:

Gambar 4.6. Bentuk ilustrasi posisi antena

Antena dipole mempunyai pola radiasi membentuk dua slide lobe yang saling

berkebalikan, sehingga terdapat dua kemungkinan sudut yang terjadi. Jika sudutnya 21

derajat ada kemungkinan antena memposisikan diri pada sudut 21 + 180 = 201 .

Arah antena berada pada arah Barat Daya dan Timur Laut arah mata angin, sedangkan

posisi kampus III Paingan berada pada arah Timur Laut dari stasiun pemancar Sasando

FM. Dapat dipastikan bahwa antena sudah mengarah pada arah yang benar.

Pada perekaman sinyal, jika ditemui sinyal yang sama maka sinyal yang pertama

yang dianggap sebagai sinyal terbesar. Sudut yang terdeteksi pada stasiun radio Masdha

adalah 0.12 radian, hal tersebut dikarenakan saat perekaman tidak terjadi perubahan

sinyal, sehingga yang digunakan sebagai sudut adalah saat putaran rotor yang pertama.

Pada pengambilan data yang dilakukan di ruang lantai empat dekat antena

pemancar Masdha, hanya beberapa stasiun radio yang terdeteksi. Hal tersebut

dikarenakan adanya interferensi dengan radio Masdha. Interferensi terutama terjadi pada

ferkuensi 95.5 MHz hingga 108 MHz.

52

4.2.2. Pengambilan Data di Hall Gedung Utama

Percobaan kedua pengambilan data dilakukan di hall lantai satu gedung utama

Kampus III Paingan USD. Tabel 4.6 memperlihatkan hasil pengambilan data di hall.

Tabel 4.6. Pengamatan hasil sinyal dan sudut di hall kampus III Paingan

NoFrekuensi

(MHz) RadioSinyal

terbesar(biner)


Omnidirectional(biner)Busur

derajatBit rotor ADC

(biner)1 87.6 V Station 00110110 122 0001111010100 001010102 87.9 Dangdut TPI 00111000 352 0101100011111 Tidak terdeteksi3 88.3 Q Radio 01001010 71 0001000111011 001010014 88.7 I Radio 00101110 264 0100001001100 001110015 89.1 Fantasy 01000000 31 0000100000001 Tidak terdeteksi6 90.3 Sasando 01000000 214 0011101000111 001100107 91.1 RRI Pro1 01001011 316 0100111110010 000111018 91.9 Amega 00110110 94 0001011110001 001110019 92.3 MQ 00110111 82 0001010010100 0010100010 92.7 MBS 00111011 341 0101011000000 0011011111 93.8 Pratama 00111000 136 0010001010110 Tidak terdeteksi12 95.0 Masdha 01100101 86 0001010110001 0011110013 95.8 Prambors 00111100 287 0100100001000 Tidak terdeteksi14 96.2 Ista 00110100 178 0010110010110 Tidak terdeteksi15 97.0 Trijaya 01001101 95 0001011111001 Tidak terdeteksi16 97.4 Sonora 00100100 229 0011101010111 Tidak terdeteksi17 98.6 GCD 00110111 71 0001001010100 Tidak terdeteksi18 99.0 Vedac 00111100 160 0010100101001 Tidak terdeteksi19 99.4 Retjo Buntung 00111001 112 0001110010001 Tidak terdeteksi20 99.9 Radio Anak 00111011 39 0000101000101 Tidak terdeteksi21 101.3 Star 00111011 38 0000100111111 Tidak terdeteksi22 101.7 Swaragama 00101111 125 0010000001000 Tidak terdeteksi23 102.1 Eltira 00110111 312 0100111011111 Tidak terdeteksi24 102.5 RRI Pro 2 01001101 98 0001100011110 0010100125 102.9 RRI Pro 3 00111001 30 0000011110111 0011101026 104.5 Unisi 00111010 149 0010011000000 Tidak terdeteksi27 105.3 Rakosa FeMale 01000110 73 0001001001000 Tidak terdeteksi28 105.7 Petra 00110001 82 0001010010100 Tidak terdeteksi29 106.9 Uty 00111001 68 0001000101001 Tidak terdeteksi30 107.2 Suara Indrakila 00111011 243 0011110100000 Tidak terdeteksi

53

Dari tabel 4.6 data biner dikonversikan menjadi bilangan desimal dapat dilihat


Tabel 4.7. Konversi bilangan biner ke bilangan desimal data tabel 4.6

No Frekuensi(MHz)

Radio Sinyalterbesar


OmnidirectionalBusur(derajat)

Putaranrotor ADC

Rotor(derajat)

1 87.6 V Station 54 122 980 120.99 422 87.9 Dangdut TPI 56 352 2847 351.48 Tidak terdeteksi3 88.3 Q Radio 74 71 571 70.49 414 88.7 I Radio 46 264 2124 262.22 575 89.1 Fantasy 64 31 257 31.73 Tidak terdeteksi6 90.3 Sasando 64 214 1863 230.0 507 91.1 RRI Pro1 75 316 2546 314.32 298 91.9 Amega 54 94 753 92.96 579 92.3 MQ 55 82 660 81.48 4010 92.7 MBS 59 341 2752 339.75 5511 93.8 Pratama 56 136 1110 137.04 Tidak terdeteksi12 95.0 Masdha 101 86 689 85.06 6013 95.8 Prambors 60 287 2312 285.43 Tidak terdeteksi14 96.2 Ista 52 178 1430 176.54 Tidak terdeteksi15 97.0 Trijaya 77 95 761 93.95 Tidak terdeteksi16 97.4 Sonora 36 229 1879 231.98 Tidak terdeteksi17 98.6 GCD 55 71 596 73.58 Tidak terdeteksi18 99.0 Vedac 60 160 1321 163.09 Tidak terdeteksi19 99.4 Retjo Buntung 57 112 913 112.72 Tidak terdeteksi20 99.9 Radio Anak 59 39 325 40.12 Tidak terdeteksi21 101.3 Star 59 38 319 39.38 Tidak terdeteksi22 101.7 Swaragama 47 125 1032 127.41 Tidak terdeteksi23 102.1 Eltira 55 312 2527 311.98 Tidak terdeteksi24 102.5 RRI Pro 2 77 98 798 98.52 4125 102.9 RRI Pro 3 57 30 247 30.49 5826 104.5 Unisi 58 149 1216 150.12 Tidak terdeteksi27 105.3 Rakosa FeMale 70 73 584 72.1 Tidak terdeteksi28 105.7 Petra 49 82 660 81.48 Tidak terdeteksi29 106.9 Uty 57 68 553 68.27 Tidak terdeteksi30 107.2 Suara Indrakila 59 243 1952 240.99 Tidak terdeteksi

54

Hall lantai satu gedung utama Kampus III Paingan USD merupakan tempat yang

cukup jauh dari radiasi pemancar stasiun radio (Masdha FM). Pengujian dilakukan

dengan menggunakan antena omnidirectional dan antena dipole. Pengujian jumlah stasiun

radio yang diterima menggunakan antena omnidirectional lebih sedikit daripada

menggunakan antena dipole.

Pengujian yang dilakukan di hall menggunakan antena otomatis dipole

mempunyai perbedaan sudut penerimaan saat sinyal terdeteksi diterima dibandingkan

yang dilakukan di lantai empat. Hal tersebut dikarenakan adanya perbedaan interferensi

yang terjadi. Hal lain yang mempengaruhi yaitu adanya perbedaan konstruksi bangunan

di suatu tempat dengan tempat yang lain.

Frekuensi dan radio yang diterima lebih banyak dibandingkan dengan di daerah

dekat antena pemancar Masdha. Data frekuensi dan radio yang diterima di gedung utama

(hall) dapat dilihat pada tabel 4.7. Sinyal terbesar yang diterima di ruangan lantai 4 dekat

antena Masdha lebih besar jika dibandingkan dengan di hall lantai 1, hal tersebut

dikarenakan posisi antena berada jauh lebih tinggi dari permukaan tanah. Semakin tinggi

antena dari permukaan bumi maka sinyal yang diterima semakin besar.

Dari hasil pengujian di dua tempat, diperoleh data besarnya sinyal yang diterima

antena dipole lebih maksimal daripada menggunakan antena omnidirectional. Terdapat

beberapa stasiun radio yang tidak terdeteksi oleh antena omnidirectional. Gangguan

tersebut dikarenakan kepekaan antena omnidirectional lebih kecil dibandingkan antena

dipole. Antena dipole menggunakan kutub positif dan negatif antena, sedangkan pada

antena omnidirectional hanya menggunakan kutub positif saja.

4.3. Rangkaian Sensor

55

Hasil perancangan hardware menggunakan tiga rangkaian sensor yang digunakan

untuk pemicu mikrokontroler. Peletakan rangkaian sensor yaitu sebagai sensor sentuh

pada tombol start rangkaian elektronis, sensor posisi sudut dan sensor deteksi 0 derajat

pada antena. Rangkaian sensor yang terdiri dari fototransistor sebagai penerima dan

inframerah sebagai pemancar. Pada bagian pemancar dibutuhkan arus pada perancangan

dengan kuat arus sebesar 20 mA agar jarak tempuh dapat maksimal. Pada rangkaian

inframerah digunakan resistor 330Ωmenggunakan tegangan 5V. Dari hasil pengamatan

dioda inframerah didapatkan hasil pengukuran = 1.23V dengan = 3.79V, maka

berdasar Hukum Ohm didapatkan:

== 3.79174

I = 21.7mA

Sedangkan pada pengamatan didapatkan Id terukur 21.2 mA. Saat terkena tanda hitam /

tidak mendapatkan cahaya inframerah tegangan terdeteksi 4.02 V dan arus 0.02 mA. Saat

mendapat cahaya inframerah terdeteksi tegangan 0.15 V dan arus 0.1 mA. Tegangan dan

arus ini yang digunakan sebagai masukan untuk memicu mikrokontroler.


Kondisi keluaran sinyal FSM ke ADC di seting supaya sinyal analog dapat diubah

menjadi bilangan digital sesuai dengan data sheet. Pengamatan sinyal analog keluaran

FSM dilakukan menggunakan multimeter digital dan menggunakan osiloskop. Hasil

pengamatan ADC diperoleh data yang ditampilkan pada tabel 4.8 berikut:

56

Tabel 4.8. Data pengamatan analog ke digital

Dengan data pengukuran tegangan maksimal 4.92V adalah 11111111b atau 255

maka dapat ditentukan sinyal analog pada tabel 4.8 diperoleh bilangan biner data

seharusnya pada tebel 4.9 berikut :

Tabel 4.9. Data perhitungan analog ke digital

Dari hasil data pengamatan yang diperoleh maka dapat ditentukan besarnya

persentase kesalahan dengan persamaan berikut:

(%) = ℎ −ℎ × 100%Tabel 4.10. Data perbandingan perhitungan dan pengamatan ADC

Data Sinyal analog yang diambil Keluaran ADCMultimeter (V) Osiloskop (Vpp) Biner Desimal

1 1.23 1.2 00111111 632 1.37 1.3 01000101 693 1.68 1.5 01010101 854 1.95 1.7 01100110 102

Data Sinyal analog Perhitungan ADCDesimal Biner

1 1.23 63.75 10000002 1.37 71.01 10001113 1.68 87.07 10101114 1.95 101.07 1100101

Data Sinyal analog Keluaran ADC Pergeseran(%)Perhitungan Pengmatan

1 1.23 63.75 63 1.172 1.37 71.01 69 2.833 1.68 87.07 85 2.384 1.95 101.07 102 0.92

57

Dari data pada tabel 4.10 diperoleh hasil pengamatan terdapat perbedaan selisih

data dengan data seharusnya. Data pengamatan bergeser dari data seharusnya dengan

persentase pergeseran rata-rata sekitar 1.8%.

Sinyal yang dihasilkan oleh FSM merupakan sinyal DC, bentuk sinyal tersebut

dapat ditampilkan menggunakan osiloskop seperti yang terlihat pada gambar 4.7 berikut:

Gambar 4.7. Bentuk sinyal keluaran FSM

4.5. Pengujian Sinyal Radio

Pengujian sinyal dilakukan untuk mengetahui bentuk sinyal yang diperoleh

penerima radio yang digunakan. Pengujian sinyal dilakukan menggunakan Spectrum

Analyzer untuk mengetahui bentuk spektrum sinyal menggunakan antena omnidirectional

maupun antena dipole. Gambar 4.8 dan gambar 4.9 memperlihatkan bentuk spektrum

sinyal radio FM yang terhubung dengan antena dan radio FM.

Gambar 4.8. Bentuk sinyal keluaran Spektrum Analizer terhubung antena omnidirectional

Bentuk spektrum sinyal yang ditampilkan pada gambar 4.8 merupakan spektrum

sinyal frekuensi radio FM yang terhubu

Sedangkan bentuk spektrum sinyal yang terhubung dengan antena



Dari kedua bentuk spektrum sinyal FM yang di tampilkan oleh Spektrum Analizer

mempunyai perbedaan bentuk. Bentuk spektrum yang terhubung dengan antena

omnidirectional mempunyai sinyal carrier lebih sedikit dibandingkan dengan spektrum

yang terhubung dengan antena

dapat mempengaruhi bentuk sinyal penerimaan.

4.6. Program Mikrokontroler

Program yang digunakan pada mikrokontroler menggunakan bahasa

Pada perancangan ini menggunakan dua mikrokontroler AT 89S51 yang mempunyai

fungsi berbeda. Pada mikrokontroler pertama berisi program utama yang digunakan untuk

keseluruhan proses. Sedangkan mikrokontroler kedua digunakan sebagai pemberi

masukan sinyal digital pada mikrokontroler utama. Program utama dibagi menjadi

beberapa tahapan yaitu program kondisi

dan program pengarahan pada hasil perekaman.


sinyal frekuensi radio FM yang terhubung dengan antena omnideirectional

Sedangkan bentuk spektrum sinyal yang terhubung dengan antena dipole



a bentuk spektrum sinyal FM yang di tampilkan oleh Spektrum Analizer


mempunyai sinyal carrier lebih sedikit dibandingkan dengan spektrum

yang terhubung dengan antena dipole. Dapat disimpulkan bahwa antena yang digunakan

dapat mempengaruhi bentuk sinyal penerimaan.

4.6. Program Mikrokontroler

Program yang digunakan pada mikrokontroler menggunakan bahasa




digital pada mikrokontroler utama. Program utama dibagi menjadi

beberapa tahapan yaitu program kondisi standby, program saat perekaman sinyal terbesar

dan program pengarahan pada hasil perekaman.

58


omnideirectional dan radio FM.

dipole dan radio FM

Gambar 4.9. Bentuk sinyal keluaran Spektrum Analizer terhubung antena dipole

a bentuk spektrum sinyal FM yang di tampilkan oleh Spektrum Analizer


mempunyai sinyal carrier lebih sedikit dibandingkan dengan spektrum

Dapat disimpulkan bahwa antena yang digunakan

Program yang digunakan pada mikrokontroler menggunakan bahasa assembly.




digital pada mikrokontroler utama. Program utama dibagi menjadi

, program saat perekaman sinyal terbesar

59

4.6.1. Program Kondisi Standby

Ketika alat mulai dihidupkan maka program harus berada pada kondisi standby /

siap untuk bekerja. Kondisi standby pada program dapat dilihat sebagai berikut:

org 0htekan:jnb p2.0,tahantekansjmp tekantahantekan:jb p2.0,yuksjmp tahantekanyuk:setb p2.6 ; putar CCW untuk memposisikan ke-clr p2.7 ; nol derajat sampai terdeteksi-jnb p2.2,mulai ; jika terdeteksi lompat ke mulaisjmp yukmulai:

Port 2.0 merupakan masukan utama (tombol start) yang digunakan untuk

memulai proses. Program akan mulai bekerja jika p2.0 diberi masukan rendah kemudian

tinggi. Saat terjadi masukan tinggi di p2.0 maka p2.6 dan p2.7 akan bereaksi memutar

motor berlawanan arah jarum jam hingga p2.2 mendapat masukan yang menandakan

sudut 0 derajat terdeteksi. Saat sudut 0 derajat terdeteksi maka program rekam dimulai.

4.6.2. Program Kondisi Perekaman

Kondisi perekaman merupakan perekaman sinyal terbesar. Perekaman dilakukan

dengan membandingkan sinyal saat sudut sekarang dengan sinyal saat sudut sebelumnya.

Perkaman terjadi jika terdeteksi sudut 0 derajat (p2.2) hingga terdeteksi sudut 360 derajat

(p2.2). Perekaman sinyal dilakukan oleh mikrokontroler kedua dengan instruksi

mikrokontroler utama. Kondisi perekaman terjadi dapat dilihat pada program berikut:

; input data sinyal di port 3; input mulai di p1.7=>jika bit = rekam, jika not bit = komplemen p3; output nilai biner oleh nyala LED di port 0 dan port 2

standby:

60

clr A ; bersihkan isi accmov A,p3 ; ambil data lagi dari P3cpl A ; isi acc di kompemenkanmov p0,A ; data hasil kompemen keluarkan ke P0mov p2,A ; keluarkan juga di P2jnb p1.7,rekam ; jika p1.7=0 mulai perekamansjmp standby ; tetap kondisi standbyrekam:clr A ; hapus isi accmov A,p3 ; baca lagi P3cpl A ; data di kompemenkantetap:mov 20h,A ; data hasil kompemen dikopikan ke alamat 20hsama:mov 21h,20h ; data 20h di kopi lagi ke alamat 21hdec 21h ; isi data 21h di kurang 1mov p2,20h ; data 20h ditampilkan ke port 2clr A ; hapus isi accmov A,p3 ; ambil data lagi dari P3cpl A ; komplemenkan isi accmov p0,A ; hasil komplemen di tampilkan ke port 0jb p1.7,standby ; jika p1.0=1 kembali ke posisis standbycjne A,20h,beda ; jika isi ACC(data sekarang = direc20h lompat ke sama >< bedasjmp sama ; lompat ke samabeda:cjne A,21h,sama ; jika isi ACC = direc21h lompat ke tetap >< samasjmp tetap ; lompat ke tetap

Data sinyal dari ADC merupakan 8 bit biner aktif tinggi yang dimasukkan ke port

3. Data 8 bit biner diolah oleh mikrokontroler diubah menjadi data 8 bit biner aktif rendah

dan ditampilkan masing-masing pada port 0 dan port 2. Data di port 0 dan di port 2

merupakan output komplemen data dari masukan port 3. Jika terjadi perekaman maka

port 2 berfungsi sebagai penampil data perekaman. Port 2 juga digunakan pada

mikrokontroler utama sebagai masukan data sinyal terbesar.

4.6.3. Program Pengarahan

Program pengarahan dilakukan untuk memposisikan antena pada saat terdeteksi

sinyal terbesar dari hasil perekaman. Berikut program pengarahan saat terjadi sinyal

terbesar:

61

turun:jb p2.2,kurang ;mengubah not bit menjadi bit p2.2=1=>kurangsjmp turun

lanjut2:dec 21h ;kurang 21h-=1 (ke port 1)=>MSB

start2:setb p2.6clr p2.7mov p1,21h ;21h keluarkan ke port 1mov p0,A ;ACC keluarkan ke port 0jnb p2.3,kurang ;sensor posisi turun terus jika terdeteksijnb p2.2,geserdikit ;(naik)jika ingin naik tekan p2.2sjmp start2

kurang:clr Adec 20h ;kurang 20h-=1 (ke port0)=>LSB;---position---mov A,20hcjne A,22h,tahan2 ;jika terdeteksi data yang ada di direc22hclr A ;lari ke stopmov A,21hcjne A,23h,tahan2sjmp stop;--------------tahan2:setb p2.6clr p2.7clr Amov A,20hmov p0,Ajb p2.3,start2cjne a,#0ffh,tahan2 ;jika terdeteksi 0ffh lari ke lanjut2sjmp lanjut2stop :sjmp standby

Program ini akan memposisikan sudut saat pertama kali sinyal terbesar terdeteksi.

Pada program digunakan 2 alamat 8 bit yang di gabungkan, tetapi dalam jumlah putaran

rotor maksimal hanya 2916 putaran, sehingga jumlah bit yang digunakan hanya 12 bit

atau cukup 2 port saja. Alamat 20h sebagai 8 bit LSB, sedangkan untuk 8 bit MSB

disimpan di alamat 21h.

62

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Hasil pengujian alat di satu tempat dengan tempat lain pada satu stasiun radio

berbeda karena radiasi sinyal yang diperoleh juga berbeda.

2. Alat pengarah antena otomatis untuk radio FM dapat bekerja dengan baik untuk

mendeteksi sudut saat terdeteksi sinyal terbesar.

3. Sinyal yang diterima menggunakan antena dipole lebih baik daripada

menggunakan antena omnidirectional.

4. Penerima radio lebih baik dilakukan jika tidak berada di dekat antena pemancar.

5.2. Saran

1. Pengarah antena otomatis akan lebih baik lagi jika tampilan indikator sudut

maupun besarnya sinyal yang diperoleh dapat ditampilkan dalam bentuk bilangan

desimal. Display dapat ditampilkan menggunakan LCD.

2. Hasil sinyal yang diterima antena akan lebih baik jika menggunakan antena satu

arah saja.

3. Posisi peletakan antena akan lebih presisi sesuai arah mata angin jika

menggunakan sudut kompas yang dibuat secara digital.

63

DAFTAR PUSTAKA

[1] http://digilib.petra.ac.id/viewer.php ?page=1&submit.x=0&submit.y=0& qual=

high&fname=/jiunkpe/s1/elkt/2003/jiunkpe-ns-s1-2003-23497110-5247-antene

chapter1.pdf

[2] http://www.elektroindonesia.com/elektro/elek29.html

[3] Wasito S, “Vademekum Elektronika”, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta 1984.

[4] Auerbach Richard, “Merakit Sendiri Anena Radio Amatir”, PT Elex Media

Komputindo, Jakarta 1992.

[5] http://lecturer.eepisits.edu/Eprima/elektronika_digital/elektronika_digital2/

petunjuk-praktikum/perc10-ADC.pdf

[6] Samuel H Tirtamihardja, “Elektronika Digital”, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta

1996.

[7] http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/pengubah-analog-ke-digital-adc-

0804.html

[8] Seale Eric. Phototransistors.htm. creative commons licences. Desember 2005.

[9] http:// www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/2/9/3/L293.shtm

[10] http://www.atmel/at89s51.pdf

[11] http://www.alldatasheet.com

64

LAMPIRAN

Rangkaian Keseluruhan

65

Daftar Stasiun Radio di kota Yogyakarta

Arma Sebelas/Radio Dangdut TPI FM 87.9 MHz Q Radio FM 88.3 MHz I Radio FM 88.7 MHz Fantasy FM 89.1 MHz Rasia Lima FM 89.5 MHz Sasando FM 90.3 MHz PTDI Medari FM 90.7 MHz RRI Pro 1 FM 91.1 MHz Amega (Aristia Megaswara) FM 91.9 MHz MQ FM 92.3 MHz MBS FM 92.7 MHz Swara Argo Sosro FM 93.2 MHz Rama FM 93.5 MHz Pratama FM 93.8 MHz Radio Persatuan Bantul FM 94.2 MHz Kotaperak FM 94.6 MHz Masdha FM 95.0 MHz Yasika FM 95.4 MHz Prambors FM 95.8 MHz Ista FM 96.2 MHz Trijaya FM 97.0 MHz Sonora FM 97.4 MHz EMC FM 97.8 MHz Pop FM Yogya FM 98.2 MHz GCD FM 98.6 MHz Vedac FM 99.0 MHz Retjo Buntung FM 99.4 MHz Radio Anak Jogja FM 99.9 MHz Prima FM 100.2 MHz Andalan Muda FM 100.5 MHz Channel 5 FM 100.9 MHz Star FM (radio gaul-nya Jogja) FM 101.3 MHz Swaragama FM 101.7 MHz Eltira FM 102.1 MHz RRI Pro 2 FM 102.5 MHz RRI Pro 3 FM 102.9 MHz Disaga FM 103.3 MHz FeMale Radio FM 103.7 MHz Ardhia FM 104.1 MHz Unisi FM 104.5 MHz Rakosa FeMale Radio FM 105.3 MHz Petra FM 105.7 MHz Geronimo FM 106.1 MHz Uty FM 106.9 MHz Suara Indrakila FM 107.2 MHz Global FM 107.6 MHz

66

Ilustrasi Antena

Ilustrasi posisi antena yang terjadi pada stasiun radio Sasando FM dengan posisi

kampus III Universitas Sanata Dharma pada peta. Sudut yang dihasilkan yaitu sudut

21 derajat dengan arah Selatan sebagai sudut 0 derajat.

Arah mata angin:

67

;============================================================; Program sensor posisi naik jk kanan dan turun jk kiri; output nilai biner oleh nyala LED di port 0; dilanjutkan di port 1; input push on=>off di p2.0=>mulai; input push on/off pertama di p2.2=>mulai UP position sensor; input push on/off kedua di p2.2=>mulai down position sensor; input push on/off di p2.3 (sensor posisinya);============================================================

org 0htekan:jnb p2.0,tahantekansjmp tekan

tahantekan:jb p2.0,yuksjmp tahantekan

yuk:setb p2.6clr p2.7jnb p2.2,mulaisjmp yuk

mulai:clr Amov 20h,#00h ;20h dikosongkanmov 21h,#00h ;21h dikosongkanjnb p2.2,geserdikit ;jika p2.2 terdeteksi mulai proses=>naiksjmp mulai

;=========bagian naik (CW)=========geserdikit:mov r5,#30mov r6,#30mov r7,#7satu:dua:setb p2.7clr p2.6djnz r5,$djnz r6,duadjnz r7,satu

naik:jb p2.2,tahan ;mengubah not bit menjadi bit p2.2=1=>tahansjmp naik

68

lanjut:inc 21h ;tambah 21h+=1 (ke port 1)=>MSBpilih:setb p2.7clr p2.6mov p1,21h ;21h keluarkan ke port 1mov p0,20h ;20h keluarkan ke port 0;------rekamin-----mov A,p3 ; Baca Data awal P3cjne A,25h,ambil ;jika isi ACC tdk sama dg direc24h lari kesjmp lewati ;ambilambil:mov 25h,Aclr 22hmov 22h,20hclr 23hmov 23h,21hlewati:clr A;-----------------jnb p2.3,tambah ;sensor posisi naik terus jika terdeteksijnb p2.2,geserdikit2 ;(turun)jika ingin turun tekan p2.2sjmp pilih ;tetap perekaman

tambah:clr Ainc 20h ;tambah 20h+=1 (ke port0)=>LSB

tahan:setb p2.7clr p2.6mov A,20hmov p0,20h ;20h keluarkan ke port 0mov p1,21h ;21h keluarkan ke port 1jb p2.3,pilih ;mengubah not bit menjadi bit p2.3=1=>pilihcjne a,#0ffh,tahan ;jika terdeteksi 0ffh lari ke lanjutsjmp lanjut

;========bagian turun(CCW)=========geserdikit2:mov r5,#30mov r6,#30mov r7,#7satu2:dua2:setb p2.6clr p2.7djnz r5,$

69

djnz r6,dua2djnz r7,satu2

turun:jb p2.2,kurang ;mengubah not bit menjadi bit p2.2=1=>kurangsjmp turun

lanjut2:dec 21h ;kurang 21h-=1 (ke port 1)=>MSB

start2:setb p2.6clr p2.7mov p1,21h ;21h keluarkan ke port 1mov p0,A ;ACC keluarkan ke port 0jnb p2.3,kurang ;sensor posisi turun terus jika terdeteksijnb p2.2,geserdikit ;(naik)jika ingin naik tekan p2.2sjmp start2

kurang:clr Adec 20h ;kurang 20h-=1 (ke port0)=>LSB;---position---mov A,20hcjne A,22h,tahan2 ;jika terdeteksi data yang ada di direc22hclr A ;lari ke stopmov A,21hcjne A,23h,tahan2sjmp stop;--------------tahan2:setb p2.6clr p2.7clr Amov A,20hmov p0,Ajb p2.3,start2cjne a,#0ffh,tahan2 ;jika terdeteksi 0ffh lari ke lanjut2sjmp lanjut2

stop:clr p2.6clr p2.7jnb p2.0,lemparsjmp stop

lempar:ljmp tekan

70

;========================================================; Program rekam ADC; input di p1.7=>jika bit=rekam,jika not bit=komplemen p3; output nilai biner oleh nyala LED di port 1;=========================================================

org 0hstandby:clr A

mov A,p3 ; ambil data lagi dari P3cpl Amov p0,Amov p2,Ajnb p1.7,rekamsjmp standby

rekam:clr Amov A,p3 ; Baca Data awal P3cpl A

tetap:mov 20h,A

sama:mov 21h,20hdec 21hmov p2,20h ; Tampil data petama

clr Amov A,p3 ; ambil data lagi dari P3cpl Amov p0,Ajb p1.7,standby ;jika p1.0 not bit lompat ke standbycjne A,20h,beda ; jika isi ACC(data sekarang = direc20h lompat ke sama ><

;bedasjmp sama

beda:cjne A,21h,sama ; jika isi ACC = direc21h lari ke tetap >< samasjmp tetap

Date post:	26-Oct-2021
Category:	Documents
Upload:	others
View:	5 times
Download:	0 times

PENGARAH ANTENA OTOMATIS RADIO PENERIMA FM

Documents