Embed Size (px)
DESCRIPTION
bagaimana mengkontrol peralatan listrik dengan memanfaatkan jaringan listrik yang sudah ada
Citation preview
Bagian Isi Karya Ilmiah v97r1 file:///H:/Alds/File/F-Sistem.htm
1 of 5 8/27/2008 1:45 AM
Sistem Otomatisasi Rumah dengan X-10Oleh : Cipta Nugraha
“Akan sangat menarik apabila Sistem Otomatisasi Rumah bisa dilakukan tanpa membuatjaringan/pengkabelan baru pada rumah”. Beranjak dari ide tersebut sebuah perusahaan Skotlandia, PElectronics Ltd, pada tahun 1976 mengembangkan suatu sistem otomatisasi rumah yang dijuluki sebagaiProyek X-10. Saat ini X-10 sangat populer di Eropa dan Amerika, menjadi standar de facto pada SistemOtomatisasi Rumah di sana. Sistem otomatisasi rumah adalah pengaturan perangkat-perangkat listrik rumahtangga, misalnya penerangan, musik atau temperatur ruang, yang dikendalikan lewat alat pengatur secterpusat. Alat pengatur ini biasanya dilengkapi dengan fasilitas sistem penjadwal pekerjaan (scheduler) untukmenghidup/matikan peralatan listrik rumah tangga secara otomatis.
Sistem otomatisasi rumah dengan X-10, dibentuk dengan menghubungkan beberapa X-10 Receiver danbeberapa X-10 Transmitter ke jaringan jala-jala listrik rumah. X-10 Receiver berfungsi untuk mengaturnyala/padam peralatan listrik yang dikendalikan, sedang X-10 Transmitter dipakai untuk mengendalikankerja dari X-10 Receiver. Perintah-perintah pengendalian tersebut dikirimkan X-10 Transmitter ke X-10Receiversecara langsung melalui jaringan jala-jala listrik, tanpa memerlukan instalasi tersendiri, teknik semacamdikenal sebagai Carrier-current System.Gambar 1 memperlihatkan diagram Sistem Otomatisasi Rumah X-10 yang dibangun dengan 2 buah X-10Transmitter dan beberapa X-10 Receiver.
Gambar 1
Sistem Otomatisasi Rumah Sederhana menggunakan Sistem X-10
Setiap X-10 Receiver pada jaringan Sistem Otomatisasi Rumah diberi alamat tersendiri, supaya X-10Transmitter bisa dengan pasti mengendalikan kerja salah satu X-10 Receiver yang ditunjuk. Alamat tersebutterdiri dari 2 kode bernama House Code dan Unit Code, ditentukan dengan mengatur kombinasi saklar yangada pada masing-masing X-10 Receiver. Penamaan House Code dilakukan menggunakan huruf ‘A’ hingga‘P’; sedangkan Unit Code dinamai dengan angka, mulai dari ‘1’ hingga ‘16’. Sebuah House Code digunakanuntuk mengelompokkan 16 buah Unit Code, dengan demikian dalam satu instalasi sistem X-10 dadikendalikan sebanyak 256 unit X-10 Receiver. Beberapa X-10 Receiver dapat diberi alamat yang samaapabila memang diinginkan pengendalian beberapa perangkat listrik secara paralel.
Bagian Isi Karya Ilmiah v97r1 file:///H:/Alds/File/F-Sistem.htm
2 of 5 8/27/2008 1:45 AM
Pengaturan kerja perangkat listrik ditentukan dengan kode bernama Function Code yang mewakili 16buah perintah pengendalian perangkat listrik. Perintah-perintah tersebut antara lain umenghidupkan/mematikan perangkat listrik, mengurangi/menambah daya yang dikirimkan ke perangkatlistrik, dan sebagainya.
Sistem kode X-10Untuk mengatur kerja peralatan listrik, X-10 Transmitter mengirimkan perintah-perintah ke X
Receiver lewat jaringan listrik PLN, perintah itu terbentuk dari paket alamat dan paket perintah, yangmasing-masing dikirim 2 kali, sehingga sekali mengirim perintah akan dikirimkan urutan 4 paket data Xseperti terlihat dalam Gambar 2.
Gambar 2Pengiriman Paket Data X-10
Paket alamat, terdiri atas Start Code, House Code dan Unit Code, sedangkan paket perintah, terdiriatas Start Code, House Code atau Function Code.
Start Codemerupakan kode 4 bit biner bernilai konstan 1110, digunakan sebagai tanda awal suatu paket data X-10.House Code dinyatakan dengan 4 bit biner bernilai 0000 – 1111, Unit Code dan Function Code dinyatakandengan kode 5 bit biner, kode biner 00000 – 01111 dipakai untuk menyatakan Unit Code, sedangkanFunction Code bernilai 10000 – 11111.
Perintah-perintah X-10X-10 mengenal 16 macam perintah untuk mengatur peralatan listrik. Perintah ON/OFF (kode biner
10100/11100) merupakan perintah dasar untuk memerintah X-10 Receiver mematikan atau menghidupkanperangkat listrik yang dikendalikannya. Dikenal pula perintah DIM/BRIGHT untuk mengatur daya perangkatlistrik secara bertingkat. Perintah DIM(kode biner 10010) untuk mengurangi daya listrik yang dihantarkan ke perangkat listrik, perintah BRIGHT(kode biner 11010) untuk menambah daya listrik yang dihantarkan ke perangkat listrik. Perintah PRESET DIMHIGH (kode biner 11101) dan PRESET DIM LOW(kode biner 10101) dipakai untuk menentukan tingkat daya awal yang diberikan kepada perangkat listrik.
Perintah-perintah diatas hanya effektif untuk X-10 Receiver yang ditunjuk. Selain perintah untuksebuah alat dengan alamat X-10 tertentu, terdapat pula beberapa perintah yang digunakan untuk mengsekaligus semua peratalan yang terdapat pada suatu kelompok House Code yakni perintah ALL UNIT OFF, ALLLIGHT ON dan ALL LIGHT OFF.
Carrier-current System ala X-10Kode-kode biner yang dibicarakan di atas, dikirimkan lewat kabel jaringan listrik rumah, atau kode
biner tersebut harus ditumpangkan pada tegangan jala-jala listrik PLN. Cara seperti ini dikenal sebagaicarrier-current system, umumnya dilakukan dengan cara meng-injeksi-kan sinyal dengan frekwensi cukutinggi ke jaringan listrik rumah, sinyal semacam ini dinamakan sebagai sinyal burst.
Pada sistem X-10, sinyal burst berupa sinyal 120 KHz yang di-injeksi-kan ke jaringan listrik selama mili detik, pada saat tegangan jala-jala listrik yang berbentuk gelombang sinus bernilai nol (zero crossingpoint), dengan harapan agar sinyal burst tersebut tidak mengalami gangguan, mengingat pada zero crossingpointperbandingan data dengan gangguan (S/N ratio) adalah maksimal karena pada saat itu hanya sinyal burst
Bagian Isi Karya Ilmiah v97r1 file:///H:/Alds/File/F-Sistem.htm
3 of 5 8/27/2008 1:45 AM
yang terdapat pada jala-jala listrik.Agar sinyal burst tersebut bisa ditransmisikan ke semua fasa jala-jala listrik, injeksi sinyal burst tidak
saja dilakukan pada saat sudut fasa tegangan jala-jala listrik sama dengan 0o, tapi dilakukan juga pada sudutfasa 60o dan 120o, seperti terlihat dalam Gambar 3.
Gambar 3
Pengiriman biner ‘10’ lewat Jala-Jala Listrik 3 fasa
Nilai biner 1 dinyatakan dengan adanya injeksi sinyal burst pada setengah periode gelombang sinjala-jala listrik dan setengah periode berikutnya tidak ada sinyal burst. Sedangkan nilai biner 0 dinyatakdengan tidak ada injeksi sinyal pada setengah periode sinus dan disusul ada injeksi sinyal pada setengahperiode berikutnya. Dengan demikian, 2 periode gelombang sinus pada Gambar 3 mewakili bilangan biner10.
Transmisi Sinyal X-10Gambar 4 menunjukkan bentuk transmisi sinyal X-10 saat mengirim perintah untuk mematikan
perangkat listrik yang dikendalikan X-10 Receiver yang mempunyai alamat C7. Pertama-tama dikirim 2 buahpaket alamat berisi C-7 yang disusul dengan 2 buah paket perintah C-OFF. Pengiriman satu paket perintahX-10 membutuhkan 11 periode gelombang sinus jala-jala listrik. Dari Gambar 4 terlihat pula adanya waktusela selama 3 siklus tegangan jala-jala sebelum sebuah paket data X-10 dikirimkan, pada saat itu sama sektidak ada sinyal burst 120 KHz yang di-injeksi-kan. Waktu sela tersebut digunakan sebagai pemisah satupaket data X-10 dengan paket data lainnya.
Gambar 4
Perintah men-OFF-kan Receiver nomor C7Dalam satu instalasi X-10, bisa dipasangkan lebih dari satu transmitter. Agar paket data dari satu X-10
Transmitter tidak berbenturan dengan paket data dari X-10 Transmitter lainnya, sebelum sebuah X-10Transmittermengirim paket data, transmitter tersebut harus menunggu tidak adanya sinyal burst 120 KHz saat tega
Bagian Isi Karya Ilmiah v97r1 file:///H:/Alds/File/F-Sistem.htm
4 of 5 8/27/2008 1:45 AM
jala-jala listrik bernilai nol, selama minimum 4 siklus jala-jala listrik, yaitu menunggu sedikit lebih lama dariwaktu sela antar paket data.
Implementasi
Konsep X-10 di atas memang sangat matang, sehingga tidak salah kalau kini X-10 sangat populer dEropa dan Amerika, dan menjadi standar de factopada Sistem Otomatisasi Rumah di sana. Hanya saja konsep itu cukup rumit, sehingga tidak bisa diselesaikanhanya dengan teknik elektronika biasa, harus di-implementasi-kan dengan meMicroprocessor/Microcontroller.
Gambar 5
Contoh sebuah X-10 TransmitterGambar 5 memperlihatkan contoh sebuah X-10 Transmitter yang dibangun dengan Microcont
AT89C51, microcontroller ini berfungsi untuk menerima perintah dari pemakai yang dikirim lewat pesatelpon, kemudian mengubah perintah tersebut menjadi perintah X-10, yang dikirimkan lewat instalasi lisrumah dengan cara men-injeksi sinyal burst. Karena sinyal burst hanya dikirim pada pada tegangan jamencapat titik nol, maka Microcontroller ini memonitor tegangan jala-jala listrik lewat rangkaian ZeroCrossing Detector.
Gambar 6
Contoh sebuah X-10 ReceiverPerintah X-10 yang dikirim lewat jaringan listrik, diterima sebuah X-10 Receiver seperti terlihat
Gambar 6. Microcontroller AT89C2051 bertugas untuk memonitor tegangan listrik pada jala-jala, mengesinyal burst yang diterima dan mengartikannya menjadi perintah X-10, yang dipakai untuk mengaturperalatan listrik.
“Make your house as comfort as possible, It’s your Castle………Home Sweet Home”
Bagian Isi Karya Ilmiah v97r1 file:///H:/Alds/File/F-Sistem.htm
5 of 5 8/27/2008 1:45 AM
Profile PenulisPenulis yang dilahirkan di Surakarta 24 Desember 1975 ini, merupakan alumni Sekolah Tinggi TekniSurabaya (STTS) jurusan Teknik Elektro, yang telah menamatkan pendidikannya pada tahun 1999.Tulisan di atas merupakan ringkasan tugas akhir penulis dengan judul ‘Penggunaan Sistem X-10 dalamSistem Otomatisasi Rumah Sederhana. Saat ini penulis bekerja di PT Astra International Tbk, pada baNetwork Management.Kontak email :[email protected]
