i

TUGAS AKHIR

PEMANTAU JARAK TONTON TELEVISI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Oleh:

CHRISTIAN NOVIANTO

NIM : 055114012

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

ii

FINAL PROJECT

MONITORING DISTANCE WATCHING TELEVISION

Presented as Partial Fulfillment of The Requirements

To Obtain of Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering Study Program

CHRISTIAN NOVIANTO

NIM : 055114012

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2010

iii

iviviviv

v

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa yang saya tulis ini tidak memuat

karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar

pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTO HIDUP

MOTTO:

MAN FOR AND WITH OTHERS

Tugas akhir ini kupersembahkan untuk…

Papah dan Mamah tercinta

vii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : Christian Novianto

NIM : 055114012

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:

PEMANTAUAN JARAK TONTON TELEVISI

Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Sanata Dharma hak untuk

menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan

data, mendistribusikannya secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media

lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan

royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian

pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

viii

INTISARI

Manusia dapat mengetahui berbagai macam informasi dan perkembangannyadengan melihat televisi. Namun radiasi sinar biru media informasi ini akan menyebabkankerusakan fungsi mata pada mata anak-anak berusia dini. Oleh karena itu penonton televisiharus mengetahui secara langsung jarak yang paling aman dalam menonton televisi. Alatpemantau jarak menonton televisi ini dapat membantu user untuk mengetahui jarak tontonterbaik sesuai dengan ukuran layar televisi, khususnya televisi jenis CRT.

Alat pemantau jarak menonton televisi ini menggunakan sebuah sensor ultrasoniksebagai pengukur jarak user. Sensor akan mengukur lalu mikrokontroler akan mengolahdan membandingkan dengan jarak terbaik dalam menonton. Hasil pengolahan darimikrokontroler akan ditampilkan dalam LCD. Bila jarak terbaik belum tercapai makagambar dan suara televisi akan hilang. Proses penghilangan gambar dan suara ini dilakukandengan system jamming menggunakan pemancar FM 5W.

Penelitian ini telah berhasil dibuat dan dapat bekerja dengan baik bila ditempatkansejajar vertikal dengan televisi dengan cakupan area antara sudut 45° sampai 135° sehinggaalat ini dapat langsung digunakan untuk penggunaan sehari-hari.

ix

ABSTRACT

Many people can find various kinds of information and its development bywatching television. But the blue ray radiation of this information media would causedamage for childs eye function. Therefore, television audiences must have directknowledge of the safest distance of watching television. The monitor television viewingdistance can help user to know the best distance in accordance with the size of thetelevision screen, especially for the type of CRT television.

The monitor television viewing distance is use an ultrasonic sensor for measuringthe user distance. The sensor will measure and microcontroller will process and comparewith the best distance in viewing. Results of processing of the microcontroller will bedisplayed in the LCD. If the best distance is not reached then the television image andsound will be lost. The process to removal of images and sounds are done by jammingsystem uses an FM transmitter 5W.

This study has successfully created and can work well when placed verticallyparallel with the television coverage of the area between the angle 45° to 135° so that it canbe directly used for everyday use.

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas terselesaikannya penulisan karya

ini. Karya ini dimaksudkan penulis untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar

sarjana teknik program studi Teknik Elektro.

Penulis sadar bukan hanya kekuatan dalam diri sendiri yang menjadi penggerak

tetapi banyak dukungan dari berbagai pihak sehingga penulis ingin mengucapkan terima

kasih kepada :

1. Kedua orang tua penulis atas perhatian, kasih sayang, dukungan baik moral maupun

materil, kesabaran dan ketabahan.

2. Ibu Ir. Prima Ari Setiyani., M.T. selaku dosen pembimbing atas segala kesabaran

serta kritik dan saran yang membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini..

3. Bapak Antonius Suryana selaku laboran atas segala kesabaran, bantuan dan sharing

pengalaman.

4. Seluruh dosen dan staff di Tenik Elektro pada khususnya dan Fakultas Sains dan

Teknologi pada umumnya yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan

studi.

5. Kedua kakak dan temanku, Amelia Agustin Riadiani, S.Sos., Febrika Dwi Mulyani,

S.T. dan Asri Anggarini atas segala dorongan, dukungan, dan kasih sayang.

6. Teman-teman Teknik Elektro dan seluruh staff perpustakaan atas kebersamaannya

selama ini.

7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu

penulis hingga terselesaikannya tugas akhir ini.

Tak ada gading yang tak retak, penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari

sempurna, oleh karena itu berbagai kritik dan saran yang membangun dari banyak pihak

sangat diharapkan. Semoga karya ini dapat berguna bagi penulisan karya sejenis di masa-

masa yang akan datang. Akhir kata, selamat membaca karya ini.

xi

DAFTAR ISIHALAMAN JUDUL ............................................................................................................. i

HALAMAN JUDUL DALAM BAHASA INGGRIS .......................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................................ iii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................................. iv

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTO HIDUP ...................................................... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS.......................................................................................... vii

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

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

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

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL .............................................................................................................. xv

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

1.1 Latar Belakang Masalah.............................................................................................. 1

1.2 Tujuan dan Manfaat .................................................................................................... 1

1.3 Batasan Masalah ......................................................................................................... 2

1.4 Metodologi Penelitian................................................................................................. 2

1.5 Sistematika Penulisan ................................................................................................. 3

BAB II DASAR TEORI ....................................................................................................... 4

2.1 Televisi........................................................................................................................ 4

2.2 Sensor Ultasonik ......................................................................................................... 7

2.3 Liquid Crystal Display (LCD) 16x4 ........................................................................... 8

2.4 Mikrokontroler ATMEL AT89S52........................................................................... 10

2.5 Relay DC 5V............................................................................................................. 13

2.6 Light Emmiting Diode (LED)................................................................................... 13

2.7 Transistor sebagai Saklar .......................................................................................... 14

2.8 Buzzer........................................................................................................................ 15

BAB III RANCANGAN PENELITIAN ............................................................................ 16

3.1 Perancangan Perangkat Keras................................................................................... 17

xii

3.1.1 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52............................................................ 17

3.1.2 Rangkaian Tombol Pilihan dan Tombol Mulai ............................................. 18

3.1.3 Rangkaian Sensor Ultrasonik ........................................................................ 20

3.1.4 Rangkaian LCD ............................................................................................. 20

3.1.5 Rangkaian Driver Buzzer............................................................................... 21

3.1.6 Rangkaian Pemutus Sinyal ............................................................................ 22

3.2 Perancangan Perangkat Lunak.................................................................................. 23

3.2.1 Diagram Alir Program Utama ....................................................................... 23

3.2.2 Diagram Alir Subrutin Tampilan................................................................... 24

3.2.3 Diagram Alir Subrutin Tombol ..................................................................... 25

3.2.4 Diagram Alir Subrutin Ultrasonik ................................................................. 26

3.2.5 Diagram Alir Subrutin Matikan..................................................................... 28

3.2.6 Diagram Alir Subrutin Nyalakan................................................................... 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................................ 30

4.1 Implementasi Alat dan Cara Kerja Alat Pemantau Jarak Menonton Televisi .......... 30

4.2 Tampilan pada LCD.................................................................................................. 33

4.3 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meterean dan Sensor Ultrasonik................... 35

4.3.1 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meterean dan Sensor Ultrasonik dengan

Sudut Berubah-ubah ...................................................................................... 35

4.3.2 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meterean dan Sensor Ultrasonik dengan

Jarak Berubah-ubah ....................................................................................... 39

4.3.3 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meterean dan Sensor Ultrasonik dengan

benda Lebih Dari Satu ................................................................................... 41

4.4 Analisis Perangkat Lunak ......................................................................................... 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 47

5.1 Kesimpulan ............................................................................................................... 47

5.2 Saran ......................................................................................................................... 47

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................... 48

LAMPIRAN ....................................................................................................................... 49

xiii

DAFTAR GAMBAR1. Gambar 2.1 Tabung Sinar Katoda (CRT).......................................................................... 5

2. Gambar 2.2 Pemberian Pulsa pada Pin SIG ..................................................................... 8

3. Gambar 2.3 Konstruksi LCD ............................................................................................ 9

4. Gambar 2.4 LCD 2 x 16 .................................................................................................... 9

5. Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52.................................................. 11

6. Gambar 2.6 Relay DC 5V ............................................................................................... 13

7. Gambar 2.7 Rangkaian LED .......................................................................................... 13

8. Gambar 2.8 Transistor sebagai Saklar ............................................................................ 15

9. Gambar 2.9 Buzzer ......................................................................................................... 15

10. Gambar 2.10 Respons Buzzer ....................................................................................... 15

11. Gambar 3.1 Blok Diagram Alat Pemantau Jarak Menonton Televisi .......................... 16

12. Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52 ........................................................ 17

13. Gambar 3.3 Rangkaian Tombol Logika Aktif Rendah ................................................. 18

14. Gambar 3.4 Rangkaian Tombol Pilihan dan Tombol Mulai ......................................... 19

15. Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Ultrasonik ................................................................... 20

16. Gambar 3.6 Antarmuka Sensor Ultrasonik dan Mikrokontroler .................................. 20

17. Gambar 3.7 Rangkaian LCD dengan Mode 4 bit ......................................................... 21

18. Gambar 3.8 Antarmuka Buzzer dan Mikrokontroler .................................................... 22

19. Gambar 3.9 Rangkaian Pemutus Sinyal ....................................................................... 22

20. Gambar 3.10 Diagram Alir Program Utama ................................................................. 23

21. Gambar 3.11 Diagram Alir Subrutin Tampilan ............................................................ 24

22. Gambar 3.12 Diagram Alir Subrutin Tombol .............................................................. 25

23. Gambar 3.13 Diagram Alir Subrutin Ultrasonik .......................................................... 27

24. Gambar 3.14 Diagram Alir Subrutin Matikan .............................................................. 28

25. Gambar 3.15 Diagram Alir Subrutin Nyalakan ............................................................ 29

26. Gambar 4.1 Implementasi Alat ..................................................................................... 30

27. Gambar 4.2 Peletakan Alat ........................................................................................... 31

28. Gambar 4.3 Rangkaian Pemancar FM 5W.................................................................... 33

29. Gambar 4.4 Rangkaian Driver....................................................................................... 33

30. Gambar 4.5 Ukuran Layar TV Maksimum ................................................................... 34

31. Gambar 4.6 Ukuran Layar TV Minimum...................................................................... 34

xiv

32. Gambar 4.7 Waktu Pantul dan Jarak ............................................................................. 35

33. Gambar 4.8 Batas Deteksi Sensor ................................................................................. 37

34. Gambar 4.9 Posisi Kemiringan Benda .......................................................................... 39

xv

DAFTAR TABEL1. Tabel 2.1 Fungsi Pin-pin LCD ....................................................................................... 10

2. Tabel 2.2 Fungsi Pin pada Port 3..................................................................................... 12

3. Tabel 4.1 Data Kegagalan Implementasi Alat................................................................. 31

4. Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Jarak dengan Sudut Pengukuran Berubah-ubah ................ 35

5. Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Jarak dengan Sudut Kemiringan Benda Berubah-ubah ..... 37

6. Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Jarak dengan Jarak Berubah-ubah .................................... 39

7. Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Jarak dengan Benda Lebih Dari Satu ................................ 41

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Televisi merupakan salah satu media elektronika yang berfungsi sebagai media

informasi. Manusia dapat mengetahui berbagai macam informasi dan perkembangannya

dengan melihat televisi. Namun disayangkan apabila media informasi ini akan

menyebabkan kerusakan fungsi mata terlebih pada para penonton televisi yang kurang

mengetahui efek negatif dari televisi tersebut. Menurut dr. Rita S. Sitorus, PhD.,Sp.M(K)

radiasi sinar biru yang ditimbulkan dari pancaran sinar layar televisi berpotensi membuat

kerusakan pada mata anak-anak berusia dini [1]. Selain itu banyak pula anak-anak yang

menghabiskan waktunya untuk menonton televisi tanpa adanya dampingan para orang tua

[2] sehingga jarak menonton tidak dapat terpantau dengan baik. Hal itulah yang

menyebabkan banyaknya anak-anak harus menggunakan alat bantu penglihatan berupa

kacamata.

Fokus dari penelitian ini adalah pembuatan suatu alat yang dapat memantau jarak

menonton televisi seseorang dengan tepat, efektif dan efisien. Belum banyak alat serupa

terdapat di pasaran, sehingga penulis ingin mengangkat topik tersebut mengingat semakin

banyaknya para penderita kerusakan fungsi mata. Jadi alat ini diharapkan dapat mengatasi

bertambahnya penderita kerusakkan fungsi mata yang diakibatkan oleh jarak menonton

televisi yang tidak tepat .

Penelitian ini dapat diaplikasikan langsung pada televisi jenis CRT (Cathode Ray

Tube) sehingga alat ini didesain agar user-friendly bagi orang awam dan anak-anak.

1.2. Tujuan dan Manfaat

Tujuan yang akan dicapai yaitu menghasilkan suatu alat yang berfungsi untuk

memantau jarak penonton dalam menonton televisi.

Manfaat dari penelitian ini yaitu Orang awam dapat mengetahui sendiri jarak paling

baik dalam menonton televisi. Apabila terjadi kesalahan jarak penonton maka dapat

diketahui saat itu juga sehingga dapat mencegah terjadinya kerusakan fungsi mata akibat

2

efek sinar biru yang ditimbulkan oleh sinar katoda yang ditembakkan pada tabung CRT

televisi.

1.3. Batasan Masalah

Agar perancangan sistem dan pembahasan laporan tentang alat pemantau jarak

menonton televisi ini menjadi lebih spesifik maka diberikan beberapa batasan sebagai

berikut:

1. Pembuatan alat pemantau jarak menonton televisi ini menggunakan sensor

ultrasonik jenis PING))) Ultrasonic Ringe Finder #28015 untuk mengukur jarak

antara televisi dengan penonton.

2. Mikrokontroler yang digunakan untuk mengolah data yang dikirimkan oleh

sensor menggunakan ATMEL AT89S52.

3. Sebagai penampil infomasi digunakan display LCD 16x4 yang akan

menampilkan ukuran televisi (INCHTV), jarak penonton saat itu (C.DIST),

waktu (M.TIME) dan jarak penonton yang terbaik (M.DIST).

4. Pembuatan alat ini tanpa harus membongkar televisi sehingga alat ini dapat

langsung digunakan pada keadaan ON dengan mengoperasikannya langsung

pada televisi yang berada pada keadaan ON juga.

5. Cara kerja alat ini yaitu dengan menghilangan sinyal dari antena bila jarak yang

terbaik belum tercapai dengan syarat jarak penonton lebih besar atau sama

dengan jarak terbaik.

6. Mengingat keterbatasan sensor ultrasonik yang hanya dapat mengukur jarak

sejauh 3 meter maka peneliti membatasi penggunaan alat ini maksimum pada

televisi berukuran 29 inch.

1.4. Metode Penelitian

Penulisan tugas akhir ini menggunakan metode :

1. Studi pustaka menggunakan buku–buku referensi dan jurnal–jurnal.

2. Perancangan subsistem hardware dan software yang didasari oleh dasar teori.

3. Implementasi hasil perancangan subsistem hardware dan software.

3

4. Pengujian alat yang langsung dipasangkan pada televisi untuk membandingkan

jarak yang terukur oleh alat dengan jarak yang terukur menggunakan meteran.

5. Analisis data yang didapat dari pengujian alat.

6. Memberi kesimpulan yang didasari hasil analisis.

1.5. Sistematika Penulisan

Penelitian ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan tentang pemilihan topik sebagai dasar pemikiran melalui

latar belakang penelitian, tujuan dan manfaat dari penelitian, batasan masalah, metode

penelitian, serta sistematika penulisan penelitian ini.

BAB II DASAR TEORI

Bab ini memaparkan teori mengenai televisi, sensor ultrasonik, LCD,

mikrokontroler ATMEL89S52, relay DC 5V, LED, transistor sebagai saklar dan buzzer

yang digunakan dalam pembuatan alat pemantauan jarak menonton televisi.

BAB III RANCANGAN PENELITIAN

Bab ini akan memaparkan perancangan mengenai alat pemantau jarak

menonton televisi ini.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi mengenai pembahasan dari hasil alat yang telah diperoleh.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bagian akhir ini menyimpulkan uraian dari bab-bab sebelumnya agar dapat

memberi penjelasan dalam memahami maksud dan tujuan penulisan serta pemberian

saran tentang alat ini kepada siapa saja yang ingin membahas topik ini lebih dalam.

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Televisi

Televisi adalah sebuah alat penangkap siaran bergambar. Kata televisi berasal dari

kata tele dan vision; yang mempunyai arti masing-masing jauh (tele) dan tampak (vision).

Jadi televisi berarti tampak atau dapat melihat dari jarak jauh. Di Indonesia 'televisi' secara

tidak formal disebut dengan TV, tivi, teve atau tipi. Penemuan ini adalah karya massal

yang dikembangkan dari tahun ke tahun. Awal dari televisi tentu tidak bisa dipisahkan dari

penemuan dasar, hukum gelombang elektromagnetik yang ditemukan oleh Joseph Henry

dan Michael Faraday (1831) yang merupakan awal dari era komunikasi elektronik.

Televisi jenis CRT bekerja dengan cara menerima gelombang elektromagnetik dan

merubahnya menjadi energi akustik dan cahaya yang bisa kita dengar dan lihat. CRT

bekerja dengan cara menembakkan tiga sinar elektron (dipancarkan oleh Electron Gun)

mengarah ke permukaan layar yang mengandung dot dot fosfor warna merah, hijau dan

biru yang tersusun secara teratur di permukaan layar (panel glass/screen) tersebut. Tiga

sinar elektron yang dipancarkan oleh Electron Gun melewati Shadow Mask dan

menghantam permukaan fosfor dan menyebabkan permukaan fosfor berpendar. Fungsi dari

Shadow Mask adalah untuk memastikan sebuah sinar elektron untuk menghantam pada

permukaan fosfor tertentu saja sehingga tidak terjadi penyimpangan lintasan sinar elektron.

Apabila terjadi penyimpangan lintasan sinar elektron yang disebabkan shadow mask tidak

berfungsi normal akan menyebabkan berpendarnya dot dot fosfor yang berdekatan yang

pada akhirnya menghasilkan suatu warna yang tidak murni. Selain itu shadow mask

berfungsi untuk menyerap elektron yang salah melintas [3]. Gambar dari CRT

ditunjukkanpada Gambar 2.1.

Gambar permurkaan layar akan membuat kesan warna putih pada mata kita ketika

tiga sinar elektron menghantam tiga permukaan fosfor warna merah, biru dan hijau secara

merata, tetapi bila intensitas/kekutatan sinar elektron yang menghantam fosfor warna

merah lemah, sehingga dot fosfor warna merah berpendar lemah maka warna permukaan

layar menghasilkan kesan warna cyan, dll. Jadi kesan warna yang dihasilkan oleh layar

tergantung intensitas/kekuatan masing masing sinar elektron yang dipancarkan oleh

electron gun. Tiga sinar elektron yang dipancarkan oleh electron gun harus ditembakkan

5

secara tepat pada permukaan fosfor agar supaya permukaan fosfor tersebut berpendar

secara sempurna tanpa ada warna cacat yang dihasilkan oleh permukaan layar. Oleh karena

itu semua komponen dalam CRT harus diproduksi secara teliti dan akurat. Namun dalam

prakteknya faktor eksternal seperti pengaruh gaya gravitasi bumi akan menyebabkan

penyimpangan kecil lintasan sinar elektron yang menuju layar fosfor. Yang menyebabkan

warna yang dihasilkan oleh layar tidak sempurna. Sebagai koreksi hal tersebut, CRT

dilengkapi dengan purity magnet, convergence magnet dan komponen magnet lainnya

yang berfungsi untuk mengoreksi penyimpangan lintasan sinar elektron agar supaya warna

yang dihasilkan layar mendekati sempurna.

Gambar 2.1 Tabung Sinar Katoda (CRT)

Gambar yang ditampilkan pada CRT merupakan hasil tangkapan sinyal dari stasiun

pemancar menggunakan antena televisi. Fungsi dari antena ini yaitu untuk menangkap dan

memperkuat sinyal gambar yang merupakan gelombang AM yang mudah terganggu.

Sebuah antenna dapat dikatan baik bila gambar yang tertampil pada CRT tidak terbentuk

bayangan (ghost). Untuk itu diperlukan sebuah penghubung berupa kabel jenis coaxial

dengan hambatan sebesar 75Ω dengan pemasangan yang benar [4].

Selain gambar, pemancar televisi juga membawa sinyal suara yang di transmisikan

bersama sinyal gambar. Penyiaran telavisi sebenarnya menyerupai suara sistem radio tetapi

mencakup gambar dan suara. Sinyal suara di pancarkan oleh modulasi frekuensi (FM) pada

suatu gelombang terpisah dalam satu saluran pemancar yang sama dengan sinyal gambar.

6

Sinyal gambar termodulasi mirip dengan sistem pemancaran radio yang telah dikenal

sebelumnya. Dalam kedua kasus ini, amplitudo sebuah gelombang pembawa frekuensi

radio (RF) dibuat bervariasi terhadap tegangan pemodulasi.

Modulasi frekuensi (FM) digunakan pada sinyal suara untuk meminimalisasikan

atau menghindari derau (noise) dan interferensi. Sinyal suara FM dalam televisi pada

dasarnya sama seperti pada penyiaran radio FM tetapi ayunan frekuensi maksimumnya

bukan 75khz melainkan 25 khz.

Sebelum sinyal gambar dan suara ditampilkan pada layar CRT televisi memiliki

beberapa bagian dasar yang akan mengubah sinyal-sinyal elektromagnetik yang telah

ditangkap dari antena agar dapat menghasilkan gambar dan suara yang dapat dilihat dan

didengar. Berikut bagian-bagian dasar televisi:

a. Rangkaian Catu Daya (Power Supply)

Berfungsi untuk mengubah arus AC menjadi DC yang selanjutnya

didistribusikan ke seluruh rangkaian.

b. Rangkaian Penala (tuner)

Berfungsi untuk menerima sinyal masuk (gelombang TV) dari antena dan

mengubahnya menjadi sinyal frekuensi IF.

c. Rangkaian penguat IF (Intermediate Frequency)

Berfungsi sebagai penguat sinyal hingga 1.000 kali.

d. Rangkaian Detektor Video

Berfungsi sebagai pendeteksi sinyal video komposit yang keluar dari penguat IF

gambar.

e. Rangkaian Penguat Video

Berfungsi sebagai penguat sinyal luminan yang berasal dari deteltor video

sehingga dapat menjalankan layar kaca atau CRT.

f. Rangkaian AGC (Automatic Gain Control)

Berfungsi untuk mengatur penguatan input secara otomatis.

g. Rangkaian Defleksi Sinkronisasi

Terdiri dari empat blok yaitu rangkaian sinkronisasi, rangkaian defleksi

vertikal, rangkaian defleksi horizontal, dan rangkaian pembangkit tegangan

tinggi.

7

h. Rangkaian Audio

Berfungsi untuk memisahkan antara sinyal suara dengan sinyal gambar

sehingga suara dapat didengar.

Dari rangkaian-rangkaian dasar tersebut maka akan dihasilkan gambar dan suara

sesuai dengan gambar dan suara yang dipancarkan oleh stasiun televisi. Namun pancaran

sinar dari CRT akan menimbulkan beberapa efek negatif pada mata yaitu efek yang

ditimbulkan oleh sinar biru. Sinar biru adalah sinar dengan panjang gelombang cahaya

400-500 nm yang dapat berpotensi terbentuknya radikal bebas dan menimbulkan fotokimia

pada retina mata anak. Lensa mata anak masih peka dan belum dapat menyaring bahaya

sinar biru. Karena itulah risiko terbesar kerusakan akibat sinar biru terdapat pada usia dini.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh mahasiswa Fakultas Kedokteran

Universitas Indonesia baru-baru ini menunjukkan adanya korelasi antara total waktu

menonton televisi per hari dan jarak dari televisi saat menonton dengan contrast sensitivity

mata kiri, mata kanan, dan kedua mata, yaitu semakin lama menonton televisi, skor fungsi

retina mata semakin rendah, demikian juga jarak yang semakin dekat cenderung

menurunkan fungsi retina mata pada mata anak [5].

Oleh karena itu, saat menonton televisi usahakan pencahayaan dalam ruangan

sekitar 50% lebih suram dibanding cahaya pada layar TV atau komputer, dan cahaya lampu

tidak dipantulkan layar TV sehingga menyilaukan. Jangan melihat dalam gelap, karena

kontras cahaya akan menjadi terlalu tajam dan menyakiti mata. Usahakan menonton secara

sejajar dengan jarak sekitar 4 kali ukuran layar TV Anda dalam inch [6].

2.2. Sensor Ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah sensor yang menggunakan gelombang suara jenis

ultrasonik untuk mengukur jarak. Cara kerja sensor ini yaitu transmitter mengirimkan

seberkas gelombang ultrasonik, lalu diukur waktu yang dibutuhkan hingga datangnya

pantulan dari obyek [7]. Lamanya waktu ini sebanding dengan dua kali jarak sensor dengan

obyek, sehingga jarak sensor dengan obyek dapat ditentukan dengan persamaan 2.1

……....…………………(2.1)

8

Salah satu jenis sensor ultrasonik adalah jenis PING))) Ultrasonic Ringe Finder

#28015. Sensor ini dapat mendeteksi suatu benda dengan range 3 cm sampai 3 meter.

Ultrasonik parallax mempunyai 3 kaki interface yaitu, ground (GND), power supply 5V

(VCC) dan SIG. Pemberian pulsa pada pin SIG ditunjukkanpada gambar 2.2

Gambar 2.2 Pemberian Pulsa pada Pin SIG

Dari gambar 2.2 dapat kita ketahui bahwa untuk antarmuka ke sensor ultrasonik, terdapat

beberapa aturan yaitu:

a. Pin SIG diberi sebuah pulsa (tcut) selama 3 mikro detik. Hal ini berarti

mikrokontroller diset sebagai output dan untuk memulai pengukuran.

b. Program akan memberi pin SIG kondisi “low” selama 700 mikro detik. Setelah itu

mikrokontroler dikondisikan sebagai input dang menunggu selama 3 mikro detik

hingga dapat menerima output dari pin SIG.

c. Setelah ada sinyal input kondisi "high" maka mikrokontroller harus menghitung

lama waktu dari kondisi "high" tersebut kemudian dihitung menggunakan

persamaan 2.1 menjadi jarak.

d. Jarak antara koversi ultasonik memberi data lagi adalah 250mili detik.

2.3. Liquid Crystal Display (LCD) 16x4

LCD adalah komponen yang berfungsi untuk menampilkan suatu karakter pada

suatu tampilan (display) dengan bahan utama yang digunakan berupa Liquid Crystal.

Apabila diberi arus listrik sesuai dengan jalur yang telah dirancang pada konstruksi LCD,

Liquid Crystal akan berpendar menghasilkan suatu cahaya dan cahaya tersebut akan

9

membentuk suatu karakter tertentu. Gambar konstruksi LCD [8] ditunjukkanpada gambar

2.3

Gambar 2.3 Konstruksi LCD

LCD yang sering digunakan adalah jenis H1604A [9]. H1604A merupakan modul

LCD dengan tampilan 4 x 16 (4 baris, 16 kolom). Modul tersebut dilengkapi dengan

mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD. Mikrokontroler

HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD memiliki CGROM

(Character General Read Only Memory), CGRAM (Character General Random Access

Memory), dan DDRAM (Display Data Random Access Memory). LCD bertipe ini

memungkinkan pemrogram untuk mengoperasikan komunikasi data secara 8 bit atau 4 bit.

Jika menggunakan jalur data 4 bit akan ada 7 jalur data (3 untuk jalur kontrol dan 4 untuk

jalur data). Jika menggunakan jalur data 8 bit maka akan ada 11 jalur data (3 untuk jalur

kontrol & 8 untuk jalur data). Tiga jalur kontrol ke LCD ini adalah EN (Enable), RS

(Register Select) dan R/W (Read/Write). Gambar dari LCD 4 x 16 ditunjukkanpada

Gambar 2.4.

Gambar 2.4 LCD 2 x 16

10

Pada LCD jenis H1604A memiliki jumlah pin sebanyak 16 yang memiliki fungsi

berbeda-beda. Fungsi pin-pin tersebut ditunjukkan pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Fungsi Pin-pin LCD

Nomor Pin Simbol Nomor Pin Simbol1 GND 9 DB22 VCC (5V) 10 DB33 Vlcd 11 DB44 RS 12 DB55 R/W 13 DB66 E 14 DB77 DB0 15 A8 DB1 16 K

Fungsi pin :

1. Vlcd, merupakan pin yang digunakan untuk mengatur tebal tipisnya karakter yang

tertampil dengan cara mengatur tegangan masukan.

2. DB0 s/d DB7, merupakan jalur data yang dipakai untuk menyalurkan kode ASCII

maupun perintah pengatur LCD.

3. RS (Register Select), merupakan pin yang dipakai untuk membedakan jenis data

yang dikirim ke LCD. Jika RS berlogika ‘0’, maka data yang dikirim adalah

perintah untuk mengatur kerja LCD. Jika RS berlogika ‘1’, maka data yang

dikirimkan adalah kode ASCII yang ditampilkan.

4. R/W (Read/Write), merupakan pin yang digunakan untuk mengaktifkan pengiriman

dan pengembalian data ke dan dari LCD. Jika R/W berlogika ‘1’, maka akan

diadakan pengambilan data dari LCD. Jika R/W berlogika ‘0’, maka akan diadakan

pengiriman data ke LCD.

5. E (Enable), merupakan sinyal singkronisasi. Saat E berubah dari logika ‘1’ ke ‘0’,

maka data di DB0 s/d DB7 akan diterima atau diambil diambil dari port

mikrokontroler.

6. A (Anoda) dan K (Katoda), merupakan pin yang digunakan untuk menyalakan

backlight dari layar LCD.

2.4. Mikrokontroler ATMEL AT89S52

Mikrokontroler AT89S52 adalah salah satu anggota dari keluarga MCS-51/52 yang

dilengkapi dengan internal 8 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read

11

Only Memory), yang memungkinkan memori program untuk dapat diprogram kembali

[10]. AT89S52 dirancang oleh Atmel sesuai dengan instruksi standar dan susunan pin

80C5. Fitur-fitur yang dimiliki AT89S52 antara lain:

a. Sebuah CPU (Central Processing Unit ) 8 Bit.

b. 256 byte RAM (Random Acces Memory ) internal.

c. Empat buah port I/O, yang masing masing terdiri dari 8 bit

d. Osilator internal dan rangkaian pewaktu.

e. Dua buah timer/counter 16 bit

f. Lima buah jalur interupsi (2 buah interupsi eksternal dan 3 interupsi internal).

g. Sebuah port serial dengan full duplex UART (Universal Asynchronous Receiver

Transmitter).

h. Mampu melaksanakan proses perkalian, pembagian, dan Boolean.

i. EPROM yang besarnya 8 KByte untuk memori program.

j. Kecepatan maksimum pelaksanaan instruksi per siklus adalah 0,5 μs pada frekuensi

clock 24 MHz. Apabila frekuensi clock mikrokontroler yang digunakan adalah 12

MHz, maka kecepatan pelaksanaan instruksi adalah 1 μs.

Mikrokontroler AT89S52 mempunyai 40 pin dengan catu daya tunggal 5 Volt. Ke-

40 pin tersebut ditunjukkanpada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Mikrokontroler AT89S52

Fungsi dari masing-masing pin pada mikrokontroler AT89S52 sebagai berikut:

12

1. Port 0 merupakan port paralel 8 bit dua arah (bi-directional) yang dapat digunakan

untuk berbagai keperluan. Port 0 juga memultipleks alamat dan data jika digunakan

untuk mengakses memori eksternal.

2. Port 1 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up. Port 1

juga digunakan dalam proses pemrograman (In System Programming) dengan

memfungsikan tiga pin yaitu P1.5, P1.6 dan P1.7.

3. Port 2 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up. Port 2

akan mengirim byte alamat jika digunakan untuk mengakses memori eksternal.

4. Port 3 merupakan port paralel 8 bit bi-directional dengan internal pull-up yang

mempunyai bebarapa fungsi khusus yang ditunjukkanpada tabel 2.2.

Tabel. 2.2. Funsi Pin pada Port 3

Pin-pin pada Port 3 Fungsi PengantiP3.0 RxD (Port input serial)P3.1 TxD (Port output serial)P3.2 INT0 (Interupt eksternal 0 )P3.3 INT1 (Interupt eksternal 1)P3.4 T0 (Input Eksternal Timer 0)P3.5 T1 (Input Eksternal Timer 1)P3.6 WR (Perintah write pada memori eskternal)P3.7 RD (Perintah read pada memori eksternal)

Pada mikrokontroler AT89S52 untuk rangkaian oscillator menggunakan kristal 12

MHz dan dua buah kapasitor 33 pF sehingga besarnya perioda untuk pindah menjalankan

satu perintah dari perintah sebelumya dapat dihitung menggunakan persamaan 2.2.= .............................................................(2.2)

maka besarnya perioda pada perancangan adalah satu mikro detik. Ukuran kristal yang

dipilih yaitu 12 MHz karena pada sistem tidak diperlukan perioda yang terlalu cepat.

Pin EA/VPP diberi logika tinggi (dihubungkan ke VCC) karena program hanya

disimpan di dalam memory internal saja dan tidak membutuhkan memory eksternal. Untuk

mengembalikan kondisi kerja mikrokontroler pada posisi awal dibutuhkan logika 1 pada

pin RST dan dapat dihitung menggunakan persamaan 2.3.V = x VCC……………………………………(2.3)

13

2.5. Relay DC 5V

Relay adalah suatu piranti yang menggunakan elektromagnet untuk

mengoperasikan seperangkat kontak saklar. Susunan paling sederhana relay adalah

kumparan kawat penghantar yang dililitkan pada inti besi. Bila kumparan ini dialiri arus

listrik, medan magnet yang terbentuk menarik armatur berporos yang digunakan sebagai

pengungkit mekanisme saklar [11]. Gambar dari relay DC 5V ditunjukkanpada Gambar

2.6.

Gambar 2.6 Relay DC 5V

2.6. Light Emitting Diode (LED)

LED mempunyai penurunan tegangan lazimnya dari 1,5 V sampai 2,5 V untuk arus

di antara 10 dan 50 mA. Penurunan tegangan yang tepat tergantung dari arus LED, warna,

kelonggaran, dan sebagainya. Kecermelangan LED tergantung dari arusnya. Idealnya, cara

terbaik untuk mengendalikan kecermelangan ialah dengan menjalankan LED dengan

sumber arus. Gambar dari rangkaian LED ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7. Rangkaian LED

S

LEDS

R

VVI

)( …………………………………………….……….(2.4)

Dimana : VLED = penurunan tegangan LED (Volt)

Vs = Tegangan sumber (Volt)

14

R = Resistor yang tersusun seri dengan LED (Ohm)

I = Arus (Ampere)

Makin besar tegangan sumber, makin kecil pengaruh VLED. Dengan kata lain Vs

yang besar menghilangkan pengaruh perubahan tegangan VLED. Biasanya, arus LED ada

diantara 10 mA sampai 50 mA karena daerah ini memberikan cahaya yang cukup untuk

banyak pemakai[12][13].

2.7. Transistor sebagai Saklar

Suatu saklar adalah suatu alat dengan dua sambungan dan memiliki dua kondisi,

yaitu kondisi on dan kondisi off [14]. Kondisi off merupakan kondisi saat tidak ada arus

yang mengalir. Sedangkan kondisi on merupakan kondisi saat arus dapat mengalir dengan

bebas.

Fungsi saklar ini dapat digantikan oleh sebuah transistor dengan memanfaatkan

kondisi cut off dan saturasi. Saat saklar pada kondisi on, maka akan digantikan dengan

transistor yang berada pada kondisi saturasi dan kondisi off akan digantikan dengan

transistor yang berada pada kondisi cut off.

Kondisi saturasi terjadi bila transistor mendapat tegangan positif pada kaki basis,

sehingga arus basis (Ib) mengalir dan menyebabkan arus kolektor (Ic) mengalir menuju

emitor melalui tahanan beban (Rc). Akibatnya tegangan antara kolektor dan emitor

menjadi nol (Vce = 0), sehingga tegangan jatuh pada beban Rc adalah [14] :

Vc = Ic x Rc…………………………………………….(2.3)

besarnya arus basis pada saat transistor dalam keadaan saturasi adalah [9]:Ib = ………………………………………….(2.4)

Sedangkan kondisi cut off terjadi bila transistor mendapat tegangan lebih kecil atau

sama dengan nol pada kaki basis, sehingga tidak ada arus yang mengalir melalui beban

Rc kecuali arus bocor yang sangat kecil (Iceo), sehingga besarnya tegangan antara kolektor

emitor (Vce) adalah [14]. Gambar dari transistor sebagai saklar ditunjukkan pada gambar

2.8.

Vce = Vcc – Iceo x Rc…………………………………..(2.5)

15

Gambar 2.8 Transistor Sebagai Saklar

2.8. Buzzer

Sumber bunyi yang dipilih yaitu buzzer yang sudah terdapat osilator dan piezo

speaker. Buzzer yang dipakai ditunjukkan pada gambar 2.9.

Gambar 2.9 Buzzer

Buzzer memiliki spesifikasi frekuensi 3570 Hz dengan catu daya 6V sampai dengan

15 V, level tekanan 80dB(A) pada jarak 1m dan catu 12 V. Frekuensi 3,5 kHz memberikan

respons relatif yang berada dipuncak seperti terlihat pada gambar 2.10. Dari gambar 2.10

terlihat frekuensi antara 1 kHz sampai 5 kHz memberikan respons relatif yang berada di

puncak, artinya akan terdengar paling keras dibandingkan dengan sumber frekuensi yang

lain pada jarak yang sama[15].

Gambar 2.10 Respons Buzzer

16

BAB III

RANCANGAN PENELITIAN

Rancangan umum Alat Pemantau Jarak Menonton Televisi akan dibagi dalam dua

bagian besar, yaitu :

1. Perancangan perangkat keras seperti ditunjukkan pada Gambar 3.1 yang terdiri

dari: rangkaian mikrokontroler AT89S52 dan sistem pendukung, rangkaian tombol

pilihan dan tombol mulai, rangkaian sensor ultrasonik, rangkaian pemutus sinyal,

rangkaian LCD dan rangkaian driver buzzer.

2. Perancangan perangkat lunak yang terdiri dari program utama, pengukur jarak,

pembanding dengan set point dan penampil LCD.

Gambar 3.1 Blok Diagram Alat Pemantau Jarak Menonton Televisi

Cara kerja dari dari setiap blok pada diagram perancangan gambar 3.1 adalah

sebagai berikut:

1. Tombol Pilihan digunakan untuk memilih ukuran layar televisi yang sedang

digunakan. Tombol ini ada dua buah yaitu naik dan turun yang berfungsi untuk

memilih ukuran layar televisi sampai dengan 29 inch. Sedangkan tombol mulai

berfungsi untuk memulai pengukuran jarak setelah tombol pilihan selesai diatur.

2. Data masukan dari tombol pilihan akan diolah oleh mikrokontroler sehingga akan

ditampilkan pada LCD. Informasi yang akan ditampilkan adalah INCHTV,

C.DIST, M.TIME dan M.DIST.

17

3. Bila tombol mulai ditekan, maka sensor ultrasonik akan aktif dengan memberikan

sinyal pada pin SIG lalu tranducer akan menerima gelombang pantul yang terkena

benda selanjutnya akan dikonversi menjadi jarak.

4. Mikrokontroler akan membandingkan jarak terbaik dalam menonton televisi

dengan jarak penonton saat itu yang telah terukur oleh sensor ultrasonik.

5. Apabila jarak penonton saat itu lebih besar atau sama dengan jarak terbaik dalam

menonton maka rangkaian pemutus sinyal tidak akan bekerja jika jarak belum

sesuai maka rangkaian ini akan bekerja dan buzzer akan berbunyi sebagai

peringatan.

3.1. Perancangan Perangkat Keras

3.1.1. Rangkaian Mikrokontroler AT89S52

Semua program untuk sistem kendali alat pemantau jarak menonton televisi ini

dikendalikan oleh mikrokontroler AT89S52. Rangkaian mikrokontroler AT89S52

ditunjukkan pada gambar 3.2.

Pada gambar 3.2 untuk rangkaian oscillator menggunakan kristal 12 MHz dan dua

buah kapasitor 33 pF sehingga besarnya perioda untuk pindah menjalankan satu perintah

dari perintah sebelumya dapat dihitung menggunakan persamaan 2.2 sehingga besarnya

perioda pada perancangan adalah satu mikro detik.

Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroler AT89S52

18

Untuk mengembalikan kondisi kerja mikrokontroler pada posisi awal dibutuhkan

logika 1 pada pin RST dan dapat dihitung menggunakan persamaan 2.3. Bila besar R1 =

10K dan mikrokontroler AT89S52 mempunyai logika 1 antara rentang tegangan 3V

sampai dengan 5V maka besarnya R2 yaitu:

1. Pada saat Vrst = 3V V = RR + R x VCC3= 10000/(10000+R_2 ) x 5

R2 = 6,66 KΩ

2. Pada saat Vrst = 5V V = RR + R x VCC3 = 1000010000 + R x 5

R2 = 0

Maka pada peracangan dipilih nilai resistor R2 sebesar 20Ω.

3.1.2. Rangkaian Tombol Pilihan dan Tombol Mulai

Pengguna dapat memilih ukuran layar televisi yang digunakan dengan cara

menekan tombol pilihan. Ada 2 buah tombol pilihan yaitu naik dan turun. Tombol pilihan

ini akan menghitung cacahan dari setiap penekanan yang selanjutnya akan diproses di

dalam mikrokontroler. Sedangkan tombol start dirancang sama dengan tombol pilihan yang

berfungsi untuk memulai pengukuran jarak setelah tombol pilihan selesai diset.

Ada 2 jenis tombol yang dapat digunakan pada mikrokontroler yaitu tombol dengan

logika aktif rendah dan logika aktif tinggi. Rangkaian tombol dengan logika rendah

ditunjukkan pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Rangkaian Tombol Logika Aktif Rendah

19

LED berfungsi sebagai indikator penanda cacahan setiap penekanan. Besarnya nilai

resistor sebagai penghambat arus pada LED dapat dihitung dengan persamaan 2.4 maka

besarnya resistor yaitu:

1. Pada saat I = 10mA

I

VVR LEDS )(

mR

10

)5.15(

R = 350Ω

2. Pada saat I = 50mA

I

VVR LEDS )(

mR

50

)5.15(

R = 70Ω

Maka pada peracangan dipilih nilai resistor R2 sebesar 330Ω.

Gambar 3.4 Rangkaian Tombol Pilihan dan Tombol Mulai

Perancangan perangkat keras tombol pemilih ini yang digunakan adalah tombol

dengan logika rendah. Banyaknya tombol pemilih mode ini terdiri dari tiga buah yang

berfungsi untuk memilih ukuran layar televisi dan memulai sensor untuk bekerja. Gambar

rangkaian tombol pilihan dan tombol mulai ditunjukkan pada gambar 3.4.

20

3.1.3. Rangkaian Sensor Ultrasonik

Rangkaian sensor ultrasonik terdiri dari sebuah modul sensor ultrasonik jenis

PING))) Ultrasonik Ringe Finder #28015. Rangkaian sensor ultrasonik ditunjukkan pada

Gambar 3.5.

Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Ultrasonik

Pada perancangan digunakan modul yang sudah tersedia sehingga antarmuka antara

sensor ultrasonik dengan mikrokontroler tidak membutuhkan rangkaian tambahan.

Antarmuka sensor ultrasonik dan mikrokontroler ditunjukkan pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Antarmuka Sensor Ultrasonik dan Mikrokontroler

3.1.4. Rangkaian LCD

LCD yang digunakan adalah LCD 16x4 yang memiliki tipe H1604A. Sama seperti

LCD 16x2 LCD bertipe ini memungkinkan pemrogram untuk mengoperasikan komunikasi

data secara 8 bit atau 4 bit. Jika menggunakan jalur data 4 bit akan ada 7 jalur data (3 untuk

jalur kontrol dan 4 untuk jalur data). Jika menggunakan jalur data 8 bit maka akan ada 11

jalur data (3 untuk jalur kontrol dan 8 untuk jalur data). Tiga jalur kontrol ke LCD ini

adalah EN (Enable), RS (Register Select) dan R/W (Read/Write).

Interface LCD merupakan sebuah parallel bus, hal ini sangat memudahkan dan

sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang

ditampilkan sepanjang 8 bit dikirim ke LCD secara 4 atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode

4 bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8 bit

21

(pertama dikirim 4 bit MSB lalu 4 bit LSB dengan pulsa clock EN setiap nibblenya).

Mengirim data secara paralel baik 4 atau 8 bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk

membuat sebuah aplikasi interface LCD. Penentuan mode operasi merupakan hal yang

paling penting. Mode 8 bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan

dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8

pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7 bit (3 pin untuk

kontrol, 4 untuk data). Karena dalam penelitian ini kecepatan tidak sangat diutamakan,

maka dipilih mode 4 bit.

Berdasarkan datasheet tegangan kontras (Vlcd) maksimum sebesar 5V sehingga

dalam perancangan digunakan sebuah resistor variabel sebesar 10K yang berfungsi untuk

membatasi tegangan yang masuk ke pin Vlcd. Rangkaian LCD dengan mode 4 bit

ditunjukkan pada gambar 3.7.

Gambar 3.7 Rangkaian LCD dengan Mode 4 bit

3.1.5. Rangkaian Driver Buzzer

Perancangan ini digunakan Buzzer yang berfungsi sebagai bunyi peringatan bila

jarak tonton belum memenuhi syarat yang telah ditentukan. Perancangan ini menggunakan

buzzer yang memiliki rentang tegangan 6V sampai dengan 15V sehingga antarmuka antara

buzzer dengan mikrokontroler membutuhkan rangkaian tambahan menggunakan transistor

yang difungsikan sebagai saklar agar mikrokontroler tidak terbebani terlalu besar.

Rangkaian Driver buzzer ditunjukkan pada Gambar 3.8.

22

Gambar 3.8 Antarmuka Buzzer dan Mikrokontroler

3.1.6. Rangkaian Pemutus Sinyal

Rangkaian pemutus sinyal ini berfungsi untuk memutus sinyal dari antena menuju

rangkaian penala pada televisi. Prinsipnya yaitu penyaklaran secara mekanis dengan

menggunakan sebuah relay yang dalam pemicuan koilnya menggunakan transistor yang

difungsikan sebagai saklar. Dengan sistem penyaklaran ini diharapkan agar sinyal gambar

yang merupakan gelombang AM dapat diganggu.

Pada perancangan rangkaian pemutus sinyal ini kabel dari antenna televisi akan

dihubungkan ke kontak Normaly Close (NC) pada relay agar pada saat kondisi awal

transistor aktif sinyal dari antena akan diputuskan sampai syarat jarak terpenuhi. Selain itu

tujuan penggunaan kontak NC tersebut agar pada saat alat pada kondisi OFF sinyal dari

antena televisi tetap dapat diteruskan ke rangkaian penala. Rangkaian pemutus sinyal

disajikan pada gambar 3.9.

Gambar 3.9 Rangkaian Pemutus Sinyal

23

3.2. Perancangan Perangkat Lunak

3.2.1. Diagram Alir Program Utama

Gambar 3.10 Diagram Alir Program Utama

Proses awal program dimulai dengan penginisialisasian port-port dan variabel-

variabel yang akan digunakan. Untuk C.DIST dan M.DIST dalam satuan centimeter serta

INCHTV dalam satuan inch. Kemudian mikrokontroler akan menulis pada LCD mengenai

informasi-informasi yang akan disampaikan. Setelah itu mikrokontroler akan membaca

24

masukan dari luar oleh tombol naik dan tombol turun dengan kondisi awal ukuran televisi

1 dan maksimal 29 dengan menampilkan langsung pada LCD mengenai INCHTV dan

C.DIST. Sebelum sensor ultrasonik bekerja mikrokontroler akan membandingkan masukan

yang terjadi pada tombol mulai, bila telah terjadi penekanan maka program mengaktifkan

sensor ultrasonik dan bila belum terjadi penekanan program akan selalu berulang pada

rutin tombol.

Selanjutnya mikrokontroler akan megirimkan sinyal ke sensor ultrasonik agar

sensor bekerja dan sinyal pantul yang diterima akan diolah agar jarak penonton dapat

dideteksi. Kemudian setelah proses terjadi hasilnya akan ditampilkan pada display LCD

mengenai M.TIME dan M.DIST.

Hasil pengukuran sensor akan dibandingkan dengan C.DIST, bila M.DIST lebih

kecil dari C.DIST maka mikrokontroler akan menyalakan rangkaian pemutus sinyal dan

buzzer dengan memberikan logika “1” pada rangkaian driver tetapi bila M.DIST lebih

besar atau sama dengan C.DISC maka rangkaian driver dimatikan. Proses ini akan selalu

berulang untuk mendapatkan M.DIST terus menerus. Secara umum diagram alir program

utama dari pemantau jarak menonton televisi ditunjukkan pada gambar 3.10.

3.2.2. Diagram Alir Subrutin Tampilan

Gambar 3.11 Diagram Alir Subrutin Tampilan

Subrutin ini untuk melakukan proses perhitungan dan menampilkan pada LCD.

Nilai awal variabel C yaitu satu sehingga pada awalnya pada LCD akan tertampil

“INCHTV : 1inch, C.DIST : 10.16cm, M.TIME : , M.DIST : “. Diagram alir subrutin

tampilan ditunjukan pada gambar 3.11.

25

3.2.3. Diagram Alir Subrutin Tombol

Gambar 3.12 Diagram Alir Subrutin Tombol

Diagram alir subrutin tombol ditunjukkan pada gambar 3.12. Dua buah tombol

pilihan yang terdiri dari tombol naik dan turun merupakan masukan mikrokontroler.

Kondisi awal dari masukan ini yaitu satu dan saat tombol naik ditekan akan mencacah naik

26

satu sampai dengan ukuran layar maksimum sebesar dua puluh sembilan, bila tombol turun

ditekan akan mencacah turun satu sampai dengan kondisi awal satu.

Program ini juga akan membandingkan tombol mulai, jika terjadi penekanan maka

program akan lamgsung melompat ke subrutin ultrasonik untuk mengaktifkan sensor tetapi

jika belum terjadi penekanan maka program akan selalu berulang dan menunggu sampai

tombol mulai ditekan.

3.2.4. Diagram Alir Subrutin Ultrasonik

Modul PING))) Ultrasonic Ringe Finder #28015 mengukur jarak obyek dengan

cara memancarkan gelombang ultrasonik (40KHz) selama tbrust (250μs) kemudian

menunggu pantulannya. Modul PING))) Ultrasonic Ringe Finder #28015 memancarkan

gelombang ultrasonik sesuai dengan input kontrol dari pin SIG (pulsa trigger dengan tout

min 3 μs). Gelombang ultrasonik ini melalui udara dengan kecepatan kurang lebih 344

meter per detik, mengenai obyek dan memantul kembali ke modul PING))) Ultrasonic

Ringe Finder #28015. Modul PING))) Ultrasonic Ringe Finder #28015 akan

mengeluarkan pulsa “high” pada pin SIG setelah memancarkan gelombang ultrasonik. Dan

setelah gelombang pantulan terdeteksi, modul PING))) Ultrasonic Ringe Finder #28015

akan membuat pin SIG “low”. Lebar pulsa “high” (tin) ini sesuai dengan lama waktu

tempuh gelombang ultrasonik untuk 2 x jarak obyek, sehingga jarak obyek yang terukur

adalah (tin x 34.4) ÷ 2000 centimeter.

Dalam program diberi variabel tambahan yang berfungsi untuk menangani error

yang terjadi. Proses ini akan terjadi bila sensor ultrasonik tidak menerima pantulan lebih

dari 25000 cacahan lalu akan menampilkan pada LCD “SENSOR TIMEOUT dan

__RESTARTED!__”. Setelah itu program akan mencacah kembali sebanyak 1000 cacahan

sebelum sensor aktif kembali untuk melakukan pengukuran jarak. Saat dilakukan cacahan

program juga akan mengecek tombol naik dan turun, bila terjadi penekanan program akan

langsung melompat ke subrutin tombol.

Cacahan tersebut tidak hanya terjadi bila sensor tidak menerima gelombang

pantulan tetapi program juga akan mencacah dan mengecek tombol setelah melakukan

perhitungan sebelum kembali melakukan pengukuran. Diagram alir subrutin ultrasonik

ditunjukkan pada gambar 3.13.

27

Gambar 3.13 Diagram Alir Subrutin Ultrasonik

28

3.2.5. Diagram Alir Subrutin Matikan

Subrutin matikan akan dijalankan bila M.DIST lebih kecil C.DIST. Program ini

akan mengaktifkan dua buah driver yang terhubung dengan buzzer dan relay yang akan

memutuskan sinyal. Diagram alir subrutin matikan ditunjukkan pada gambar 3.14.

Gambar 3.14 Diagram Alir Subrutin Matikan

3.2.6. Diagram Alir Subrutin Nyalakan

Subrutin nyalakan memiliki fungsi berkebalikan dengan subrutin matikan, jika

M.DIST lebih besar atau sama dengan C.DIST program akan menonaktifkan dua buah

driver yang terhubung buzzer dan relay sebagai pemutus sinyal. Diagram alir subrutin

nyalakan ditunjukkan pada gambar 3.15.

29

Gambar 3.15 Diagram Alir Subrutin Nyalakan

30

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Untuk mengetahui suatu alat atau program dapat bekerja dengan baik diperlukan

pengujian terhadap kinerja alat atau program tersebut. Melalui pengujian-pengujian

tersebut, maka akan diperoleh data-data yang dapat memperlihatkan bahwa perangkat

keras dan lunak yang dirancang telah bekerja dengan baik atau tidak. Dari data-data

tersebut dapat dilakukan analisis terhadap proses kerja alat yang kemudian dapat

digunakan untuk menarik kesimpulan dari apa yang disajikan dalam tugas akhir ini.

4.1. Implementasi Alat dan Cara Kerja Alat Pemantau Jarak Menonton

Televisi

Implementasi alat dibagi menjadi lima blok rangkaian, yaitu rangkaian catu daya,

rangkaian mikrokontroler, rangkaian tombol pilihan dan tombol mulai, rangkaian LCD,

rangkaian driver buzzer dan rangkaian pemutus sinyal. Gambar implementasi alat

ditunjukkan pada gambar 4.1.

Gambar 4.1 Implementasi Alat

Cara mengorperasikan alat ini dengan meletakkan alat sejajar vertikal dengan

televisi dan menyalakan saklar 220VAC yang berada pada sisi belakang alat, sehingga catu

31

daya dapat menyalurkan sumber tegangan ke tiap-tiap blok sampai pada LCD tertampil

kata-kata “INCHTV, C.DIST, M.TIME, M.DIST”. Kemudian menunggu instruksi dari luar

berupa penekanan tombol mulai untuk mengaktifkan sensor ultrasonik dan akan

menampilkan nilai-nilai hasil pengukuran jarak. Gambar peletakan alat ditunjukkan pada

gambar 4.2.

Gambar 4.2 Peletakan Alat

Dari hasil implementasi alat hasil perancangan terdapat satu blok rangkaian yang

tidak dapat berfungsi dengan baik yaitu blok rangkaian pemutus sinyal. Blok ini pada

perancangan memiliki fungsi untuk memutuskan sinyal antena bila jarak belum terpenuhi,

namun dalam implementasi blok tersebut rangkaian menghilangkan warna gambar televisi

saat alat dinyalakan. Penyebab kegagalan tersebut adalah pengaruh jalur pada relay yang

dilewati sinyal antena tidak sebesar 75Ω, yang berdasarkan datasheet besarnya resistansi

kontak lebih kecil atau sama dengan 50mΩ sehingga untuk mendapatkan nilai resistansi

sebesar 75Ω perlu ditambahkan sebuah komponen yang disebut balun yang terpasang

secara paralel dengan jalur sinyal. Namun penambahan komponen tersebut belum peneliti

ketahui sampai pada akhir penelitian sehingga peneliti memilih untuk memodifikasi

dengan blok rangkaian lain. Tabel 4.1 menunjukkan data kegagalan implementasi alat.

Tabel 4.1 Data Kegagalan Implementasi Alat

Ukurandan Jenis

TVSet Point

SudutPengukuran

Jarak PengukuranKondisiGambar

KondisiGambarMeteran Sensor

Samsung14inch

142,2cm

35° 142,2cm - Hilang Ada40° 142,2cm - Hilang Ada45° 142,2cm 143,3cm Hilang Ada50° 142,2cm 143,1cm Hilang Ada60° 142,2cm 142,8cm Hilang Ada

32

Tabel 4.1(lanjutan) Data Kegagalan Implementasi Alat

Ukurandan Jenis

TVSet Point

SudutPengukuran

Jarak PengukuranKondisiGambar

KondisiSuara

Meteran Sensor

Samsung14inch

142,2cm

70° 142,2cm 142,6cm Hilang Ada80° 142,2cm 142,5cm Hilang Ada90° 142,2cm 142,3cm Hilang Ada100° 142,2cm 142,5cm Hilang Ada110° 142,2cm 142,6cm Hilang Ada120° 142,2cm 142,8cm Hilang Ada130° 142,2cm 143,1cm Hilang Ada135° 142.2cm 143,3cm Hilang Ada140° 142.2cm - Hilang Ada145° 142.2cm - Hilang Ada

Advance17inch

172,7cm

35° 172,7cm - Hilang Ada40° 172,7cm - Hilang Ada45° 172,7cm 173,8cm Hilang Ada50° 172,7cm 173,6cm Hilang Ada60° 172,7cm 173,3cm Hilang Ada70° 172,7cm 173,1cm Hilang Ada80° 172,7cm 172,8cm Hilang Ada90° 172,7cm 172,8cm Hilang Ada100° 172,7cm 172,8cm Hilang Ada110° 172,7cm 173,1cm Hilang Ada120° 172,7cm 173,3cm Hilang Ada130° 172,7cm 173,6cm Hilang Ada135° 172,7cm 173,8cm Hilang Ada140° 172,7cm - Hilang Ada145° 172,7cm - Hilang Ada

Sharp21inch

213,3cm

35° 213,3cm - Hilang Ada40° 213,3cm - Hilang Ada45° 213,3cm 214,4cm Hilang Ada50° 213,3cm 214,2cm Hilang Ada60° 213,3cm 213,9cm Hilang Ada70° 213,3cm 213,8cm Hilang Ada80° 213,3cm 213,7cm Hilang Ada90° 213,3cm 213,7cm Hilang Ada100° 213,3cm 213,7cm Hilang Ada110° 213,3cm 213,8cm Hilang Ada120° 213,3cm 213,9cm Hilang Ada130° 213,3cm 214,2cm Hilang Ada135° 213,3cm 214,4cm Hilang Ada140° 213,3cm - Hilang Ada145° 213,3cm - Hilang Ada

33

Dari tabel 4.1 dapat dilihat bahwa sensor dapat mendeteksi jarak dengan baik.

Namun dengan jarak tonton yang diubah-ubah kondisi gambar tetap hilang dan kondisi

suara tetap ada. Perubahan tersebut terdapat perbedaan dengan awal perancangan yang

hanya menghilangkan sinyal gambar bila jarak penonton belum terpenuhi tetapi akibat

perbuahan ini sinyal gambar dan suara hilang bersamaan, sedangkan untuk perancangan

perangkat lunak tidak mengalami perubahan. Proses ini menggunakan sistem jamming

dengan mengaktifkan dan menonaktifkan rangkaian pemancar FM 5W tipe s-151. Gambar

rangkaian pemancar FM 5W ditunjukkan pada gambar 4.3

Gambar 4.3 Rangkaian Pemancar FM 5W

Rangkaian pada gambar 4.3 menggunakan catu daya sebesar 12V dan untuk

menghasilkan tegangan tersebut menggunakan IC regulator yang dihubungkan ke relay.

Proses aktif dan nonaktifnya koil relay digunakan sebuah driver dengan transistor yang

difungsikan sebagai saklar. Rangkaian driver ditunjukkan pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 Rangkaian Driver

4.2. Tampilan pada LCD

Apabila saat alat dinyalakan dan belum ada instruksi lewat penekanan tombol

pilihan, maka pada LCD akan menampilkan “INCHTV :1 inch, C.DIST :10.16 cm,

34

M.TIME :, M.DIST :”. Penjelasan untuk penekanan tombol-tombol pilihan dapat

dijabarkan sebagai berikut:

1. Tombol pilihan naik ditekan 1 kali LCD akan menampilkan tulisan “INCHTV :2

inch, C.DIST : 20.32 cm, M.TIME :, M.DIST :” dan akan mencacah naik satu demi

satu sampai ukuran layar TV maksimum 29 inch yang ditunjukkan pada gambar

4.5.

2. Tombol pilihan down ditekan 1 kali LCD akan menampilkan tulisan “INCHTV :1

inch, C.DIST :10.16 cm, M.TIME :, M.DIST :” dan akan mencacah turun satu demi

satu sampai ukuran layar TV minimum 1 inch yang ditunjukkan pada gambar 4.6.

3. Tombol mulai ditekan 1 kali LCD akan menampilkan tulisan “INCHTV :1 inch,

C.DIST :10.16 cm, M.TIME :x.xx ms, M.DIST :xxx.x cm” dan mengaktifkan

sensor ultrasonik, sehingga akan mengukur waktu pantul dan jarak yang

ditunjukkan pada gambar 4.7.

Gambar 4.5 Ukuran Layar TV Maksimum

Gambar 4.6 Ukuran Layar TV Minimum

35

Gambar 4.7 Waktu Pantul dan Jarak

4.3 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meteran dan Sensor

Ultrasonik

4.3.1 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meteran dan Sensor

Ultrasonik dengan Sudut Berubah-ubah

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Jarak dengan Sudut Pengukuran Berubah-ubah

Ukurandan Jenis

TVSet Point

SudutPengukuran

Jarak Pengukuran KondisiGambar

danSuara

Meteran SensorGalat(%)

Samsung14inch

142,2cm

35° 142,2cm - - Ada40° 142,2cm - - Ada45° 142,2cm 143,3cm 0,77 Ada50° 142,2cm 143,1cm 0,63 Ada60° 142,2cm 142,8cm 0,42 Ada70° 142,2cm 142,6cm 0,28 Ada80° 142,2cm 142,5cm 0,21 Ada90° 142,2cm 142,3cm 0,07 Ada100° 142,2cm 142,5cm 0,21 Ada110° 142,2cm 142,6cm 0,28 Ada120° 142,2cm 142,8cm 0,42 Ada130° 142,2cm 143,1cm 0,63 Ada135° 142.2cm 143,3cm 0,77 Ada140° 142.2cm - - Ada145° 142.2cm - - Ada

Advance17inch

172,7cm

35° 172,7cm - - Ada40° 172,7cm - - Ada45° 172,7cm 173,8cm 0,63 Ada50° 172,7cm 173,6cm 0,51 Ada60° 172,7cm 173,3cm 0,34 Ada70° 172,7cm 173,1cm 0,23 Ada80° 172,7cm 172,8cm 0,05 Ada90° 172,7cm 172,8cm 0,05 Ada

36

Tabel 4.2 (lanjutan) Hasil Pengukuran Jarak dengan Sudut Pengukuran Berubah-ubah

Ukurandan Jenis

TVSet Point

SudutPengukuran

Jarak Pengukuran KondisiGambar

danSuara

Meteran SensorGalat(%)

Advance17inch

172,7cm

100° 172,7cm 172,8cm 0,06 Ada110° 172,7cm 173,1cm 0,23 Ada120° 172,7cm 173,3cm 0,34 Ada130° 172,7cm 173,6cm 0,51 Ada135° 172,7cm 173,8cm 0,63 Ada140° 172,7cm - - Ada145° 172,7cm - - Ada

Sharp21inch

213,3cm

35° 213,3cm - - Ada40° 213,3cm - - Ada45° 213,3cm 214,4cm 0,51 Ada50° 213,3cm 214,2cm 0,42 Ada60° 213,3cm 213,9cm 0,28 Ada70° 213,3cm 213,8cm 0,23 Ada80° 213,3cm 213,7cm 0,18 Ada90° 213,3cm 213,7cm 0,18 Ada100° 213,3cm 213,7cm 0,18 Ada110° 213,3cm 213,8cm 0,23 Ada120° 213,3cm 213,9cm 0,28 Ada130° 213,3cm 214,2cm 0,42 Ada135° 213,3cm 214,4cm 0,51 Ada140° 213,3cm - - Ada145° 213,3cm - - Ada

Pengukuran jarak dilakukan untuk mengetahui akurasi dari implementasi alat yang

telah dibuat dengan mengambil jarak yang terukur meteran dan jarak yang terukur oleh

sensor. Percobaan dilakukan dengan menentukan derajat yang paling kecil sampai derajat

terbesar sehingga dapat dilihat bahwa sensor akan mulai mendeteksi benda saat benda

berada pada sudut 45° sampai dengan sudut 135°. Pengukuran ini dimaksudkan juga untuk

mengetahui batas deteksi sensor yang ditunjukkan pada gambar 4.8.

Dari Tabel 4.1 terlihat bahwa sensor memiliki tingkat akurasi yang besar saat

sensor mendeteksi benda yang berada tepat di depannya. Hal tersebut ditunjukkan dengan

nilai galat yang terkecil pada sudut 90° dibandingkan hasil pengukuran dengan sudut yang

berbeda. Pengukuran ini dengan posisi benda yang bergerak sesuai dengan sudut yang

ditentukan.

37

Gambar 4.8 Batas Deteksi Sensor

Percobaan tersebut diulang dengan beberapa macam ukuran televisi dan hasil yang

diperoleh tetap sama yaitu sensor dapat mendeteksi benda dengan sudut minimal sebesar

45° dan sudut maksimal sebesar 135°. Setelah mengetahui batas deteksi sensor peneliti

juga melakukan percobaan untuk mengetahui akurasi sensor dengan memindahkan

kemiringan benda yang akan diukur jaraknya sehingga diperoleh data pada tabel 4.2.

Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Jarak dengan Sudut Kemiringan Benda Berubah-ubah

Ukurandan Jenis

TVSet Point

SudutPengukuran

SudutKemiringan

Benda

Jarak Pengukuran KondisiGambar

danSuara

Meteran SensorGalat(%)

Samsung14inch

142,2cm

45°

40° 142,2cm - - Ada45° 142,2cm 143,3cm 0,77 Ada90° 142,2cm 142,3cm 0,7 Ada135° 142,2cm 143,3cm 0,77 Ada140° 142,2cm - - Ada

90°

40° 142,2cm - - Ada45° 142,2cm 143,3cm 0,77 Ada90° 142,2cm 142,3cm 0,7 Ada135° 142,2cm 143,3cm 0,77 Ada140° 142,2cm - - Ada

135°

40° 142,2cm - - Ada45° 142,2cm 143,3cm 0,77 Ada90° 142.2cm 142,3cm 0,7 Ada135° 142.2cm 143,3cm 0,77 Ada140° 142.2cm - - Ada

Advance17inch

172,7cm 45°40° 172,7cm - - Ada45° 172,7cm 173,8cm 0,63 Ada

38

Tabel 4.3 (lanjutan) Hasil Pengukuran Jarak dengan

Sudut Kemiringan Benda Berubah-ubah

Ukurandan Jenis

TVSet Point

SudutPengukuran

SudutKemiringan

Benda

Jarak Pengukuran KondisiGambar

danSuara

Meteran SensorGalat(%)

Advance17inch

172,7cm

45°90° 172,7cm 172,8cm 0,05 Ada135° 172,7cm 173,8cm 0,63 Ada140° 172,7cm - - Ada

90°

40° 172,7cm - - Ada45° 172,7cm 172,8cm 0,63 Ada90° 172,7cm 173,8cm 0,05 Ada135° 172,7cm 172,8cm 0,63 Ada140° 172,7cm - - Ada

135°

40° 172,7cm - - Ada45° 172,7cm 172,8cm 0,63 Ada90° 172,7cm 173,8cm 0,05 Ada135° 172,7cm 172,8cm 0,63 Ada140° 172,7cm - - Ada

Sharp21inch

213,3cm

45°

40° 213,3cm - - Ada45° 213,3cm 214,4cm 0,51 Ada90° 213,3cm 213,7cm 0,18 Ada135° 213,3cm 214,4cm 0,51 Ada140° 213,3cm - - Ada

90°

40° 213,3cm - - Ada45° 213,3cm 214,4cm 0,51 Ada90° 213,3cm 213,7cm 0,18 Ada135° 213,3cm 214,4cm 0,51 Ada140° 213,3cm - - Ada

135°

40° 213,3cm - - Ada45° 213,3cm 214,4cm 0,51 Ada90° 213,3cm 213,7cm 0,18 Ada135° 213,3cm 214,4cm 0,51 Ada140° 213,3cm - - Ada

Data pada tabel 4.2 diperoleh dari percobaan seperti pada gambar 4.9 dan dari data

tersebut dapat dilihat bahwa sensor dapat mendeteksi benda pada posisi kemiringan benda

antara sudut 45° sampai dengan 135°. Namun dari hasil pengukuran dapat dilihat akurasi

sensor yang paling besar saat benda berada pada posisi 90° pada tiap-tiap sudut

pengukuran. Hal tersebut dilihat dari nilai galat yang diperoleh paling kecil dari antara

sudut-sudut yang lainnya. Bila dibandingkan dengan datasheet hasil dari pengukuran jarak

ini diperoleh bahwa sensor akan mendeteksi benda yang berada disekitarnya dengan sudut

39

45° sehingga dilihat dari sisi kanan benda sudut maksimum yang terdeteksi sebesar 135°

dan bila dilihat dari sisi kiri benda sudut minimum yang terdeteksi sebesar 45°.

Gambar 4.9 Posisi Kemiringan Benda

4.3.2 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meteran dan Sensor

Ultrasonik dengan Jarak Berubah-ubah

Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Jarak dengan Jarak Berubah-ubah

Ukurandan

Jenis TV

SetPoint

SudutPengukuran

JarakPengukuran

Meteran

JarakPengukuran

Sensor

Galat(%)

KondisiGambar

danSuara

Samsung14inch

142,2cm

45°

30cm 30,9cm 2,91 Hilang60cm 61,3cm 2,12 Hilang90cm 91,4cm 1,53 Hilang120cm 121,2cm 0,99 Hilang140cm 141,6cm 1,13 Hilang141cm 142,1cm 0,07 Hilang

142,2cm 142,3cm 0,07 Ada143cm 144,2cm 0,84 Ada144cm 145,6cm 1,09 Ada150cm 151,3cm 0,86 Ada

90°

30cm 30,9cm 2,91 Hilang60cm 61,3cm 2,12 Hilang90cm 91,4cm 1,53 Hilang120cm 121,2cm 0,99 Hilang140cm 141,6cm 1,13 Hilang141cm 142,1cm 0,07 Hilang

142,2cm 142,3cm 0,07 Ada

40

Tabel 4.4 (lanjutan) Hasil Pengukuran Jarak dengan Jarak Berubah-ubah

Ukurandan

Jenis TV

SetPoint

SudutPengukuran

JarakPengukuran

Meteran

JarakPengukuran

Sensor

Galat(%)

KondisiGambar

danSuara

Samsung14inch

142,2cm

90°143cm 144,2cm 0,84 Ada144cm 145,6cm 1,09 Ada150cm 151,3cm 0,86 Ada

135°

30cm 30,9cm 2,91 Hilang60cm 61,3cm 2,12 Hilang90cm 91,4cm 1,53 Hilang120cm 121,2cm 0,99 Hilang140cm 141,6cm 1,13 Hilang141cm 142,1cm 0,07 Hilang

142,2cm 142,3cm 0,07 Ada143cm 144,2cm 0,84 Ada144cm 145,6cm 1,09 Ada150cm 151,3cm 0,86 Ada

Advance17inch

172,7cm

45°

30cm 30,9cm 2,91 Hilang60cm 61,3cm 2,12 Hilang90cm 91,4cm 1,53 Hilang120cm 121,2cm 0,99 Hilang150cm 151,3cm 0,86 Hilang170cm 171,2cm 0,71 Hilang171cm 172,2cm 0,69 Hilang

172,7cm 172,8cm 0,06 Ada173cm 173,8cm 0,46 Ada174cm 174,6cm 0,34 Ada

90°

30cm 30,9cm 2,91 Hilang60cm 61,3cm 2,12 Hilang90cm 91,4cm 1,53 Hilang120cm 121,2cm 0,99 Hilang150cm 151,3cm 0,86 Hilang170cm 171,2cm 0,71 Hilang171cm 172,2cm 0,69 Hilang

172,7cm 172,8cm 0,06 Ada173cm 173,8cm 0,46 Ada174cm 174,6cm 0,34 Ada

135°

30cm 30,9cm 2,91 Hilang60cm 61,3cm 2,12 Hilang90cm 91,4cm 1,53 Hilang120cm 121,2cm 0,99 Hilang150cm 151,3cm 0,86 Hilang170cm 171,2cm 0,71 Hilang171cm 172,2cm 0,69 Hilang

172,7cm 172,8cm 0,06 Ada

41

Tabel 4.4 (lanjutan) Hasil Pengukuran Jarak dengan Jarak Berubah-ubah

Ukurandan

Jenis TV

SetPoint

SudutPengukuran

JarakPengukuran

Meteran

JarakPengukuran

Sensor

Galat(%)

KondisiGambar

danSuara

Advance17inch

172,7cm 135°173cm 173,8cm 0,46 Ada174cm 174,6cm 0,34 Ada

Pada Tabel 4.3 terlihat bahwa sensor dapat mendeteksi benda yang berada pada

sudut batas deteksi sensor dengan hasil pengukuran yang sama dengan akurasi sensor yang

besar pada saat sensor mendeteksi jarak benda yang berada tepat di depannya. Namun pada

pengukuran yang masih dalam batas deteksi sensor, sensor juga dapat mendeteksi benda

dengan baik walaupun dengan galat yang lebih besar sehingga alat dapat bekerja dengan

baik untuk mengaktifkan dan menonaktifkan rangkaian pemancar. Hal tersebut dapat

dilihat dengan perubahan kondisi gambar dan suara walaupun perubahan jarak yang terjadi

sangat kecil.

4.3.3 Hasil Pengukuran Jarak Berdasarkan Meteran dan Sensor

Ultrasonik dengan Benda Lebih Dari Satu

Pengambilan data pada Tabel 4.4 dengan tujuan melihat sensitivitas sensor

ultrasonik bila benda yang dideteksi lebih dari satu. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa

sensor dapat mendeteksi benda yang berada pada posisi depan dengan sudut yang berbeda

dan jarak yang berbeda dengan baik. Hasil dari pengukuran ini yaitu sensor hanya akan

mengukur jarak benda yang dekat dengan sensor sehingga bila jarak salah satu benda tepat

pada set point, benda lain yang berada pada jarak lebih jauh akan diabaikan.

Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Jarak dengan Benda Lebih Dari Satu

Ukurandan Jenis

TVSet Point

JarakBenda I

(45°)

JarakBenda II(135°)

JarakPengukuran

Sensor

KondisiGambar

dan Suara

Samsung14inch

142,2cm

30cm

142,2cm

30,9cm Hilang120cm 121,2cm Hilang

142,2cm 142,3cm Ada220cm 142,3cm Ada300cm 142,3cm Ada

42

Tabel 4.5 (lanjutan) Hasil Pengukuran Jarak dengan Benda Lebih Dari Satu

Ukurandan Jenis

TVSet Point

JarakBenda I

(45°)

JarakBenda II(135°)

JarakPengukuran

Sensor

KondisiGambar

dan Suara

Advance17inch

172,7cm

30cm

172,7cm

30,9cm Hilang120cm 121,2cm Hilang

172,7cm 172,8cm Ada220cm 172,8cm Ada300cm 172,8cm Ada

4.4 Analisis Perangkat Lunak

Dalam pembuatan program langkah awal yang dilakukan yaitu penginisialisasian port

sesuai dengan perancangan perangkat keras. Untuk pin 3.0 sampai 3.2 digunakan untuk

tombol naik, turun dan mulai, sensor ultrasonik pada pin 3.3, saklar untuk buzzer pada pin

1.3 dan saklar untuk rangkaian jamming pada 1.4. Hal utama yang harus diperhatikan

untuk sensor ultrasonik yaitu harus diletakkan pada pin mikrokontroler yang memiliki

fungsi timer, untuk mikrokontroler AT89S52 hanya pada pin 3.2 dan 3.3.

Selanjutnya program mengatur nilai awal dari tiap-tiap pin dan variabel yang

digunakan. Tombol naik, turun dan mulai merupakan tombol aktif rendah sehingga pada

program awal diatur dengan nilai “1”, sedangkan untuk saklar yang mengaktifkan buzzer

dan relay digunakan transistor jenis NPN sehingga nilai awalnya diatur “0” dan variabel C

sebagai variabel tombol.

Listing Program inisialisasi port dan nilai awal:$regfile = "8052.dat"$crystal = 11059200 ' 11059200 MHz crystal$large

Config Lcdpin = Pin , Db7 = P2.7 , Db6 = P2.6 , Db5 = P2.5 , Db4 = P2.4 , E = P2.2 , Rs =P2.0Config Lcd = 16 * 4Config Timer0 = Timer, Mode = 1, Gate = InternalConst Kecepatan = 34.4 'Satuan cm/msConst Satuanwaktu = 1.085Up Alias P3.0 'Tombol NaikDown Alias P3.1 'Tombol TurunMulai Alias P3.2 'Tombol StartPing Alias P3.3 'Sensor UltrasonikBuz Alias P1.3 'BuzzerTrans Alias P1.4 'Relay Sinyal

Dim Waktu As Word, Jarak As Single, Karakter As String * 5

43

Dim C As Byte, Jarak1 As Single, Jarak2 As String * 5Dim Count__ As WordUp = 1Waitms 1Down = 1Waitms 1Mulai = 1Waitms 1C = 1Waitms 1Buz = 0Waitms 1Trans = 0Waitms 1

LCD akan menampilkan tulisan “INCHTV : , C.DISC : , M.TIME : , M.DIST : ”

yang masing-masing menerangkan ukuran layar televisi, jarak tonton terbaik, waktu pantul

dan jarak tonton saat itu. Setelah itu program akan melompat ke fungsi tampilan dan akan

menampilkan sesuai dengan pengaturan awal.

Restarted:ClsCursor OffLocate 1, 1: Lcd "INCHTV :" 'Ukuran Layar TelevisiLocate 2, 1: Lcd "C.DIST :" 'Jarak Tonton TerbaikLocate 3, 1: Lcd "M.TIME :" 'Waktu PantulLocate 4, 1: Lcd "M.DIST :" 'Jarak Tonton Saat ItuGoSub Tampilan

Tampilan:Jarak1 = 10.16 * CJarak2 = Fusing(Jarak1, "###.#")Locate 1, 9: Lcd " "Locate 1 , 9 : Lcd C ; " inch"Locate 2, 9: Lcd " "Locate 2 , 9 : Lcd Jarak2 ; " cm"Return

Bila telah tertampil program akan kembali menjalankan program setelah syntax

melompat ke fungsi tampilan sehingga akan menjalankan program utama. Dalam program

utama akan berulang terus menerus pada fungsi tombol. Fungsi ini akan selalu mengecek

kondisi penekanan tombol, bila tombol naik ditekan, maka variable C akan naik satu demi

satu sampai nilai maksimum terpenuhi.

Up:If Up = 0 Then C = C + 1GoSub TampilanWaitms 100GoSub Mulai

44

If C = 1 Then GoTo UpReturn

Sedangkan bila tombol turun ditekan, maka variabel C akan turun satu demi satu sampai

nilai minimal terpenuhi dan bila tombol mulai ditekan program akan langsung melompat

ke fungsi ultrasonik.

Down:If Down = 0 Then C = C - 1GoSub TampilanWaitms 100GoSub MulaiIf C = 29 Then GoTo Down

Mulai:If Mulai = 0 Then GoTo UltrasonikReturn

Proses selanjutnya program akan me-reset pin 3.3 lalu menunda selama 10

milisecond dan mengatur variabel Count__ dan Counter0 dengan nilai “0”. Pin 3.3 di-set

lalu ditunda 3 microsecond dan setelah itu di-reset kembali lalu ditunda 700 microsecond.

Pin 3.3 di-set kembali lalu aktifkan Timer0 dan tunda selama 3 microsecond. Proses

tersebut dimaksudkan untuk membentuk gelombang kotak sesuai dengan datasheet.

DoReset PingWaitms 10Count__ = 0Counter0 = 0Set PingNOP 'Tunda 3usNOPNOPReset PingDelay 'Tunda 700usDelayDelayDelayDelayDelayDelaySet Ping 'P3.3 Siap sebagai inputStart Timer0 'Aktifkan timer0 untuk menghitung VNOP 'Tunda 3usNOPNOP

45

Bila pin 3.3 sudah siap sebagai input program akan menunggu hingga ada pantulan yang

akan membuat kondisi pin 3.3 menjadi low, perubahan ini juga akan menghentikan Timer0

kemudian hitungan dari Timer0 akan dimasukkan ke variabel waktu yang selanjutnya akan

dihitung berdasarkan rumus lalu ditampilkan pada LCD dan akan dibandingkan dengan

jarak tonton terbaiknya. Bila jarak tonton terbaik lebih besar dari jarak tonton saat itu maka

kedua saklar akan dinyalakan, sedangkan bila jarak tonton terbaik lebih kecil atau sama

dengan jarak tonton saat itu maka kedua saklar akan dimatikan.

If Ping = 0 ThenStop Timer0 'Matikan timer0Reset PingWaitms 10GoTo Bagus

Bagus:Waktu = Counter0Jarak = Satuanwaktu * WaktuJarak = Waktu / 2000 'Waktu tempuh dalam msKarakter = Fusing(jarak , ##.##)Locate 3, 9: Lcd " " 'Tulis ke LCDLocate 3 , 9 : Lcd Karakter ; " ms"Jarak = Jarak * Kecepatan 'Jarak dalam satuan cmKarakter = Fusing(jarak , ###.##)Locate 4, 9: Lcd " " 'Tulis ke LCDLocate 4 , 9 : Lcd Karakter ; " cm"If Jarak1 > Jarak Then GoSub MatikanIf Jarak1 < =Jarak Then GoSub NyalakanCount__ = 0Waktu = 0Jarak = 0Counter0 = 0

Matikan: 'Matikan TV dengan menyalakan relayTrans = 1Buz = 1Waitms 100Waitms 100Waitms 100Buz = 0Waitms 100Waitms 100Waitms 100Buz = 1Waitms 100Waitms 100Waitms 100Buz = 0Waitms 100Waitms 100

46

Waitms 100Buz = 1Waitms 100Waitms 100Waitms 100Buz = 0Return

Nyalakan: 'Matikan TV dengan mematikan relayTrans = 0Waitms 100Buz = 0Waitms 100Return

Deteksi_tombol:If Down = 0 Then GoSub RestartedIf Up = 0 Then GoSub RestartedReturn

Namun bila tidak terjadi pantulan program akan mencacah naik variabel Count__

sampai di atas 25000, bila kondisi ini terpenuhi maka pada LCD akan tertampil “SENSOR

TIMEOUT, __RESTARTED__” dan berulang sambil mengecek kondisi tombol lalu

kembali ke fungsi ultrasonik.

ElseCount__ = Count__ + 1If Count__ > 25000 Then GoTo GagalGoTo Looping

End If

Gagal:Count__ = 0Locate 3, 1: Lcd " SENSOR TIMEOUT "Locate 4, 1: Lcd "___RESTARTED!___"Waitms 250Waitms 250Waitms 250Waitms 250GoTo Ulang

Ulang:For Count__ = 0 To 1000GoSub Deteksi_tombolNextLoop

47

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan perancangan dan pembahasan pemantauan jarak menonton televisi

dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Perancangan pertama mengalamai kegagalan yang dikarenakan resistansi yang

dilalu sinyal berbeda sehingga digantikan dengan sistem jamming.

2. Alat ini dapat bekerja dengan baik bila ditempatkan sejajar vertikal dengan televisi

dengan cakupan area antara sudut 45° sampai 135° dari sensor.

3. Jarak penonton yang dipantau oleh alat ini adalah jarak penonton yang dekat

dengan sensor.

5.2. Saran

Beberapa hal yang penulis sarankan untuk perbaikan dan pengembangan lebih

lanjut yaitu:

1. Penggunaan rangkaian pemisah sinyal suara dengan sinyal gambar sehingga dapat

dilakukkan pemutusan hanya untuk sinyal gambar.

2. Penggunaan sensor suhu agar cepat rambat suara di udara dapat menyesuaikan

kondisi sekitar sehingga pengukuran dapat lebih akurat.

48

DAFTAR PUSTAKA

[1] http://www.wyethindonesia.com/mc_user_hot_topic.asp?menu=id=8&

menu_item_id=2, 21 Maret 2009.

[2] http://www.sabda.org/pepak/e-binaanak/109/, 21 Maret 2009.

[3] http://www.edukasi.net/pengpop/pp_full.php?ppid=264& fname=materi4.html, 21

Maret 2009.

[4] http://cemplow.wen.ru/electronic/antenatv.html, 28 Juni 2009.

[5] http://www.tanyadokteranda.com/artikel/2008/11/menonton-tvkomputervideo-game-

turunkan-fungsi-retina-mata, 21 Maret 2009.

[6] http://www.health24.com, 21 Maret 2009.

[7] http://azies-tech.com/?p=419, 21 Maret 2009.

[8] http://www.teac.com.au/pages/howdoesanlcdwork, 21 Maret 2009.

[9] http://en.wikipedia.org/wiki/LCD, 21 Maret 2009.

[10] Wahyudin, Didin, 2007, Belajar Mudah Mikrokontroler AT89S52 dengan Bahasa

Basic Menggunakan BASCOM-8051, Penerbit Andi, Yogyakarta.

[11] http://id.wikipedia.org/wiki/Relai, 20 Juni 2009.

[12] Malvino, Albert Paul, Ph.D., 1994, Prinsip – prinsip elektronika / penerjemah:

Prof.M. Barmawi, Ph.D., Jakarta: Penerbit Erlangga.

[13] http://optical-

components.globalspec.com/SpecSearch/Suppliers?QID=12397578&Comp=1028&n

r=1&RegEvent=new, 5 Oktober 2009.

[14] Malvino, Albert Paul, Ph.D. , 1994, Prinsip – prinsip elektronika / penerjemah:

Prof.M. Barmawi, Ph.D., Jakarta: Penerbit Erlangga.

[15] Suwarno, Djoko Untoro, 2009, Sistem Pemantau Keamanan 8 Titik Dengan

Keluaran Terkode Suara, Program Studi Teknik Elektro, Universitas Sanata Dharma.

49

LAMPIRAN

LISTING PROGRAM

$regfile = "8052.dat"

$crystal = 12000000 ' 12000000 MHz crystal

$large

Config Lcdpin = Pin , Db7 = P2.7 , Db6 = P2.6 , Db5 = P2.5 , Db4 = P2.4 , E = P2.2 , Rs =

P2.0

Config Lcd = 16 * 4

Config Timer0 = Timer, Mode = 1, Gate = Internal

Const Kecepatan = 34.87 'Satuan cm/ms

Const Satuanwaktu = 1.085

Up Alias P3.0 'Tombol Naik

Down Alias P3.1 'Tombol Turun

Mulai Alias P3.2 'Tombol Start

Ping Alias P3.3 'Sensor Ultrasonik

Buz Alias P1.3 'Buzzer

Trans Alias P1.4 'Pemutus Sinyal

Dim Waktu As Word, Jarak As Single, Karakter As String * 5

Dim C As Byte, Jarak1 As Single, Jarak2 As String * 5

Dim Count__ As Word

Up = 1

Waitms 1

Down = 1

Waitms 1

Mulai = 1

Waitms 1

C = 1

Waitms 1

Buz = 0

Waitms 1

Trans = 0

Waitms 1

Restarted:

Cls

Cursor Off

Locate 1, 1: Lcd "INCHTV :" 'Ukuran Layar Televisi

Locate 2, 1: Lcd "C.DIST :" 'Jarak Tonton Terbaik

Locate 3, 1: Lcd "M.TIME :" 'Waktu Pantul

Locate 4, 1: Lcd "M.DIST :" 'Jarak Tonton Saat Itu

GoSub Tampilan

'=======================PROGRAM UTAMA=========================

Do

GoSub Tombol

Loop

'=========================ULTRASONIK============================

Ultrasonik:

Do

Reset Ping

Waitms 10

Count__ = 0

Counter0 = 0

Set Ping

NOP 'Tunda 3us

NOP

NOP

Reset Ping

Delay 'Tunda 700us

Delay

Delay

Delay

Delay

Delay

Delay

Set Ping 'P3.2 Siap sebagai input

Start Timer0 'Aktifkan timer0 untuk menghitung V

NOP 'Tunda 3us

NOP

NOP

Looping:

If Ping = 0 Then

Stop Timer0 'Matikan timer0

Reset Ping

Waitms 10

GoTo Bagus

Else

Count__ = Count__ + 1

If Count__ > 25000 Then GoTo Gagal

GoTo Looping

End If

Gagal:

Count__ = 0

Locate 3, 1: Lcd " SENSOR TIMEOUT "

Locate 4, 1: Lcd "___RESTARTED!___"

Waitms 250

Waitms 250

Waitms 250

Waitms 250

GoTo Ulang

Bagus:

Waktu = Counter0 'Waktu dari hitungan timer0

Jarak = Waktu / 2000

Karakter = Fusing(jarak , ##.##) '/2 Waktu tempuh dalam ms

Locate 3, 9: Lcd " " 'Tulis ke LCD

Locate 3 , 9 : Lcd Karakter ; " ms"

Jarak = Jarak * Kecepatan 'Jarak dalam satuan cm

Karakter = Fusing(jarak , ###.##)

Locate 4, 9: Lcd " " 'Tulis ke LCD

Locate 4 , 9 : Lcd Karakter ; " cm"

If Jarak1 > Jarak Then GoSub Matikan

If Jarak1 <= Jarak Then GoSub Nyalakan

Count__ = 0

Waktu = 0

Jarak = 0

Counter0 = 0

Ulang:

For Count__ = 0 To 1000

GoSub Deteksi_tombol

Next

Loop

'=============================TOMBOL============================

Tombol:

Down:

If Down = 0 Then C = C - 1

GoSub Tampilan

Waitms 100

GoSub Mulai

If C = 29 Then GoTo Down

Up:

If Up = 0 Then C = C + 1

GoSub Tampilan

Waitms 100

GoSub Mulai

If C = 1 Then GoTo Up

Return

Mulai:

If Mulai = 0 Then GoTo Ultrasonik

Return

'============================TAMPILAN===========================

Tampilan:

Jarak1 = 10.16 * C

Jarak2 = Fusing(Jarak1, "###.#")

Locate 1, 9: Lcd " "

Locate 1 , 9 : Lcd C ; " inch"

Locate 2, 9: Lcd " "

Locate 2 , 9 : Lcd Jarak2 ; " cm"

Return

'==============================SAKLAR===========================

Matikan: 'Matikan TV dengan menyalakan jamming

Trans = 1

Buz = 1

Waitms 100

Waitms 100

Waitms 100

Buz = 0

Waitms 100

Waitms 100

Waitms 100

Buz = 1

Waitms 100

Waitms 100

Waitms 100

Buz = 0

Waitms 100

Waitms 100

Waitms 100

Buz = 1

Waitms 100

Waitms 100

Waitms 100

Buz = 0

Return

Nyalakan: 'Matikan TV dengan mematikan jamming

Trans = 0

Waitms 100

Buz = 0

Waitms 100

Return

Deteksi_tombol:

If Down = 0 Then GoSub Restarted

If Up = 0 Then GoSub Restarted

Return

RANGKAIAN KESELURUHAN