tugas ringkasan 4(Eki Hardi Saputro) 41407010004

PERANCANGAN TELEMETRI SUHU DENGAN MODULASI DIGITAL FSK -FM


Abstrak
Telemetri suhu memberikan kemudahan dalam
mengukur suhu jarak jauh, dengan peman tauan dari
tempat yang aman dan memungkinkan Telemetri suhu
biasanya diterapkan, pemantauan suhu gunung berapi,
pemantauan suhu pada peleburan baja, pemantauan
cuaca yang tidak memungkinkan manusia untuk
melakukan pengukuran secara langsung pada jarak
yang dekat. Selain itu sistem telemetri sering
digunakan pada program luar angkasa untuk
mengukur suhu permukaan suatu planet, sehingga
keadaan cuaca pada suatu planet dapat diperkirakan.
Pengiriman informasi pada telemetri dapat dilakukan
secara wireline maupun wireless. Teknik pengiriman
informasi merupakan salah satu yang menentukan
kehandalan sistem telemetri apalagi jika pengiriman
informasi dilakukan secara wireless. Untuk itu
pengolahan awal sinyal dan teknik modulasi yang
dipilih akan sangat menentukan kehandalan sistem
telemetri tersebut. Pada makalah ini dijelaskan
perancangan perangkat keras telemetri dengan
modulasi FSK-FM. Teknik modulasi awal dilakukan
secara FSK kemudian dilanjutkan modulasi secara
FM. Pada penerima hasil pengukuran ditampilkan
pada layar monitor PC sehingga dibuat juga program
antarmuka untuk keperluan tersebut. Hasil pengujian
menunjukkan bahwa sistem ini mampu bekerja pada
jarak maksimum 700 meter. Pada pengujian selama
24 jam diperoleh hasil bahwa suhu udara tertinggi
adalah 29,27º C dan suhu terendah adalah 24,63º C.
Pada pengukuran terdapat kesalahan pada
pengkonversian suhu oleh sensor LM35 yang dipakai
dibandingkan dengan termometer. Kesalahan terbesar
hasil pengujian sebesar1,2º C





I. PENDAHULUAN
Sistem telemetri sering digunakan untuk
pengukuran di daerah-daerah yang sukar untuk
dijangkau manusia seperti gunung, gua atau lembah.
Selain itu dalam pemantauan cuaca juga digunakan
sistem telemetri, dimana salah satu parameter cuaca
adalah suhu udara. Pemantauan yang terus-menerus
tidak memungkinkan petugas untuk melakukan
pengukuran secara terus-menerus, sehingga petugas
cukup meletakkan alat ukur pada tempat pengukuran
dan dapat dipantau dari tempat lain.
Pada makalah ini dijelaskan perancangan
perangkat keras telemetri dengan modulasi digital
FSK-FM. Teknik modulasi awal dilakukan secara
FSK kemudian dilanjutkan modulasi secara FM.
Spesifikasi komponen yang dipakai antara lain:
sensor yang digunakan adalah LM35 dengan
jangkauan 2 sampai 150° C. Peralatan pemancar
modulasi frekuensi dengan daya pancar kurang lebih 3
W, dengan frekuensi 110 MHz, dan dideteksi dengan
radio penerima FM. Untuk memudahkan pada
penerima FM digunakan tuner jadi . Mikrokontroller
AT89C51 digunakan sebagai sarana untuk mengubah
data paralel menjadi serial UART dengan baudrate
600 bps . Hal ini dilakukan karena data digital hasil
konversi ADC masih berupa data paralel, sedangkan
data masukan modulator FSK harus serial.
Handshaking komunikasi serial yang digunakan tanpa
bit paritas, 8 bit data dan 1 bit stop. Modem FSK
yang dipakai menggunakan IC TCM 3105 dengan
baudrate 1200 bps. Untuk menampilkan hasil
pengukuran digunakan PC dengan menggunakan
bahasa pemrograman Visual Basic 6.
II. DASAR TEORI
Sistem telemetri terbagi dalam tiga blok besar
pembangun sistem, antara lain blok sumber data, blok
saluran transmisi, dan blok penerima data.
2.1 Sensor Suhu LM35
LM 35 memiliki kelebihan-kelebihan sebagai
berikut : dikalibrasi langsung dalam celcius; memiliki
factor skala linear + 10.0 mV/°C; memiliki ketepatan
0,5°C pada suhu + 25°C seperti terlihat pada gambar 1;
jangkauan maksimal suhu antara _55° sampai +150°C;
cocok untuk aplikasi jarak jauh; harga yang cukup
murah; bekerja pada tegangan catu 4 sampai 30 Volt;
memiliki arus drain kurang dari 60 uA; pemanasan
sendiri yang lambat (low self – heating), 0,08°C di
udara diam; ketidaklinearan hanya sekitar ±1_4°C; dan
memiliki impedansi keluaran yang kecil, 0,1 W untuk
beban 1 mA.
Gambar 2.1. Grafik Hubungan akurasi terhadap suhu
untuk sensor LM 35 [15]
2.2 Pengubah Analog ke Digital 0804
ADC banyak tersedia dipasaran, tetapi dalam
perancangan ini digunakan ADC0804. Gambar 2.2
Transmisi, Vol. 10, No.2, Desember 2005 : 1 – 8
2
menunjukkan susunan kaki ADC tersebut. Beberapa
karakteristik ADC0804 adalah sebagai berikut:
•Memiliki 2 masukan analog : Vin (+) dan Vin(-)
sehingga memperbolehkan masukan selisih
(diferensial). Dengan kata lain, tegangan
masukan analog yang sebenarnya adalah
selisih dari masukan kedua pin [ analog Vin
= Vin(+) – Vin(-) ]. Jika hanya satu masukan
maka Vin(-) dihubungkan ke ground. Pada
operasi normal, ADC menggunakan Vcc = +5V
sebagai tegangan referensi, dan masukan
analog memiliki jangkauan dari 0 sampai 5 V
pada skala penuh.
•Mengubah tegangan analog menjadi keluaran
digital 8 bit. Sehingga resolusinya adalah
5V/255 = 19.6 mV
•Memiliki pembangkit detak (clock) internal
yang menghasilkan frekuensi f=1/(1,1RC),
dengan R dan C adalah komponen eksternal.
•Memiliki koneksi ground yang berbeda antara
tegangan digital dan analog. Kaki 8 adalah
ground analog. Pin 10 adalah ground digital.
Gambar 2.2. Susunan kaki ADC 0804 [15]
menggunakan register TH1 saja. Pengiriman setiap bit
data terjadi setiap Timer 1 overflow sebanyak 32 kali
sehingga dapat disimpulkan bahwa:
Baud rate (jumlah bit data yang terkirim tiap detik)
adalah
Timer 1 Overflow X 32

Sukiswo
Jurusan Teknik Elektro – Fak. Teknik Undip
Jl. Prof Sudharto Tembalang, Semarang
E-mail: sukiswok@yahoo.com