ELEKTRO
Nomor 28, Tahun VI,  Oktober 1999
ELEKTRONIKA

Emulasi Remote Control Terprogram Dengan Memanfaatkan Terminal Speaker Komputer
Home
Halaman Muka


Sajian Utama
Komunikasi
Kendali
Energi

 

Pendahuluan

Perkembangan teknologi elektronika menimbulkan kecenderungan untuk membuat kegiatan manusia menjadi lebih mudah dan praktis, salah satunya adalah pengendalian tanpa kabel. Pengendalian tanpa kabel ada beberapa macam, antara lain dengan menggunakan : gelombang radio, ultrasonik, dan cahaya infra merah, namun pada umumnya peralatan elektronik seperti : TV, sattelite receiver, video player, tape recorder, CD player, dan laser-disk player menggunakan pengalih cahaya infra merah pada pengendalinya. Dengan memasyarakatnya alat-alat yang dikendalikan oleh pengendali infra merah (infrared remote control) tersebut, muncul berbagai jenis sistem pengkodean karena tidak adanya suatu standar yang mengikat tiap produsen peralatan elektronik untuk memakai satu teknik pengkodean saja. Philips misalnya menggunakan standar pengkodean dengan nama RC5 sedangkan SONY mengambil nama sama dengan perusahannya yaitu standar pengkodean SONY. 

Karena masing-masing peralatan dapat mempunyai standar pengkodean yang berbeda, maka konsekuensi yang harus ditanggung oleh pemakai yang menggunakan beberapa peralatan yang berbeda merknya adalah penggunaan beberapa (lebih dari 1) pengendali infra merah. Masalah tersebut terselesaikan dengan diciptakannya pengendali infra merah yang dapat menggantikan beberapa pengendali yang berbeda sistem pengkodeannya, sehingga pemakai yang memiliki beberapa peralatan berbeda dapat mengendalikan peralatannya itu dengan sebuah pengendali saja (universal remote control). Pengendali itu harus diprogram terlebih dahulu sebelum dapat dioperasikan dan mempunyai harga yang cukup mahal (berbanding lurus dengan jumlah tombol yang dapat diprogram), selain itu tiap tombol pengendali sulit untuk dikenali fungsinya bila tidak diberi keterangan sesuai yang diinginkan oleh pemakai.

Telah dirancang sebuah perangkat lunak dan perangkat keras yang dapat menggantikan fungsi universal remote control dengan memanfaatkan terminal speaker komputer untuk pengendali LED infra merah. Perangkat keras yang ditambahkan pada komputer hanya sebuah penguat arus dan 6 buah LED infra merah. Sedangkan perangkat lunak digunakan untuk pengendali sinyal dan otomasi tiap-tiap peralatan, ditulis dengan bahasa pemrograman Borland Delphi. Sebagai batasan, hanya digunakan pengkodean RC-5 dan Sony, namun dari perangkat lunak yang dibuat memungkinkan penambahan pengkodean lain yang digunakan.

Perancangan

  1. Pengkodean RC-5 
Kode RC5 yang dikembangkan oleh perusahaan Philips mengalami tiga kali perubahan susunan, panjang kode alamat, dan perintah. Frekuensi sub-carrier 36 kHz dan selang waktu minimum antara 2 data = 89 ms. Bila dituliskan dengan urutan dari kode terlama sampai terbaru maka format data RC5 adalah sebagai berikut : 
  1. Panjang data : 14 bits
Header : tidak ada

Format data : S1 S0 T A4 A3 A2 A1 A0 C5 C4 C3 C2 C1 C0

Jumlah kombinasi alamat = 25 = 32
Jumlah kombinasi perintah = 26 = 64

Keterangan : S = Start bits berjumlah 2
T = Toggle bit berjumlah 1
A = Address bits (alamat) berjumlah 5
C = Command bits (perintah) berjumlah 6 

  1. Panjang data : 13 bits
Header : tidak ada
Format data : G4 G3 G2 G1 G0 C5 C4 C3 C2 C1 C0 S1 S0
Jumlah kombinasi alamat = 25 = 32
Jumlah kombinasi perintah = 26 = 64

Keterangan : G = Group bits (kelompok) berjumlah 5
C = Command bits (perintah) berjumlah 6
S = Stop bits berjumlah 2

  1. Panjang data : 13 bits
Header : tidak ada
Format data : G4 G3 G2 G1 G0 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 S
Jumlah kombinasi alamat = 25 = 32
Jumlah kombinasi perintah = 27 = 128

Keterangan : G = Group bits (kelompok) berjumlah 5
C = Command bits (perintah) berjumlah 7
S = Stop bit berjumlah 1

Data lengkap kode alamat/kelompok dan perintah RC5 dapat dilihat pada [Philips, 1997 dan Rigby, 1992].

  1. Pengkodean SONY


    2. Kode yang dikembangkan oleh perusahaan SONY ini menggunakan frekuensi sub-carrier 40 kHz dan selang waktu minimum antara 2 data = 25 ms. Spesifikasi selengkapnya adalah sebagai berikut :

    Panjang data : 12 bits

    Header : 

    Format data : H C0 C1 C2 C3 C4 C5 A0 A1 A2 A3 A4 A5

    Jumlah kombinasi alamat = 26 = 64
    Jumlah kombinasi perintah = 26 = 64

    Keterangan : H = Header (awalan) data
    C = Command bits (perintah) berjumlah 6
    A = Address bits (alamat) berjumlah 6

    Kode SONY dapat mengalamati 64 jenis peralatan yang diwakili oleh kode alamat (address bits) dan masing-masing peralatan dapat menggunakan maksimal 64 perintah yang diwakili oleh kode perintah (command bits).

    Data lengkap kode alamat/kelompok dan perintah SONY dapat dilihat pada [4][7].
     

  2. Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
Perangkat lunak (software) untuk sistem ini tidak dapat dipisahkan dengan perangkat keras (hardware). Diagram kotak sistem dapat dilihat pada gambar 1.
  1. Perangkat Keras


    2. Perangkat keras yang digunakan diusahakan seminimal mungkin karena PC sudah memadai untuk membangkitkan sinyal yang diinginkan. Pada motherboard setiap PC terdapat sebuah terminal speaker yang berfungsi untuk mengeluarkan sinyal diagnosa pada saat PC dijalankan. Selain itu, terminal ini juga sering digunakan untuk membangkitkan sinyal kotak berfrekuensi 18,2 Hz sampai dengan 1,19318 MHz. Hal ini dapat dilakukan karena terminal speaker dikendalikan oleh sebuah chip PPI 8255 (Programmable Peripheral Interface) dan sebuah chip PIT 8253(XT)/8254(AT) (Programmable Interrupt Timer).

    PPI berfungsi untuk mengatur sumber data keluaran ke speaker yaitu dari PIT atau dari PPI itu sendiri. Sedangkan PIT berfungsi membagi frekuensi masukan dari osilator kristal yang bernilai 1,19318 MHz menjadi keluaran berfrekuensi 18,2 MHz sampai dengan 1,19318 MHz. Salah satu keluaran PIT digunakan untuk mengendalikan terminal speaker. Interkoneksi antara terminal speaker dengan PPI dan PIT dapat dilihat pada gambar 2.

    Tiap motherboard mempunyai keluaran maksimum dari terminal speaker sebesar 150 mW (miliwatt), berarti arus kolektor maksimum yang melewati transistor adalah sebesar 30 mA. Arus sebesar itu tidak cukup mengemudikan LED infra merah sehingga diperlukan untai penguat arus tambahan.

    LED infra merah yang digunakan mempunyai sudut pancaran sekitar 60° sehingga dipakai 6 buah LED untuk menjangkau area pancaran ke segala arah dalam satu bidang. Jangkauan pancaran 6 buah LED ini dapat dilihat pada gambar 3.

    Perangkat keras tambahan dapat dilihat pada gambar 4. Terdapat pula sebuah dioda pengaman tambahan yang dipasang paralel dengan speaker, yang berguna untuk mencegah arus induksi dari speaker yang dapat merusak gerbang inverter pada PPI.
     

  2. Perangkat Lunak
  • Pewaktu dan kontrol. 
Rutin ini berfungsi untuk mengatur frekuensi sub-carrier yang dikeluarkan oleh PIT dan memodulasikan data yang diterima dari rutin kontrol manual maupun kontrol terjadwal. Untuk itu perlu dipahami cara pemrograman PIT dan PPI pada motherboard komputer [Link, 1993].

PIT memiliki tiga keluaran yaitu kanal (channel) A, B, dan C. Kanal A digunakan untuk real-time clock dan disk-drive controllers, kanal B digunakan untuk keperluan DRAM refresh dan kanal C digunakan untuk terminal speaker dan keperluan umum. Setiap kanal mempunyai alamat tersendiri yaitu : port 40h, 41h, 42h untuk kanal A, B, C dan dapat beroperasi dalam 6 mode (0 sampai 5). Tersedia sebuah control register yang hanya dapat ditulisi (write only) untuk memprogram ketiga kanal tersebut. Control register dapat diakses pada port 43h.

Pada perancangan, control word yang dipergunakan adalah 10 11 011 0., yang mempunyai arti :

Counter Select : select counter 2 (port C = 42h)
Read/Load Command : read/load LSB then MSB
Counting Mode : square wave generator
BCD Select : use binary counter

 Untuk membangkitkan frekuensi tertentu (dalam hal ini 36 kHz dan 40kHz) dilakukan pemrograman kanal C (port 42h) dengan mengirimkan data 16 bit (LSB dikirim terlebih dahulu kemudian diikuti MSB) yang nilainya dihitung dengan rumus sebagai berikut :


Selanjutnya, untuk keperluan modulasi digunakan PPI sebagai saklar pengatur keluaran dari PIT ke terminal speaker dengan interval T tertentu untuk pulsa high dan pulsa low (dikalibrasi saat awal). Untuk mengeluarkan pulsa high diperlukan 2 buah data 8 bit sebagai berikut : Port B = XXXXXX11 dan Port C = XX1XXXXX. Sedangkan untuk mengeluarkan pulsa low diperlukan data sebagai berikut : Port B = XXXXXX00 atau Port C = XX0XXXXX.

Diagram alir secara lengkap dapat dilihat pada gambar 5.
  • Manual
Berikutnya rutin manual. Rutin ini dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman tingkat tinggi Borland Delphi 3.0. Pemilihan bahasa pemrograman ini bertujuan untuk memanfaatkan kemampuan multi-tasking dari sistem operasi WINDOWS sehingga perangkat lunak ini dapat dijalankan secara bersamaan dengan program aplikasi lainnya. Kontrol manual memiliki 30 tombol kendali yang diberi nama sesuai keinginan pemakai dan dapat diprogram untuk meng-emulasi-kan suatu perintah. Diagram alir cara kerja rutin ini dapat dilihat pada gambar 6.
  • Kontrol Terjadwal
Rutin ini memanfaatkan real time clock pada komputer yang dipergunakan untuk mengaktifkan satu/beberapa tombol pengendali berdasarkan masukan jam dan tanggal pengaktifannya. Fasilitas ini dibuat untuk keperluan otomatisasi beberapa peralatan yang tidak mempunyai pewaktu (timer). Cara kerja rutin ini dapat dilihat pada gambar 7.
  • Rutin Sumber Data
Rutin ini menyediakan sumber data kode alamat dan perintah untuk tiap standar pengkodean kepada rutin kontrol manual dan rutin kontrol terjadwal pada saat pendefinisian tombol kendali. Sumber data ini dibuat sedemikian rupa sehingga relatif mudah dipakai serta mempunyai fasilitas penambahan dan pengurangan data baru dan lama. Semua kode disimpan dalam bentuk file bertipe teks untuk mempermudah pemanipulasian isinya. Diagram alir dari rutin ini dapat dilihat pada gambar 8.

Kesimpulan

Dari perancangan dan uji coba yang dilakukan, terminal speaker komputer dengan tambahan sedikit hardware dapat digunakan sebagai pengendali infra merah universal (infra red remote controller) dengan catatan semua data pengkodean sudah diketahui. Sistem yang dihasilkan relatif sederhana namun mempunyai fleksibilitas yang tinggi. Dengan sebuah komputer pribadi, maka kita dapat mengatur peralatan-peralatan yang mempunyai kendali infra merah.

Pengendali yang dibuat dapat dikembangkan lebih jauh untuk menunjukkan bahwa dengan menggunakan PC sebagai emulator, maka integrasi dengan perangkat lunak yang ada relatif mudah dan sangat menarik. Pengembangan yang dapat dilakukan adalah mengintegrasi program pengolah suara (voice assist) untuk pengendalian dengan menggunakan suara (khususnya bahasa Indonesia). 

Daftar Pustaka

[1] A. Rigby; Universal RC5-Code Infra-Red Receiver; Elektor Electronics; hal. 60-64; Januari 1992.
[2] Bagus Wasono Surodjo; Pengendali dengan Infra Merah; FTJE-UKSW; 1983.
[3] Benny Unaroma, Handoko, Emulasi Remote Control Terprogram Dengan Standar Pengkodean RC5 dan SONY, Laporan TA, 1998
[4] Hardin Brothers; Timing & Counting Circuits; Computercraft; hal. 38-44; April 1991.
[5] Philips; RC-5 Code; 1997.
[6] Sony; Remote Control For Sony A/V Equipment; 1997.
[7] Wolfgang Link; Pengukuran, Pengendalian, dan Pengaturan dengan PC; PT Elex Media Komputindo; 1993.

Biodata Penulis :
Handoko, ST adalah pengajar di Jurusan Teknik Elektro, FT, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga
Benny Unaroma, ST adalah sarjana elektro dari FT, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga

Artikel lain:
Peranti Penyedia Tegangan Rujukan
| SAJIAN UTAMA |
| KOMUNIKASI | KENDALI | ENERGI |
Please send comments, suggestions, and criticisms about ELEKTRO INDONESIA.
Click here to send me email.
| Halaman Muka | 
© 1996-1999 ELEKTRO Online.
All Rights Reserved.