## RANCANG BANGUN TELEPON TESTER VERSI 2.0
DESIGN AND MANUFACTURING OF TELEPHONE TESTER VERSION 2.0
Indri Kumala Sari, Maya Pitaloka, Nonot Harsono Jurusan Teknik Telekomunikasi, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS, Keputih-Sukolilo, Surabaya 60111 Telp. (+62)-31-5947280 Fax. (+62)-31-5946114 e-mail: indik_kumala@yahoo.com maya_pitaloka@yahoo.com

## ABSTRAK
Pesawat telepon yang digunakan sehari-hari bisa mengalami kerusakan sewaktu- waktu.  Untuk  itu  diperkenalkan  suatu peralatan  telepon  tester  untuk  menentukan  bagian mana dari pesawat telepon yang tidak berfungsi; yaitu bagian dering, mikrofon, speaker dan  keypad  DTMF.  Dalam  proyek  akhir  ini  dibuat  Telepon  Tester  Versi  2.0  yang berfungsi  sama  seperti  telepon  tester  terdahulu  dengan  beberapa  perbedaan  mendasar pada desain dan tampilan yang lebih baik.
Untuk  mewujudkan  peralatan  tersebut  digunakan  empat  macam  rangkaian pengetesan  terpisah.  Pertama    pada  rangkaian  pengetesan  dering  digunakan  IC  555 dengan  periode  nada  dering  1s  “on”  dan  2s  “  off  “,  kedua  pada  rangkaian  pengetesan mikrofon  digunakan  OP-AMP  IC  741,  ketiga  pada  rangkaian  pengetesan  speaker digunakan  pembangkit nada Osilator Wien dengan frekuensi 400 Hz, dan pada rangkaian pengetesan keypad DTMF ( Dual Tone Multi Frequency ) digunakan IC DTMF receiver MT 8870 dan mikrokontroler DT51 dengan display LCD ( Liquid Crystal Display ).
Dengan  peralatan  ini  dapat  diketahui  dengan  pasti  bagian  pesawat  telepon  yang mengalami kerusakan sehingga dapat segera diperbaiki.
Kata  kunci:  dering,  mikrofon,  speaker,  keypad  DTMF,  IC  555,  IC  741,  MT  8870, mikrokontroler DT51, osilator Wien, LCD ( Liquid Crystal Display ).

## ABSTRACT
The  telephone  set  which  is  daily  used  ,  could  get  a  failure    any  time.  So  it‟s introduced a peripheral that could determine which parts of telephone gets malfunction. It is called a telephone tester which checks four parts of telephone circuit, they are ringer circuit, microphone and speaker of  handset, and DTMF ( Dual Tone Multi Frequency ) keypad.  In  this  final  project  we  made    a  Telephone  Tester  Version  2.0  with  the  same function of telephone tester before ( Version 1.0). The design of this telephone is basically different from first telephone tester with a better performance.
In  manufacturing  the  peripheral,    four  separated  circuits  are  used to  determine the failure of a telephone set. On the circuit of ringer tester, IC 555 is used to generate ring  tone  with  time  period  is  1s  „on‟  and  2s  „off‟;  on  the  handset‟s  microphone  tester circuit, OP-AMP 741 is used; on circuit of handset‟s speaker tester, Wien oscillator ( f = 400 Hz) is used as tone generator; and on the DTMF keypad tester circuit, MT 8870 IC DTMF Receiver and DT-51 microcontroller are used with LCD ( Liquid Crystal Display ).
With this peripheral, we could certainly know the malfunction parts of telephone set, so the repairement could be done immediately.
Keywords:  ring  tone,  microphone,  speaker,  DTMF  keypad,  IC  555,  IC  741,  MT  8870, microcontroller DT51, oscillator Wien, LCD ( Liquid Crystal Display ).

## 1.   PENDAHULUAN
Telepon  sebagai  salah  satu  alat  komunikasi  berperan  sangat  penting  dan  telah dimanfaatkan  oleh  masyarakat  luas.  Karena  itu  adanya  kerusakan  pada  pesawat  telepon akan  sangat  menghambat  jalannya  komunikasi  dan  dapat  merugikan  pengguna.  Untuk permasalahan  di  atas,  diperkenalkan  suatu  peralatan  yang  dapat  digunakan  untuk memeriksa kondisi tiap bagian telepon yang dinamakan telepon tester. Peralatan ini dapat digunakan sebagai alat bantu untuk menemukan bagian pesawat telepon yang mengalami kerusakan untuk selanjutnya dapat diambil langkah-langkah dalam memperbaiki pesawat telepon tersebut.
Peralatan  ini  dapat  memeriksa  empat  bagian  pesawat  telepon  yaitu  bagian  dering, mikrofon handset, speaker handset, dan keypad DTMF.
Pada  telepon  tester  yang  dibuat  sebelumnya  terdapat  kekurangan  yaitu  pada displaynya  yang  tidak  dapat  menampilkan  secara  sempurna  simbol  dari  tombol  DTMF, yaitu simbol * ( asterisk ) dan # ( pound ). Dari  permasalahan tersebut, maka pada proyek akhir ini  dibuat suatu peralatan telepon tester yang diharapkan dapat melakukan proses pengetesan dengan tampilan yang lebih baik.

## 2. KONFIGURASI  SISTEM
Selanjutnya  dalam  konfigurasi  sistem  peralatan  telepon  tester  ini  akan  diterangkan cara  kerja  tiap-tiap  rangkaian  pengetesan  pesawat  telepon  beserta  masing-masing  blok diagram, meliputi rangkaian pengetesan dering, rangkaian pengetesan mikrofon handset, rangkaian pengetesan  speaker handset, dan rangkaian pengetesan keypad DTMF.

## 2.1 BLOK DIAGRAM
Telepon  tester  ini  didesain  menjadi  empat  blok  sistem  pengetesan  yaitu  untuk rangkaian  pengetesan  dering,  rangkaian  pengetesan  mikropon,  rangkaian  pengetesan speaker,  dan  rangkaian  pengetesan  keypad  DTMF.  Masing-masing  bagian  dapat diilustrasikan  menjadi  satu  melalui  gambar  blok  rangkaian  total  seperti  gambar  2.1 berikut:
TIMER RELAY  AMP PENGETESAN DERING PENGETESAN MIKROFON OSC WIEN AMP PENGETESAN SPEAKER SPK OT240 DTMF RECEIVER DT51 LCD PENGETESAN KEYPAD DTMF Line Telepon POWER SUPPLY -12V  12V  18VAC 5V
Gambar 2.1
Blok Rangkaian Total

## 2.2 PRINSIP KERJA
Pengetesan Dering
Rangkaian  pengetesan  dering  menggunakan  pembangkit  tegangan  AC  18  volt  (60 Hz)  yang  dihubungkan  dengan  relay.  Relay  tersebut  diatur  oleh  suatu  timer  sehingga menghasilkan  tegangan  output  yang  sesuai  dengan    irama  timer.  Maka  tegangan  ini mengaktifkan  tone  ringer  dan  menghasilkan  irama  dering  yang  terdengar  pada  speaker dering.
Gambar 2.2 Blok Pengetesan Dering IC 555 Line telepon +5V +5V 7404 BD139 18 Volt 60 Hz
Sebagai  pengatur  irama  on-off,  digunakan  rangkaian  timer  dengan  IC  555  yang dirangkai untuk pengetesan dering seperti yang ditampilkan pada gambar 2.2
Dari  rangkaian  tersebut,  dihasilkan    output  irama  dering  1s  “on”  dan  2s  “off”  yang tampilkan pada gambar 2.3
level
1s        2s            1s
Time( sec ) Gambar 2.3 Timing Sinyal Ring Tone
Pengetesan Mikrofon
Pada pengetesan ini, suara yang diberikan ke mikrofon handset diterima oleh penguat audio (PA) handset dan dihubungkan ke PA tester. Pada PA tester ini sinyal suara yang bertegangan rendah tersebut dikuatkan sehingga dapat dikeluarkan oleh speaker tester.
Sebagai  operating  amplifier,    digunakan  IC  741  dengan  rangkaian  seperti  pada gambar 2.4 berikut:
Gambar 2.4

## Blok Rangkaian Pengetesan Mikrofon
Pengetesan Speaker
Pada  rangkaian  ini  dibuat  suatu  tone  generator  yang  dihubungkan  ke  PA  tester  lalu diterima oleh PA handset dan dikeluarkan oleh speaker handset.  Nada yang dibangkitkan adalah    dial  tone  dengan  frekuensi  400  Hz  kontinyu.  Sebagai  tone  generatornya digunakan  osilator  Wien,  dan  untuk  penguatnya  adalah  op-amp  IC  741.  Sehingga  blok rangkaiannya digambarkan seperti pada gambar 2.5 berikut.

## Gambar 2.5
Blok Rangkaian Pengetesan Speaker
Pada  rangkaian  pengetesan  speaker  pada  Telepon  Tester  Versi  1.0,  digunakan rangkaian  timer  IC  555  sebagai  pembangkit  busy  tone.  Sedangkan  pada  Telepon  Tester Versi  .0  ini  tone  generatornya  dibuat  dari  osilator  Jembatan  Wien  karena  osilator  ini paling sesuai untuk  membangkitkan frekuensi  rendah antara 1 Hz sampai 1 MHz.
Pengetesan DTMF keypad
Pengetesan  ini  menggunakan  DTMF receiver type  MT  8870  yang  ditampilkan pada LCD type M1632. Sedangkan  driver untuk LCD digunakan microcontroller DT51.
Output dari DTMF receiver yaitu Q1, Q2, Q3, Q4, dan StD diinputkan ke port A pada DT51.  Program  yang  sudah  tersimpan  dalam  89C51  akan  dikeluarkan  saat  penekanan keypad. Karakter dari tombol yang ditekan akan langsung ditampilkan melalui LCD (lihat gambar 2.6).
Gambar 2.6
Blok Rangkaian Pengetesan Keypad DTMF
Dengan  digunakannya  LCD,  memungkinkan  ditampilkannya  semua  karakter  yang ada pada keypad pesawat telepon dengan benar.

## 3. HASIL PENGUKURAN DAN         ANALISA
DATA INPUT P0.7-P0.0 P1.7-P1.0 P2.7-P2.0 RD
WR RESET
EA / VP RXD TXD 89C51 D7-D0  PA A1        PB A0        PC RD WR RESET CS PPI-8255 D7-DO E R /W RS D7- D0 Vdd Vo Vss D7-DO LCD MODULE DTMF Receiver Q1  Q2  Q3  Q4  StD DATA INPUT Osilator Wien 741 +12V Line OT 240
Pengukuran  dilakukan  untuk  mengetahui  nilai  keluaran  dari  masing-masing rangkaian, sehingga akan diketahui apakah rangkaian tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak.

## 3.1 Pengukuran Rangkaian Pengetes Dering
Rangkaian  pengetesan  dering  ini  berfungsi  untuk  memeriksa  kondisi  rangkaian dering (ringer network) pada pesawat telepon.
Dengan  rangkaian  seperti  pada  gambar,  maka  sinyal  keluaran  dari  IC  timer555 menurut perhitungan adalah:
Diketahui C  = 47  F R A = 33K  R B = 33K 
waktu „ON‟ t 1 =0.7 x (R A +R B ) x C = 2.17 s waktu „OFF‟  t 2 = 0.7 x R B x C = 1.08 s dan keluaran dari IC inverter (pembalik) adalah t 1 = 1.08 s t 2 = 2.17 s
Sedangkan  menurut hasil pengukuran terhadap rangkaian tes dering ini, didapatkan sinyal keluaran dari IC timer 555 (pin 3) yang dapat dilihat pada gambar 3.1.
V/div = 0.1V T/div = 0.5s
Gambar 3.1
Sinyal Pengetesan Dering
Pada gambar diatas, t1 merupakan time „on‟ dan t2 merupakan time „off‟.
t1 = 3.7 x 0.5s = 1.75 s t2 = 2 x 0.5s
= 1s
dari timer 555 tersebut, maka keluaran dari inverternya adalah time „on‟ = 1s dan time „off‟ = 1.75s.
Sinyal  keluaran  dari  inverter  tersebut    akan  digunakan  untuk  mengaktifkan  relay (suatu  switch  yang  dapat  dikontrol)  yang  menghubungkan  tegangan  AC  sebesar  18V dengan  pesawat  telepon  sehingga  terdengar  nada  dering  dari  pesawat  telepon  dengan irama seperti di atas.

## 3.2 Pengukuran Rangkaian Pengetes Speaker
Rangkaian  pengetesan  speaker  berfungsi  untuk  memeriksa  kondisi  speaker  pada handset pesawat telepon. Pembangkit nada yang digunakan adalah osilator Wien dengan frekuensi 400 Hz. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan osiloskop.
Pada gambar 3.2 dapat dilihat hasil output pengukuran sebagai berikut:
V/div =50mV
T/div = 1ms Gambar 3.2 Sinyal Keluaran Osilator Dari gambar di atas, didapatkan nilai: Frekuensi = 400 Hz Vrms1 = 1.202081528017 Volt
Setelah sinyal dikuatkan oleh IC OP-AMP 741 dengan penguatan sebesar 11 kali,  maka amplitudonya bertambah tinggi seperti pada gambar 3.3 berikut:
V/div = 0.1V T/div = 1ms
Gambar 3.3 Sinyal setelah dikuatkan Maka akan didapatkan hasil : Frekuensi = 400 Hz Vrms2 = 12.72792206136 Volt Menurut    teori    hasil    penguatan    adalah sebagai berikut: Sebelum IC OP-AMP 741 = Vrms1 x 11
= 1.202081528017 x 11
= 13.22289680819 Volt
Setelah IC OP-AMP 741   = Vrms2 = 12.72792206136 Volt
% error  4%
Maka  dari  hasil  pengukuran  dapat  dilihat  bahwa  rangkaian  pengetesan  speaker  ini berjalan sesuai yang diharapkan dengan persen error kecil yaitu sekitar 4%.

## 3.3 Pengukuran Rangkaian Pengetes Mikrofon
Rangkaian  pengetesan  ini  berfungsi  untuk    memeriksa  kondisi  mikrofon  handset apakah  berfungsi  atau  tidak.  Pengukuran  dilakukan  dengan  memberikan  sinyal  suara  ke mikrofon yang kemudian dikuatkan oleh op-amp dan dikeluarkan melalui speaker. Hasil dari penguatannya dapat dilihat seperti pada gambar 3.4 di bawah:

## Gambar 3.4
Hasil pengukuran sinyal suara setelah dikuatkan
Pengukuran rangkaian penguat dapat pula dilakukan dengan memberikan sinyal dari function generator pada pin input, dan melalui osiloskop diamati sinyal-sinyal yaitu dari function generator (Vin), sinyal setelah melewati V R , dan sinyal output Vout. Untuk V R = 1K  , masing-masing sinyal dapat digambarkan pada gambar 3.5
V/div = 10mV
Gambar 3.5.a
Sinyal input generator
Sinyal pada gambar 3.5a merupakan sinyal yang didapat dari function generator.
V/div = 10mV
Gambar 3.5.b Sinyal Vin
Sinyal pada gambar 3.5b di atas diukur dari kaki input (pin 2) op-amp 741. Sedangkan  sinyal  keluaran  dari  op-amp  yang  diukur  dari  kaki  output  (pin  6) seperti gambar 3.5c berikut .
2 0.6 -2 -0.6
V/div = 0.1V
Input  = amplitudo x V/div x redaman
= 2 x 10mV x 10 = 0.2 V Vin      = 0.6 x 10mV x 10 = 0.06 V Vout = 4.8 x 0.1V x 10 = 4.8 V
Besarnya penguatan :
Av = 20 log Vin Vout = 38.06 dB
Sedangkan  pada  rangkaian,  penguatan  diesain  sebesar  100  kali  atau  40  dB.  Maka perbandingan data perhitungan dan pengukuran adalah % error yang kecil sebesar 4.8%.

## 3.4 Pengukuran Rangkaian Pengetes DTMF Receiver
Rangkaian ini berfungsi untuk menterjemahkan nilai dari tombol keypad     ( decimal )  yang  merupakan  kombinasi  dari  frekuensi  tinggi  dan  frekuensi  rendah  menjadi  kode biner 4-bit.
Pengukuran  dilakukan  dengan  menggunakan  voltmeter,  yang  diukur  pada  pin  Q0, Q1, Q2, Q3, dan Std dimana tiap –tiap pin output tersebut diberi LED sebagai indikator. LED  pin  Std  menyala  pada  setiap  penekanan  keypad,  sedangkan  pin  Q0-Q3  menyala sesuai dengan kode biner keluaran DTMF receiver.
Bit 1 = LED „on‟, kondisi high = 2.59V Bit 0 = LED „off‟, kondisi low = 0.00V
4.8 Gambar 3.5.c Sinyal Vout -4.8
Tabel 3.1 Hasil pengukuran DTMF Receiver to m b ol frek output S t d Low frek (Hz) High frek (Hz) Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 1 697 1209 0 0 0 1 1 2 697 1336 0 0 1 0 1 3 697 1447 0 0 1 1 1 4 770 1209 0 1 0 0 1 5 770 1336 0 1 0 1 1 6 770 1477 0 1 1 0 1 7 825 1209 0 1 1 1 1 8 825 1336 1 0 0 0 1 9 825 1477 1 0 0 1 1 0 941 1209 1 0 1 0 1 * 941 1336 1 0 1 1 1 # 941 1477 1 0 1 0 1
Setelah  DTMF  Receiver  teruji  dengan  benar,  pin  output  Q1,  Q2,  Q3,  Q4,  dan  StD dihubungkan  dengan  port  A  pada  mikrokontroller  DT51.  Penekanan  tombol  keypad pesawat  telepon  akan  tampak  pada  layar  LCD  (  Liquid  Crystal  Display  ).  Berikut  tabel pengujian penekanan tombol keypad setiap nomor sebanyak 30 kali .
Tabel 3.2 Hasil Penekanan Setiap Tombol Keypad sebanyak 30 kali
Uji Hasil Penekanan Tombol Cob a 1  2  3  4  5  6  7  8  9  0  *  #
1             2             3             4             5             6             7             8             9             10             11             12             13             14             15             16            
17            
18             19             20            
21             22             23             24             25             26             27             28             29             30            
Dari  pengujian  di  atas,  dapat  dilihat  bahwa  tidak  terdapat  error  pada  pengetesan keypad  DTMF  menggunakan  rangkaian  pengetesan  keypad.  Maka  prosen  error  yang terjadi adalah sebesar 0 %.

## 4.   PENUTUP
Dari pembuatan proyek akhir ini dapat diambil kesimpulan bahwa peralatan Telepon Tester versi 2.0 ini terdiri dari empat macam rangkaian terpisah yang dalam aplikasinya dapat diandalkan karena dapat berfungsi dengan baik dalam penggunaannya sebagai alat pengetes telepon.
Pada pengetesan dering, nada dering dapat dibangkitkan hanya dengan catu daya 18 Volt ac; pada pengetesan miktofon suara yang masuk melalui mikrofon handset dikuatkan sebesar  100  kali  dengan  suara  yang  keluar  melalui  speaker  bersih  dan  jelas;  pada pengetesan  speaker,  nada  yang  dibangkitkan  menggunakan  osilator  Wien  f=400  Hz penguatan 11 kali dengan prosen error yang cukup kecil yaitu hanya 4%; pada pengetesan keypad DTMF menggunakan mikrokontroller DT51 dan display LCD dalam aplikasinya tidak mengalami error yaitu mampu menampilkan setiap penekanan keypad ( 0-9 dan #,* ).  Pada  Telepon  Tester  versi  2.0,    penggunaan  LCD  sebagai  display  sangat  berguna karena  tampilannya  yang  sangat  lengkap  untuk  berbagai  karakter.  Tetapi  penggunaanya belum  dapat  dilakukan  secara  maksimal  untuk  menampilkan  semua  hasil  dari  tiap  blok pengetesan.  Diharapkan,  pada  masa  datang  dapat  dibuat  telepon  tester  yang  dapat menampilkan semua hasil pengetesan dari tiap blok pengetesan melalui LCD.

## 5. DAFTAR  PUSTAKA
1. Ir Nonot Harsono MT; Memahami Jaringan Telepon ; Diktat Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, 1995.
2. G Loveday Ceng , MIEE; Electronic Testing and Fault Diagnosis ; PT Elex Media Komputindo, 1994.
3. Wasito S; Data Sheet Book 1 ; PT Elex Media Komputindo, 1997.
4. Tokheim, Roger L; Prinsip-prinsip Digita l; Erlangga, 1994.
5. Dian Indah NU, Dinny SS; Rancang Bangun Telepon Tester ; PENS ITS, 2000
6. Seiko Instruments Inc. ; Liquid Crystal Display Module M1632 User Manual , 1997
7. Malvino,Albert Paul PhD; Prinsip- prinsip Elektronik ; Erlangga, 1995.
8. W.Hughes, Fredrick; Panduan OP-AMP ; PT Elex Media Komputindo, 1990
9. 89C51 Development Tools DT51 version 3 manual book ; Innovative Electronics.
10. Myke  Predko; Programming  and  Customizing    8051  Microcontroller ;  McGraw- Hill; 1998