## PERANCANGAN REMOTE KONTROL UNTUK MENGENDALIKAN LAMPU PENERANGAN DENGAN MENGGUNAKAN SINYAL INFRA MERAH
Sudirman S., Daniel Adutae, Sri Kurniati A.
Staf Dosen Sains dan Teknik Undana Kupang
Email: sridirman@yahoo.com , daniel_adutae@yahoo.com, dan sri_kurniatia@yahoo.com

## Abstrak
Umumnya  instalasi  penerangan  menggunakan  saklar  manual  untuk  menghidupkan  dan mematikan lampu listrik melalui kabel penghubung. Sistem ini selain kurang efisien juga bisa menimbulkan jatuh tegangan atau rugi-rugi energi bila jarak lampu dengan saklar penghubung agak  jauh.  Apalagi  bila  ada  sambungan  yang  longgar,  maka  bisa  mengakibatkan  pemanasan yang  menimbulkan arus yang berlebihan, bahkan bisa menyebabkan kebakaran.
Paper  ini  bertujuan  untuk  membuat  sebuah  alat  pengendali  lampu  penerangan  dengan menggunakan  infra  merah. Remote  control infra  merah  ini  dapat  menggantikan  fungsi  saklar yang  biasa  digunakan  pada  instalasi  penerangan  tanpa  menggunakan  kabel  penghubung. Perencanaan  alat  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  sinyal  data  660  Hz  sedangkan  sinyal carrier menggunakan  frekuensi  40  Khz.  Hasil  pengukuran  osiloskop  pada  frekuensi  data diperoleh  pengukuran  666,67  Hz  atau  terdapat  perbedaan  sekitar  1,01  %.  Kemudian  pada pembangkit carrier diperoleh pengukuran frekuensi sekitar 41,67 Khz atau terdapat perbedaan sekitar  4,18  %.  Hasil  pengujian  alat  menunjukkan  bahwa  remote  kontrol  ini  telah  berfungsi dengan baik sesuai dengan apa yang direncanakan, yaitu dapat menghidupkan dan mematikan lampu  penerangan  tanpa  menggunakan  saklar  biasa.  Pengontrolan  lampu  dapat  dilakukan dengan baik sampai pada jarak 9 meter dengan sudut penerimaan 0 – 20 derajat..

## Abstract
Generally  installation  of  lighting  applies  manual  switches  to  turn-on  and  turn-off    the  light electricity through connection cable. This system besides less efficiently also able to generate voltage  shoot  or  losses  energy    if  lamp  distance  with  rather  far  linkage  switches.  More  than anything  else  if  there  are  any  diffuse  joint,  hence  can  result  heating  generating  over  current, even can cause burning.
This  paper  aim  to  make  a  controller  device  by  using  infrared.  Remote  infrared  control  can replace  function  of  switches  that  is  commonly  use  at  installation  of  lighting  without  using connection cable. Planning of this device done by using data signal 660 Hz while signal carrier applies frequency 40 Khz. Result of  gauging of oscilloscope at data frequency is obtained by gauging  of  666,67  Hz  or  there  is  difference  around  1.01  %.  Then  at  generator  carrier  is obtained  by  gauging  of  frequency  around  41.67  Khz  or  there  is  difference  around  4.18  %. Result of assaying of device indicates that remote control has functioned carefully as according to  what  planned,  that  is  can  turn-on  and  tirn-off  lighting  without  using  switches.  Lamp controller  can  be  put  accross  comes  up  with  distance  9  meter  with  acceptance  angle  0  -  20 degrees.
Keywords: Control Remotes, Lamps Installation, Red Infra

## 1. Pendahuluan
Umumnya instalasi penerangan menggunakan saklar manual untuk  menghidupkan  dan  mematikan  lampu  listrik  melalui kabel penghubung. Sistem ini selain kurang efisien juga bisa menimbulkan jatuh tegangan atau rugi-rugi energi bila jarak lampu  dengan  saklar  penghubung  agak  jauh.  Apalagi  bila ada  sambungan  yang  longgar,  maka  bisa  mengakibatkan pemanasan  yang    menimbulkan  arus  yang  berlebihan, bahkan  bisa  menyebabkan  kebakaran.    Dengan  adanya kemajuan teknologi di bidang elektronika telah memberikan keuntungan,  yaitu  membuat  aktifitas  manusia  menjadi  lebih mudah  dan  praktis,  sekaligus  juga  diharapkan  dapat memberikan  manfaat  bagi  kelangsungan  hidup  manusia. Salah  satu  teknologi  elektronika  yang  membuat  aktifitas manusia lebih mudah dan praktis adalah pengendalian tanpa kabel  atau remote  control .  Beberapa  penelitian  terdahulu telah banyak  merancang remote control untuk pengendalian aplikasi  listrik  seperti  penggunaan  sinyal  DTMF  [1], mikrokontroller  [2],  [3],    Infra  Merah    dan  kombinasi mikrokontroler  [4],  bahkan  dengan  menggunakan  Bluetooth [5] .
Umumnya  pengendalian remote  control pada  peralatan  / piranti listrik banyak menggunakan infra merah, karena tidak dipengaruhi  oleh  gelombang  radio.    Infra  merah  adalah gelombang    elektromagnetik  yang  tidak  dapat  ditangkap mata,  dengan  panjang  gelombang  antara  0,78  m  sampai 1mm. Daerah infra merah mulai dari perbatasan sinar merah yang  dapat  tertangkap  mata  sampai  ke  dalam  gelombang mikro. Sinar infra merah dapat ditangkap melalui pelat-pelat fotografis khusus [6] .

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Metode yang digunakan
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian    ini  adalah menggunakan eksperimen dengan tahapan sebagai berikut:
a. Studi  literatur  yaitu  mempelajari  teori-teori  yang mendukung perancangan dan pembuatan alat
b. Perancangan  blok  diagram  dan  pembuatan  skema rangkaian yang mengacu pada blok diagram alat.
c. Pembuatan alat
- Merencanakan  tata  letak  komponen  dan lay  out rangkaian.
- Mencetak layout rangkaian ke papan PCB ( Printed Circuit Board).
- Perakitan komponen pada PCB.
d. Pengujian alat
- Melakukan  pengukuran  dan  pengujian  untuk mengetahui  sistem  kerja  pada    beberapa  blok rangkaian dengan menggunakan Osiloskop, Frekuensi Counter dan Multimeter
- Melakukan  pengujian  aplikasi  alat  pada  lampu penerangan.

## 2.2  Desain Perangkat Keras

## Gambar 1.  Diagram   Instalasi Penerangan dengan Denggunakan Infra Merah
Berdasarkan  Gambar  1,  maka  dibutuhkan  suatu  peralatan sebagaimana  lazimnya  digunakan  dalam  instalasi  listrik seperti:
a. Suatu  pemutus  dan  penghubung  jalur  sebagai pengganti saklar lampu dan kabel dengan relai.
b. Untuk  membuat  relai  bekerja  dibutuhkan  suatu remote infra  merah  dan  penerima remote infra merah dan pengontrol relai.
c. Catuan  tegangan  yang  baik  agar  penerima remote infra  merah,  pengontrol  relai  dan  relainya  dapat bekerja.
Dari  alur  di  atas  maka  dibuatlah  blok  diagram  alat  seperti pada Gambar 2:
Pengirin (TX) Infra Merah
Penerima (RX)
Remote Control
Lampu

## Gambar 2.  Blok Diagram Alat

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil Penelitian

## 1. Pengujian Pada Pembangkit Frekuensi Data
Pada blok ini dilakukan pengukuran menggunakan frekuensi Counter tipe GFC-8010G dan pengamatan sinyal menggunakan Osiloskop tipe GOS 622G.

## Gambar 3  Rangkaian Pengujian pada Pembangkit Frekuensi
Pengukuran  dilakukan  pada  astabil  pembangkit  frekuensi data  yaitu,  dengan  menghubungkan  kanal  frekuensi counter ke output (kaki 3 IC555) dari astabil pembangkit sinyal data dan  melakukan  penyetelan  VR 2 sehingga  didapatkan tampilan  660  Hz  pada  frekuensi counter .  Kemudian menghubungkan  kanal  osiloskop  ke  output  tersebut  (kaki  3 IC555)  dan  mengamati  bentuk  gelombang  sinyal  data  pada
tampilan  osiloskop.  Hasil  pengamatan  ditunjukkan  pada Gambar 4.

## Gambar 4  Bentuk Gelombang Sinyal Data

## 2  Pengujian Pada Pembangkit Frekuensi Carrier
Pengukuran  dilakukan  pada  astabil  pembangkit  frekuensi carrier yaitu,  dengan  menghubungkan  kanal  frekuensi counter ke  output  (kaki  3  IC555)  dari  astabil  pembangkit sinyal carrier dan  melakukan  penyetelan  VR 1 sehingga didapatkan  tampilan  40  KHz  pada  frekuensi counter . Kemudian  menghubungkan  kanal  osiloskop  ke  output tersebut  (kaki  3  IC555)  dan  mengamati  bentuk  gelombang sinyal  data  pada  tampilan  osiloskop.  Hasil  pengamatan ditunjukkan pada Gambar 5.
Pembangkit frekuensi carrier
Pembangkit frekuensi Data Modulator Sinyal Infra Merah TX
Detektor
Infra Merah dan Penguat Filter Flip Flop
Penggerak
Relay
Relay RX Ke Lampu Titik Pengujian sinyal carrier Titik Pengujian sinyal data

## Gambar 5. Bentuk Gelombang Sinyal Carrier

## 3.   Pengujian Pada Modulator
Pengujian  pada  blok  ini  dilakukan  dengan  menghubungkan kanal  osiloskop  untuk  mengamati    bentuk  sinyal  modulasi dengan  titik  pengujian  pada  kaki  3  (output  NAND-1)  dan kaki 10 (output NAND-2) IC 4093.
Gambar 6.  Rangkaian Pengujian pada Modulator
Hasil  pengamatan  sinyal  modulasi  pada  tampilan  osiloskop dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Bentuk Gelombang Output NAND-1
Hasil pengujian pada kaki 3 terlihat adanya proses modulasi sinyal carrier dan  sinyal  data  .  Pada  saat  data  berlogika  0 sinyal carrier diteruskan.  Selanjutnya  dilakukan  pengujian pada  kaki  10.  Dari  pengujian  yang  dapat  dilihat  pada Gambar 8 adanya proses pembalikan oleh gerbang NAND-2. Dari pembalikan ini terlihat bahwa di dalam sinyal data yang berlogika  1  terdapat  sinyal carrier dengan  frekuensi  yang tinggi.  Sinyal  inilah  yang  akan  dipancarkan  oleh  LED  infra merah.
Gambar 8.  Bentuk Gelombang Output NAND-2

## 4.   Pengujian pada filter

## Pengujian pada Lowpass Filter
Pengujian  ini  untuk  mengetahui  apakah  rangkaian lowpass filter dapat  meredam  sinyal carrier dan  melewatkan  sinyal data  yaitu  dengan  menghubungkan  kanal  Osiloskop  pada keluaran filter lowpass dan  mengamati  sinyal  keluaran tersebut.  Rangkaian  pengujian  pada filter dapat  dilihat  pada Gambar 9.

## Gambar 10. Bentuk Gelombang Sinyal Output Lowpass Filter
Dari  pengujian  diketahui  bahwa,  hanya  frekuensi  data  yang dilewatkan oleh  rangkaian filter lowpass .

## Pengujian pada Tone Decoder
Pengujian  ini  untuk  mengetahui  output tone decoder, yaitu dengan  memasang  LED  pada  output tone decoder dan mengukur  tegangan  output  dengan  voltmeter  tipe  HELES SP-38D.  Jika tone decoder tidak  mendeteksi  sinyal  data maka  outputnya high (LED  on)  dan  jika  mendeteksi  sinyal data  outputnya low (LED  off).  Hasil  pengujian  dan pengukuran adalah sebagai berikut:
- Pada  saat tone decoder tidak  mendeteksi  sinyal  data, LED  terlihat  on.  Tegangan  keluaran  yang  terukur  oleh Voltmeter terbaca 4,84 volt.\
- Dengan  mengaktifkan transmitter sambil  melakukan penyetelan pada VR 3 diperoleh keluaran low, yaitu LED off.  Dari  penyetelan  VR 3 diperoleh  keluaran low, yaitu LED  off  dengan  tegangan low terukur  pada  voltmeter sebesar  0,32  volt.  Dari  pengujian  ini  diketahui  bahwa tone decoder dapat berfungsi.

## 5.  Pengujian Pada Flip-Flop
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  output  filp-flop dengan memasang LED pada output flip-flop.

## Gambar 11. Rangkaian Pengujian pada Flip-Flop
Dari  Gambar  11,      maka  jika  flip-flop  mendapat  input high maka  outputnya  akan low dan  jika  flip-flop  mendapat  input low maka  outputnya  akan high .  Dari  pengujian  diketahui
bahwa flip-flop dapat berfungsi  yaitu  LED off jika  flip-flop mendapat  input high dan  LED  on  jika  flip-flop  mendapat input low .

## 3.2 Pembahasan Hasil Penelitian
Setelah  dilakukan  pengujian  pada  beberapa  blok,  maka dilakukan  pengujian  aplikasi  pada  lampu  penerangan  untuk mengetahui  apakah  alat  ini  dapat  berfungsi  atau  tidak.  Dari hasil  pengujian  ini  dapat  diketahui,  bahwa  alat  ini  dapat berfungsi  karena  lampu  dapat  dinyalakan  dan  dihidupkan dengan  menekan  saklar  pada  tombol remote  control .  Untuk mengetahui jarak pengontrolan maksimum yang dicapai oleh remote control, maka dilakukan pengujian dari jarak berbeda dengan sudut penerimaan yang berbeda. Hasil pengujiannya dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Hasil pengujian jarak pengontrolan dengan sudut
penerimaan NO Jarak (Meter) Sudut Pemancaran (Derajat) Kualitas Penerimaan 1. 0,5 0 10 20 30 40 50 Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (kurang baik) Tidak ada sinyal 2 1 0 10 20 30 40 50 Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (kurang baik) Tidak ada sinyal 3 1,5 0 10 20 30 40 50 Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (kurang baik) Tidak ada sinyal 4. 3 0 10 20 30 40 50 Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (kurang baik) Tidak ada sinyal 5 5 0 10 20 30 40 50 Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik)
Ada sinyal (kurang baik ) Tidak ada sinyal

## Sambungan Tabel 1
NO Jarak (Meter) Sudut Pemancaran (Derajat) Kualitas Penerimaan 6 7 0 10 20 30 40 50 Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (kurang baik) Ada sinyal (kurang baik) Tidak ada sinyal 7 9 0 10 20 30 40 50 Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (baik) Ada sinyal (kurang baik) Tidak ada sinyal Tidak ada sinyal 8 12 0 10 20 30 40 50 Ada sinyal (baik) Ada sinyal (kurang baik) Tidak ada sinyal Tidak ada sinyal Tidak ada sinyal Tidak ada sinyal
Keterangan : 1. Ada sinyal (baik )           :  1  pengontrolan relai bekerja 2. Ada sinyal (kurang baik) : 3 sampai 5  pengontrolan relai bekerja
3. Tidak ada sinyal             : 1 sampai 5  pengontrolan relai tidak bekerja

## Gambar 12 Pengontrolan dengan Sudut Penerimaan
Dari  pengujian  diketahui  bahwa  semakin  jauh  jarak pengontrolan dengan sudut penerimaan yang semakin besar, kualitas  pengontrolannya  semakin  berkurang.  Jarak  kontrol maksimum yang dicapai adalah 9 meter.

## 4. Kesimpulan
Dari  perancangan  dan  pengujian  alat  dapat  diberikan kesimpulan sebagai berikut:
1. Pengontrolan  lampu  penerangan  yang  menggunakan remote control infra merah dapat dibuat dengan cara: - Membuat pengirim infra merah dengan cara menumpangkan  frekuensi  data  sebesar  600  Hz  kepada frekuensi carrier (pembawa) sebesar 40 khz. Selanjutnya  dimodulasi  untuk  mendapatkan  penguatan dan dikirim melalui lampu infra red.
- Membuat  penerima  infra  merah  melalui  suatu  foto detektor,  kemudian  frekuensi carrier di filter untuk memisahkan  frekwensi carrier dan  frekuensi  data. Selanjutnya  frekuensi carrier dibuang  dan  frekuensi data diteruskan melalui tone decoder untuk mendapatkan  kembali  sinyal  data  sebesar  600  Hz. Kemudian  sinyal  data  tersebut  diperkuat  melalui modulator  untuk  memicu  basis  transistor,  sehingga transistor dapat mengalirkan arus ke gulungan relai. Jika relai  bekerja,  maka  saklar  dapat  menghubungkan tegangan dari suplay AC ke lampu.
2. Pengontrolan  lampu  dapat  dilakukan  dengan  baik  pada jarak 9 meter dengan sudut penerimaan 0 – 20 derajat

## DAFTAR PUSTAKA
[1]    Pratolo  Rahardjo. 2009 . Alat  Penjadwal  On-Off  Titik Beban Rumah Tangga Yang Diakses Dengan Telepon DTMF . Jurnal  Teknologi  Elektro.  Vol.  8  No.  2  Juli- Desember 2009. Universitas Udayana.
[2]  Khakim, Lukman. 2010. Perancangan Remote Control untuk Mengendalikan Kipas Angin Berbasis
Mikrokontroler  AT90S2313  dan  ATmega8 .  Tugas Akhir,  Jurusan  Teknik  Elektro.  Fakultas  Teknik Universitas Negeri Malang.
[3]    Nurhatisyah  dan  Nasrul  Harun.  2008. Perancangan Prototype  Kontrol  Pemakaian  Peralatan  Listrik Dengan  Remote  Control  Berbasis  Mikrokontroller AT89C51 .  Percikan.  Vol.  91  Edisi  Agustus.  Poltek Negeri Padang.
[4] Viky Surya Abadi. 2009. Perencanaan dan Pembuatan Remote  Control  Lampu  dan  Peralatan  Elektornika Rumah  (Home  Remote  Control  Secara  Wireless  RF Berbasis  Mikrokontroller PIC .  Tugas  Akhir  Fakultas Teknik Jurusan  Elektro
Universitas  Muhammadiyah Malang .
[5]  IyusIrwanto.  2009. Perancangan  Sistem  Hp  Client untuk Aplikasi Remote Control Pc Berbasis Bluetooth . Tugas  Akhir,  Teknik  informatika  Fakultas  Teknologi Informasi ITS.