29 September 2008

Sistem Pengaman Kendaraan Menggunakan Infra Red

Saat ini dengan kondisi perekonomian yang tidak segera membaik ini menyebabkan timbulnya berbagai gejolak baik politik maupun keamanan. Masyarakat merasa keamanan saat ini tidaklah kondusif, banyak perampokan, penodongan, maupun pembunuhan yang mengakibatkan kerugian baik materi yang bagi kelas masyarakat tertentu dinilai besar.

Menyikapi keadaan ini maka dipasaran banyak dijual alat-alat yang digunakan untuk melindungi kendaraan bermotor baik mulai dari kunci ganda sampai dengan alarm yang sangat canggih. Alat ini memang khusus dirancang untuk kendaraan roda dua tetapi tidak menutup kemungkinan digunakan pada kendaraan roda empat misalnya. Ide perancangan alat ini diutamakan pada keamanan dan praktis dalam pemakaiannya. Alat ini secara otomatis aktif ketika kunci kontak dimatikan, cukup praktis dan cukup cepat. Untuk menonaktifkan alat ini digunakan remote infra merah dengan kontak kendaraan dalam keadaan ON.

Alat ini didesain untuk mengatasi kekurangan alarm yang umum dijual dipasaran karena alarm yang dijual dipasaran tidak dapat secara otomatis bekerja tetapi harus dinyalakan secara manual. Dan pada alat ini didisain sehingga alat ini tidak dapat dinon-aktifkan melalui tombol-tombol tertentu tetapi hanya bisa menggunakan remote infra merah. Dengan sedikit modifikasi maka dapat ditambahkan tombol ‘Non-Aktif’ yang tidak mudah diketahui oleh orang.

Alat ini dinamakan automatic infra red keylock.

Blok Diagram Automatic Infra Red Keylock

Pada dasarnya automatic infra red keylock ini terdapat 2 bagian utama yaitu bagian pemancar dan bagian penerima. Pada bagian pemancar terdapat pemancar infra merah yang dimodulasi dengan frekuansi tertentu, dalam alat ini pada frekuensi 38KHz sampai 44 KHz.

Gambar 1

Blok Diagram

Frekuensi ini bisa diatur dengan menggunakan potensiometer pada LM555 sebagai generator gelombang kotak.

Pada bagian penerima, sinyal infra merah yang dipancarkan diterima dengan menggunakan photo transistor kemudian dikuatkan. Frekunsi sinyal di pilih pada bagian bandpass filter sehingga tidak semua sinyal infra red bisa masuk mengendalikan alat ini.

Infra Red Transmitter

Blok infra red transmitter ini dibangun dengan menggunakan dua buah IC LM555. IC ini sudah umum penggunaanya sebagai generator gelombang kotak baik sebagai astable, bistable, mapun monostable. Pada proyek kali ini LM 555 digunakan sebagai generator gelombang kotak sehingga harus dikonfigurasikan sebagai astable.

IC LM555 yang pertama digunakan untuk menghasilkan gelombang kotak dengan frekuensi 38KHz sampai 44KHz sedangkan IC LM555 yang kedua digunakan untuk menghasilkan gelombang kotak dengan frekuensi dalam orde ratusan hertz. Jadi IC LM555 yang pertama seolah-olah menjadi carrieer generator dan IC LM 555 yang kedua menghasilkan sinyal yang dimodulasi dengan carrier yang dihasilkan oleh IC LM555 yang pertama.

Gambar 2

Bentuk Sinyal Output Transmitter Infra Red

Sinyal output dari LM555 diatur dengan mengatur potensiometer R5 dan R6. Frekuensinya ditentukan oleh rangkaian R1(R2) – R5(R6) – C1(C2) dengan menggunakan rumus sebagai berikut (untuk U1):

f = 1.44 / {(R1 + 2R5) x C1}

Gambar 3

Rangkaian Pemancar Infra Merah Termodulasi

Sedangkan duty cyclenya diatur dengan menggunakan rumus :

D = (R1 + R5) / (R1 + 2 R5) x 100%

Output dari kedua IC LM555 ini dimasukkan ke 4093, sebuah NAND gate untuk memodulasi sinyal 38KHz - 44KHz dengan sinyal data yang dihasilkan oleh IC LM555 yang kedua (U2). Konfigurasi ini dapat dibalik, U1 menghasilkan sinyal frekuensi rendahnya (data) sedangkan U2 menghasilkan sinyal carriernya (38KHz sampai 44 KHz).

Dasar pemilihan IC 4093 karena IC in imerupakan IC CMOS yang mampu bekerja dengan tegangan sampai 16 volt DC dan mempunyai schmitt trigger pada tiap inputnya sehingga dapat mengurangi noise yang ditimbulkan ari LM555.

Karena kedua output dari LM555 masuk pada input 4093 maka output 4093 akan menghasilkan sinyal kotak 38KHz – 44KHz yang dinyala/dimatikan dengan frekuensi ratusan hertz. Output dari 4093 ini dapat langsung dihubungkan dengan sebuah led infra merh yang dihubungkan ke VCC dengan resistor 300 ohm. Jika ternyata dibutuhkan daya pancar yang lebih jauh maka output dari 4093 dapat dilewatkan pada sebuah transistor switching untuk memperkuat arus yang lewat ke led infra merah.

Infra Red Receiver

Pada bagian receiver ini, untuk menerima pancaran sinyal infra merah yang dipancarkan oleh bagian transmitter digunakan photo transistor tipe NPN. Selain itu dapat juga digunakan photo dioda sebagai pengganti photo transistor tersebut.

Output dari photo transistor sinyal 38 KHz – 44 KHz yang diterima, masih sangat kecil level tegangannya. Sinyal ini diambil komponen sinyalnya saja dan diperkuat dengan menggunakan TLC271. TLC 271 merupakan operational amplifier yang mempunyai bandwidth yang sangat lebar dan gain yang sangat besar. Walaupun demikian dapat digunakan LM741, general operational amplifier jika TLC 271 tidak dapat ditemukan dipasaran atau opamp – opamp yang lain yang mampu memperkuat sinyal 38KHz – 44KHz ini dengan gain sampai 200. Penguatan tegangan pada alat ini diatur pada 101x sehingga menghasilkan sinyal yang cukup kuat untuk difilter oleh LM567.

Sinyal output dari TLC271 dengan penguatan 100x (pembulatan) di filter oleh dua buah IC LM567. LM567 merupakan IC tone decoder yang didalamnya sudah dibangun sebuah band pass filter yang cukup sempit dengan Q yang baik. LM567 akan mendeteksi ada/tidaknya sinyal dengan frekuensi tertentu. Jika LM567 mendeteksi adanya sinyal dengan frekuensi tertentu maka LM567 akan mengoutputkan ‘low’ pada outputnya yang harus dipull-up dengan resistor 20k.

Frekuensi sinyal yang diditeksi oleh LM567 in ditentukan dengan rumus (untuk LM567 yang pertama) : f = 1 / (1.1 x R4 x C3)

LM567 yang pertama akan mendeteksi ada/tidaknya sinyal dengan frekuensi 38KHz – 44KHz tersebut. Jika ada maka LM567 akan mengoutputkan ‘low’ selama ada sinyal dengan frekuensi 38KHz – 44KHz. Output dari LM567 yang pertama ini dimasukkan ke LM567 yang kedua untuk mendeteksi frekuensi yang kedua (frekuensi yang lebih rendah – data) dan jika ternyata benar maka output LM567 yang kedua ini akan ‘low’. Kondisi ‘low’ ini akan mentrigger RS flip-flop menjadi ‘high’ dan akan mempertahankannya sampai supply tegangan diputus.

Jadi setelah mendapat trigger tersebut kondisi output RS flip-flop akan tetap ‘high’ dan mengaktifkan relay yang menhubungkan jalur listrik kontak kendaraan. Relay yang digunakan disini adalah relay yang normally open sehingga pada saat kontak dimatikan maka relay akan open dan untuk mengaktifkannya RS flip-flop harus mendapatkan trigger dari IR transmitter sehingga outputnya ‘high’ . Output RS flip-flop yang ‘high’ ini digunakan untuk mengaktifkan relay menjadi ‘close’.

Proses Installasi

Dari alat ini terdapat konektor 5 pin. Dari konektor ini pin nomor 5 hubungkan dengan posistif aki sedangkan pin 4 hubungkan dengan body kendaraan atau kutub negatif aki.

Carilah kabel pada kontak yang terhubung pada ground jika kontak dalam keadaan OFF, tidak terhubung dengan ground jika kontak ON. Hubungkan kabel ini dengan pin nomor 2 sedangkan pin nomor 1 (common relay) dihubungkan ke body kendaraan.

Gambar 4

Rangkaian Penerima Infra Merah


Sehingga jika sensor tidak menerima sinyal maka kondisi antara pin 1 dan pin 2 (normally closed) pada konektor terhubung sehingga kendaraan tidak bisa di starter. Tetapi jika sensor (photo transistor) menerima sinyal maka output dari RS flip-flop akan ‘high’ sehingga mengaktifkan relay dan menyebabkan pin 1 dan pin 2 tidak terhubung. Kondisi menyebabkan kendaraan dapat di starter.

Jika ingin mengaktifkan alat ini, caranya cukup mudah. Yang perlu dilakukan hanya menempatkan kontak dalam posisi OFF dan jika kontak diposisikan dalam keadaan ON kembali maka kendaraan tidak dapat di starter dan hanya bisa di starter jika receiver mendapat sinyal dari bagian transmitter.

Walaupun demikian alat ini masih mempunyai kelemahan yaitu jarak transmisi sinyal infra-merahnya tidak cukup jauh karena sensor yang digunakan tidak cukup peka. Dengan menggunakan modul IR yang sudah jadi, dengan sedikit perubahan pada rangkaian maka jarak transmisinya jadi lebih jauh.

Selain itu alat ini juga bergantung pada remote (bagian transmitter) untuk itu perlu dibuat tombol yang sangat rahasia untuk dapat mengaktifkannya. Modifikasi ini dilakukan pada konektor pin 1 dan pin 2. diantara pin 1 dan pin 2 ini diseri sebuah saklar sehingga jika relay tidak aktif (karena tidak ada sinyal yang diterima oleh receiver) maka saklar ini tetap dapat memutuskan pin1 dan pin 3 sehingga kendaraan dapat di starter. Dan yang penting adalah saklar ini harus sangat rahasia dan tidak mudah diketahui oleh orang lain.

Susanto Wibisono Koselan


Ikuti Blog ini

Langganan

Mau dapet Update-an Blog ini lewat e-mail? Masukkin aja alamat Email kamu disini:

Dikirim Oleh FeedBurner