A/V Selector 3 Channel Dengan Remote Control

A/V Selector 3 Channel Dengan Remote Control ini akan mempermudah penggantian saluran A/V dengan bantuan remote control tanpa harus melepas saluran A/V setiap penggantian peralatan yang terhubung ke TV.

Blok Diagram A/V Selector 3 Channel Dengan Remote Control

Gambar 1. Blok Diagram A/V Selector 3 Channel Dengan Remote Control

Pengolahan Data Remote

IR data remote bergerak dengan gelombang cahaya pada spektrum infra merah, di mana secara fisik komunikasinya dilakukan oleh sebuah photo diode yang berfungsi sebagai transmitter dan photo diode yang lain sebagai receiver. Pada dasarnya informasi dikirim dengan tiga macam sistem encoding yaitu:

1. Pulse coded

Panjang dari masing-masing data berubah/bervariasi sesuai dengan logikanya. Misalnya untuk logika satu dinyatakan dengan 2 periode high dan 1 periode low, logika nol dinyatakan dengan 1 periode high dan 1 periode low, 1 periode berkisar 600 us. Sistem semacam ini digunakan oleh remote Sony.

Gambar 2. Signal metode pulse coded

2. Space coded

Berbeda dengan pulse coded, yang mewakili data pada space coded adalah perbedaan pada nilai space antara pulsa satu dan pulsa lainnya, dengan kata lain kode-kodenya menggunakan pulsa high dengan periode yang sama sedangkan pulsa lownya menggunakan periode yang berbeda-beda, dikenal dengan sistem REC-80. Biasanya digunakan pada remote Panasonic.

Gambar 3. Signal metode Space coded

3. Shift coded

Pada sistem ini, data yang dikirim berupa perbedaan pada transisi dari data, sistem ini dikenal dengan RC-5, biasanya digunakan pada remote Philips. Kode yang ditransmisikan terdiri dari 14 bit data yang susunannya terdiri dari beberapa bit antara lain :

• 2 bit start bit

• 1 kontrol bit untuk mengindikasikan       data baru

• 5 system address bits

• 6 command bits.

| S | S | T | A4 | A3 | A2 | A1 | A0 | C5 | C4 | C3 | C2 | C1 | C0 |

Panjang data 1.728 ms per bit, data akan diulang setelah 130 ms jika tombol ditekan terus. Untuk membedakan logika satu dan nol dilihat pada transisinya , bila transisi dari high ke low maka logika nol dan sebaliknya.

Gambar 4. Signal metode Shift coded

Sebelum dibahas lebih lanjut akan dikaji terlebih dahulu data yang ada pada remote Sony.

Code length       : 12 bits

Carrier               : 40kHz

T                          : ± 550us

Space between data: 25ms

Header :

1 is coded:

0 is coded:

Format pada data : hxxxxxyyyyyyy

Dari data diatas dapat dilihat bahwa panjang data remote Sony adalah 12 bit yang terdiri dari 5 bit address data dan 7 bit sisanya adalah data itu sendiri. Data dimulai dengan start bit/header yang panjang datanya sekitar 2,4 ms (4T). Sedangkan untuk data nol terdiri dari low 0.6 ms high 0.6 ms, data satu terdiri dari low 0.6 ms, high 1.2 ms. Data selalu dimulai dari start bit diikuti dengan LSB dan diakhiri dengan MSB-nya. Jadi total panjang data sekitar 45 ms dengan jarak antar data sekitar 25 ms.

Nilai dari data pada remote TV Sony adalah sebagai berikut :

#080  1

#081  2

#082  3

#083  4

#084  5

#085  6

#086  7

#087  8

#088  9

#089  0

#095  power (toggle)

Data di atas merupakan ciri yang dimiliki oleh remote Sony. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa data yang ada pada remote terdiri dari 12 bit, yang dimulai dengan header yang kemudian diikuti dengan 12 bit datanya. Pengiriman dari data tersebut dilakukan secara serial yaitu dimulai dengan header atau start bit lalu diikuti dengan LSB kemudian diakhiri dengan MSBnya. Yang dapat dilihat dari data tersebut bahwa perbedaan antara header, nilai logika satu dan nilai logika nol terletak pada periode setiap data. Untuk melakukan penghitungan dari masing-masing jenis data (header, logika satu, logika nol) dilakukan percobaan dengan menghitung periode dari masing-masing logika terlebih dahulu. Gambar berikut akan memperlihatkan data remote dari setiap tombol yang tampak pada osiloskop.

Gambar 5. Data remote control Sony pada osiloskop

Secara software prosesnya penghitungan periode data remote adalah sebagai berikut :

Potongan Program 1 – Program Membaca Nilai Logika Data Remote

01:        MOV    TMOD,#$01      ;timer 0 mode 1

02:        MOV    R0,#$40        ;nomor memori penyimpan data

03:        MOV    R1,#13

04:  START:

05:        JB     REMOTE_DATA,*  ;menunggu ada data remote

06:        MOV    TH0,#0       

07:        MOV    TL0,#0

08:        SETB   TR0            ;start timer

09:        JNB    REMOTE_DATA,*  ;hitung satu periode

10:        JB     REMOTE_DATA,*  ;

11:        CLR    TR0            ;stop timer

12:        MOV    @R0,TH0        ;simpan data ke memori

13:        INC    R0           

14:        DJNZ   R1,START       ;ulangi sampai 12 bit data

Dari potongan program 1 tersebut akan tampak bahwa setiap data disimpan di dalam memori dengan alamat 40h dan hasilnya akan menunjukkan bahwa pada alamat ke 40 nilai dari TH0 akan selalu tetap yaitu 0Ah, yang berarti panjang periode header adalah 0Ah. Di sini digunakan TH0 karena bagian itu yang selalu tetap, sedangkan bagian TL0 berubah-ubah tergantung dari jarak, sehingga yang dapat digunakan sebagai pembanding adalah TH0 = 0AH. Selain itu dapat diketahui pula bahwa untuk logika satu maka TH0 bernilai 06H, sedangkan untuk logika nol TH0 bernilai 04H.

Penggunaan tombol dari A/V selector ini hanya membutuhkan 4 tombol yaitu 3 tombol untuk menentukan channel dari relay yang aktif dan satu tombol untuk menjalankan fungsi sleep, jadi digunakan tombol 1, 2, 3, dan power. Untuk mendeteksi nilai logika satu dan nol dapat digunakan tombol nomer 2 (#081 terdapat pada datasheet remote control Sony) yang secara biner adalah (0000 1000 0001b). Dari kode biner di atas terlihat bahwa LSB-nya adalah satu yang berarti setelah pengiriman header atau start bit langsung diikuti oleh logika satu dan setelah itu logika nol dan seterusnya. Setelah dicek pada alamat memori 41 dan seterusnya dapat diketahui bahwa untuk logika satu TH0 bernilai 06H, sedangkan untuk logika nol TH0 bernilai 04H.

Setelah mengetahui perbedaan dari data yang dikirimkan maka tinggal diperlukan pembacaan data secara menyeluruh. Proses penempatan data dilakukan dengan menempatkan setiap bit data yang diterima pada accumulator A mulai bit yang ke-7, setelah itu apabila ada data lagi maka data yang sudah diterima sebelumnya digeser terlebih dahulu ke kanan barulah bit accumulator yang ke-7 dipakai oleh bit data yang baru. Hal ini dilakukan secara terus-menerus sampai sudah mencapai 8 bit data. Kalau sudah 8 bit data di accumulator A akan ditransfer dahulu ke R6 lalu A dikosongkan lagi dan siap untuk menerima 4 bit sisanya.

Apabila 4 bit sisanya sudah diambil maka dilakukan instruksi swap yang berfungsi   untuk memindahkan bit A7-A4 ke bit A3-A0 dan sebaliknya supaya pembacaan data remote secara keseluruhan dilakukan dengan benar. Jadi data remote yang sebanyak 12 bit itu telah dapat dibaca dengan meletakkannya ke accumulator A dan R6. sehingga sebagai pembanding untuk menentukan relay dan 7 segment mana yang bekerja digunakan A dan R6 halini dapat direalisasikan dengan program berikut:

Potongan Program 2 – Membaca 12 Bit Data Remote

01:  NEXT:   

02:        RR    A             ;data digeser

03:        MOV   TH0,#0       

04:        MOV   TL0,#0       

05:        SETB  TR0            ;start timer

06:        JNB   REMOTE_DATA,*  ;hitung 1 periode data

07:        JB    REMOTE_DATA,*  ;

08:        CLR   TR0            ;stop timer

09:        MOV   R4,TH0         ;simpan periode data ke memori

10:        CJNE  R4,#$06,NOL    ;memenuhi syarat data 1/ tidak

11:        SETB  A.7            ;jika benar set A bit ke-7

12:        SJMP  JUMP

13:  NOL:   

14:        CLR   A.7            ;jika salah clear A bit ke-7

15:  JUMP:   

16:        DJNZ  R3,CEK         ;cek apakah sudah 12 bit data

17:        SWAP  A              ;jika sudah A diswap

18:        RETI

19:  CEK:   

20:        CJNE  R3,#04,NEXT    ;Cek sudah terima 8 bit data

21:        MOV   R6,A           ;simpan nilai A ke B, supaya A Bisa terima 4 bit sisanya

22:        MOV   A,#0           ;Reset A

23:        SJMP  NEXT           ;Ambil 4 bit sisanya

Program untuk pembacaan data ini dimasukkan dalam proses interrupt, sedangkan program utama hanyalah pembanding dari data remote yang dibaca yang dilakukan secara terus-menerus dimana apabila ada level low dari input yang pertama kali maka program akan melakukan pembacaan data dan kemudian kembali lagi ke program utamanya.

Rangkaian Penerima Infra Merah

Pada dasarnya, data yang dikirimkan oleh suatu remote disertai dengan carriernya hal ini dimaksudkan supaya data dapat ditransmisikan untuk mencapai jarak yang lebih jauh, pada remote control Sony carriernya berkisar 40 KHz. Sinyal high yang dikirimkan oleh remote control Sony ditumpangkan pada Carrier sebesar 40 KHz sehingga sebetulnya di dalam pulsa high tersebut terdapat pulsa-pulsa kecil dengan frekuensi yang lebih tinggi (gambar 6)

Gambar 6. Carrier pada data

Pada rangkaian ini, digunakan Infra-red Diode sebagai penerima infra merah dari remote control. Akan tetapi tentu saja memerlukan piranti lain supaya data yang dikirimkan dapat diterima oleh mikrokontroller sebagai suatu data digital Untuk itu, sebelum data tersebut diterima oleh mikrokontroller maka carriernya harus dihilangkan, supaya data dapat diolah dengan baik, selain itu tentunya sinyal dari IR diode juga harus dikuatkan dengan baik.

Gambar 7. Blok Penerima Infra Merah

Untuk menghilangkan sinyal carrier 40 KHz mula-mula sinyal yang diterima oleh IR Diode kemudian dilewatkan ke sebuah High Pass Filter (HPF) yang dibentuk oleh R3 dan C1 di mana frekuensi yang dilewatkan oleh HPF ini sekitar 159 Hz ke atas. Hal ini memenuhi rumus :

Setelah itu sinyal tersebut dikuatkan melalui dua buah amplifier yang berfungsi sebagai penguatan non inverting. Lalu sinyal yang cukup kuat tersebut difilter oleh sebuah Low Pass Filter (LPF) yang dibentuk oleh R10 dan C4 di mana frekuensi yang dilewatkan oleh LPF (dengan rumus yang sama) ini sekitar 7 KHz kebawah. Diperoleh dari perhitungan :

Jadi sinyal carrier yang dibawa oleh data tersebut sudah hilang. Sebab, dengan sebuah HPF dan LPF akan terbentuk suatu Band Pass Filter dengan range frekuensi yang dilewatkan adalah 150 Hz – 7 KHz, sehingga untuk frekuensi yang berada di atas dan di bawah renge frekuensi tersebut tidak akan dilewatkan. Output dari rangkaian BPF ini dimasukkan kedalam Komparator, yang bertugas untuk mengubah sinyal yang diterima menjadi berbentuk gelombang kotak.

Penggunaan dioda pada kaki input dari komparator (IC LM 339 pin 5) bertujuan untuk mencegah adanya tegangan negatif yang masuk ke komparator, untuk kelindung agar komparator tidak rusak. Selain itu terakhir diberi inverter, yang dimaksudkan untuk menyesuaikan dengan port interupt dari mikrokontroler AT89C2051. Port ini nantinya digunakan untuk mendeteksi adanya level sinyal low dari output penerima infra merah (default high).

Proses Power Down

Pada dasarnya apabila A/V Selector ini dimatikan dalam kondisi channel bagian tertentu, maka apabila dihidupkan lagi seharusnya posisi channel harus berada seperti kondisi terakhir sebelum dimatikan. Untuk merealisasikan hal ini maka isi dari memori internal AT89C2051 harus dipertahankan dalam arti harus tetap mendapat supply tegangan selama sistem secara keseluruhan dimatikan. Untuk itu diperlukan sebuah baterai untuk memberi tegangan pada mikrokontroller. Namun tentunya mikrokontroller harus dikondisikan dahulu sedemikian rupa supaya tegangan yang diperlukan untuk mempertahankan memori internalnya dalam kondisi minimum, hal ini yang disebut dengan power down mode.

Instruksi yang mengatur agar sistem bekerja pada power down akan menjadi instruksi terakhir sebelum melaksanakan power down. Pada operasi power down ini :

• Oscillator on-chip berhenti bekerja.

• Semua fungsi dimatikan.

• Isi dari on-chip RAM masih                        dipertahankan.

• Level logika dari masing-masing port     tetap.

Untuk keluar dari power down maka sistem harus direset, sebab jalan keluar satu-satunya hanya dengan operasi reset. Yang perlu diperhatikan adalah bahwa sebelum operasi powerdown dilakukan maka kondisi terakhir harus disimpan terlebih dahulu ke dalam memori sehingga program pertama kali dijalankan selalu membaca isi dari memori yang disimpan sebelumnya. Untuk melaksanakan operasi power down, perlu diperhatikan register PCON yang dipakai untuk mengaktifkan mode power down, yakni PCON.1 harus diaktifkan.

Pada operasi power down, arus yang diambil hanya 20 μA dan tegangan yang dibutuhkan minimal sebesar 2 volt. Sehingga memungkinkan dicatu oleh sebuah baterai pada operasi tersebut.

Gambar 8. Rangkaian Baterai Backup

Di sini digunakan baterai NiCd 3,6V yang dapat diisi ulang, pengisian dilakukan pada waktu operasi biasa, sedangkan pada waktu power down baterai akan memberikan arus hanya pada mikrokontroller, karena dibatasi oleh sebuah dioda.

Rangkaian Transistor Dan Relay

Pada dasarnya cara kerja relay adalah sebuah kumparan yang dialiri arus listrik sehingga kumparan mempunyai sifat sebagai magnet. Magnet sementara tersebut digunakan untuk menggerakkan suatu sistem saklar yang terbuat dari logam sehingga pada saat relay dialiri arus listrik maka magnet akan menarik logam tersebut (connect), saat arus listriknya diputus maka logam akan kembali pada posisi semula.

Digunakan relay yang bekerja pada tiga jalur sekaligus, karena diperlukan untuk melewatkan jalur audio (kiri dan kanan) dan video sekaligus. Untuk menggerakkan relay mana yang aktif ditentukan oleh mikrokontroller berdasarkan program yang ditentukan. Namun arus yang diperlukan dari mikrokontroller sangatlah kecil sehingga tidak dapat menggerakkan relay, sehingga digunakan bantuan transistor NPN untuk menggerakkannya.

Gambar 9. Rangkaian Transistor dan relay

Proses kerjanya adalah apabila dari port mikrokontroller bernilai logika satu (setb P3.0/P3.1/P3.7) maka tegangan dari rangkaian pull-up tidak akan ke port dari mikrokontroller tetapi akan menge-drive basis dari transistor. Karena yang digunakan adalah transistor NPN maka apabila basisnya mendapat tegangan positif, kolektor dan emitornya akan short sehingga tegangan 12 Volt akan mengalir ke ground dan relay akan bekerja. Sebaliknya apabila dari port tidak aktif (clr P3.0/P3.1/P3.7) maka tegangan dari rangkian pull-up akan mencari tegangan yang lebih rendah yaitu masuk ke port dari mikrokontroller sehingga basis dari transistor tidak akan mendapat tegangan positif dan relay tidak bisa connect.