[Sebelumnya terimakasih dan maaf kepada “Arif Aminudin, ST” karena artikel nya telah saya salin pada blog ini untuk keperluan tugas sekolah J]
Modulasi frekuensi adalah suatu proses modulasi dengan cara mengubah frekuensi gelombang pembawa sinusoidal yaitu dengan cara menyelipkan sinyal sinyal pemodulasi pada gelombang pembawa. Jika sinyal informasi (sinyal pemodulasi) telah diselipkan maka frekuensi gelombang pembawa akan naik menuju harga maksimum, sesuai dengan amplitudo dari sinyal pemodulasi yang naik menuju harga maksimum dalam arah positif. Kemudian frekuensi gelombang pembawa akan turun kembali menuju harga nol. Selanjutnya pada setengah siklus berikutnya, frekuensi gelombang pembawa akan turun ke harga minimum, sesuai dengan harga amplitudo sinyal pemodulasi yang menuju negatif, kemudian frekuensi gelombang pembawa akan naik kembali munuju harga aslinya sesuai dengan harga ampliduto sinyal pemodulasi yang turun kembali ke harga nol.
A. FSK (Frequency Shift Keying)
Pada teknik ini, sinyal informasi digital yang akan dikirimkan dipakai untuk mengubah frekuensi dari sinyal pembawa. Sistem ini lebih kebal terhadap derau dengan cara memperlebar kanal yang dipakai. Hal ini dapat dibayangkan sebagai upaya menyebar energi informasi ke bandwidth yang lebih besar, sehingga gangguan yang muncul di satu frekuensi tidak begitu merusak keseluruhan sinyal yang dikirimkan.
Modulasi digital dengan FSK juga menggeser Frekuensi carrier menjadi beberapa frekuensi yang berbeda didalam band-nya sesuai dengan kedaan digit yang dilewatkannya. Jenis modulasi ini tidak mengubah amplitude dari signal carrier yang berubah hanya frekuensi.
Frequency Shift Keying (FSK) pada biasanya digunakan untuk sistem transmisi dengan kecepatan rendah.
B. Pemancar FM
Pada sistem pemancar terdapat tiga bagian penting yaitu VCO (Voltage Controlled Oscillator), penyangga (Buffer) dan penguat akhir.
Pada pemancar FM (Frequency Modulation), untuk menghasilkan frekuensi 88MHz – 108MHz dapat dipakai VFO (Variable Frequency Oscilltor). Karena pada VFO dipakai induktor dan kapasitor sebagai penentu frekuensinya maka kestabilan VFO sangat tergantung dari kestabilan nilai induktor dan kapasitor. VFO yang frekuensinya bisa berubah karena diberi besaran tegangan tertentu pada inputnya disebut sebagai VCO (Voltage Controlled Oscillator). VCO paling banyak dipakai pada rangkaian osilator FM karena sinyal suara langsung dapat dimasukkan pada input VCO.
Penyangga (Buffer) berfungsi untuk menstabilkan amplitudo osilator akibat dari pembebanan tingkat selanjutnya. Biasanya penyangga terdiri dari 1 atau 2 tingkat penguat transistor yang dibias sebagai kelas A. Dengan penguat kelas A akan didapatkan penguatan dan linearitas yang tinggi meskipun demikian penguat kelas A memiliki effisiensi yang paling rendah dibandingkan kelas yang lain. Pada referensi untuk penyangga ini menggunakan penguat kelas C.
Sinyal yang didapat dari penyangga masih relatif lemah. Untuk mendapatkan daya yang lebih besar dibutuhkan penguat daya frekuensi radio. Parameter-parameter yang perlu diperhatikan pada penguat daya frekuensi radio adalah:
Ø Bandwidth dan faktor kualitas
Ø Daya input dan output tiap tingkat
Ø Impedansi input output tiap tingkat
Ø Linearitas dan effisiensi
Sistem kerja alatnya yaitu ketika salah satu tombol ditekan, misalnya tombol untuk maju, maka mikrokontroller mengirim data serial 01H. Data dari mikrokontroller tersebut masih dalam bentuk sinyal digital, kemudian data digital tersebut dirubah oleh FSK (Frequency Shift Keying) modulator kedalam bentuk sinyal sinusoidal. Data tersebut dikirim dengan baud rate 1200 Bps (Bit per Second). Setelah itu data tersebut dikirim oleh transmitter FM untuk dipancarkan oleh antena sebagai output terakhir dari sistem. Berikut ini daftar tabel alamat dari input data beserta gerakan robot.
Tabel 1 Gerakan Kontrol Robot
INPUT | DATA OUTPUT | FUNGSI |
Tombol 1 | 01 H | Penggerak Maju |
Tombol 2 | 02 H | Penggerak Mundur |
INPUT | DATA OUTPUT | FUNGSI |
Tombol 3 | 03 H | Penggerak Belok Kiri |
Tombol 4 | 04 H | Robot Belok Kanan |
Tombol 5 | 05 H | Penggerak Lengan Atas (naik) |
Tombol 6 | 06 H | Penggerak Lengan Atas (turun) |
Tombol 7 | 07 H | Penggerak Lengan Bawah (naik) |
Tombol 8 | 08 H | Penggerak Lengan Bawah (turun) |
Tombol 9 | 09 H | Penggerak Lengan Menjempit |
Tombol 10 | 0A H | Penggerak Lengan Membuka |
Tombol 11 | 0B H | Penggerak Kamera kekiri |
Tombol 12 | 0C H | Penggerak Kamera kekanan |
Tombol 13 | 0DH | Penggerak memyemprot air |
a). Rangkaian FSK Modulator
Rangkaian FSK (Frequency Shift Keying) modulator merupakan rangkaian perubah sinyal digital (kotak) ke sinyal sinusoidal dengan perbedaan frekuensi antara masukan logika tinggi (Mark) dan logika rendah (Space). Rangkian FSK (frequency Shift Keying) modulator ini sangat cocok untuk aplikasi pengiriman data serial atau pulsa kotak melalui pemancar radio.
b). Rangkaian Pemancar FM
Pemancar FM disini berfungsi sebagai alat pengiriman data yang dikirim dari FSK modulator dan telah diproses oleh mikrokontroller. Data tersebut dikirim oleh pemancar FM dalam bentuk bit – bit yang dikeluarkan oleh mikrokontroller untuk langsung dipancarkan oleh pemancar FM melalui antena sebagai media terakhir untuk proses pengiriman transmisi data yang akan dikirim.
c). Antena
Antena yang dipakai pada rancangan ini menggunakan jenis telescopic (antena batang) dengan spesifikasi sebagai berikut:
Tabel 2 Spesifikasi Antena Telescopic
T ype | Telescopic Rx / Tx antena |
Range frequency | 20 – 1800 MHz |
Gain | 2,1 dBi |
Impedance | 50 Ohm |
Maksimum daya tansmit | 10 W |
VSWR | 1,5 : 1 (VHF/UHF bands) |
Connector | Jenis BNC |
Berat | 75 gr |
Kesimpulan
Dari hasil perancangan alat yang telah dilakukan sebelumya, maka dapat disimpulkan bahwa semua sistem kontrol robot dapat berjalan sesuai yang direncanakan, yaitu:
Data Output yang dipancarkan oleh FM – FSK sesuai dengan tombol yang ditekan.
Keadaan disekitar robot dapat dipantau melalui televisi.
