vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas

berkat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan

baik dan tepat waktu. Penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk memenuhi

persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Strata Satu,

Universitas Pelita Harapan, Karawaci.

Penulis menyadari bahwa penulisan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan

dengan baik karena mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, oleh

karena itu penulis hendak mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Manlian Ronald A., ST., MT. selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Pelita Harapan.

2. Bapak Dr. Henri P. Uranus, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas

Pelita Harapan dan Dosen Pembimbing 1, yang telah meluangkan waktu dan

tenaga untuk membimbing dan memberikan petunjuk, serta bantuan-bantuan

yang tidak ternilai selama penyusunan Tugas Akhir ini.

3. Bapak M. Gracio A. R. ,ST, MT sebagai Pembimbing II.

4. Orangtua penulis yang selalu memberikan dukungan dan dorongan.

5. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Elektro UPH 2012 yang telah berjuang saling

bahu-membahu dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

6. Semua pihak yang namanya tidak dapat disebutkan satu per satu.

viii

Penulis menyadari bahwa penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna dan memiliki banyak kekurangan. Dengan segala kerendahan hati,

penulis secara terbuka menerima kritik dan saran yang diberikan oleh pembaca.

Tangerang, 11 Januari 2016

Billy Tirta

ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ................................................. ii

PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING ........................................................ iii

PERSETUJUAN TIM PENGUJI ........................................................................ iv

ABSTRAK .......................................................................................................... v

ABSTRACT .......................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ .. xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2 Maksud dan Tujuan .............................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah................................................................................... 2

1.4 Metode Penelitian................................................................................. 3

1.5 Sistematika Penulisan .......................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Cahaya .................................................................................................. 5

2.2 Light Emitting Diode ............................................................................ 6

2.3 Modulasi Cahaya .................................................................................. 7

x

2.4 Komunikasi Digital. ............................................................................. 7

2.5 Optical Receiver ................................................................................... 8

2.6 Light Fidelity ........................................................................................ 9

2.7 Manchester Coding .............................................................................. 10

BAB III PERANCANGAN

3.1 Sumber Data ......................................................................................... 11

3.2 Pengirim ............................................................................................... 12

3.2.1 Modul Pengontrol Mikro .................................................................. 13

3.2.2 LED ................................................................................................... 16

3.2.3 Driver LED ....................................................................................... 20

3.3 Penerima. .............................................................................................. 23

BAB IV PENGUKURAN

4.1 Pengaturan Percobaan .......................................................................... 28

4.2 Pengukuran terhadap Jarak .................................................................. 29

4.2.1 Pengukuran Intensitas Cahaya terhadap Jarak .................................. 30

4.2.2 Pengukuran Tegangan Keluaran pre-amplifier terhadap Jarak ......... 31

4.3 Pengukuran terhadap Sudut α. ............................................................. 32

4.4 Pengukuran terhadap Sudut β .............................................................. 33

4.5 Uji Coba Transmisi Data ...................................................................... 37

4.5.1 Pengaruh Kecepatan Pengiriman dengan Intensitas Cahaya ............ 38

4.5.2 Pengukuran pada Ruangan Gelap ..................................................... 39

4.5.3 Pengukuran pada Ruangan Terang.................................................... 43

4.6 Pengaruh Saturasi Tegangan Keluaran Pre-amplifier terhadap Lebar

xi

Pulsa ..................................................................................................... 47

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 51

5.2 Saran ..................................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 54

LAMPIRAN

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Manchester coding .......................................................................... 10

Gambar 3.1 Perancangan untuk percobaan ......................................................... 11

Gambar 3.2 Konektor USB standard A to standard B ....................................... 12

Gambar 3.3 Hasil perancangan pengirim ............................................................ 13

Gambar 3.4 Arduino Uno .................................................................................... 13

Gambar 3.5 Flowchart algoritma program modul Arduino pada pengirim ........ 15

Gambar 3.6 Hasil Manchester encoding berupa nilai nol (NULL). .................... 16

Gambar 3.7 LED ATN ........................................................................................ 17

Gambar 3.8 Driver dan LED tidak pada layer yang sama .................................. 17

Gambar 3.9 Driver LED Si Pintar ....................................................................... 18

Gambar 3.10 Dioda bridge pada driver .............................................................. 18

Gambar 3.11 Driver LED i-hemat. ..................................................................... 19

Gambar 3.12 IC dan dioda bridge pada driver LED i-hemat. ............................. 19

Gambar 3.13 Keluaran driver LED i-hemat saat tidak tersambung dengan

LED ............................................................................................... 19

Gambar 3.14 LED i-hemat piringan 20 W. ......................................................... 20

Gambar 3.15 Rangkaian driver LED. ................................................................. 21

Gambar 3.16 Sinyal switching LED dengan menggunakan driver bohlam LED

. ..................................................................................................... 22

Gambar 3.17 Perancangan penerima................................................................... 23

xiii

Gambar 3.18 Hasil perancangan penerima ......................................................... 24

Gambar 3.19 Array photodiode........................................................................... 25

Gambar 3.20 Flowchart algoritma program modul Arduino pada penerima. .... 27

Gambar 4.1 Pengaturan percobaan ..................................................................... 29

Gambar 4.2 Luxmeter .......................................................................................... 30

Gambar 4.3 Measuring tape ................................................................................ 30

Gambar 4.4 Grafik pengukuran intensitas cahaya LED terhadap jarak . ............ 30

Gambar 4.5 Grafik pengukuran tegangan keluaran pre-amplifier terhadap

jarak ............................................................................................... 31

Gambar 4.6 Grafik pengukuran intensitas cahaya terhadap sudut α ................... 32

Gambar 4.7 Grafik pengukuran tegangan keluaran pre-amplifier terhadap

sudut α ............................................................................................ 33

Gambar 4.8 Pengukuran intensitas cahaya terhadap sudut β saat sudut α = 00. . 34

Gambar 4.9 Pengukuran tegangan keluaran pre-amplifier terhadap sudut β

saat sudut α = 00 .............................................................................. 34

Gambar 4.10 Pengukuran intensitas cahaya terhadap sudut β saat sudut α = 250

...................................................................................................... 35

Gambar 4.11 Pengukuran tegangan keluaran pre-amplifier terhadap sudut β

saat sudut α = 250 .......................................................................... 36

Gambar 4.12 Pengukuran intensitas cahaya terhadap sudut β saat sudut

α = 500. .......................................................................................... 37

Gambar 4.13 Pengukuran tegangan keluaran pre-amplifier terhadap sudut β

saat sudut α = 500 .......................................................................... 37

xiv

Gambar 4.14 Grafik pengaruh frekuensi terhadap intensitas cahaya .................. 39

Gambar 4.15 Keluaran tegangan pre-amplifier dengan array photodiode 4 x 6

...................................................................................................... 42

Gambar 4.16 Keluaran tegangan pre-amplifier dengan array photodiode 4 x 3

...................................................................................................... 43

Gambar 4.17 Konfigurasi lampu penernagan ruangan penelitian ....................... 44

Gambar 4.18 Cahaya lampu fluorescent yang ditangkap oleh photoreceiver .... 45

Gambar 4.19 Sinyal cahaya LED sistem komunikasi Li-Fi dalam keadaan

ruangan terang ............................................................................... 45

Gambar 4.20 Perbesaran gambar sinyal cahaya LED sistem komunikasi

Li-Fi dalam keadaan ruangan terang ............................................. 45

Gambar 4.21 Hasil tangkapan osiloskop terhadap osilator ................................. 48

Gambar 4.22 Hasil tangkapan osiloskop terhadap sinyal photodiode ................ 48

Gambar 4.23 Hasil tangkapan osiloskop terhadap tegangan keluaran

pre-amplifier ................................................................................. 49

xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Pengukuran byte error rate pada kecepatan 300 bps di ruangan

gelap .................................................................................................... 39

Tabel 4.2 Pengukuran byte error rate pada kecepatan 1200 bps di ruangan

gelap .................................................................................................... 40

Tabel 4.3 Pengukuran byte error rate pada kecepatan 2400 bps di ruangan

gelap .................................................................................................... 40

Tabel 4.4 Pengukuran byte error rate pada kecepatan 4800 bps di ruangan

gelap .................................................................................................... 40

Tabel 4.5 Pengukuran byte error rate pada kecepatan 9600 bps di ruangan

gelap .................................................................................................... 41

Tabel 4.6 Pengukuran byte error rate pada kecepatan 9600 bps di ruangan

gelap dengan array photodiode 4 x 3 .................................................. 43

Tabel 4.7 Pengukuran byte error rate pada kecepatan 300 bps di ruangan

terang ................................................................................................... 46

Tabel 4.8 Pengukuran byte error rate pada kecepatan 9600 bps di ruangan

terang ................................................................................................... 46