PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PERANGKAT VISIBLE...

��

��

�

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PERANGKAT

LIGHT COMMUNICATION�

DESIGN AND IMPLEMENTATION

COMMUNICATION

Didin Yulian

1,2,3 Prodi D3 Teknik Telekomunikasi, Fakultas Ilmu Terap�[email protected]

Abstrak

Saat ini lampu penerangan ruangan banyak menggunakan

komponen utamanya, dan diperkirakan untuk 10 tahun ke

penerangan sudah seluruhnya menggunakan

digunakan sebagai alat penerang

bisa digunakan sebagai media transmisi kecepatan ti

sistem komunikasi yang menggunakan cahaya tampak se

komponen LED.

Dalam penelitian ini, dikembangkan s

analog. Sinyal video dikirimkan melalui

penerima, dengan photodiode

video dibagi menjadi dua bagian, yaitu sinyal suara dan vid

diperlihatkan bahwa sinyal video dapat dikirimkan melalui

Kata kunci : Visible Light Communication, Video,

Abstract

Currently many room lights using

estimated for the next 10 years

type. While lamp only used for

can be used for high speed transmision medium. Visible Light Commun

communication system that uses visible light as a t

In this research, we developed a VLC system to tra

through an LED at transmitter block. Then received by the receiver bl

an information receiver. On transmitting process

those are audio and video signals.

transmitted using VLC device

Keyword: Visible Light Communication, LED, Video, Photodiode

�

��

�� !��

�!��

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PERANGKAT

LIGHT COMMUNICATION SEBAGAI TRANSCEIVER

DESIGN AND IMPLEMENTATION VISIBLE LIGHT

COMMUNICATION DEVICES AS VIDEO TRANSCEIVER

Didin Yulian1, Denny Darlis

2, Suci Aulia

3

Prodi D3 Teknik Telekomunikasi, Fakultas Ilmu Terapan, Universitas Telkom

[email protected], [email protected]

[email protected]

ruangan banyak menggunakan LED (Light Emiting Diode

, dan diperkirakan untuk 10 tahun ke depan penggunaan lampu

sudah seluruhnya menggunakan lampu jenis ini. Sementara

penerangan ruangan saja. Secara teoritis cahaya dari

bisa digunakan sebagai media transmisi kecepatan tinggi. Visible Light Communication

sistem komunikasi yang menggunakan cahaya tampak sebagai media transmisi

Dalam penelitian ini, dikembangkan sebuah perangkat VLC untuk mengirimkan

ideo dikirimkan melalui LED di blok transmitter. Kemudian diterima oleh blok

photodiode sebagai penerima informasi. Dalam proses pengirima

bagi menjadi dua bagian, yaitu sinyal suara dan video. Hasil penelitian ini

video dapat dikirimkan melalui perangkat VLC dengan jarak 75 cm.

Communication, Video, LED, Photodiode

using LEDs (Light Emitting Diode) as its main component

ted for the next 10 years the use of lamps as lighting device have been entirely using

used for lighting room device. Theoretically lights of an

high speed transmision medium. Visible Light Commun

communication system that uses visible light as a transmission medium.

developed a VLC system to transmit analog video signal. Video

transmitter block. Then received by the receiver block, with a photodiode as

On transmitting process, video signals are separated

deo signals. As the results, it is showed that video

device for 75 cm long.

ommunication, LED, Video, Photodiode

��

�� !��

196

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PERANGKAT VISIBLE

TRANSCEIVER VIDEO

VISIBLE LIGHT

VIDEO TRANSCEIVER

an, Universitas Telkom

tass.telkomuniversity.ac.id,

Light Emiting Diode) sebagai

depan penggunaan lampu sebagai alat

itu lampu hanya

cahaya dari lampu jenis LED

Visible Light Communication adalah

bagai media transmisi menggunakan

untuk mengirimkan sinyal video

. Kemudian diterima oleh blok

pengirimannya, sinyal

eo. Hasil penelitian ini, dapat

dengan jarak 75 cm.

as its main component, and it is

been entirely using this

lights of an LED type lamp

high speed transmision medium. Visible Light Communication is a

. Video signal sent

ock, with a photodiode as

separated into two parts,

video signals can be

��

��

�

1. PENDAHULUAN

Saat ini lampu penerangan

Diode) sebagai komponen utamanya

lampu sebagai alat penerangan

ini lampu hanya digunakan sebagai

lampu jenis LED bisa digunakan sebagai media transmisi kecepatan ti

Communication adalah sistem komunikasi yang menggunakan cahaya ta

transmisi menggunakan komponen

pemanfaatan lampu untuk mentransmisikan data. Selai

dimanfaatkan sebagai pengirim suara, audio, dan vid

Pada penelitian ini, sistem VLC digunakan untuk mengirim

sumber DVD player berupa

pengirim dan penerima 1 meter

kamera CCTV pun telah dibuat dengan jarak pengirim

Dengan adanya masalah

dapat mengirimkan video dengan menggunakan

pentransmisianya. Sehingga pemanfaatan lampu ruang

penerangan saja, tetapi juga digunakan untuk mentra

Tujuan dari penelitian ini

mengirimkan sinyal video dengan jarak sampai 1 meter,

kabel pada sebuah ruangan.

Masalah-masalah yang muncul dalam penelitian ini mengenai c

sinyal audio dan video agar tidak terjadi interfere

pengiriman, serta hardware

mungkin untuk mencapai keberhasilan fungsional sist

2. DASAR TEORI

2.1. Sistem Komunikasi Cahaya

Komunikasi cahaya, juga dikenal sebagai

komunikasi pada jarak jauh

Hal ini dapat dilakukan secara visual atau dengan m

Komunikasi optik dibedakan menjadi dua yaitu sistem

optical communication) atau yang lebih

sistem komunikasi optik tak terpandu

sering dikenal dengan sistem komunikasi optik nirka

2.2. Visible Light Communication

Cahaya tampak (visible light

panjang gelombang dalam kisaran tertentu diinterpre

terlihat mencakup panjang gelombang dari 380 nm sam

communication) adalah media komunikasi data menggunakan cahaya tampak ant

(780 nm) dan 800 THz (375 nm).

�

��

�� !��

�!��

penerangan ruangan banyak yang menggunakan LED

sebagai komponen utamanya, dan diperkirakan untuk 10 tahun ke depan penggunaan

sebagai alat penerangan sudah seluruhnya menggunakan lampu jenis ini

lampu hanya digunakan sebagai alat penerangan ruangan saja. Secara teoritis

bisa digunakan sebagai media transmisi kecepatan tinggi.

adalah sistem komunikasi yang menggunakan cahaya tampak sebagai media

menggunakan komponen LED. Dengan adanya sistem komunikasi ini dimungkinkan

pemanfaatan lampu untuk mentransmisikan data. Selain data, sistem komunikasi ini juga dapat

dimanfaatkan sebagai pengirim suara, audio, dan video.

, sistem VLC digunakan untuk mengirimkan sinyal

berupa sinyal video komposit dan audio analog dengan jarak antara

pengirim dan penerima 1 meter[9][10]

. Selain sinyal dengan format DVD, sinyal keluaran da

kamera CCTV pun telah dibuat dengan jarak pengirim ke penerima sejauh 50 cm

Dengan adanya masalah tersebut, maka dalam penelitian ini dibuat suatu sistem yang

dapat mengirimkan video dengan menggunakan media cahaya tampak

pentransmisianya. Sehingga pemanfaatan lampu ruangan bukan hanya digunakan untuk

penerangan saja, tetapi juga digunakan untuk mentransmisikan sinyal video.

Tujuan dari penelitian ini adalah mengimplementasikan sistem VLC

video dengan jarak sampai 1 meter, sehingga dapat menghemat penggunaan

masalah yang muncul dalam penelitian ini mengenai cara membedakan antara

sinyal audio dan video agar tidak terjadi interferensi antara kedua sinyal tersebut

dan modulasi apa yang digunakan telah di

mungkin untuk mencapai keberhasilan fungsional sistem.

Sistem Komunikasi Cahaya

, juga dikenal sebagai telekomunikasi optik

komunikasi pada jarak jauh maupun dekat menggunakan cahaya untuk membawa informasi.

Hal ini dapat dilakukan secara visual atau dengan menggunakan perangkat elektronik.

Komunikasi optik dibedakan menjadi dua yaitu sistem komunikasi optik terpandu (

) atau yang lebih dikenal dengan sistem komunikasi serat optik

sistem komunikasi optik tak terpandu (unguided optical telekomunication) atau yang lebih

sering dikenal dengan sistem komunikasi optik nirkabel.

Visible Light Communication[1]

visible light) adalah bentuk di mana radiasi elektromagnetik denga

panjang gelombang dalam kisaran tertentu diinterpretasikan oleh otak manusia. Spektrum yang

terlihat mencakup panjang gelombang dari 380 nm sampai 750 nm. Sistem VLC

media komunikasi data menggunakan cahaya tampak ant

(780 nm) dan 800 THz (375 nm).

��

�� !��

197

LED (Light Emiting

depan penggunaan

lampu jenis ini. Sementara saat

ja. Secara teoritis cahaya dari

nggi. Visible Light

mpak sebagai media

tem komunikasi ini dimungkinkan

n data, sistem komunikasi ini juga dapat

kan sinyal video dari

dan audio analog dengan jarak antara

Selain sinyal dengan format DVD, sinyal keluaran dari

h 50 cm[11]

..

ini dibuat suatu sistem yang

tampak dalam proses

an bukan hanya digunakan untuk

engimplementasikan sistem VLC yang dapat

menghemat penggunaan

ara membedakan antara

tersebut pada saat

dan modulasi apa yang digunakan telah diselesaikan sebaik

telekomunikasi optik, adalah sebuah

menggunakan cahaya untuk membawa informasi.

enggunakan perangkat elektronik.

komunikasi optik terpandu (guided

sistem komunikasi serat optik, dan

) atau yang lebih

adalah bentuk di mana radiasi elektromagnetik dengan

tasikan oleh otak manusia. Spektrum yang

istem VLC (visible light

media komunikasi data menggunakan cahaya tampak antara 400 THz

��

��

�

Gambar 1. Spektrum cahaya tampak sebagai bagian dar

Sumber : https://en.wikipedia.org/wiki/File:EM_spec

2.3. Composite Video

Composite video adalah

standar dengan resolusi 480 atau 576. Sinyal video

video biasanya dalam format standar

sering disebut CVBS.

Sinyal dari Composite video

gambar warna, garis, dan sinkronisasi frane. Sinyal

pencahayaan gambar, dan subcarrier termodulasi membawa chrominan

kombinasi warna dan saturasi. Rincian proses encodi

dan SECAM.

Gambar 2. (a) sinyal komposit video (b) Konektor RC

Sumber : https://en.wikipedia.org/wiki/RCA#/media/F

3. PERANCANGAN SISTEM

3.1 Blok Diagram Sistem

DVD player digunakan sebagai pemutar video atau sebagi sumber

audio. Keluaran dari DVD player

Rangkaian pengirim ini terdiri dari dua, yaitu rang

�

��

�� !��

�!��

Gambar 1. Spektrum cahaya tampak sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik

Sumber : https://en.wikipedia.org/wiki/File:EM_spectrum.svg

adalah format transmisi video analog yang membawa video definisi

standar dengan resolusi 480 atau 576. Sinyal video dikodekan pada satu saluran. Composite

video biasanya dalam format standar seperti NTSC, PAL, dan SECAM. Transmisi video ini

Composite video ini digabungkan dalam satu saluran dengan kemasan

gambar warna, garis, dan sinkronisasi frane. Sinyal video warna adalah kombinasi linear dari

ambar, dan subcarrier termodulasi membawa chrominance atau warna informasi,

kombinasi warna dan saturasi. Rincian proses encoding bervariasi antara sistem NTSC, PAL

(a) (b)

Gambar 2. (a) sinyal komposit video (b) Konektor RCA

Sumber : https://en.wikipedia.org/wiki/RCA#/media/File:Composite-

PERANCANGAN SISTEM

Gambar 3. Gambar sistem keseluruhan

digunakan sebagai pemutar video atau sebagi sumber

DVD player disalurkan melalui port RCA menuju rangkaian pengirim.

Rangkaian pengirim ini terdiri dari dua, yaitu rangkaian pengirim audio dan rangkaian pengirim

��

�� !��

198

i spektrum gelombang elektromagnetik

transmisi video analog yang membawa video definisi

dikodekan pada satu saluran. Composite

seperti NTSC, PAL, dan SECAM. Transmisi video ini

ini digabungkan dalam satu saluran dengan kemasan

video warna adalah kombinasi linear dari

ce atau warna informasi,

ng bervariasi antara sistem NTSC, PAL

-cables.jpg

digunakan sebagai pemutar video atau sebagi sumber sinyal video dan

RCA menuju rangkaian pengirim.

kaian pengirim audio dan rangkaian pengirim

��

��

�

video. Sinyal audio dan video diolah di rangkaian p

cahaya yang dihasilkan oleh

penerima audio dan rangkaian penerima video. Cahaya

oleh photodiode kemudian diolah di rangkain pengirim untuk dikeluar

sebagai penampil video dan pemutar suara. Sinyal au

oleh rangkaian penerima disalurkan melalui kabel RC

menjadi dua bagian yaitu bagian untuk mengirim siny

sinyal video. sebelum dikirimkan melalui

dahulu, baik dikuatkan dan di

ke rangkaian transmitter (pengirim) melalui kabel RCA. Sinyal ini diolah seb

ditransmisikan melalui cahaya oleh

untuk masuk ke rangkaian driver

3.2 Blok Transmitter Video

Sinyal video yang dihasilkan oleh

(pengirim) melalui kabel RCA. Sinyal ini diolah seb

LED. Dalam pengolahanya sinyal ini dikuatkan lalu masu

seperti di bawah ini.

Gambar 4. Rangkaian

3.2.1 Rangkaian Penguat

Rangkaian penguat ini menggunakan rangkaian penguat

digunakan adalah IC LM 7171. LM 7171 merupakan pen

menguatkan level sinyal video yang lemah. Nilai dar

input, karena nilai dari tegangan input adalah kura

minimal 3.4 V maka,

Av = (1 + R3/R2)

R3/R2 = 4 –

R3/R2 = 3

2

3

47

5

LM 7171Op Amp

2

3

47

5

Regulator

C2

GND

10uFC1

15KR3

Res1

4k7R1

4k7R2

330 pF

C3

GND

GNDVideo in

RCA

�

��

�� !��

�!��

video. Sinyal audio dan video diolah di rangkaian pengirim, kemudian ditransmisikan melalui

cahaya yang dihasilkan oleh LED. Rangkaian penerima terdiri dari dua, yaitu rangka

penerima audio dan rangkaian penerima video. Cahaya yang dikeluarkan oleh

kemudian diolah di rangkain pengirim untuk dikeluarkan ke TV. TV digunakan

sebagai penampil video dan pemutar suara. Sinyal audio dan video yang diterima dan diolah

oleh rangkaian penerima disalurkan melalui kabel RCA ke TV. Blok Transmitter

menjadi dua bagian yaitu bagian untuk mengirim sinyal audio dan bagian untuk mengirim

sinyal video. sebelum dikirimkan melalui LED kedua sinyal tersebut akan diolah terlebih

dahulu, baik dikuatkan dan ditapis. Sinyal video yang dihasilkan oleh DVD player

(pengirim) melalui kabel RCA. Sinyal ini diolah seb

ditransmisikan melalui cahaya oleh LED. Dalam pengolahannya sinyal ini ditapis

driver LED.

dihasilkan oleh DVD player dihubungkan ke rangkaian

(pengirim) melalui kabel RCA. Sinyal ini diolah sebelum ditransmisikan melalui cahaya oleh

. Dalam pengolahanya sinyal ini dikuatkan lalu masuk ke rangkaian LED

Rangkaian transmitter , Penguat, dan LED Driver video

Rangkaian penguat ini menggunakan rangkaian penguat Op-Amp. Op

digunakan adalah IC LM 7171. LM 7171 merupakan penguat khusus yang dibuat untuk

menguatkan level sinyal video yang lemah. Nilai dari penguatanya adalah 4 kali dari sinyal

input, karena nilai dari tegangan input adalah kurang dari 1 V untuk LED Luxeon

= (1 + R3/R2)

– 1

6

1

8

LM 7171

6

1

8

7660Regulator

10uF

GND

15K

LED1

VCC

2

36

47

1

8

5LM 7171Op Amp

15KR3

Res1

4k7R2

GND

-5 V

9 V

Video input

GND

LED1

Dari Penguat

��

�� !��

199

engirim, kemudian ditransmisikan melalui

. Rangkaian penerima terdiri dari dua, yaitu rangkaian

yang dikeluarkan oleh LED diterima

kan ke TV. TV digunakan

dio dan video yang diterima dan diolah

Transmitter dibagi

al audio dan bagian untuk mengirim

kedua sinyal tersebut akan diolah terlebih

DVD player dikirimkan

(pengirim) melalui kabel RCA. Sinyal ini diolah sebelum

tapis dan dikuatkan

ke rangkaian transmitter

elum ditransmisikan melalui cahaya oleh

LED oleh rangkaian

LED Driver video

Amp. Op-Amp yang

khusus yang dibuat untuk

atanya adalah 4 kali dari sinyal

Luxeon aktif ketika

LM 7171

Ke LED Driver

��

��

�

R3 = 15 K

R2 = 5K

Karena keterbatasan komponen di pasaran, maka

4K7. Dengan hasil pembagian antara R3 dan R2 mendek

3.3 Blok Transmitter Audio[7]

Sinyal audio yang keluar dari

melalui kabel RCA. Sinyal ini diolah sebelum ditran

pengolahanya sinyal ini di-filter

Gambar 5. Rangkaian

3.3.1 Rangkaian Filter

Filter digunakan untuk men

merupakan sinyal audio dengan

menyaring frekuensi rendah dengan frekuensi

merupakan filter RC, dimana haya menggunakan rangkaian Resistor dan

adalah hasil dari perhitungan nilai komponen

dan Resistor sebesar 75 #.

F = 1/(2$RC)

6 = 1/(2$75C)

C = 330nF

Dari perhitungan tersebut, maka didapat nilai Resis

nF dengan bentuk rangkaian s

3.3.2 Rangkaian LED Drive

LED driver untuk sinyal audio terdiri dari delapan buah

sinyal audio masuk ke LED

cahaya oleh LED.

3.4 Blok Receiver Video

Sinyal cahaya yang dipancarkan oleh

dari lima buah photodiode , kemudian dikeluarkan ke monitor tv melalui kabel

sinyal yang diterima sudah mencapai sekitar 1 V, ma

dikeluarkan ke monitor.

330 pF

C5

100R4 330 nFC6

Audio R In

RCA

Audio L In

RCA

GND

LED2 LED3 LED4 LED5 LED6

9V

�

��

�� !��

�!��

= 15 K

= 5K (1)

Karena keterbatasan komponen di pasaran, maka resistor (R2) diganti dengan

4K7. Dengan hasil pembagian antara R3 dan R2 mendekati 3 yaitu 3,2.

[7]

Sinyal audio yang keluar dari DVD player masuk ke rangkaian transmitter

melalui kabel RCA. Sinyal ini diolah sebelum ditransmisikan melalui cahaya oleh

filter lalu masuk ke rangkaian LED driver.

Rangkaian transmitter, filter HPF, dan LED Driver audio

digunakan untuk menapis sinyal yang tidak diinginkan. Karena sinyal ini

dengan bandwidth sekitar 20 KHz, maka digunakan

menyaring frekuensi rendah dengan frekuensi cut off sebesar 6 KHz. Filter

RC, dimana haya menggunakan rangkaian Resistor dan kapasitor. Berikut

adalah hasil dari perhitungan nilai komponen filter HPF dengan frekuensi cut off

(2)

Dari perhitungan tersebut, maka didapat nilai Resistor 75 #, dan kapasitor sebesar 330

engan bentuk rangkaian seperti pada Gambar 5.

LED Driver

untuk sinyal audio terdiri dari delapan buah LED 1 watt. Setelah di

driver, untuk kemudian ditransmisikan melalui media trans

Sinyal cahaya yang dipancarkan oleh LED diterima oleh Photodiode driver

, kemudian dikeluarkan ke monitor tv melalui kabel

sinyal yang diterima sudah mencapai sekitar 1 V, maka tidak diperlukan penguat seb

75

R5

GND

LED6 LED7 LED8 LED9

75

R5

330 nFC6

GND

Input Audio

Ke LED Driver

LED2 LED3

��

�� !��

200

(R2) diganti dengan nilai

transmitter (pengirim)

smisikan melalui cahaya oleh LED. Dalam

audio

sinyal yang tidak diinginkan. Karena sinyal ini

sekitar 20 KHz, maka digunakan filter LPF untuk

Filter yang digunakan

RC, dimana haya menggunakan rangkaian Resistor dan kapasitor. Berikut

cut off sebesar 6 KHz

, dan kapasitor sebesar 330

1 watt. Setelah di-filter

, untuk kemudian ditransmisikan melalui media transmisi

Photodiode driver yang terdiri

, kemudian dikeluarkan ke monitor tv melalui kabel RCA. Karena

ka tidak diperlukan penguat sebelum

LED4 LED5 LED6 LED7 LED8 LED9

9V

Dari filter

��

��

�

(a)

(c)

Gambar 6. (a) Blok receiver

3.5 Blok Receiver Audio[7]

Sinyal cahaya yang dipancarkan oleh

masuk ke bagian rangkaian penguat, setelah dikuatka

bagian filter kemudian disalurkan ke

3.5.1. Photodiode Driver

Rangkaian dari photodiode

penerima video. rangkaian potodioda ini terdiri dar

tegangan terbalik (reserve bias

3.5.2. Rangkaian Penguat

Sinyal audio yang diterima dari photodiode

penguat.

3.5.3. Rangkaian Filter LPF

Setelah dikuatkan sinyal audio masuk ke rangkaian

Setelah di-filter sinyal suara tersebut disalurkan ke

3.6 Cara Kerja Sistem

Output dari DVD player

Kabel RCA ini membawa sinyal audio dan video. kedua

pengirim. Sinyal video akan dikuatkan sebelum dikir

sebelum dikirimkan oleh LED.

Setelah dikirimkan sinyal cahaya tersebut akan dite

sinyal video akan diterima oleh

RCA menuju monitor TV. Sinyal audio diterima oleh

rangkaian penguat, setelah dikuatkan disaring oleh

speaker pada perangkat TV.

Photodiode 3Photodiode 2Photodiode 1

1k

R1

9 V

3k3

R3

GND

Photodiode 8Photodiode 7Photodiode 6

9 V

Ke Penguat

�

��

�� !��

�!��

(b)

(c) (d) (e)

receiver video, (b) Rangkaian Receiver audio, (c) photodiode driver

(d) penguat, dan (e) Filter audio

Sinyal cahaya yang dipancarkan oleh LED diterima oleh Photodiode driver

masuk ke bagian rangkaian penguat, setelah dikuatkan sinyal audio tersebuat akan masuk ke

kemudian disalurkan ke speaker pada TV.

photodiode yang digunakan sama dengan rangkaian

penerima video. rangkaian potodioda ini terdiri dari empat buah photodiode yang diberikan

reserve bias).

Sinyal audio yang diterima dari photodiode driver kemudian dikuatkan di rangkaian

LPF

Setelah dikuatkan sinyal audio masuk ke rangkaian filter untuk meredam frekuensi tinggi.

sinyal suara tersebut disalurkan ke speaker pada TV dengan kabel RCA.

DVD player berupa sinyal elektrik yang disalurkan melalui kabe

Kabel RCA ini membawa sinyal audio dan video. kedua sinyal tersebut masuk ke rangkaian

pengirim. Sinyal video akan dikuatkan sebelum dikirimkan oleh LED. Sinyal Audio di

leh LED.

Setelah dikirimkan sinyal cahaya tersebut akan diterima oleh rangkaian

sinyal video akan diterima oleh potodiode driver, lalu sinyal tersebut disalurkan oleh kabel

RCA menuju monitor TV. Sinyal audio diterima oleh photodiode driver kemudian dikuatkan di

rangkaian penguat, setelah dikuatkan disaring oleh rangkaian filter, kemudian dikeluarkan di

GND

photodiode 4

photodiode 5

75

R2

Video OutRCA

photodiode 9

3k3

R3

100nF

C2Q1BC 547

56K

R4

470K R5

100nF

C3Q2BC 547

1K R7

1MR6

GND

Photodiode 8Photodiode 7Photodiode 6 100R8

9 V

photodiode 9Photodiode 8

100nF

C2Q1

BC 547

56K

R4

470K R5

100nF

C3Q2BC 547

1K R7

1MR6

9 V

GND

Dari Photodiode driver

Ke Filter

100R8

10uF

C4

GND

Output Audio

Dari Penguat

��

�� !��

201

(d) (e)

photodiode driver,

Photodiode driver, kemudian

n sinyal audio tersebuat akan masuk ke

yang digunakan sama dengan rangkaian photodiode

i empat buah photodiode yang diberikan

kemudian dikuatkan di rangkaian

untuk meredam frekuensi tinggi.

pada TV dengan kabel RCA.

berupa sinyal elektrik yang disalurkan melalui kabel RCA.

sinyal tersebut masuk ke rangkaian

. Sinyal Audio di-filter

rima oleh rangkaian photodiode,

, lalu sinyal tersebut disalurkan oleh kabel

kemudian dikuatkan di

, kemudian dikeluarkan di

BC 547

Audio R outRCA

100R8

10uF

C4

Audio L out

RCA

Output Audio

��

��

�

4. PENGUJIAN

4.1. Pengujian Setiap Blok

Pengujian dilakukan disetiap blok menggunakan osilo

Transmitter dan Receiver. Pada transmitter dilakukan pengujian pada input sin

sebelum masuk rangkaian, output sinyal video setela

sebelum masuk rangkaian, dan output sinyal audio se

pengujian sinyal video dilakukan pada

audio pada receiver dilakukan pada output

di-filter.

4.1.1. Pengujian Blok Transmitter

Pada pengujian ini diukur level tegangan dari kelua

maupun video, dan pengukuran sinyal audio dan video

4.1.1.1. Pengukuran Sinyal Video Pada Masukan Blok Transmitter

Pengukuran dilakukan keluaran video dari

mengetahui kualitas dari pengiriman sinyal video.

Gambar 7. Sinyal Masukan

V Max = 1,80 V

V Min = 480 mV

Dari gambar diatas, dapat diketahui bahwa keluaran

bagus, karena memiliki parameter

Video, yaitu dengan Vpp sekitar

4.1.1.2. Pengukuran Sinyal Audio Pada Masukan Blok

Pengukuran dilakukan di keluaran audio dari

mengetahui kualitas dari blok

mengetahui nilai tegangan.

4.1.1.3. Pengukuran Sinyal Video Pada Keluaran Blok

Pengukuran dilakukan di keluaran blok transmitter,

LED. Ini dimaksudkan untuk mengetahui kualitas dari

tegangan antara masukan dan keluaran merupakan ukur

�

��

�� !��

�!��

Setiap Blok

Pengujian dilakukan disetiap blok menggunakan osiloskop dengan jarak 75 cm antara

Pada transmitter dilakukan pengujian pada input sin

sebelum masuk rangkaian, output sinyal video setelah masuk rangkaian, input sinyal audi

sebelum masuk rangkaian, dan output sinyal audio setelah masuk rangkaian. Pada

pengujian sinyal video dilakukan pada output photodiode driver, Sedangkan pengujian sinyal

dilakukan pada output photodiode driver, dan output setelah dikuatkan dan

4.1.1. Pengujian Blok Transmitter

Pada pengujian ini diukur level tegangan dari keluaran DVD Player, baik sinyal audio

maupun video, dan pengukuran sinyal audio dan video setelah masuk ke rangkaian.

inyal Video Pada Masukan Blok Transmitter

Pengukuran dilakukan keluaran video dari DVD Player. Ini dimaksudkan untuk

mengetahui kualitas dari pengiriman sinyal video.

Sinyal Masukan Audio dan Video pada blok Transmitter

Periode = 64 us

frekuensi = 15,6 KHz

Dari gambar diatas, dapat diketahui bahwa keluaran video dari DVD Player

parameter yang sesuai dengan teori bentuk gelombang

, yaitu dengan Vpp sekitar 1, dan periode 64 us.

4.1.1.2. Pengukuran Sinyal Audio Pada Masukan Blok Transmitter

Pengukuran dilakukan di keluaran audio dari DVD Player. Ini dimaksudkan untuk

mengetahui kualitas dari blok transmitter. Pengukuran dengan menggunakan osiloskop untuk

4.1.1.3. Pengukuran Sinyal Video Pada Keluaran Blok Transmitter

Pengukuran dilakukan di keluaran blok transmitter, tepatnya pada sebelum masuk ke

LED. Ini dimaksudkan untuk mengetahui kualitas dari blok transmitter. Perbedaan nil

tegangan antara masukan dan keluaran merupakan ukuran kualitas sinyal audio

��

�� !��

202

skop dengan jarak 75 cm antara

Pada transmitter dilakukan pengujian pada input sinyal video

h masuk rangkaian, input sinyal audio

telah masuk rangkaian. Pada receiver,

, Sedangkan pengujian sinyal

telah dikuatkan dan

, baik sinyal audio

setelah masuk ke rangkaian.

. Ini dimaksudkan untuk

pada blok Transmitter

DVD Player adalah

teori bentuk gelombang Composite

. Ini dimaksudkan untuk

Pengukuran dengan menggunakan osiloskop untuk

tepatnya pada sebelum masuk ke

. Perbedaan nilai

an kualitas sinyal audio

��

��

�

Gambar 8.

Setelah masuk ke rangkaian pengirim, level tegangan

maka rangkaian pengiriman video sudah bisa dikatakan baik.

4.1.1.4. Pengukuran Sinyal Audio Pada Keluaran Blok Transmitter

Pengukuran dilakukan di keluaran blok transmitter,

Ini dimaksudkan untuk mengetahui kualitas dari blok

terdapat filter , maka sinyal keluaranya lebih bagu

4.1.2. Pengujian Blok Receiver

4.1.2.1. Pengukuran Sinyal Video Pada Keluaran Phot

Gambar 9. Sinyal

Pengukuran dimaksudkan untuk mengetahui nilai tegan

Sinyal video dapat diterima oleh photodiode dengan

terukur adalah merupakan penggabungan sinyal video

sekitar dan sinyal lain yang masuk ke sambungan ant

4.1.2.2. Pengukuran Sinyal Audio Pada Keluaran Phot


sebelum dikuatkan.

Dari Gambar 9, dapat dilihat

pengaruh noise cahaya luar serta sinyal lain di frekuensi audio, o

rangkaian penguat dan filter.

4.1.2.3. Pengukuran Sinyal Audio Pada Keluaran Blok


setelah dikuatkan.

�

��

�� !��

�!��

sinyal keluaran audio dan video sebelum dikirimkan

Setelah masuk ke rangkaian pengirim, level tegangan dari sinyal video bertambah,

video sudah bisa dikatakan baik.

nyal Audio Pada Keluaran Blok Transmitter

Pengukuran dilakukan di keluaran blok transmitter, tepatnya sebelum masuk ke LED.

Ini dimaksudkan untuk mengetahui kualitas dari blok transmitter. Karena rangkaian pengirim

terdapat filter , maka sinyal keluaranya lebih bagus.

4.1.2. Pengujian Blok Receiver

4.1.2.1. Pengukuran Sinyal Video Pada Keluaran Photodiode driver

Sinyal audio dan video yang diterima pada photodiode driver

Pengukuran dimaksudkan untuk mengetahui nilai tegangan pada photodiode driver

Sinyal video dapat diterima oleh photodiode dengan kualitas yang tidak stabil.

terukur adalah merupakan penggabungan sinyal video yang diterima dengan noise dari ca

sekitar dan sinyal lain yang masuk ke sambungan antara photodiode dan probe pengukur.

4.1.2.2. Pengukuran Sinyal Audio Pada Keluaran Photodiode Driver

Pengukuran dimaksudkan untuk mengetahui nilai tegangan pada photodiode driver

dapat dilihat kualitas sinyalnya belum sesuai spesifikasi

cahaya luar serta sinyal lain di frekuensi audio, oleh karena itu

4.1.2.3. Pengukuran Sinyal Audio Pada Keluaran Blok Receiver

Pengukuran dimaksudkan untuk mengetahui nilai tegangan pada photodiode driver,

��

�� !��

203

dari sinyal video bertambah,

tepatnya sebelum masuk ke LED.

rangkaian pengirim

photodiode driver

photodiode driver.

kualitas yang tidak stabil.Tegangan yang

yang diterima dengan noise dari cahaya

ara photodiode dan probe pengukur.

photodiode driver,

belum sesuai spesifikasi, karena

leh karena itu diperlukan

photodiode driver,

��

��

�

Gambar

Setelah dikuatkan sinyal audio tersebut memiliki ku

tegangan 1,3 V dan bentuk sinyal sinusoidal seperti

4.2 Pengukuran Blok Sistem Keseluruhan

Pengukuran dilakukan pada sudut 0

Dengan 5 kali pengukuran diambil

kualitas video yang baik dan hanya melakukan percob

nilai daya. Cara perhitungan

tegangan stand by (penerima aktif dan siap menerima informasi) dengan

penerima telah menerima informasi. Dan

dan siap menerima informasi) dengan arus ketika pen

Pengukuran dan pengujian dilakukan pada kondisi terang (a

lampu) jarak dan sudut yang telah ditentukan

Tabel 1.

Tabel 2.

Tabel 3.

Dalam penelitian ini, dilakukan pengukuran sesuai parameter yang dit

Pengukuran alat ini, di lakukan percobaan

berbeda. Pada pengukuran kondisi waktu gelap, sema

�

��

�� !��

�!��

Gambar 10. Sinyal audio yang keluar dari blok receiver

Setelah dikuatkan sinyal audio tersebut memiliki kualitas yang lebih baik

tegangan 1,3 V dan bentuk sinyal sinusoidal seperti sinyal audio sebelum ditransmisikan.

4.2 Pengukuran Blok Sistem Keseluruhan

Pengukuran dilakukan pada sudut 0o, 10

o, 20

o, 30

o, 45

o dengan jarak sampai 75 cm.

Dengan 5 kali pengukuran diambil nilai rata-rata jarak yang maksimal untuk menghasilkan

kualitas video yang baik dan hanya melakukan percobaan sampai jarak 75 cm untuk mengetahui

nilai daya. Cara perhitungan Daya (dB) adalah 10log(V*I) , dimana V adalah selisih antara

(penerima aktif dan siap menerima informasi) dengan

penerima telah menerima informasi. Dan I adalah selisih antara Arus Stand By

dan siap menerima informasi) dengan arus ketika penerima telah menerima informasi.

uran dan pengujian dilakukan pada kondisi terang (adanya cahaya matahari dan

lampu) jarak dan sudut yang telah ditentukan.

1. Data pengukuran nilai tegangan pada sudut 0o



ini, dilakukan pengukuran sesuai parameter yang dit

Pengukuran alat ini, di lakukan percobaan sebanyak 5 kali dengan kondisi jarak dan sudut yang

berbeda. Pada pengukuran kondisi waktu gelap, semakin jauh jarak semakin kecil nilai daya.

��

�� !��

204

lebih baik dengan

sinyal audio sebelum ditransmisikan.

dengan jarak sampai 75 cm.

rata jarak yang maksimal untuk menghasilkan

aan sampai jarak 75 cm untuk mengetahui

adalah selisih antara

(penerima aktif dan siap menerima informasi) dengan tegangan ketika

Stand By (penerima aktif

erima telah menerima informasi.

danya cahaya matahari dan

ini, dilakukan pengukuran sesuai parameter yang ditentukan.

5 kali dengan kondisi jarak dan sudut yang

kin jauh jarak semakin kecil nilai daya.

��

��

�

Dari hasil percobaan ini, semakin jauh

Transmitter dan Receiver maka semakin ke

sinyal informasi gagal diterima.

Kesimpulan pengujian dari faktor jarak dan sudut sa

1. Video dapat diterima hanya pada sudut < = 20

2. Audio dapat diterima hanya pada sudut < = 20

4.3. Pengukuran Parameter Telekomunikasi (

Pengukuran dilakukan pada jarak 75 cm dengan sudut

dan terang karena apabila sudut melebihi 20

blok penerima. Hal ini dimaksudkan untu

cm. Pengukuran menggunakan

sinyal yang diterima dengan sinyal yang dikirim.

Gambar

Gambar 12.

Gambar 11 menunjukan bentuk sinyak dari audio sebelum diperbe

yang berwarna kuning adalah bentuk sinyal saat diki

diterima. Gambar 12 menunjukan bentuk sinyal audio yang telah diperbesa

tersebut nilai delay dapat diketaui. Berikut adalah hasil penguk

5. KESIMPULAN

1. Video dapat dikirim dengan menggunakan sistem

jarak maksimal 75 cm.

2. Kualitas suara dan video akan semakin menurun apabi

sudut lebih dari 25o. Hal tersebut terjadi karena penurunan tegangan ya

karena sinyal yang dikirim tidak dapat diterima den

3. Sudut yang terbentuk dari

video. Sudut 0o merupakan s

�

��

�� !��

�!��

asil percobaan ini, semakin jauh jarak, serta semakin besar sudut antara

maka semakin kecil daya yang dihasilkan dan dapat memyebabkan

sinyal informasi gagal diterima.

Kesimpulan pengujian dari faktor jarak dan sudut saat kondisi gelap

Video dapat diterima hanya pada sudut < = 20o

Audio dapat diterima hanya pada sudut < = 20o

uran Parameter Telekomunikasi (Delay)

Pengukuran dilakukan pada jarak 75 cm dengan sudut 0o, 10

o, 20

o dalam kondisi gelap

dan terang karena apabila sudut melebihi 20o sinyal audio dan video tidak dapat diterima oleh

blok penerima. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui delay pada kondisi maksimal di jarak 75

cm. Pengukuran menggunakan osciloscope dimana delay dihitung dari selisih antara periode

sinyal yang diterima dengan sinyal yang dikirim.

Gambar 11. sinyal video tx (kuning) rx (biru}

12. sinyal audio tx (kuning) rx (biru) setelah di zoom

menunjukan bentuk sinyak dari audio sebelum diperbesar (

yang berwarna kuning adalah bentuk sinyal saat dikirim, dan biru adalah bentuk sinyal yang

menunjukan bentuk sinyal audio yang telah diperbesar. Dari kedua sinyal

dapat diketaui. Berikut adalah hasil pengukuran delay audio dan video.

Tabel 4 .Data pengukuran delay

Video dapat dikirim dengan menggunakan sistem Visible Light Communication

jarak maksimal 75 cm.

Kualitas suara dan video akan semakin menurun apabila jarak lebih dari 75 cm dan

. Hal tersebut terjadi karena penurunan tegangan ya

karena sinyal yang dikirim tidak dapat diterima dengan sempurna.

Sudut yang terbentuk dari Transmiter ke Receiver mempengaruhi jarak pengiriman

merupakan sudut terbaik untuk pengiriman video.

��

�� !��

205

, serta semakin besar sudut antara

cil daya yang dihasilkan dan dapat memyebabkan

dalam kondisi gelap

sinyal audio dan video tidak dapat diterima oleh

pada kondisi maksimal di jarak 75

dimana delay dihitung dari selisih antara periode

sar (zoom in) dimana

rim, dan biru adalah bentuk sinyal yang

r. Dari kedua sinyal

audio dan video.

Visible Light Communication pada

la jarak lebih dari 75 cm dan

. Hal tersebut terjadi karena penurunan tegangan yang disebabkan

mempengaruhi jarak pengiriman

��

��

�

Daftar Pustaka:

[1] Arnon, S., Visible Light

[2] O’Brien, Dominic Dan K, Marcos. 2005.

Wireless World Research Forum. Volume 9, no.3.

[3] Zeng, Lubin, O'Brien, Dominic, Le Minh, Hoa, Lee, K

Oh, YunJe. 2008. Improvement of date rate by using equalization in a

Light Communication system.

Systems for Communications. IEEE, Piscataway

[4] J,Rani,P, Chauhan, R, Tripathi. 2012.

Wireless communication. International Journal of Ap

0973-4562 Vol.7 No.11

[5] T, Komine DAN M, Nakagawa. 2004.

Communication System Using LED Lights. IEEE Transac

Electronics, Vol. 50, no. 1, pp. 100

[6] S,Iwasaki, C,Premachandra, T,Endo, T,Fujii, M,Tanim

light road-to-vehicle communication using high

2008, Eindhoven, Netherlands, pp. 13

[7] R,Gusti Iqbal. Denny Darlis, Hasanah Putri,

Light Communication

Telekomunikasi, Universitas Telkom

[8] Trihantoro, Des Hariangga, Denny Darlis,

COMMUNICATION (VLC) UNTUK PENGIRIMAN TEKS

Teknologi Terapan, Sekolah Vokasi UGM, 2014 (Nasion

ISBN: 978-602-1159-

[9] S, Do Ky, C, Eun Byeol, L, Chung Chiu.

Communication link for audio and video transmission

Engineering, Chosun University, Gwangju, Korea. 2012

[10] J, Rufo, F, Delgado, C, Quintana, A, Perera, J, Rab

Light Communication For Optical Video Transamission

Technological Center For Innovations in Communications (CeTIC

Las Plamas de Gran Canaria, Spain. 2009

[11] P, Lih Chieh. A Fully Integrated Audio Video and Data VLC Transce

Smartphones and Tablets.

Engineering. Singapore. 2013.

�

��

�� !��

�!��

Visible Light Communications, Cambridge Press, 2015

O’Brien, Dominic Dan K, Marcos. 2005. Short-range Optical Wireless Communication

Wireless World Research Forum. Volume 9, no.3.

Zeng, Lubin, O'Brien, Dominic, Le Minh, Hoa, Lee, Kyungwoo, Jung, Daekwang dan

Improvement of date rate by using equalization in a

Light Communication system. 2008 4th IEEE International Conference on Circuits and

for Communications. IEEE, Piscataway, pp. 678-682. ISBN 978

J,Rani,P, Chauhan, R, Tripathi. 2012. Li -Fi (Light Fidelity)-The future technology

Wireless communication. International Journal of Applied Engineering Research

4562 Vol.7 No.11

T, Komine DAN M, Nakagawa. 2004. Fundamental Analysis for Visible

Communication System Using LED Lights. IEEE Transactions on Consumer

, Vol. 50, no. 1, pp. 100-107.

S,Iwasaki, C,Premachandra, T,Endo, T,Fujii, M,Tanimoto, dan Y,Kimura. 2008.

vehicle communication using high-speed camera. IEEE IVS’08, June

2008, Eindhoven, Netherlands, pp. 13-18.

Denny Darlis, Hasanah Putri, Perancangan dan Implementasi

Light Communication Untuk Komunikasi Suara. 2014, Proyek Akhir D3 Teknik

Telekomunikasi, Universitas Telkom.

Des Hariangga, Denny Darlis, et.al IMPLEMENTASI VISIBLE LIGHT

COMMUNICATION (VLC) UNTUK PENGIRIMAN TEKS, Prosiding Seminar Nasional

Teknologi Terapan, Sekolah Vokasi UGM, 2014 (Nasional tidak terakreditasi DIKTI)

-06-4

S, Do Ky, C, Eun Byeol, L, Chung Chiu. Demonstration of Visible Light

Communication link for audio and video transmission. Departement of Electrical

, Chosun University, Gwangju, Korea. 2012

J, Rufo, F, Delgado, C, Quintana, A, Perera, J, Rabadan, dan R, Perez

Light Communication For Optical Video Transamission. Photonic and communication

cal Center For Innovations in Communications (CeTIC), Universaidad de

Las Plamas de Gran Canaria, Spain. 2009

A Fully Integrated Audio Video and Data VLC Transce

Smartphones and Tablets. Nanyang Technologycal University, School

. Singapore. 2013.

��

�� !��

206

range Optical Wireless Communication.

yungwoo, Jung, Daekwang dan

Improvement of date rate by using equalization in an indoor Visible

IEEE International Conference on Circuits and

682. ISBN 978-1424417070

The future technology In

plied Engineering Research. ISSN

Fundamental Analysis for Visible-Light

tions on Consumer

oto, dan Y,Kimura. 2008. Visible

. IEEE IVS’08, June

gan dan Implementasi Visible

, Proyek Akhir D3 Teknik

IMPLEMENTASI VISIBLE LIGHT

rosiding Seminar Nasional

al tidak terakreditasi DIKTI)

Demonstration of Visible Light

partement of Electrical

adan, dan R, Perez-Jeliamez. Visible

. Photonic and communication,

, Universaidad de

A Fully Integrated Audio Video and Data VLC Transceiver System for

School of Electrical

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PERANGKAT VISIBLE...

Documents

Transcript of PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PERANGKAT VISIBLE...