BAB I

PENGENALAN

Bab ini menerangkan tentang latar belakang projek, penyataan masalah, objektif,

dan skop projek.

1.1 Latar Belakang Projek

Projek Topi Keselamatan Dengan Sistem Pengudaraan Dan Komunikasi Separa

Hala (SHeVCs) adalah gabungan dua sistem pada sebuah topi keselamatan iaitu sistem

pengudaraan dan sistem komunikasi.

Sistem pengudaraan beroperasi menggunakan pengesan suhu dengan

memaparkan bacaan semasa suhu tersebut melalui paparan 7-segmen. Apabila pengguna

berada pada suhu melebihi 35˚C maka pengesan suhu akan menghantar isyarat kepada

1

pengawal mikro dan selepas isyarat diproses kemudian isyarat dihantar kepada kipas

penyejuk untuk mengaktifkanya.

Sistem komunikasi pula menggunakan sistem radio frekuensi (RF) dengan

kaedah separa hala. Ianya disambung pada alat perlindungan telinga (earmuff) bagi

membolehkan pengguna berkomunikasi antara satu sama lain walaupun berada dalam

kawasan gangguan atau pencemaran bunyi yang tinggi.

Kemajuan utama dalam projek ini adalah peranti komunikasi disambung terus

pada alat perlindungan telinga (ear muff) yang dipasang di bahagian tepi topi

keselamatan dan sistem pengudaraan topi keselamatan menggunakan PIC yang

mengendalikan kipas penyejuk secara automatik apabila suhu mencecah 35˚C .

1.2 Pernyataan Masalah

Keselamatan adalah satu perkara yang amat ditekankan di dalam sektor

perindustrian sehinggakan mewajibkan pemakaian topi keselamatan dan alat

perlindungan telinga di sesetengah kawasan. Salah satu faktor utama yang menyumbang

kepada keselamatan adalah keselesaan bekerja.

Keselesaan pekerja adalah satu perkara yang dipandang serius oleh pihak

majikan. Bekerja di bawah panas terik dan bersuhu tinggi boleh menjejaskan tumpuan

pekerja dan akan mempengaruhi mutu penghasilan kerja. Rekabentuk topi keselamatan

tanpa sistem pengudaraan adalah punca utama kepada masalah ini.

Selain itu, komunikasi juga adalah satu perkara penting dalam bidang

perindustrian, masalah akan timbul apabila berada dalam suasana bising dengan bunyi

2

mesin dan jentera berat. Apabila komunikasi tidak dapat dijalankan dengan baik kerja-

kerja menjadi rumit dan sukar hingga boleh mendatangkan kesan buruk seperti

kemalangan yang akhirnya akan merugikan banyak pihak. Oleh yang demikian, projek

Topi Keselamatan Dengan Sistem Pengudaraan Dan Komunikasi Separa Hala atau

SHeVCs dicipta bagi mengatasi dan mengurangkan masalah ini.

1.3 Objektif

Tujuan utama projek ini dibina adalah untuk menyediakan sebuah prototaip topi

keselamatan yang dilengkapi dengan sistem pengudaraan dan sistem komunikasi.

Diantara objektif lain projek ini adalah bagi :

i. Mereka bentuk sebuah prototaip topi keselamatan dengan

menggabungkan sistem pengudaraan dan sistem komunikasi separa hala

tidak serentak.

ii. Membangunkan sistem pengudaraan di dalam topi keselamatan yang

menjamin keselesaan para pekerja.

iii. Menyediakan sistem komunikasi yang digabung pada topi keselamatan

untuk para pekerja berhubung di antara satu sama lain.

3

1.4 Skop Projek

Skop projek terbahagi kepada dua sistem utama seperti berikut :

i. Sistem Pengudaraan

1. Prototaip ini untuk penggunaan ketika keadaan cuaca cerah dan

tidak hujan sahaja.

2. Sistem pengudaraan hanya akan berfungsi apabila suhu mencapai

35˚C dan ke atas.

ii. Sistem Komunikasi

1. Hasil projek adalah untuk penggunaan di kawasan perindustrian

yang mempunyai gangguan komunikasi atau pencemaran bunyi

daripada jentera berat.

2. Sistem komunikasi menggunakan transmisi separa hala

berfrekuensi 51 MHz bagi jarak komunikasi lebih kurang 1.5

meter.

4

1.5 Struktur Tesis

Projek ini telah dijalankan berdasarkan kepada idea, kajian terhadap konsep asas

projek, carta alir aktiviti projek dan akhirnya kepada hasil dan analisis projek. Tesis ini

mempunyai lima bahagian utama.

Bahagian utama menerangkan tentang latar belakang projek, membincangkan

tentang penyataan permasalahan dan konsep asas projek serta objektif projek ini

dijalankan dan skop projek.

Manakala bahagian kedua menerangkan tentang kajian ilmiah yang berkaitan

dengan sistem-sistem yang digunakan serta perbandingan dengan projek sedia ada yang

menggunakan konsep yang hampir sama.

Pada bahagian ketiga pula membincangkan berkenaan carta alir aktiviti

sepanjang perlaksaan projek, keperluan projek dan gambarajah blok projek. Carta gantt

projek terdapat dalam LAMPIRAN C dan LAMPIRAN D.

Bahagian keempat menerangkan hasil projek yang diperolehi dan dapatan

analisis yang dijalankan keatas projek tersebut.

Pada bahagian terakhir iaitu bahagian keempat menceritakan kesimpulan di atas

kajian, hasil dan analisis projek serta cadangan untuk penambahbaikan projek di masa

hadapan.

5

BAB II

KAJIAN ILMIAH

Bab ini membincangkan tentang kajian yang telah dijalankan sebelum projek ini

didirikan, ianya merangkumi perkakasan dan perisian yang diperlukan. Komponen yang

baik perlu digunakan dalam projek bagi menghasilkan produk yang bermutu. Bagi

menjalankan projek ini, banyak pengetahuan yang diperlukan untuk menjayakannya.

Projek ini terbahagi kepada dua sistem utama iaitu sistem pengudaraan menggunakan

pengawal mikro dan sistem komunikasi menggunakan frekuensi radio.

2.1 Sistem Pengudaraan

Sistem pengudaraan didirikan dengan litar pengawal mikro. Pengawal mikro

diperlukan didalam projek ini untuk memprogramkan arahan seperti yang dirancang.

Pengawal mikro juga berfungsi sebagai jantung kepada sistem ini.

6

2.1.1 Pengenalan kepada Pengawal Mikro

Semasa teknologi elektronik pesat membangun, pengawal yang mempunyai saiz

yang besar serta berat telah dibina menggunakan komponen-komponen logik. Selepas

terciptanya mikropemproses, proses mengecilkan pengawal terus ditingkatkan dari masa

ke semasa dan akhirnya keseluruhan pengawal telah dicantumkan di dalam papan litar

yang kecil.Semua komponen-komponen yang berkaitan dengan pengawal telah

disatukan di dalam satu cip sahaja. Maka lahirlah pengawal mikro dalm satu cip litar

bersepadu[1]. Rajah 2.1 menunjukkan sistem asas pengawal mikro yang terdapat dalam

satu papan litar yang kecil.

Masukan Analog masuk/keluar siri

masuk/keluar selari

Isyarat

Keluaran

Digital PWM

Rajah 2.1 : Sistem Asas Pengawal Mikro

Pengawal mikro merupakan cip yang boleh menyimpan pelbagai maklumat

komunikasi, pengukuran masa, suis kawalan hidup dan mati dan juga boleh

melaksanakan pelbagai perkara bergantung kepada jenisnya. Cip ini mengandungi

elemen seperti sebuah komputer kecil. Ia merupakan unit pemproses pusat (CPU),

program ingatan (ROM), data ingatan (RAM) serta pin masukan dan pin keluaran (I/O

ports).

7

Pengawal Mikro

TerasCPU

EEPROM

PWM

Pemasa

Selari I/O

Siri I/O

RAM

ROM

ADC

Penapis

Pengawal mikro boleh mengawal mesin, peralatan elektrik dan mengawal

pelbagai peralatan yang lain. Pelbagai suruhan ingatan boleh ditulis pada pengawal

mikro untuk mengawal pelbagai peralatan. Ia boleh didapati hampir setiap tempat seperti

di kereta, televisyen, pemain cakera padat, mesin panggilan telefon, pencetak laser,

ketuhar gelombang mikro, robot, laluan pengangkut, pengering rambut, alat permainan

dan sebagainya.

2.1.2 Pengawal Mikro PIC

PIC merupakan cip pengawal mikro yang direka untuk kegunaan memprogram

arahan dengan mudah. Untuk menjalankan peralatan PIC yang ringkas hanya

memerlukan rintangan tunggal dan pemuat untuk menambahkan pin ayunan jam. Selain

daripada itu, ia diaktifkan pada kedudukan asal. Ini merupakan salah satu kelebihan

utama komponen PIC berbanding pengawal mikro yang lain.

PIC merupakan komponen yang menggunakan arus yang rendah, hanya kurang

daripada 2mA untuk mengayunkan jam dengan frekuensi 4MHz. Voltan bekalan asas di

antara 2.5V dan 6.25V.

PIC mempunyai pembendaharaan kata dengan 33 suruhan asas yang berbeza.

Ini merupakan nombor kecil berbanding dengan mikropemproses asas, dan ia dikenali

sebagai “Reduce Instruction Set”. PIC mempunyai beberapa suruhan yang membolehkan

CPU beroperasi dengan laju daripada sebaliknya. Ianya beroperasi lebih laju daripada

operasi yang sama dibuat dalam satu suruhan dengan pemproses biasa.

Teknologi Mikrocip bagi bahagian pengawal mikro dikenali sebagai cip PIC

8

(Peripheral Interface Controller). Secara amnya, PIC ini bermaksud Pengawal

Antaramuka Boleh Program. Ia direkabentuk untuk keperluan penggunaan dengan

pencapaian yang tinggi dan kos yang rendah.

2.1.3 Pengawal Mikro 16F877A

Pengawal mikro 16F877A mempunyai masukan dan keluaran yang banyak untuk

pelbagai kegunaan. Ianya beroperasi pada voltan 5 V berserta pengayun hablur (crystal

oscillator) 20MHz dan 2 unit kapasitor bernialai 22pF. Terdapat 40 pin dan 5 bahagian

yang boleh dijadikan sebagai masukan ataupun keluaran serta mempunyai 368 bytes

ingatan capaian rawak (RAM). Selain itu, pengawal mikro juga mempunyai kemampuan

untuk menyimpan aturcara serta mudah diaturcara dengan menggunakan bahasa

penghimpun. Antara kelebihan yang ada pada pengawal mikro 16F877A adalah

berkeupayaan menyimpan dan mengubah program yang dimasukkan lebih dari 10,000

kali. Rajah 2.2 menunjukkan senibina pengawal mikro 16F877A yang digunakan dalam

membangunkan SHeVCs.

Rajah 2.2 : Gambarajah Pengawal Mikro 16F877A

9

2.1.4 Kelebihan Pengawal Mikro PIC

Terdapat banyak lagi kelebihan PIC yang menjadi sebab utama sistem ini terus

berkembang pesat dalam bidang teknologi elektronik hari ini. Jadual 2.1 menyenaraikan

beberapa kelebihan cip PIC.

Jadual 2.1 : Kelebihan Pengawal Mikro PIC

Kecekapan

Kod

PIC ini adalah pengawal mikro 8-bit berasaskan senibina Harvard –

ianya mengasingkan bas dalaman untuk ingatan dan data. Oleh itu,

kadar kenaikan akan sekaligus memberi laluan masuk kepada kedua-

duanya iaitu data dan ingatan program. Pengawal mikro lebih

cenderung untuk memiliki satu bas dalaman yang mengawal kedua-

dua data dan program.

KeselamatanKesemua arahan sesuai untuk 12 atau 14 bit program ingatan

perkataan.

Kebolehan

Pacuan

PIC mempunyai kebolehan pacuan yang tinggi dan boleh secara terus

memacu LED, Triak dan sebagainya. Hanya pin masukan/keluaran (

I/O pin ) yang boleh membawa arus sebanyak 25mA untuk pot 8 bit

100mA.

Operasi

Statik

PIC adalah sepenuhnya mikropemproses statik dengan kata lain jika

memberhentikan jam, kesemua kandungan pendaftar akan kekal.

Kelajuan

PIC mempunyai 4 pembahagian dalaman yang bersambung di antara

pengayun dan jam bas dalaman. Ini membuatkan masa arahan menjadi

mudah untuk dikira, terutama jika menggunakan Kristal 4MHz. Setiap

kitar arahan dapat diselesaikan dalam masa 1s. PIC bekerja dengan

sangat laju sebagai contoh seperti Kristal 2MHz mempunyai tahap

menerusi program dengan 5 juta arahan sesaat. Hampir dua kali ganda

kelajuan 386 SX 33.

10

2.1.5 Cara Memprogramkan PIC

Rajah 2.2 menunjukkan langkah-langkah memprogramkan PIC yang belum

diprogramkan sehingga pengujian PIC dalam litar sebenar dilakukan.

(a) (b) (c)

(f) (e) (d)

Rajah 2.3 : Langkah-langkah Memprogramkan PIC

(a) PIC yang belum diprogramkan ; (b) Menulis aturcara dalam komputer;

(c) PIC diprogramkan dalam komputer ; (d) Uji aturcara dalam komputer;

(e) Memasukkan program ke dalam PIC ; (f) Uji PIC dalam litar sebenar.

2.2 Sistem Komunikasi

Sistem perhubungan tanpa wayar adalah satu sistem dimana isyarat audio

ditukarkan kedalam bentuk isyarat radio, kemudian isyarat radio tersebut dihantar

melalui udara daripada litar penghantar kepada litar penerima dalam julat frekuensi yang

11

tertentu. Litar penerima akan menerima isyarat yang sama seperti isyarat pada litar

penghantar, kemudian isyarat radio itu akan ditukar kembali kepada isyarat audio.

Sistem perhubungan tanpa wayar tidak boleh berkongsi frekuensi dengan sistem yang

lain kerana ianya akan menyebabkan berlakunya gangguan isyarat yang dipanggil

’interference’.

Antenna

Isyarat Audio Isyarat Radio Isyarat Audio

Rajah 2.4: Blok Sistem Komunikasi Tanpa Wayar

2.2.1 Litar Penghantar

Penghantar Isyarat Amplitud Modulasi (AM) boleh dibahagikan kepada dua

bahagian utama mengikut frekuensi yang beroperasi, iaitu unit frekuensi-audio (AF) dan

frekuensi-radio (RF). Penguat audio bertindak untuk menguatkan isyarat audio rendah

yang dihasilkan daripada mikrofon. Bahagian RF oscillator pada litar penghantar

digunakan untuk menghasilkan gelombang pembawa RF.

Seperti yang ditunjukkan dalam rajah 2.5, frekuensi pembawa berasal di dalam

bahagian oscillator dimana ianya mengendalikan gelombang sinus frekuensi dan

amplitud tetap. Modulator adalah proses untuk mengabungkan isyarat pembawa dan

isyarat audio untuk menghasilkan isyarat termodulat.

12

Mikrofon LitarPenghantar

LitarPenerima

PembesarSuara

Isyarat yang terhasil masih tidak cukup kuat untuk dihantar melalui antenna yang

memerlukan kuasa yang tinggi untuk menghantar isyarat, jadi ianya memerlukan satu

lagi bahagian penguat untuk meninggikan isyarat pada nilai yang diperlukan.

Antena

Rajah 2.5: Rajah Blok Litar Penghantar Isyarat

2.2.2 Litar Penerima

Litar penerima adalah peranti atau sistem untuk menukar isyarat gelombang

elektromagnetik yang diterima, ke dalam bentuk maklumat asal seperti yang terdapat

pada litar penghantar. Isyarat yang diterima akan ditapis terdahulu oleh litar penerima,

dan segala isyarat yang terganggu dan hingar akan dibuang. Sebab itu isyarat yang telah

ditapis perlu dikuatkan kembali oleh penguat.

Selepas proses penguatan isyarat, litar pengesan pula diperlukan. Ia juga dikenali

sebagai demodulator, ia berfungsi untuk demodulatkan isyarat yang diterima. Apabila

proses demodulat telah selesai satu lagi penguat audio diperlukan untuk memastikan

kuasa yang mencukupi dibekalkan kepada pembesar suara.

13

Isyarat Audio

RF Oscillator

Penguat Audio

Modulator Penguat

Turutan litar penerima ditunjukkan di rajah 2.6, litar penerima berlawanan

dengan turutan litar penghantar, yang mana ia bermula dengan antenna, penguat RF,

pengesan atau demodulator dan penguat audio sebelum audio dipancarkan oleh

pembesar suara.

Antena

Rajah 2.6: Rajah Blok Litar Penerima Isyarat

2.2.3 Perambatan Radio Sebagai Media Penghantar Isyarat

Konsep penggunaan perambatan radio sebagai media untuk menghantar

isyarat dalam sesebuah sistem perhubungan tanpa wayar telah banyak digunakan dengan

meluas. Ini kerana kaedah perambatan radio frekuensi memberi peranan yang cukup

penting dalam kehidupan masa kini. Terdapat dua bentuk perambatan radio yang

biasa digunakan. Pertama dikenali sebagai gelombang mikro dan satu lagi ialah

perambatan frequensi radio.

Perambatan setiap gelombang dinamakan sebagai gelombang mikro apabila julat

spektrum yang digunakan ialah melebihi julat 300MHz manakala untuk julat yang

kurang daripada 300MHz itu, perambatan adalah dalam julat frequensi radio[1].

Tetapi pada asasnya kedua-dua bentuk media perambatan ini adalah sama.

Isyarat televisyen dipancarkan ke seluruh dunia menggunakan perantara satelit turut

menggunakan gelombang mikro sebagai media penghantaran.

14

Pembesar Suara

Penguat Audio

DemodulatorPenguat RF

Selain daripada itu perambatan radio digunakan dalam aktiviti ketenteraan

untuk meninjau, panduan, pengawalan komunikasi selain daripada mengenalpasti bentuk

serangan musuh seperti kapal selam. Dalam pada itu juga penggunaan radio dalam

aplikasi lain adalah seperti sistem komunikasi, radar, astronomi dan penerokaan

angkasa lepas selain daripada penggunaan untuk projek SHeVCs ini. Jadual 2.2

menunjukkan aplikasi dan jenis-jenis pemodulatan selain julat-julat frekuensi yang biasa

ditemui dalam penggunaan sistem frekuensi radio.

2.2.4 Kelebihan Frekuensi Radio

Penggunaan perambatan frequensi radio sebagai media penghantaran isyarat

dalam sistem perhubungan tanpa wayar ini mempunyai beberapa kelebihan. Antaranya

ialah:

i. Julat lulus jalur seketika yang besar dan sesuai untuk penghantaran

maklumat.

ii. Sesuai untuk kegunaan sistem radar, julat isyarat radar gelombang berterusan

yang tinggi dan lebih jelas dalam sistem pengimejan dan sensor.

iii. Mengurangkan dimensi pada antenna dan komponen-komponen yang lain.

iv. Mampu mengurangkan kewujudan interference yang mungkin berlaku

disebabkan operasi lain yang menggunakan operasi yang sama.

15

Jadual 2.2: Speksifikasi Frekuensi dan Aplikasinya[2]

Nama Simbol FrekuensiPanjang

GelombangAplikasi

Frekuensi Sangat Tinggi

SHF 3 - 30 GHz 1 cm - 10 cm

Perhubungan tanpa wayar dan satelit, perhubungan gelombang mikro, satelit TV.

Frekuensi Tinggi

HF 3 - 30 MHz 10 m - 100 mGelombang pendek, radio amartur, radio penyiaran umum.

Frekuensi Sederhana

TinggiMF

300 - 3000 kHz

100 m - 1 kmPenyiaran AM , tentera laut and komunikasi penerbangan.

Frekuensi Teramat Tinggi

EHF30 - 300

GHz1 mm - 10 mm

Radio astronomi, pengesan kawalan, sistem senjata, pengesan keselamatan tinggi.

Frekuensi Sangat Tinggi

VHF30 - 300

MHz1 m - 10 m

Penyiaran FM, penyiaran TV, GPR.

Frekuensi Teramat Rendah

ELF 3 - 30 Hz10,000 km - 100,000 km

Penukaran audio kepada suara secara terus, komunikasi perkapalan.

Frekuensi Ultra Rendah

ULF300 - 3000

Hz100 km - 1,000

km

Penukaran audio kepada suara secara terus, komunikasi perlombongan.

Frekuensi Sederhana

RendahSLF 30 - 300 Hz

1,000 km - 10,000 km

Penukaran audio kepada suara secara terus,grid kuasa AC (50 hz and 60 hz)

Frekuensi Sangat Rendah

VLF 3 - 30 kHz 10 km - 100 km

Penukaran audio kepada suara secara terus, (bawah18-20 kHz; atau "ultrasound" 20-30 kHz)

Frekuensi Ultra Tinggi

UHF300 - 3000

MHz10 cm - 100 cm

Penyiaran TV, telefon mudah alih,rangkaian tanpa wayar, ketuhar gelombang mikro,GPR.

Frekuensi Rendah

LF30 - 300

kHz1 km - 10 km

Penyiaran AM, frekuensi rendah

16

2.3 Kajian Terhadap Teknologi Sedia Ada di Pasaran

Hasil kajian berkaitan projek ini terhadap teknologi sedia ada, mendapati ada

beberapa teknologi yang menggunakan konsep yang sama dengan projek SHeVCs ini,

tetapi setiap teknologi pasti terdapat beberapa kelemahan-kelemahan yang tersendiri

yang perlu ditingkatkan untuk keselesaan yang lebih baik pada masa hadapan.

2.3.1 Penyejuk Topi Keledar / Topi Keselamatan

Sistem penyejuk topi ini telah dibangunkan oleh 50 Degree Company daripada

Melbourne, dimana ianya mampu mengekalkan suhu sejuk dan mengurangkan kadar

haba yang terdapat dalam topi keselamatan dan topi perlindungan kepala yang lain. Cool

Zone’s Controlled merupakan teknologi mengubah fasa suhu yang sesuai dari segi

rekabentuk dan fungsinya. Cool Zone adalah teknologi asal yang membuktikan

kebolehannya pada tahun 1996 dimana teknologi seperti ini belum muncul[6]. Rajah 2.6

menunjukkan gambarajah Penyejuk Topi Cool Zone’s

Rajah 2.7: Penyejuk Topi Cool Zone’s pada Topi Keselamatan

17

2.3.2 Sistem Komunikasi Helmet

Sistem komunikasi helmet ini telah dikilangkan oleh MSA The Safety Company

bertempat di utara Amerika. Sistem ini terdiri oleh peranti antaramuka radio yang

meningkatkan kemampuan pengguna untuk menerima dan menghantar maklumat

walaupun berada dalam suasana pencemaran bunyi yang kuat. Sistem ini mengandungi

mounted microphone dan ear speaker yang mudah dipasang pada topi keselamatan

industri dan topi tahan kebakaran bomba[7]. Rajah 2.7 menunjukkan rekabentuk

sistem komunikasi topi keselamatan.

Rajah 2.8: Rekabentuk Sistem Komunikasi Topi Keselamatan

2.4 Perbandingan diantara Produk Sedia Ada dengan Projek SHeVCs

Terdapat beberapa perbezaan diantara produk yang sedia ada digunakan sekarang

dengan projek SHeVCs yang akan dibangunkan ini. Jadual 2.3 menunjukkan perbezaan

sistem pengudaraan dan sistem komunikasi projek ini dengan produk yang telah sedia

ada di pasaran.

18

Jadual 2.3 : Perbezaan Projek SHeVCs Berbanding Produk Sedia Ada di Pasaran

Produk Sedia Ada Projek SHeVCs

Penyejuk Topi Keselamatan

Sentiasa beroperasi walaupun

dalam suhu yang rendah.

Perlu dicas setiap hari kerana

menggunakan sistem penyejukkan

ais yang tidak tahan lama.

Dikendalikan secara manual.

Sistem Pengudaraan SHeVCs

Hanya beroperasi apabila suhu

mencecah bacaan 35˚C.

Menggunakan sel kering sebagai

bekalan kuasa dan dicas apabila

perlu sahaja.

Kendalian secara automatik.

Sistem Komunikasi Helmet

Digunakan sebagai alat

berkomunikasi sahaja.

Komunikasi dibenarkan pada

kawasan yang mempunyai hingar

yang rendah sahaja.

Sistem Komunikasi SHeVCs

Bukan sekadar untuk kegunaan

komunikasi, ianya juga digunakan

sebagai alat perlindungan telinga.

Komunikasi masih boleh dilakukan

walaupun dalam kawasan yang

mempunyai hingar yang tinggi.

2.5 Rumus dan Persamaan

19

Terdapat beberapa rumus dan persamaan penting dalam sistem komunikasi yang

digunakan untuk menganalisis data yang diperolehi antaranya rumus signal-to-noise

ratio (SNR), Kehilangan Isyarat di Ruang Udara dan Jarak Kemampuan Pemancar.

2.5.1 Rumus Signal-to-Noise Ratio (SNR)

Bagi mendapatkan nilai SNR, kuasa hingar dalam sistem penghantaran perlu

ditentukan terlebih dahulu. Kuasa hingar dapat ditentukan menggunakan formula

Boltzmann's [9]:

N = kTB (Persamaan 2.1)

dimana :

N = Kuasa Hingar (Noise Power)

k = Permalar Boltzmann's = 1.380650x10-23 J/K;

T = Suhu dalam Kelvin, dan

B = Bandwidth Penerima.

Formula SNR[10] adalah:

SNR (dB)= 10 log10 (Psignal/Pnoise) (Persamaan 2.2)

2.5.2 Rumus Kehilangan Isyarat di Ruang Udara

20

Semasa isyarat dipancarkan daripada sumber pemancar, tenaga akan keluar

melaui kawasan yang mempunyai permukaan luas. Apabila keadaan ini berlaku,

kekuatan isyarat akan berkurang dan menjadi semakin lemah. Rumus bagi kehilangan

diruang udara atau free space loss (FSL) adalah;

FSL = 32.4+20 logF+20log D (Persamaan

2.3)

dimana;

F = Frekuensi dalam MHz dan

D = Jarak dalam km

2.5.3 Rumus Jarak Kemampuan Pemancar

Bagi menentukan jarak kemampuan pemancar untuk memancarkan isyarat,

terlebih dahulu perlu mendapatkan kuasa penghantar isyarat. Kuasa penghantar isyarat

boleh dikira melalui rumus berikut[12];

P = I2 x Z (Persamaan 2.4)

Rumus bagi mendapatkan jarak adalah ;

d = √30Pt xAL (Persamaan 2.5)

E

dimana,

21

d = jarak

Pt = kuasa penghantaran

AL = pembolehubah persamaan bernilai 1%

E = Kepekaan penerima radio, iaitu 3.67 mV/meter

2.6 Kajian Terhadap Projek Pelajar-Pelajar PSM yang Terdahulu

Jadual 2.3 menunjukkan sebahagian projek PSM di UTHM yang berkaitan sistem

komunikasi yang menggunakan kaedah radio frekuensi dan aplikasi yang menggunakan

pengawal mikro.

22

Jadual 2.3: Ringkasan Projek PSM yang Terdahulu

Bil. Penulis Tajuk/ Tahun Objektif Kelebihan Kekurangan Perisian Komponen

1 Mimi Suhana Abd Aziz[3]

Wireless Guitar Using Radio Frequency Technology (2005)

Penghantaran isyarat maklumat menggunakan teknik komunikasi tanpa wayar.

Gitar elektrik tenpa wayar dan memaparkan gelombang pada unit paparan LCD

Jarak terhad dan isyarat penghantaran kurang stabil.

Visual Basic 6.0,Enterprise Edition.

-Paparan LCD-Kad Bunyi-Litar Penguat

2 Caroline Bong Chung Hui[4]

Smart Trolley (DBMS And Wireless RF Communication)(2005)

Memaparkan harga barang pada troli dan komunikasi dua hala antara troli degan komputer perumah.

Proses membeli-belah yang efisien dan menjimatkan masa.

Litar yang terlalu kompleks.

Visual Basic 6.0

-IC MAX 232-Antenna-Paparan LCD-Pengesan bar kod.

3 Mohd Khairun Nizam Sa’adan[5]

Fuzzy Logic Fan (2005)

Untuk mengawal kipas menggunakan logik Fuzzy

Menggunakan Peraturan logik Fuzzy - 4 peraturan.

Tiada paparan untuk menunjukkan nilai suhu persekitaran, hanya LED ON/OFF.

MatLab -PIC16F84A-Pengesan -thermistor-Kipas berdiri

23

BAB III

METODOLOGI

3.1 Metodologi Projek

Bab ini membincangkan tentang perancangan dan proses perlaksaan dalam

mendirikan projek ini. Selain itu perkakasan dan perisian yang diperlukan juga turut

dinyatakan didalam bab ini.

3.2 Perancangan Projek

Dalam membangunkan Projek SHeVCs terdapat lima fasa iaitu fasa keperluan

kajian, fasa rekabentuk, fasa pembangunan, fasa pengujian dan fasa prototaip. Secara

keseluruhannya, perancangan projek ini dinyatakan dalam Rajah 3.1. Sementara Rajah

3.2 menunjukkan carta alir sebenar projek ini.

24

.

Tidak Berjaya

Berjaya

Rajah 3.1 : Carta Alir Metodologi Projek PSM 1

Mula

Fasa 1 : Keperluan Kajian Mencari maklumat dengan menjalankan kajian dan menentukan komponen serta perisian yang diperlukan.

Fasa 4 :Pengujian

Fasa 5 : Prototaip

Tamat

Fasa 2 : Rekabentuk Menjalankan simulasi litar dan memasang komponen pada litar projek.

Fasa 3 a) : Pembangunan PerisianMenulis kod program dan muat turun ke dalam PIC.

Fasa 3 b) : Pembangunan PerkakasanMengimplementasikan PIC ke dalam litar projek untuk membentuk litar lengkap.

25

Rajah 3.2 : Carta Alir Metodologi Projek Sebenar PSM 2

Mula

Fasa 1 : Kajian Komponen dan Perisian Mengumpul maklumat komponen litar pengudaraan dan Perisian Protuse dan MPLab.

Fasa 5 : PrototaipPrototaip projek SHeVCs didirikan dengan mengabungkan sistem pengudaraan dan komunikasi keatas topi keselamatan.

Tamat

Fasa 2 : Rekabentuk Litar Simulasi litar pengudaraan menggunakan perisian Protuse dan memasang komponen litar pengudaraan pada strip board.

Fasa 3 a) : Pembangunan PerisianKod ditulis dalam bahasa penghimpun dan dimuat turun dalam PIC16F877A

Fasa 3 b) : Pembangunan PerkakasanPIC 16F877A diimplementasikan pada litar pengudaraan bagi menghasilkan satu litar lengkap.

Fasa 4 : Pengujian & BaikpulihLitar pengudaraan diuji dan dibaikpulih bagi memperolehi hasil yang sempurna.

26

3.2.1 Fasa 1 : Keperluan Kajian

Fasa 1 merupakan bahagian yang penting kerana ianya akan menghasilkan

pengetahuan dan idea dalam membangunkan projek. Fasa ini juga bagi menentukan

bahan yang diperlukan untuk membangunkan projek ini. Keperluan kajian mempunyai

dua bahagian utama iaitu kajian keperluan perkakasan dan kajian keperluan perisian.

Hasil kajian yang dijalankan mendapati beberapa komponen utama dan jenis perisian

diperlukan untuk menjayakan projek ini seperti berikut :

i. Keperluan perkakasan:

1 PIC 16F877A berfungsi sebagai jantung kepada projek ini dengan

menyimpan set arahan projek yang perlu dilaksanakan.

2 Kipas penyejuk digunakan untuk membekalakan udara sejuk ke

dalam helmet bagi memastikan proses pengudaraan boleh berlaku.

3 Pengesan suhu (LM 35) untuk mengesan kadar suhu sekeliling

dan menghantar bacaan kepada PIC[8].

4 Paparan 7-segmen bagi memaparkan bacaan semasa suhu

sekeliling.

5 Satu set litar komunikasi separa hala bagi membolehkan

pengguna berhubung antara satu sama lain.

6 Sepasang alat perlindungan telinga yang akan melindungi telinga

dan sebagai head phone untuk berkomunikasi.

27

7 Dua biji sel kering 9 Volt sebagai bekalan kuasa kepada kedua-

dua sistem yang digunakan.

8 Sebuah topi keselamatan yang akan digabungkan dengan peranti

sistem pengudaraan dan sistem komunikasi.

ii. Keperluan perisian

1 Perisian MPLAB IDE diperlukan untuk membina aturcara agar ia

dapat dimuat turun ke dalam PIC 16F877A.

2 Perisian Proteus pula diperlukan untuk menghasilkan simulasi

litar sistem penyejukkan sebelum litar tersebut dibangunkan

secara nyata.

3.2.2 Fasa 2: Rekabentuk

Kesemua maklumat berkaitan yang telah diperolehi dalam fasa 1 akan membantu

dalam merekabentuk litar untuk digabungkan dengan prototaip projek ini. Fasa 2 adalah

untuk menjalankan simulasi litar menggunakan perisian Proteus dan memasang

komponen-komponen pada litar projek yang sebenar. Rajah 3.3 menunjukkan litar

skematik sistem pengudaraan yang akan dibuat simulasi menggunakan perisian Proteus.

28

Rajah 3.3 : Litar Skematik Sistem Pengudaraan

3.2.3 Fasa 3: Pembangunan

Fasa pembangunan dibahagikan kepada dua bahagian; fasa pembangunan

perisian dan fasa pembangunan perkakasan.

i. Pembangunan Perisian MPLAB IDE dan Proteus

1. Perisian MPLAB IDE diperlukan untuk membina aturcara agar ia

dapat dimuat turun ke dalam PIC 16F877A. Aturcara yang ditulis

ke dalam PIC ini membolehkan sistem pengudaraan dapat

beroperasi. Lampiran A adalah sebahagian aturcara yang telah

dibangunkan bagi PIC tersebut.

29

2. Perisian Proteus pula diperlukan untuk melakukan simulasi keatas

litar skematik sistem pengudaraan dan siatem komunikasi

sebelum litar tersebut dibangunkan secara nyata.

ii Pembangunan Perkakasan

Fasa ini melibatkan pembangunan litar sistem pengudaraan dan

litar sistem komunikasi seperti yang direkabentuk dalam fasa dua.

3.2.4 Fasa 4 : Pengujian & Baikpulih

Walaupun pengujian ke atas litar dan pengaturcaraan dilaksanakan di fasa ketiga,

fasa pengujian ini lebih memfokuskan kepada pengujian ke atas gabungan ke dua-dua

sistem iaitu sistem penyejukan dan sistem komunikasi. Pengujian ini adalah penting bagi

menguji sejauh mana keupayaan dan kemampuan sistem masing-masing beroperasi

setelah ia digabungkan sebagai satu sistem sebelum prototaip SHeVCs dibangunkan.

3.2.5 Fasa 5 : Pembangunan Prototaip SHeVCs

Fasa yang terakhir adalah pembangunan prototaip, litar lengkap yang telah

berjaya diuji akan dimasukkan dan disusun ke dalam prototaip. Rajah 3.4 menunjukkan

30

prototaip SHeVCs yang mengandungi dua sistem; sistem pengudaraan dan sistem

komunikasi.

Rajah 3.4 : Gambarajah Prototaip SHeVCs

Alat perlindungan

telinga

Pengesansuhu

Bekalan kuasa

Litar PIC

Kipas penyejuk

Litar komunikasi

Paparan 7-segmen

Butang komunikasi

Mikrofon Bekalan kuasa

31

Terdapat tiga bahagian utama dalam sistem pengudaraan iaitu bahagian litar

pengawal, bahagian pengesan suhu dan bahagian motor. Litar pengawal adalah bahagian

utama mengawal keseluruhan sistem binaan projek. Pengawal mikro yang digunakan

adalah PIC 16F877A yang bertindak sebagai jantung kepada sistem [4]. Masukan dan

keluaran data akan dibaca oleh pengawal mikro menggunakan bahasa penghimpun.

Pengesan suhu yang digunakan dalam projek ini adalah model LM35 yang akan

menghantar isyarat kepada pengawal mikro apabila mengesan suhu 35˚C dan keatas atau

mengikut bacaan yang diprogramkan dalam pengawal mikro [5]. Bacaan suhu semasa

akan dipaparkan pada dua unit paparan 7-segmen yang terletak dibahagian belakang

topi.

Sistem komunikasi pula terbahagi kepada dua litar utama; litar penghantar dan

litar penerima. Isyarat audio akan ditukar kepada isyarat radio sebelum penghantaran

isyarat melalui udara pada julat frekuensi diantara 3 hingga 30 MHz. Litar penerima

akan menerima isyarat radio yang sama sebelum isyarat ditukar kembali kedalam bentuk

isyarat audio. Sistem perhubungan tanpa wayar tidak boleh menggunakan isyarat yang

sama dengan diantara dua sistem yang berbeza kerana akan menyebabkan berlakunya

gangguan yang dipanggil interference. Bagi mendirikan perhubungan separa hala, dua

litar penghantar dan dua litar penerima perlu digabungkan bersama-sama.

32

BAB IV

KEPUTUSAN DAN ANALISIS

Pada amnya dalam melaksanakan projek ini, pelbagai masalah yang dijangka

atau tidak, pasti muncul semasa proses perlaksanaan. Di dalam bab ini menerangkan

keputusan projek dan analisis terhadap sistem yang telah dibangunkan dalam projek ini.

4.1 Keputusan

Keputusan yang diperolehi dalam membangunkan projek ini terdiri daripada

beberapa fasa seperti yang dirancang dalam metodologi projek, berikut adalah hasil dan

keputusan yang diperoleh dalam membangunkan projek ini.

33

4.1.1 Kod Pengaturcaraan PIC16F877A

Kod arahan bagi litar pengudaraan ditulis dalam bahasa penghimpun

menggunakan perisisan MPLAB IDE sebelum dimuat turun kedalam PIC16F877A.

Rajah 4.1 menunjukkan sebahagian kod yang digunakan untuk membaca suhu,

menghidupkan kipas dan memaparkan bacaan suhu.

D35 MOVLW B'00000001' MOVWF PORTE MOVLW 4FH MOVWF PORTB call delay

MOVLW B'00000010' MOVWF PORTE MOVLW 6DH MOVWF PORTB call delay

GOTO KIPAS

(a) Kod Fungsi Bacaan Suhu

;ACTION-------------------------------------------------------------------------KIPAS

CLRF PORTCMOVLW b'00000100'MOVWF PORTCGOTO start

(b) Kod Fungsi Kipas

;DIPLAY DEGREE--------------------------------------------------------D10 MOVLW B'00000001'

MOVWF PORTEMOVLW 06HMOVWF PORTBcall delay

MOVLW B'00000010'MOVWF PORTEMOVLW 3FHMOVWF PORTBcall delay

GOTO LED

(c) Kod Fungsi Paparan Suhu

Rajah 4.1 : Sebahagian Kod Pengaturcaraan PIC16F877A

34

4.1.2 Simulasi Litar Pengudaraan

Hasil keputusan simulasi ke atas litar projek menggunakan perisian Protuse yang

dijalankan, menunjukkan litar ini boleh dibangunkan kerana tidak ada sebarang

kesilapan yang terdapat pada hasil simulasi yang diperoleh dan keluaran pada litar

adalah seperti yang telah diprogramkan pada PIC16F877A. Rajah 4.2 menunjukkan

keputusan simulasi litar untuk sistem pengudaraan yang diperolehi sebelum

dibangunkan dalam bentuk litar sebenar.

Rajah 4.2 : Keputusan Simulasi Litar Sistem Pengudaraan

35

4.1.3 Litar Sebenar Sistem Pengudaraan

Apabila simulasi ke atas litar telah berjaya dilakukan, maka litar sebenar projek

dibangunkan dengan memasang dan memateri komponen litar pada strip bord. Rajah 4.3

menunjukkan hasil litar sebenar sistem pengudaraan yang telah dibangunkan.

Rajah 4.3 : Litar dan Peranti Sistem Pengudaraan Projek SHeVCs

4.14 Peranti Sistem Komunikasi SHeVCs

Sistem komunikasi dalam SHeVCs menggunakan peranti komunikasi yang telah

siap dibangunkan, dengan melakukan pengubahsuaian bagi mendapatkan hasil yang

36

lebih baik. Peranti komunikasi ini telah ditambah dengan perintang pemboleh ubah bagi

membolehkan kadar kekuatan pembesar suara dan mikrofon boleh dilaraskan. Selain itu,

antenna juga ditukar dengan menggunakan antenna jenis aluminium supaya isyarat yang

diterima oleh penerima lebih jelas. Rajah 4.4 a) dan 4.4 b) menunjukkan peranti

komunikasi dan pengubahsuaian yang telah dilakukan.

Rajah 4.4 a): Peranti Sistem Komunikasi SHeVCs

Rajah 4.4 b) : Pengubahsuaian Dua Peranti Sistem Komunikasi Projek SHeVCs

37

4.1.5 Prototaip SHeVCs

Selepas kedua-dua sistem pengudaraan dan sistem komunikasi SHeVCs telah

dibangunkan, ianya telah dipasangkan pada topi keselamatan bagi membentuk sebuah

prototaip SHeVCs yang lengkap dan sempurna. Rajah 4.5 a) dan 4.5 b) menunjukkan

gabungan kedua-dua sistem pada topi keselamatan dan hasil keseluruhan prototaip

SHeVCs.

Rajah 4.5 a) : Sistem Komunikasi dan Sistem Pengudaraan yang dipasang pada

Topi Keselamatan

Rajah 4.5 b) : Gambarajah Sebenar Keseluruhan SHeVCs

38

4.2 Analisis

Analisis yang dijalankan terbahagi kepada dua bahagian utama iaitu analisis ke

atas sistem pengudaraan dan analisis ke atas sistem komunikasi SHeVCs.

4.2.1 Pengujian Sistem Pengudaraan SHeVCs

Pengujian ke atas sistem pengudaraan projek telah dilaksanakan selama lima hari

dengan mengukur bacaan suhu sekeliling dan juga suhu dalaman topi keselamatan.

Pengujian ini dijalankan bagi mengetahui kemampuan operasi dan keberkesanan sistem

pengudaran projek ini dalam memberi keselesaan kepada pengguna.

Sistem pengudaraan projek ini menggunakan pengesan suhu LM 35 yang amat

peka dengan perubahan suhu dan amat sesuai digunakan untuk kawasan yang beriklim

khatulistiwa.

Jadual 4.1 menunjukkan keputusan pengujian yang dijalankan selama lima hari.

Setiap hari sembilan kali pengujian dijalankan bermula jam sembilan pagi sehingga lima

petang.

39

Jadual 4.1: Bilangan Kipas Beroperasi dalam Masa Lima Hari

Tarikh Bil. Kipas

Beroperas

i

16 Mac 09 6

18 Mac 09 4

20 Mac 09 3

22 Mac 09 4

24 Mac 09 5

Hasil keputusan yang diperolehi menunjukkan bilangan kekerapan kipas

beroperasi dalam sehari selama lima hari pengujian. Data menunjukkan bilangan

kekerapan kipas beroperasi yang paling tinggi adalah sebanyak enam kali iaitu pada 16

Mac dan kekerapan yang paling rendah adalah sebanyak tiga kali iaitu pada 20 Mac

2009. Perbezaan ini adalah disebabkan keadaan cuaca harian yang sentiasa berubah.

Daripada pemerhatian yang dijalankan didapati purata bilangan kipas yang

beroperasi dalam masa sehari adalah 4.4 kali daripada 9 kali pengujian atau 48%. Ini

menunjukkan kemampuan produk ini memberikan pengudaraan kepada pengguna

adalah tinggi, sehingga 48% masa bekerja akan berjalan dengan dibekalkan dengan

pengudaraan yang akan meningkatkan keselesaan para pekerja.

Rajah 4.6 menunjukkan graf purata bacaan suhu untuk kelima-lima hari

pengujian. Bacaan suhu diambil bagi melihat sejauh mana kesesuaian suhu 35oC

dijadikan sebagai suhu rujukan.

40

Rajah 4.6 : Graf Suhu Melawan Waktu

Hasil pemerhatian daripada graf yang diperolehi didapati purata suhu sekeliling

maksimum adalah 30.80C dan purata suhu dalam topi maksimum adalah 36.20C.

Sementara purata suhu sekeliling minimum adalah 270C dan purata suhu dalam topi

minimum juga 270C.

Secara keseluruhannya, sebanyak empat kali dalam sembilan pengujian yang

dijalankan mendapati suhu dalaman topi melebihi 350C. Ini membuktikan nilai suhu

350C amat sesuai digunakan sebagai suhu rujukan dalam sistem pengudaraan projek ini.

4.2.2 Pengujian Sistem Komunikasi

Pengujian terhadap sistem komuniksi dijalankan bagi menentukan kemampuan

sistem untuk menghantar isyarat kepada penerima. Pengujian dijalankan menggunakan

optical spectrum analyzer (OSA) untuk mengukur kuasa isyarat penerima. Jadual 4.2

menunjukkan kuasa isyarat penerimaan yang diukur menggunakan OSA.

41

Jadual 4.2 : Kuasa Isyarat Penerima dalam Jarak yang Berbeza

Jarak (Meter)

Kuasa Isyarat

Penerima

(dBm)

1 -56.33

2 –79.14

3 –84.54

4 –86.88

5 –87.55

6 –95.63

Bagi mendapatkan nilai SNR kuasa hingar perlu ditentukan dahulu menggunakan

persamaan 2.1 :

Apabila Bandwith (B) = 21kHz

Maka, Kuasa Hingar (N) = (1.380650x10-23 J/K) x (290K) x (21kHz)

= 8.4x10-17 W

Jumlah SNR yang diperolehi menggunakan rumus persamaan 2.2 diantara jarak

dari satu meter sehingga enam meter berdasarkan kuasa isyarat penerima dalam jadual

4.2 diplotkan dalam bentuk graf .

42

Graf Jarak Melawan SNR

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5 6

Jarak (m)

SN

R (

dB

)

Rajah 4.7 : Graf SNR melawan Jarak

Daripada rajah 4.7 jelas menunjukkan apabila jarak diantara penghantar dan

penerima bertambah, kuasa menerima isyarat akan berkurang dan ianya bersifat

berkadaran songsang. Tetapi apabila kuasa menerima isyarat berkurang, SNR pula akan

turut berkurang, dimana ianya berkadaran terus antara satu sama lain.

4.2.3 Analisis Kehilangan Isyarat di Ruang Udara

Analisis ini dijalankan bagi mengukur nilai sebenar kelemahan isyarat dalam unit

dB apabila jarak dalam unit meter (m) bertambah. Jumlah kehilangan isyarat pemancar

yang diperolehi melalui rumus persamaan 2.3 diantara jarak satu meter sehingga enam

meter diplotkan dalam bentuk graf.

43

Rajah 4.8 : Graf Kehilangan Isyarat Pemancar Melawan Jarak

Daripada keputusan yang diperolehi pada rajah 4.8 menunjukkan dengan jelas

hubungan antara jumlah kehilangan dengan jarak. Jumlah kehilangan akan bertambah

sebanyak 6dB/meter, jadi setiap kali jarak dalam meter ditambah, 6dB isyarat lagi akan

hilang melalui ruang udara.

4.2.4 Analisis Jarak Kemampuan Pemancar

Analisis jarak kemampuan pemancar dilakukan bagi membuktikan jarak isyarat

yang mampu dipancarkan oleh sistem komunikasi projek ini adalah sejauh enam meter.

Analisis ini dilakukan menggunakan rumus persamaan jarak dan kuasa penghantar.

Melalui pengukuran multimeter didapati,

Arus (I) dalam litar adalah = 13.2 mA

44

dan Galangan (Z) dalam litar = 891.3 Ω

Kuasa penghantaran yang diperolehi adalah;

P = (13.2 mA)2 x 891.3 Ω = 0.162 w

Oleh itu, maksima jarak yang mampu menerima isyarat adalah,

d = √(30 x 0.162) x 0.01 = 6 m

3.67x10-3

Daripada keputusan yang diperolehi daripada rumus dan persamaan yang

digunakan membuktikan sistem komunikasi dalam projek ini boleh menghantar isyarat

sehingga sejauh enam (6) meter.

45

BAB V

KESIMPULAN DAN CADANGAN

5.1 Kesimpulan

Keputusan daripada analisis dan data-data yang diperoleh daripada pengujian

yang telah dijalankan menunjukkan bahawa SHeVCs telah mencapai objektif dan tujuan

projek. Tujuan utama projek ini didirikan adalah bertujuan untuk menghasilkan satu

prototaip yang mampu memberikan keselamatan dan perlindungan telinga kepada

pengguna disamping membenarkan pengguna berkomunikasi diantara satu sama lain

(sejauh 6 meter) di kawasan yang mempunyai gangguan bunyi yang tinggi melalui alat

perlindungan telinga tersebut. Selain itu dengan adanya sistem pengudaraan di dalam

topi keselamatan pengguna (berfungsi pada 350C) sudah pastinya dapat meningkatkan

keselesaan kepada pengguna yang terpaksa berhadapan dengan suhu dalaman topi

keselamatan melebihi 350C diantara pukul dua belas tengah hari sehingga tiga petang.

Pemilihan dan penggunaan pengesan suhu LM35 juga amat sesuai digunakan

dalam projek ini memandangkan sifatnya amat peka dengan perubahan suhu sekeliling

dan cuaca Malaysia yang beriklim khatulistiwa. Selain itu, penggunaan komponen dapat

dikurangkan dengan penggunaan PIC16F877A yang mampu menukar isyarat analog

46

kepada isyarat digital untuk memaparkan bacaan suhu semasa pada paparan 7 segmen

dan memberi isyarat kepada kipas penyejuk apabila suhu mencecah suhu rujukan yang

telah ditetapkan.

Gabungan dua sistem ini menjadikan SHeVCs bersifat dinamik dan praktikal

untuk digunakan dalam apa jua industri yang mempunyai gangguan bunyi yang tinggi

dan kelembapan udara yang kurang. Diharapkan SHeVCs dapat memberi sumbangan

kepada teknologi pada hari ini dalam menyediakan suasana tempat kerja yang selamat

dan lebih selesa kepada para pekerja.

5.2 Cadangan

Walaupun projek ini telah mencapai objektifnya, namun masih terdapat beberapa

cadangan untuk penambah baikan untuk projek ini di masa hadapan supaya produk yang

lebih sempurna dan efektif dapat didirikan.

i. Bateri sel kering 9V yang digunakan sebagai bekalan kuasa untuk sistem

pengudaraan dalam topi keselamatan boleh digantikan dengan

penggunaan sistem solar yang dapat mengurangkan kos bekalan kuasa

untuk jangka masa yang panjang.

ii. Saiz litar komunikasi boleh dikecilkan supaya ianya boleh ditempatkan

dalam topi keselamatan bagi mengelakkan wayar penyambung di antara

headphone dan litar komunikasi mengganggu pergerakan pengguna.

47

iii. Jenis dan sistem kipas penyejuk yang lebih baik boleh digunakan bagi

memberikan pengudaraan maksima jesteru mempercepatkan penurunan

suhu tinggi bagi menyediakan suasana yang lebih selesa kepada

pengguna.

48

RUJUKAN

[1] Han, Way Huang. (2005).”PIC Microcontoller: An Introduction to Software and

Hardware Interfacing.” 1st. ed. Minnesota: THOMSON Delmar Learning.

[2] Garg, Vijay K. (2002). “Wireless Network Evolution.” United State America: Prentice Hall PTR. 577.

[3] Mimi Suhana Abd Aziz (2005). “Wireless Guitar Using Radio Frequency Technology” Kolej Universiti Tun Hussein Onn: Tesis PSM.

[4] Caroline Bong Chung Hui Smart Trolley (2005). “DBMS And Wireless RF Communication” Kolej Universiti Tun Hussein Onn: Tesis PSM.

[5] Mohd Khairun Nizam Sa’adan (2005). “Fuzzy Logic Fan” Thesis Kolej Universiti Tun Hussein Onn.

[6] 50 Degree Company. (2002). “Helmet / Hard Hat Cooler” Stan Drive (West Melbourne): Trade brochure.

[7] MSA The Safety Company. (2000) “Clear Command HCS. (Helmet Communication System)” North America: Trade brochure.

[9] Jim Pearce. (2000) “What's All This Eb/No Stuff, Anyway?”Spread Spectrum Scene. 4. 12-15.

[10] Neil Gaiman 1989 “Signal to noise.” 4th. UK.: Victor Gollancz Ltd. 43-47.

[11] AFAR Communications Inc (2003). “Link Budget Calculation.” Santa Barbara (California): Trade brochure.

[12] Andy Collinson (1999). “Estimating Transmitter Distance.” Ukraine: Trade brochure.

[13] “LM35 Precision Centigrade Temperature Sensor” http://www.national.com/ds/LM/LM35.html capaian pada 17 September 2008.

49

LAMPIRAN A

Helaian Data PIC16F877A

50

PIC16F877A-I/P Microcontroller

Figure C-5: PIC16F877A-I/P Microcontroller

Microchip PIC16F877A Microcontroller Features

High-Performance RISC CPU

Lead-free; RoHS-compliant, Operating speed: 20 MHz, 200 ns instruction cycle,

Operating voltage: 4.0-5.5V, Industrial temperature range (-40° to +85°C), 15 Interrupt

Sources, 35 single-word instructions and All single-cycle instructions except for

program branches (two-cycle).

51

Special Microcontroller Features

Flash Memory: 14.3 Kbytes (8192 words), Data SRAM: 368 bytes, Data

EEPROM: 256 bytes, Self-reprogrammable under software control, In-Circuit Serial

Programming via two pins (5V), Watchdog Timer with on-chip RC oscillator,

Programmable code protection, Power-saving Sleep mode, Selectable oscillator options

and In-Circuit Debug via two pins.

Peripheral Features

33/O pins; 5 I/O ports, Timer0: 8-bit timer/counter with 8-bit prescaler, Timer1:

16bit timer/counter with prescaler that is can be incremented during Sleep via external

crystal/clock. Timer2: 8-bit timer/counter with 8-bit period register, prescaler and

postscaler, Two Capture, Compare, PWM modules, included 16-bit Capture input; max

resolution 12.5 ns, 16-bit Compare; max resolution 200 ns and 10-bit PWM.

Synchronous Serial Port with two modes, that is SPI Master and I2C Master and Slave.

USART/SCI with 9-bit address detection, Parallel Slave Port (PSP), which is8 bits wide

with external RD, WR and CS controls and Brown-out detection circuitry for Brown-

Out Reset.

This powerful (200 nanosecond instruction execution) yet easy-to-program (only

35 single word instructions) CMOS FLASH-based 8-bit microcontroller packs

Microchip's powerful PIC® architecture into an 40- or 44-pin package and is upwards

compatible with the PIC16C5X, PIC12CXXX and PIC16C7X devices.

52

LAMPIRAN B

Helaian Data Paparan 7-Segmen

53

Seven Segment Displays

Figure C-1: Seven Segment Displays

54

LAMPIRAN C

Carta Gantt PSM 1

55

CARTA GANTT PSM 1 Perancangan PSM 1 SEMESTER 1 SESI 2008/2009

No Aktiviti / Minggu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1 Taklimat PSM 1

2 Borang Cadangan Tajuk, Objektif dan Skop

3Pengesahan Borang Cadangan Tajuk oleh Panel Bidang

4 Latar Belakang Kajian Radio Frekuensi

5 Latar Belakang Kajian Pengawal Mikro

6 Persediaan Metodologi

7Mempelajari dan Menentukan Penggunaan Litar Radio Frekuensi

8Mempelajari dan Menentukan Penggunaan Pengawal Mikro dan Perisian

9 Penulisan Kertas Seminar

10 Persiapan Seminar PSM 1

11 Seminar PSM 1

12 Menyiapkan Laporan Proposal Projek

13 Penghantaran Laporan Projek dan Buku Log

LAMPIRAN D

Carta Gantt PSM 2

57

CARTA GANTT PSM 2

PERANCANGAN PSM 2 SEMESTER 2 SESI 2008/2009

No Aktiviti / Minggu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

1Penyediaan Perkakasan Prototaip & Komponen Litar Projek

2 Pembangunan Perisian Pengawal Mikro.

3 Pembangunan & Pengujian Litar Projek

4 Penyelesaian dan pengesahan hasil projek.

5 Penulisan Kertas Prosiding Projek.

6 Persediaan bahan untuk Seminar PSM 2.

7 Penghantaran Kertas Prosiding Projek.

8 Seminar PSM 2

9 Kemaskini Buku Log dan Draf Akhir Laporan PSM 2

10 Penghantar Buku Log dan Draf Akhir Laporan PSM 2

11 Penghantaran Laporan PSM berjilid kepada Falkulti.

58

59