Implementasi GPS Pada Mobile Robot Untuk Memantau Lokasi ... · Implementasi GPS Pada Mobile Robot...
Transcript of Implementasi GPS Pada Mobile Robot Untuk Memantau Lokasi ... · Implementasi GPS Pada Mobile Robot...
Implementasi GPS Pada Mobile Robot Untuk Memantau
Lokasi Kebocoran Gas
Fathurrohman
2210105033
Pembimbing:
Dr. Mochammad Rivai, ST., MT Pujiono, ST., MT Nip. 196904261994031003 Nip: 19680125 199403 1 002
Teknologi tepat guna banyak diciptakan untuk membantu
pekerjaan manusia sehari-hari terutama untuk masalah-
masalah yang muncul dalam kehidupan sehari-hari.
Sifat beracun dan berbahaya dari bahan kimia yang
digunakan di industri maupun buangannya yang berbahaya
bagi manusia.
Munculnya banyak teknologi terapan untuk mendeteksi
kebocoran gas. Misalnya Alat pendeteksi kebocoran ultrasonik
yang mendeteksi udara tekan dan gas lainnya yang secara
normal tidak mungkin di deteksi dengan telinga manusia.
LATAR BELAKANG
Pemilihan alat pendeteksi kebocoran. Sebaiknya
dipertimbangkan kemampuan dan keterbatasan
penggunaan metode pendeteksi kebocoran. Oleh karena
sangat penting untuk mempertimbangkan tidak hanya
sensitivitasnya secara laboratorium/kondisi tes bila memilih
alat pendeteksi kebocoran.
Dibutuhkan titik lokasi untuk mengetahui terjadinya
kebocoran gas.
LATAR BELAKANG
Bagaimana cara membaca kandungan suatu gas yang ada
pada suatu titik lokasi ?.
Bagaimana cara membaca lokasi kebocoran gas dengan
GPS (Global Positioning Sistem).
Bagaimana cara mengirim data lokasi yang berupa data
longitude dan latitude, melalui RF (Radio Frekuensi)
Transmitter.
Bagaimana mengolah data hasil lokasi yang telah diterima
oleh Receiver melalui mikrokontroller yang ditampilkan ke
komputer?
PERMASALAHAN
Robot sebagai simulasi menggunakan robot Line Follower
untuk menentukan lokasi terjadinya kebocoran.
Sensor gas digunakan untuk mengetahui kadar
kandungan gas, menggunakan sensor gas MQ-135.
Menggunakan GPS PMB 688 untuk menentukan lokasi
dengan format $GPRMC untuk komunikasi serial TTL dengan
akurasi ±8m.
Menggunakan modul RF Xbee Pro sebagai sebagai
pengiriman dan penerimaan data.
Jenis bahan gas menggunakan bensin yang diletakkan di
samping line.
BATASAN MASALAH
Memantau kandungan kadar gas dan melacak lokasi sebuah
tempat yang terkandung gas berbahaya yang diambil
berdasarkan data posisi yang dikirimkan oleh alat GPS ke PC
Client, dan mengangkat cara parsing data dari alat GPS sehingga
dapat diterima oleh PC.
TUJUAN
Perancangan dan rangkain Atmega128 untuk komunikasi antara
modul GPS dan RF, mengetahui karakteristik dari sensor yang
digunakan, penentuan algoritma deteksi kebocoran gas,
perancangan dan pembuatan rangkaian RF, pemahaman
karakteristik berbagai komponen elektronika yang akan
digunakan, Pencarian data yang dibutuhkan dalam uji coba alat
dan proses parsing data GPS.
PENELAAHAN STUDI
Robot Line Follower
Terdiri dari beberapa
komponen yaitu
1.Fotodioda
2.Driver Motor
3.Sensor Gas
4.GPS
5.RF Modul
9
ATMega 128 dipasang pada robot yang digunakan untuk membaca
konsentrasi dari sensor gas, mengolah dan memroses data GPS yang
didalamnya terdapat program untuk parsing data GPS dan mengirimya ke
PC melalui RF modul Receive. Pada mikrokontroller ini digunakan 2 USART
yaitu untuk GPS dan RF Module. Pada ATMEga 128 dihubungkan dengan
GPS menggunakan USART 0.
Mikrokontroler AVR ATMega 128
GPS
Global Positioning System (GPS)
merupakan sistem koordinat global
yang dapat menentukan koordinat
posisi benda dimana saja dibumi
baik koordinat lintang, bujur, maupun
ketinggiannya.
sistem GPS dapat memberikan data
koordinat global karena didukung oleh
informasi dari 24 satelit yang ada pada
ketinggian orbit sekitar 11.000 mil di atas
bumi. Satelit-satelit tersebut terbagi atas
6 bidang orbit yang berbeda dengan
masing-masing bidang orbit diisi oleh 4
satelit. Dengan konfigurasi seperti ini,
maka setiap titik di bumi selalu akan
dapat ditentukan koordinatnya oleh GPS
setiap saat selama 24 jam penuh
perhari
11
Cara Kerja GPS
Setiap satelit GPS memancarkan
sinyal-sinyal gelombang mikro. GPS
receiver menggunakan sinyal satelit
yang diterima untuk melakukan
triangulasi posisi dengan cara
mengukur lama perjalanan waktu
sinyal dikirimkan dari satelit,
kemudian mengalikannya dengan
kecepatan cahaya untuk
menentukan secara tepat berapa
jauh dirinya dari satelit. Gambar 2
dijelaskan bahwa GPS mengunci
minimum 3 sinyal dari satelit yang
berbeda, maka GPS receiver dapat
menghitung posisi tetap sebuah titik
yaitu koordinat posisi lintang
(Latitude) dan bujur (Longitude).
12
GPS ini berfungsi untuk menentukan
posisi dari kebocoran gas yang berupa titik
koordinat lintang dan bujur yang dipasang
pada media robot line follower . Pada
tugas akhir ini menggunakan GPS dengan
tipe PMB-688 produk dari Paralax.
GPS PMB 688
Data yang ditransmisikan dengan protokol ini dibentuk
dalam satuan sentence dalam format karakter ASCII.
Tiap sentence diawali dengan tanda dollar ($) dan
diakhiri dengan carriage return dan line feed
(<CR><LF>)
Sensor Gas MQ 135
Sensor MQ-135 merupakan sensor
gas yang dapat digunakan untuk
mendeteksi suatu gas NH3,NO2,
alkohol, Benzene, Asap, CO2, dll .
Sensor ini menggunakan daya yang
relatif kecil dan mempunyai
sensitifitas yang tinggi pada alkohol
dan bensin. Elemen sensor terdiri
dari permukaan metal oxide
semiconductor yang dibentuk pada
substrat aluminium pada chip sensor
bersama dengan terintegrasinya
heater. Pada proses pendeteksian
gas, konduktivitas sensor ini
meningkat tergantung konsentrasi
gas pada udara.
16
XBee PRO merupakan modul radio frekuensi yang beroperasi
pada frekuensi 2.4 GHz. Sesuai datasheet, modul ini
memerlukan tegangan suplai 2.8 V sampai dengan 3.3 V saat
mengirim data, modul ini akan membebani dengan arus 270 mA
dan arus 55 mA untuk penerimaan data.
RF Module Tipe XBee PRO
Pada XBee PRO terdapat 20 pin seperti pada
gambar , namun yang sementara ini digunakan
adalah 6 pin, yaitu VCC dan GND untuk
tegangan suplai, DOUT merupakan pin Transmit
(TX), DIN merupakan pin Receive (RX), RESET
merupakan pin reset XBee PRO dan yang
terakhir adalah PWMO/RSSI merupakan
indikator bahwa ada penerimaan data yang
biasanya dihubungkan ke led.
RF MODULE TIPE XBEE PRO
flowchart sistem yang diintegrasikan dengan
sistem hardware. Sebelumnya harus
dilakukan inisialisasi ID pada GPS, ADC dan
RF Module. Data yang ditangkap pada
ATMega 128 akan dikirim ke PC melalui
XBee PRO yang terhubung dengan kabel
USB to serial. Data akan diproses sesuai
dengan yang dibutuhkan.
FLOWCHART PROGRAM DELPHI
Pengujian[4]
Percobaan yang dilakukan dengan
pengambilan data koordinat secara
manual dengan cara melihat
Pembacaan data koordinat GPS
posisi robot yang ditampilan di LCD
dengan pengambilan data pada jarak
setiap 10 meter sekali. Objek yang
dianalisa adalah letak posisi gas
berupa bensin yang diletakan pada
media pengujian sebenarnya yaitu
line garis hitam yang delewati oleh
robot
24
Sesuai dengan program, jika karakter awal yang
ditangkap adalah $GPRMC maka data
selanjutnya akan diambil dan diproses. Pada
gambar 4.9 data lintang dan bujur yang
ditampilkan di LCD.
Lintang=0717.0929
Bujur=11247.7581
25
Convert DM to Degree Decimal
Degrees = Degrees:Minutes.m = Minutes +
(Seconds / 60).
Lintang=-07+(17.0929/60)=-7,284882;
Bujur =112+(47.7581/60)=112,795968;
26
Untuk memantau lokasi dengan
koordinat yang didapat tahap
selanjutnya adalah dengan
membuka google map melalui
program delphi di PC, yang
sebelumnya data hasil adc sensor
gas,latitude dan longitude telah
terkirim melalui Xbee Pro. Berikut
tampilan software delphi.
27
Kesimpulan
Setelah melakukan pengujian dari keseluruhan sistem pada tugas akhir ini,
dan berdasarkan data yang telah didapat dapat diambil beberapa kesimpulan
sebagai berikut :
Hasil koordinat lintang dan bujur data GPS sangat dipengaruhi oleh kondisi
cuaca saat itu. Saat kondisi mendung atau terhalang gedung maka GPS tidak
mendapat sinyal, sehingga proses tracking data cukuplama, sedang di tempat
terbuka dengan cuaca cerah GPS mudah untuk mendapat sinyal. Dan
terdapat error pada kepresisian GPS karena tipe GPS yang digunakan.
Pengambilan data ADC sensor gas masih dalam proses kalibrasi untuk
dilakukan pngambilan data yang akan ditampilkan di Borland Delphi.
28