RANCANG BANGUN SISTEM OTOMASI PERGERAKAN KAMERA ...eprints.umk.ac.id/9690/1/Halaman Judul.pdf · s...
Transcript of RANCANG BANGUN SISTEM OTOMASI PERGERAKAN KAMERA ...eprints.umk.ac.id/9690/1/Halaman Judul.pdf · s...
S K R I P S I
RANCANG BANGUN SISTEM OTOMASI
PERGERAKAN KAMERA MENGGUNAKAN
KENDALI SMARTPHONE
HASYRUL MIRZA
NIM. 201452011
DOSEN PEMBIMBING
Budi Gunawan, S.T., M.T.
F. Shoufika Hilyana, S.Si., M.Pd.
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2018
HALAMAN PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN SISTEM OTOMASI
PERGERAKAN KAMERA MENGGUNAKAN
KENDALI SMARTPHONE
HASYRUL MIRZA
NIM. 201452011
Kudus, 28 Agustus 2018
Menyetujui,
Pembimbing Utama,
Budi Gunawan, S.T., M.T.
NIDN : 0613027301
Pembimbing Pendamping,
F. Shoufika Hilyana, S.Si., M.Pd.
NIDN : 0006108503
Mengetahui
Koordinator Skripsi/Tugas Akhir
Imam Abdul Rozaq, S.Pd., M.T.
NIDN. 0629088601
HALAMAN PENGESAHAN
RANCANG BANGUN SISTEM OTOMASI
PERGERAKAN KAMERA MENGGUNAKAN
KENDALI SMARTPHONE
HASYRUL MIRZA
NIM. 201452011
Kudus, 28 Agustus 2018
Menyetujui,
Ketua Penguji,
Solekhan, S.T., M.T.
NIDN. 0619057201
Anggota Penguji I,
Imam Abdul Rozaq, S.Pd., M.T.
NIDN. 0629088601
Anggota Penguji II,
Budi Gunawan, S.T., M.T.
NIDN : 0613027301
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik
Mohammad Dahlan, S.T., M.T.
NIDN. 0601076901
Ketua Program StudI Teknik Elektro
Mohammad Iqbal, S.T., M.T.
NIDN. 0619077501
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Hasyrul Mirza
NIM : 201452011
Tempat & Tanggal Lahir : Kudus, 26 September 1996
Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Otomasi Pergerakan Kamera
Menggunakan Kendali Smartphone
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa penulisan Skripsi ini berdasarkan hasil penelitian,
pemikiran dan pemaparan asli dari saya sendiri, baik untuk naskah laporan maupun
kegiatan lain yang tercantum sebagai bagian dari Skripsi ini. Seluruh ide, pendapat, atau
materi dari sumber lain telah dikutip dalam Skripsi dengan cara penulisan referensi yang
sesuai.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian hari
terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam pernyataan ini, maka saya bersedia
menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar dan sanksi lain sesuai dengan
peraturan yang berlaku di Universitas Muria Kudus.
Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar tanpa paksaan dari pihak manapun.
Kudus, 28 Agustus 2018
Yang memberi pernyataan,
Materai 6000
Hasyrul Mirza
NIM. 201452011
v
RANCANG BANGUN SISTEM OTOMASI PERGERAKAN KAMERA
MENGGUNAKAN KENDALI SMARTPHONE
Nama mahasiswa : Hasyrul Mirza
NIM : 201452011
Pembimbing :
1. Budi Gunawan, S.T., M.T.
2. F. Shofika Hilyana, S.Si., M.Pd.
RINGKASAN
Multi camera adalah salah satu teknik yang digunakan dalam sinematografi
dimana pengambilan banyak gambar dari sudut berbeda dalam datu adegan, yang membuat
banyaknya sumber daya manusia yang akan terlibat. Tujuan dari penelitian ini adalah
terciptanya sistem otomasi pergerakan kamera menggunakan kendali smartphone.
Metode yang digunakan dalam penelitian meliputi pembuatan hardware,
pembuatan software, pengujian, pengambilan data. Dalam pengujian data meliputi
pengujian gerakan pan, tilt, dan zoom dengan mecari tigkat presentasi error dan akurasi
dan pengujian jarak pairing bluetooth. Pengujian menggunakan smartphone android
sebagai pengendali.
Hasil penelitian pada gerakan pan right tingkat error dengan rata-rata 5,55% dan
akurasi dengan rata-rata 94,45%, dan untuk gerakan pan left tingkat error dengan rata-rata
4,99% dan akurasi dengan rata-rata 95,01%. Pada gerakan tilt up tingkat error dengan
rata-rata 7,90% dan tingkat akurasi rata-rata 92,10%, gerakan tilt down tingkat error
dengan rata-rata 3,99% dan tingkat akurasi rata-rata 96,01% Pada zoom in tingkat error
dengan rata-rata 5,25% dan tingkat akurasi 94,75%. Pada pengujian zoom out tingkat error
dengan rata-rata 4,57% dan nilai tingkat akurasi 95,43%. Dan untuk pengujian jarak
pairing bluetooth pada ruang terbuka sampai pada jarak 64 meter dan pengujian jarak
pairing pada ruang tertutup sampai pada jarak 9 meter.
Kata kunci : multi camera, kamera, smartphone, bluetooth
vi
DESIGN OF AUTOMATION SYSTEM OF CAMERA MOVEMENT USING
SMARTPHONE CONTROL
Student Name : Hasyrul Mirza
Student Identity Number : 201452011
Supervisor :
1. Budi Gunawan, S.T., M.T.
2. F. Shoufika Hilyana, S.Si., M.Pd.
ABSTRACT
Multi-camera is one of the techniques used in cinematography where taking
multiple images from different angles in the scene, which makes the number of human
resources involved. The purpose of this research is the creation of camera movement
automation system using the control of the smartphone.
The methods used in the study include the manufacture of hardware, software
manufacture, testing, data retrieval. In testing the data includes testing pan, tilt, and zoom
movement by looking for error presentation and accuracy and testing of bluetooth pairing
distance. Testing using android smartphone as a controller.
The results of the research on pan right movement error rate with an average of
5.55% and accuracy with an average of 94.45%, and for movement pan left error rate with
an average of 4.99% and an accuracy with an average of 95, 01%. On the tilt-up move the
error rate with an average of 7.90% and an average accuracy of 92.10%, the tilt-down
movement of the error rate with an average of 3.99% and the average accuracy rate of
96.01% in error rate with an average of 5.25% and an accuracy of 94.75%. The test zoom
out the error rate with an average of 4.57% and an accuracy of 95.43%. And for testing
blind pairing distance on open space up to the distance of 64 meters and testing the pairing
distance on the closed room up to a distance of 9 meters.
Keywords: multi camera, camera, smartphone, bluetooth
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan kesehatan,
rahmat, dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan
skripsi dengan judul “Rancang Bangun Sistem Otomasi Pergerakan Kamera
Menggunakan Kendali Smartphone”. Dalam penyusunan laporan skripsi ini adalah
sebagai salah satu syarat yang harus ditempuh untuk menyelesaikan dan syarat
memperoleh gelar Strata 1 pada program studi Teknik Elektro S-1 Fakultas Teknik
Universitas Muria Kudus.
Dalam menyelesaikan laporan skripsi ini penulis memperoleh bantuan,
semangat, serta bimbingan dari berbagai pihak, sehingga penyusanan dapat berjalan
dengan lancar. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada :
1. Keluarga tercinta Ibu Cholisoh, Kakak Syafrial Zulmi, Kakak Nisa
Maulida atas segala kasih sayang, do’a, dan dukungannya.
2. Bapak Dr. Suparnyo, SH., MS selaku Rektor Universitas Muria Kudus.
3. Bapak Mohammad Dahlan, ST., MT, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muria Kudus.
4. Bapak Mohammad Iqbal, ST., MT, selaku Ketua Program Teknik
Elektro Universitas Muria Kudus.
5. Bapak Budi Gunawan, ST., MT, selaku pembimbing I yang telah
memberikan arahan, kritik, dan saran selama menyelesaikan
penyusunan lapoaran skripsi.
6. Ibu F. Shoufika Hilyana, S.Si., M.Pd, selaku pembimbing II yang telah
memberikan arahan dan saran selama menyelesaikan penyusunan
laporan skripsi.
7. Seluruh Dosen, Laboran, dan Karyawan Teknik Elektro Universitas
Muria Kudus atas segala ilmu yang bermaat bagi penulis.
8. Seluruh Teman dan Keluarga Teknik Elektro terutama Angkatan 2014
teman seperjuangan, teman bercanda, teman berkeluh kesah yang telah
menemani setaip perjuangan dalam penyusunan laporan skripsi.
viii
9. Hasan Fauzi dan Suluruh Teman-Teman seperjuangan yang telah
menemani, memberi semangat, memberi masukan, membantu penulis
dalam pembuatan alat skripsi, dan memberi motivasi untuk cepat lulus
dari bangku perkuliahan
Semoga segala bantuan yang telah diberikan menjadi catatan amal baik di
hari perhitungan nanti dan semoga Allah SWT memberika balasan ganjaran yang
setimpal. Penulis menyadari bahwa adanya kekurangan dan ketidaksempurnaan
dalam penyusanan skripsi ini, untuk itu penulis menerima kritik dan saran dari
pembaca sehingga penulis dapat lebih baik lagi di masa yang akan datang. Akhir
kata semoga laporan ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis dan bagi para
pembaca.
Kudus, 28 Agustus 2018
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii
PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................................... iv
RINGKASAN .................................................................................................... v
ABSTRACT ....................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ...................................................................................... vii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiii
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ....................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang ........................................................................................ 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 3
1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 3
1.3 Tujuan ..................................................................................................... 3
1.5 Manfaat ................................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Pustaka ........................................................................................ 5
2.2 Sinematografi ......................................................................................... 6
2.2.1 Ukuran Gambar ...................................................................................... 6
2.2.2 Sudut Pandang ........................................................................................ 7
2.2.3 Gerakan Kamera dan Lensa .................................................................... 8
2.3 Teknik Video Multi Camera ................................................................. 10
2.4 Kamera Digital ....................................................................................... 10
2.5 Arduino Nano ......................................................................................... 11
2.5.1 Spesifikasi Arduino Nano ....................................................................... 11
2.4.2 Konfigurasi Pin ...................................................................................... 12
2.6 Bluetooth ................................................................................................ 13
2.6.1 Modul Bluetooth HC-05 .......................................................................... 13
2.7 Motor Servo ............................................................................................. 14
2.7.1 Motor Servo MG995 ............................................................................... 15
2.8 Smartphone Android ............................................................................... 16
2.9 Arduino IDE ............................................................................................ 16
2.10 App Inventor ........................................................................................... 17
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metodologi yang Digunakan ................................................................. 19
3.2 Waktu dan Pelaksanaan ........................................................................... 19
3.3 Alur Kegiatan Penelitian ......................................................................... 19
3.4 Alat dan Bahan ....................................................................................... 20
3.5 Diagram Blok Sistem ............................................................................. 21
x
3.6 Perancangan Sistem Hardware ............................................................... 21
3.7 Perancangan Software ............................................................................. 22
3.8 Pengujian Alat ....................................................................................... 24
3.8.1 Kalibrasi Alat .......................................................................................... 25
3.8.2 Pengujian Tingkat Akurasi ...................................................................... 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Alat yang Dihasilkan .............................................................................. 27
4.1.1 Hardware yang Dihasilkan ..................................................................... 27
4.1.2 Software yang Dihasilkan ....................................................................... 28
4.2 Kalibrasi Alat ......................................................................................... 28
4.2.1 Pengujian Motor Servo Pada Gerakan Pan ............................................. 28
4.2.2 Pengujian Motor Servo Pada Gerakan Tilt .............................................. 29
4.2.3 Pengujian Motor Servo Pada Gerakan Zoom .......................................... 30
4.3 Pengujian Alat ......................................................................................... 32
4.3.1 Pengujian Gerakan Pan Right dan Pan Left ............................................ 32
4.3.2 Pengujian Gerakan Tilt Up dan Tilt Down .............................................. 33
4.3.3 Pengujian Gerakan Zoom In dan Zoom Out ............................................ 34
4.3.4 Pengujian Jarak Bluetooth ....................................................................... 35
4.4 Analisa Hasil ........................................................................................... 35
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 37
5.2 Saran ............................................................................................................. 37
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 38
LAMPIRAN ...................................................................................................... 40
BIODATA PENULIS ........................................................................................ 56
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ilustrasi Pergerakan Kamera Secara Pan ................................... 8
Gambar 2.2 Ilustrasi Pergerakan Kamera Secara Tilt ..................................... 9
Gambar 2.3 Ilustrasi Pergerakan Lensa Kamera Secara Zoom In dan Zoom
out ................................................................................................ 9
Gambar 2.4 Ilustrasi Pengambilan Gambar dengan Teknik Multi Camera .... 10
Gambar 2.5 Kamera Digital dengan sensor CMOS ....................................... 11
Gambar 2.6 Papan Arduino Nano ................................................................... 11
Gambar 2.7 Konfigurasi Pin Arduino Nano ATmega328 ............................... 12
Gambar 2.8 Modul Bluetooth HC-05 .............................................................. 14
Gambar 2.9 Pensinyalan Pada Motor Servo .................................................... 15
Gambar 2.10 Motor Servo MG995 ................................................................... 16
Gambar 2.11 Tampilan Software Arduino IDE ................................................ 17
Gambar 2.12 Tampilan Software App Inventor ................................................ 18
Gambar 3.1 Diagram Alir Tahapan Kegiatan Penelitian ................................ 19
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem Kendali ..................................................... 21
Gambar 3.3 Desain Rancangan Alat ............................................................... 21
Gambar 3.4 Desain Rangkaian Elektronika .................................................... 22
Gambar 3.5 Rancangan software Arduino IDE ............................................... 23
Gambar 3.6 Rancangan Software Tampilan Antar Muka Android ................. 23
Gambar 3.7 Rancangan Software Script Blocks Pada App Inventor ............... 24
Gambar 4.1 Sistem Otomasi Pergerakan Kamera Dengan Menggunakan
Kendali Smartphone .................................................................... 27
Gambar 4.2 Aplikasi Sistem Otomasi Pergerakan Kamera Dengan
Menggunakan Kendali Smartphone ............................................ 28
Gambar 4.3 Grafik Pengukuran Motor Servo Pada Gearakan Pan ................. 29
Gambar 4.4 Grafik Pengukuran Motor Servo Pada Gerakan Tilt ................... 30
Gambar 4.5 Grafik Pengukuran Motor Servo Pada Gerakan Zoom ............... 31
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Papan Arduino Nano ................................................... 12
Tabel 2.2 Spesifikasi Singkat Modul Bluetooth HC-05 .............................. 14
Tabel 2.3 Spesifikasi Motor Servo MG995 ................................................. 15
Tabel 3.1 Pengujian Pergerakan Alat Dengan Gerakan Pan dan tilt ............. 24
Tabel 3.2 Pengujian Pergerakan Lensa Dengan Gerakan Zoom In dan Zoom
Out ................................................................................................ 25
Tabel 3.3. Pengujian Jarak Pairing Bluetooth Ruang Terbuka Dan Ruang
Tertutup .......................................................................................... 25
Tabel 4.1 Pengujian Motor Servo Pada Gerakan Pan ................................... 28
Tabel 4.2 Pengujian Motor Servo Pada Gerakan Tilt .................................... 29
Tabel 4.3 Pengujian Motor Servo Pada Gerakan Zoom ................................. 30
Tabel 4.4 Pengujian Pergerakan Alat Dengan Gerakan Pan Right ............... 32
Tabel 4.5 Pengujian Pergerakan Alat Dengan Gerakan Pan Left .................. 32
Tabel 4.6 Pengujian Pergerakan Alat Dengan Gerakan Tlit Up .................... 33
Tabel 4.7 Pengujian Pergerakan Alat Dengan Gerakan Tlit Down ............... 33
Tabel 4.8 Pengujian Pergerakan Lensa Dengan Gerakan Zoom In ............... 34
Tabel 4.9 Pengujian Pergerakan Lensa Dengan Gerakan Zoom Out ............. 34
Tabel 4.10 Pengujian Jarak Pairing Bluetooth Pada Ruang Terbuka .............. 35
Tabel 4.11 Pengujian Jarak Pairing Bluetooth Pada Ruang Tertutup .............. 35
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Fotokopi Buku Bimbingan ......................................................... 40
Lampiran 2 Tabel Pengalian Rasio ................................................................ 45
Lampiran 3 Program Arduino Nano .............................................................. 46
Lampiran 4 Program Script block pada App Inventor .................................... 51
Lampiran 5 Buku Manual Penggunaan Alat .................................................. 53
Lampiran 6 Dokumentasi Kegiatan ................................................................ 54
xiv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
DSLR : Digital Single-Lens Reflex
PTP : Precision Time Protocol
ELS : Extreme Long Shoot
LS : Long Shoot
MS : Medium Shoot
MCU : Medium Close Up
CU : Close Up
BCU : Big Close Up
ECU : Extreme Close Up
CCD : Charge-Coupled Device
CMOS : Complementary Metal Oxide Semiconductor
DC : Direct Current
USB : Universal Serial Bus
I/O : Input / Output
SRAM : Static Random Access Memory
EEPROM : Electrically Erasable Programmable Read-Only
TX : Transmit
RX : Receive
GND : Ground
VDC : Volts Direct Current
AREF : Analog Reference
ADC : Analog to-Digital Converter
VCC : Voltage at the Common Collector
VIN : Voltage Input
AT : Attention
EDR : Enhaced Data Rate
GFSK : Gaussian Frequency-Shift Keying
BER : Bit Error Rate
PWM : Pulse Width Modulation
xv
CW : Clockwise
CCW : Counter Clockwise
IDE : Integrated Development Environment
MIT : Massachusetts Institute of Technology