UNIVERSITAS INDONESIA RANCANG BANGUN AUTO …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20249281-R231066.pdf ·...

97
UNIVERSITAS INDONESIA RANCANG BANGUN AUTO TRACKING DENGAN MENGGUNAKAN MICROCONTROLLER, GPS, SAT FINDER DAN DIGITAL COMPASS UNTUK SINKRONISASI AZIMUTH ANTENA TERHADAP SATELIT CAKRAWARTA-2 SKRIPSI MUHAMMAD CAKRA MEGASAKTI 0806366125 FAKULTAS TEKNIK PROGRAM S1 EKSTENSI TEKNIK ELEKTRO DEPOK JULI 2010

Transcript of UNIVERSITAS INDONESIA RANCANG BANGUN AUTO …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20249281-R231066.pdf ·...

��

UNIVERSITAS INDONESIA

RANCANG BANGUN AUTO TRACKING DENGAN MENGGUNAKAN MICROCONTROLLER, GPS,

SAT FINDER DAN DIGITAL COMPASS UNTUK SINKRONISASI AZIMUTH ANTENA

TERHADAP SATELIT CAKRAWARTA-2

SKRIPSI

MUHAMMAD CAKRA MEGASAKTI 0806366125

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM S1 EKSTENSI TEKNIK ELEKTRO

DEPOK JULI 2010

egi
Stempel

UNIVERSITAS INDONESIA

RANCANG BANGUN AUTO TRACKING DENGAN MENGGUNAKAN MICROCONTROLLER, GPS,

SAT FINDER DAN DIGITAL COMPASS UNTUK SINKRONISASI AZIMUTH ANTENA

TERHADAP SATELIT CAKRAWARTA-2

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

MUHAMMAD CAKRA MEGASAKTI 0806366125

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM S1 EKSTENSI TEKNIK ELEKTRO

DEPOK JULI 2010

ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINIALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar

Nama : Muhammad Cakra Megasakti

Npm : 0806366125

Tanda Tangan :

Tanggal : 7 Juli 2010

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh : Nama : Muhammad Cakra Megasakti NPM : 0806636125 Program Studi : Teknik Elektro Skripsi dengan judul : Rancang Bangun Auto Tracking Dengan

Menggunakan Microcontroller, GPS, Sat Finder dan Digital Compass Untuk Sinkronisasi Azimuth Antena Terhadap Satelit Cakrawarta-2

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

DEWAN PENGUJI

Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Harry Sudibyo M.Sc. ( )

Penguji 1 : Dr. Abdul Halim MEng. ( )

Penguji 2 : Dr. Abdul Muis ST, M.Eng, ( )

Ditetapkan di : Depok

Tanggal : 7 Juli 2010

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas

berkat dan rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini

dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana

Teknik Jurusan Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Saya

menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa

perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi saya untuk

menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih

kepada:

(1) Prof. Dr. Ir. Harry Sudibyo M.Sc., selaku dosen pembimbing yang

telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan

saya dalam penyusunan skripsi ini;

(2) Dr. Ir. Arman D. Diponegoro dan Filbert Hilman Juwono S.T., M.T.,

selaku pemberi ide, materil dan gagasan dalam perkembangan

penyelesaian tugas akhir ini;

(3) kedua orang tuaku yang tercinta, Muchtar Fauzi dan Supriani, dan

kakakku Fauzan Fani, beserta keluarga tercinta yang telah memberi

dukungan moril dan materil selama ini;

(4) sahabat serta teman-teman yang telah banyak membantu saya dalam

menyelesaikan skripsi ini; dan

(5) pihak-pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu dalam pembuatan

karya tulis ini.

Akhir kata, saya berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas

segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini membawa

manfaat bagi pengembangan ilmu.

Depok, 7 Juli 2010

Penulis

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS

AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertandatangan di

bawah ini :

Nama : Muhammad Cakra Megasakti

NPM : 0806366125

Program Studi : Teknik Elektro

Departemen : Teknik Elektro

Fakultas : Teknik

Jenis karya : Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Univesitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-

Free Rights) atas karya ilmiah saya yang berjudul:

“Rancang Bangun Auto Tracking Dengan Menggunakan Microcontroller, GPS, Sat Finder dan Digital Compass Untuk Sinkronisasi Azimuth Antena

Terhadap Satelit Cakrawarta-2”

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan hak bebas royalti

Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalih

media/mengformatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),

merawat, dan mempublikasikan tugas akhir Saya selama tetap mencantumkan

nama Saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini Saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada tanggal : 7 Juli 2010

Yang menyatakan,

(Muhammad Cakra Megasakti)

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

vi Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama : Muhammad Cakra Megasakti

Program Studi : S1 Ekstensi Teknik Elektro

Judul : Rancang Bangun Auto Tracking Dengan Menggunakan

Microcontroller, GPS, Sat Finder dan Digital Compass Untuk

Sinkronisasi Azimuth Antena Terhadap Satelit Cakrawarta-2

Skripsi ini membahas bagaimana membuat antena penerima dengan posisi yang berubah-ubah untuk diaplikasikan pada kapal laut agar dapat selalu pointing ke satelit yang digunakan(satelit cakrawarta-2). Agar antena dapat bergerak mengikuti arah azimuth satelit dibentuklah suatu rancang bangun dengan komponen-komponen didalamnya seperti GPS untuk menentukan posisi antenna penerima, motor penggerak yaitu digunakan motor DC, digital compass untuk mengetahui arah azimuth antenna penerima, satfinder untuk mencari sinyal satelit yang dimaksud dan mikrokontroler untuk mengendalikan pergerakan antena tersebut.

Kata kunci:

Antena, azimuth, digital compass, GPS, pointing, sat finder, satelit cakrawarta-2

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

vii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name : Muhammad Cakra Megasakti

Study Program : S1 Ekstensi Teknik Elektro

Title : Design of Auto Tracking Using Microcontroller, GPS, Sat

Finder and Digital Compass to Synchronize Azimuth of

Antenna against Cakrawarta-2 Satellite

This essay explores how to make the receiving antenna with an arbitrary

position mounted on a ship in order to always be pointing to a satellite that is used

(satellite cakrawarta-2). So that the antenna can move to follow the satellite

azimuth direction formed a design with the components therein such as a GPS

receiver to determine the antenna position, the motor of the DC motor is used, a

digital compass to determine direction of receiver antenna azimuth, satfinder to

search for satellite signals and the microcontroller is to control the movement of

the antenna.

Keywords: Antenna, azimuth, digital compass, GPS, pointing, sat finder, Satellite Cakrawarta-2

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

viii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

Pernyataan Keaslian Seminar .................................................................................. ii Lembar Persetujuan ................................................................................................. iii Kata Penghantar ..................................................................................................... iv Halaman Pernyataan Publikasi ............................................................................... v Abstrak .................................................................................................................... vi Abstract ................................................................................................................... vii Daftar Isi ................................................................................................................. viii Daftar Gambar ........................................................................................................ x Daftar Tabel ............................................................................................................ xi BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang .................................................................................... 1 1.2. Permasalahan ...................................................................................... 2 1.3. Tujuan ................................................................................................. 2 1.4. Batasan Masalah ................................................................................. 2 1.5. Sistematika Penulisan ......................................................................... 3

BAB 2 SISTEM TELEKOMUNIKASI SATELIT ................................................ 5 2.1. Teori Sistem Komunikasi Satelit ......................................................... 5

2.1.1. Satelit Geosynchronous (GEO) ........................................... 5 2.1.2. Satelit Cakrawarta-2 ............................................................ 7

2.2. Azimuth dan Elevasi ........................................................................... 8 2.3. Antena Parabola .................................................................................. 12 2.4. Dasar Teori Perangkat Pengendali Antena .......................................... 14 2.4.1. Mikrokontroler ATMEGA16 ............................................... 15 2.4.2. GPS (Global Positioning System) ........................................ 15 2.4.3. Digital Kompas .................................................................... 20 2.4.4. Satelit Finder ........................................................................ 21 2.4.5. Motor DC ............................................................................. 21 BAB 3 RANCANG BANGUN .............................................................................. 24 3.1. Prinsip Kerja Rancang Bangun ........................................................... 24 3.2. Cara Kerja GPS Pada Rancang Bangun .............................................. 25 3.3. Cara Kerja Digital Kompas Pada Rancang Bangun ............................ 36 3.4. Cara Kerja Mikrokontroler Pada Rancang Bangun ............................. 40 3.5. Cara Kerja Driver Motor DC Pada Rancang Bangun ......................... 42 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM .................................................. 44 4.1. Data Percobaan .................................................................................... 44 4.1.1. Pengujian Digital Kompas ............................................. 45 4.1.2. Pengujian GPS .............................................................. 46 4.1.3. Pengujian Sinyal dan Satelit Finder ............................... 47

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

ix Universitas Indonesia

4.1.4. Pengujian Motor DC dan Digital Kompas ...................... 48 4.2. Data Keseluruhan Sistem ............................................................. 48 BAB 5 KESIMPULAN .......................................................................................... 55 Daftar Acuan ......................................................................................................... 56 Daftar Pustaka ......................................................................................................... 57 Lampiran

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

x Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Satelit telkom .......................................................................... 5 Gambar 2.2 Satelit pada orbit geostasioner ................................................. 6 Gambar 2.3. Sudut azimuth dan elevasi (altitude) dalam pencitraan 3 dimensi ..................................................... 9 Gambar 2.4. Sudut azimuth dan elevasi (altitude) terhadap objek benda langit ................................................................... 10 Gambar 2.5. Koordinat kartesian 2 dimensi (x, y) ........................................ 10 Gambar 2.6. Koordinat kartesian 3 dimensi (x, y, z) .................................... 11 Gambar 2.7. Koordinat bola tiga dimensi (r, alpha, beta) ............................. 11 Gambar 2.8. Gambaran umum GPS ............................................................. 16 Gambar 2.9. Digital compass CMPS03 ....................................................... 21 Gambar 2.10. Motor DC GearBox ................................................................. 21 Gambar 2.11. Posisi awal gerakan motor ....................................................... 22 Gambar 2.12. Posisi motor setelah 1800 ......................................................... 22 Gambar 2.13. Arah putaran motor ................................................................. 23 Gambar 3.1. Rancang bangun ...................................................................... 24 Gambar 3.2. Schematic GPS Starter Kit ...................................................... 26 Gambar 3.3. Pembagian zona kerja GPS pada rancang bangun .................... 28 Gambar 3.3. Perubahan sudut zona kerja pada rancang bangun ................... 29 Gambar 3.4. Perubahan sudut zona kerja 1 .................................................. 29 Gambar 3.5. Perubahan sudut zona kerja 2 .................................................. 31 Gambar 3.6. Perubahan sudut zona kerja 3 .................................................. 32 Gambar 3.7. Perubahan sudut zona kerja 4 .................................................. 33 Gambar 3.8. Perubahan sudut zona kerja 5 .................................................. 34 Gambar 3.9. Perubahan sudut zona kerja 6 .................................................. 34 Gambar 3.10. Perubahan sudut zona kerja 7 .................................................. 34 Gambar 3.11. Perubahan sudut zona kerja 8 .................................................. 35 Gambar 3.12. I2C communication protocol ................................................... 37 Gambar 3.13 Rangkaian resistor pull up, jumper, dan tactile switch ............. 39 Gambar 3.14. Flowchart cara kerja CMPS03 dengan metode I2C ................. 40 Gambar 3.15 Konfigurasi pin ATMEGA16 .................................................. 40 Gambar 3.16 Rangkaian driver motor DC .................................................... 43 Gambar 4.1. Pergerakan antenna agar dapat menuju sudut yang diinginkan ....................................................................... 50 Gambar 4.2. Tampilan siaran di televisi sebelum mencapai sudut azimuth yang diinginkan ................................................ 52 Gambar 4.3. Tampilan siaran di televisi setelah mencapai sudut azimuth yang diinginkan tanpa dipengaruhi angin .......... 52 Gambar 4.4. Tampilan siaran di televisi saat mencapai sudut azimuth yang diinginkan yang dipengaruhi angin ........... 53 Gambar 4.5. Kuat dan kualitas signal sebelum mencapai sudut azimuth yang diinginkan ................................................ 53 Gambar 4.6. Kuat dan kualitas signal sesudah mencapai sudut azimuth yang diinginkan tanpa dipengaruhi angin .......... 53 Gambar 4.7. Kuat dan kualitas signal sesudah mencapai sudut azimuth yang diinginkan yang dipengaruhi angin ........... 54

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

xi Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Kalimat NMEA-0183 .................................................................. 27 Tabel 3.2 Penggunaan kalimat $GPGGA ..................................................... 27 Tabel 3.3 Perhitungan pergerakan derajat motor untuk setiap zona .............. 35 Tabel 3.4 Arah pergerakan derajat motor untuk setiap zona ......................... 35 Tabel 3.5 Arah pergerakan derajat motor di zona khusus ............................. 36 Tabel 3.6 Register CMPS03 ........................................................................ 37 Tabel 4.1. Besar tegangan dan arus perangkat keras ..................................... 44 Tabel 4.2. Hasil pengukuran digital kompas ................................................. 46 Tabel 4.3. Hasil pengukuran GPS .................................................................. 46 Tabel 4.4. Hasil pengujian signal dan satelit finder ....................................... 47 Tabel 4.5. Data pengujian motor DC dan digital kompas .............................. 48 Tabel 4.6. Hasil percobaan pengukuran sistem keseluruhan .......................... 49 Tabel 4.7. Hasil perhitungan pengukuran sistem keseluruhan ....................... 49 Tabel 4.8. Perbandingan teoritis dan uji coba percobaan 1 ............................ 50 Tabel 4.9. Perbandingan teoritis dan uji coba percobaan 2 ............................ 51 Tabel 4.10. Perbandingan teoritis dan uji coba percobaan 3 ............................ 51 Tabel 4.11. Perbandingan teoritis dan uji coba percobaan 4 ............................ 51 Tabel 4.12. Perbandingan teoritis dan uji coba percobaan 5 ............................ 51

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

1 Universitas Indonesia

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Sekarang ini penyampaian informasi melalui televisi berlangganan yang

menggunakan media transmisi satelit telah menjadi salah satu kebutuhan hidup

masyarakat perkotaan. Kebutuhan masyarakat akan informasi dan hiburan

menanjak tajam seiring perkembangan jaman dan teknologi. Indovision sebagai

salah satu operator stasiun TV berlangganan melalui satelit memiliki berbagai

program yang disajikan yang berisi program informasi dan hiburan. Tetapi

permasalahan yang muncul saat ini adalah ketika antena penerima memiliki posisi

yang berubah-ubah terhadap satelit seperti ketika antena dipasang pada kapal laut.

Penerimaan siaran indovision sejauh ini terbatas pada suatu tempat yang

tetap dan belum diaplikasikan dalam media bergerak di lautan. Teknologi auto

tracking antenna sampai saat ini banyak diaplikasikan untuk kebutuhan darat.

Walaupun sudah ada teknologi auto tracking antenna di laut akan tetapi perlu

biaya mahal dan teknis yang rumit dalam membuatnya. Oleh karena itu untuk

memenuhi kebutuhan akan informasi dan hiburan di lautan maka perlu dirancang

suatu sistem peralatan yang memungkinkan antena dapat menerima siaran

indovision dengan baik.

Pembuatan sistem penjejakan pada antena penerima adalah solusi untuk

permasalahan di atas, dimana antena dapat bergerak mengikuti arah azimuth

antena sehingga dapat terjadi sinkronisasi antara antena penerima dan satelit

dengan biaya yang murah dan segi teknis yang sederhana. Pembuatan system ini

dikarenakan satelit Cakrawarta-2 yang digunakan tidak mempunyai sinyal

penjejak, sehingga dilakukan percobaan menggunakan sinyal siaran satelit

tersebut sebagai sinyal penjejak.

Komponen-komponen yang akan digunakan adalah GPS untuk

menentukan posisi antenna penerima, motor penggerak yaitu digunakan motor

DC, digital compass untuk mengetahui arah azimuth antena penerima, satfinder

sebagai pengukur kuat signal yang ditangkap dan mikrokontroler untuk

mengendalikan pergerakan antena tersebut.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

��

Universitas Indonesia

1.2. Permasalahan

Masalah yang akan dibahas disini adalah ketika antena ODU (Out Door

Unit) memiliki posisi yang terus berubah. Sehingga permasalahan yang ada adalah

bagaimana membuat perancangan sistem pengendalian antena bekerja secara

optimal yaitu dengan cara membuat antena tersebut dapat selalu pointing ke satelit

ketika posisinya berubah.

1.3. Tujuan

Tujuan skripsi ini adalah merancang suatu system auto tracking antena

broadcasting yang murah dan sederhana untuk diaplikasikan di kapal laut supaya

dapat selalu pointing ke arah satelit yang dituju.

1.4. Batasan Masalah

Untuk menyederhanakan dan mempermudah analisa, tanpa

mengesampingkan prinsip-prinsip dasar dari sistem pengendalian tersebut,

diberikan beberapa batasan, yaitu:

1. Antena yang digunakan adalah antena ODU jenis offset dengan diameter

80 cm.

2. Satelit yang digunakan adalah satelit Cakrawarta-2 (INDOVISION).

Berada di lokasi 107.35 BT. Signal yang diambil adalah S-Band dengan

frekuensi kerja 2520 MHz - 2670 Mhz.

3. Menggunakan mikrokontroler ATmega16 produksi ATMEL.

4. Motor penggerak yang digunakan adalah motor DC.

5. Hanya gerakan azimuth yang dibahas. Gerakan elevasi dan polarisasi tidak

dibahas karena :

• Perubahan elevasi akibat perubahan posisi dudukan antena dapat diatasi

dengan menggunakan giroskop pada antena ODU.

• Kapal dibatasi hanya bergerak sejauh 1875.5 km sehingga kuat sinyal

akibat perubahan sudut elevasi tidak ada. Sudut elevasi yang

menghasilkan kuat sinyal maksimum mempunyai toleransi 3° sehingga

jarak terjauh yang dapat ditempuh supaya kuat sinyal masih maksimum

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

��

Universitas Indonesia

adalah jarak satelit ke bumi × tan (� sudut elevasi) = 35.786 km × tan

3° = 1875.5 km

6. Digital Compass berfungsi sebagai penunjuk arah antena terhadap arah

mata angin.

7. Satellite Finder diperlukan untuk mengetahui besar kuat signal yang

ditangkap.

8. GPS hanya untuk mengetahui posisi lintang dan bujur antena.

9. Tidak dilakukan pengukuran mendetail pada antena seperti pola radiasi,

power antena, penguatan (gain), dan sebagainya. Skripsi ini hanya

membatasi pada pergerakan antena agar selalu pointing ke satelit yang

dimaksud.

1.5. Sistematika Penulisan

Dalam suatu laporan perlu adanya sistematika penulisan demi terwujudnya

penulisan yang baik dan gambaran masalah yang hendak dibicarakan.

Pembahasan mengenai tugas akhir ini akan diuraikan dalam lima bab yang garis-

garis besarnya adalah sebagai berikut :

BAB 1 Pendahuluan

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang masalah, permasalahan, tujuan,

batasan masalah, dan sistematika.

BAB 2 Sistem Komunikasi Satelit

Pada bab ini berisi tentang garis besar satelit dan antena yang meliputi

sudut azimuth, sudut elevasi, antena, system auto tracking secara umum, dan

disertai juga mengenai teori perangkat-perangkat yang akan digunakan seperti

kompas digital, GPS, mikrokontroler, dan satelit finder.

BAB 3 Rancang Bangun

Bab ini berisi penjelasan perangkat utama pengendali antena yang

digunakan. Mengenai fungsi dan cara kerja alat-alat tersebut dalam perancangan

berikut dengan diagram alir kerja alat.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

��

Universitas Indonesia

BAB 4 Pengujian dan Analisis Sistem

Pada bab ini berisikan hasil pengujian rancang bangun dan hasil analisa

antara hasil pengujian terhadap perhitungan teoritis.

BAB 5 Kesimpulan

Pada bab ini berisikan kesimpulan yang didapat selama dan setelah proses

pembentukan rancang bangun.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

5 Universitas Indonesia

BAB 2

SISTEM TELEKOMUNIKASI SATELIT

2.1. Teori Sistem Komunikasi Satelit

Segment angkasa merupakan komponen dari sebuah sistem komunikasi

satelit. Satelit merupakan sebuah benda angkasa yang bergerak mengelilingi

benda angkasa lainnya. Pada umumnya istilah satelit dalam bidang

telekomunikasi lebih mengacu pada satelit buatan yang merupakan benda angkasa

buatan manusia yang menunjang fungsi komunikasi di bumi dengan daerah

cakupan yang luas dan relatif mengitari bumi selama 24 jam.

Satelit memiliki dua bagian dasar, yaitu payload dan spacecraft bus[1].

Payload menjalankan fungsi utama dari satelit, misalnya fungsi komunikasi pada

satelit telekomunikasi, pencitraan bumi pada satelit meteorologi, dan fotografi

resolusi tinggi untuk keperluan eksplorasi sumber daya alam. Payload dari satelit

komunikasi terdiri dari antena untuk menerima dan mentrasmisikan sinyal, dan

transponder untuk menguatkan dan menggeser frekuensi sinyal. Spacecraft bus

mendukung fungsi payload dengan melakukan kontrol terhadap orbit dan tingkah

laku satelit yang diperlukan, daya listrik, suhu, mekanik, dan komunikasi data dua

arah ke stasiun bumi. Bentuk fisik satelit dapat dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Satelit Telkom.

������������� �� ��������� ��� �� ��

Sejak sekian lama pelayanan telekomunikasi memainkan peran yang

sangat penting dalam modernisasi kehidupan manusia. Secara tradisional,

pengembangan-pengembangan infrastruktur jaringan telekomunikasi selama ini

menggunakan teknologi terrestrial, tetapi disadari bahwa penyebaran teknologi

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

��

Universitas Indonesia

semacam itu memerlukan biaya investasi yang sangat tinggi dan waktu

pengembangan yang lama. Oleh karena itu, teknologi satelit dipandang sebagai

salah satu teknologi yang sesuai untuk menyediakan solusi yang memadai di

beberapa negara.

Satelit merupakan seperangkat peralatan yang diluncurkan ke orbit

Geostasioner yang merupakan orbit dari satelit komunikasi yang berjarak ±

36.000 km dari permukaan bumi, sehingga menjadi satelit buatan yang mengorbit

bumi secara relatif selama 24 jam. Selain itu satelit berfungsi sebagai stasiun relai

yang menerima, memproses, serta memancarkan kembali sinyal komunikasi.

Bentuk lintasan Geostasioner ini adalah bidang ellips atau lonjong, tujuannya

yaitu memperpanjang waktu satelit terlihat dari bumi. Untuk lebih jelasnya dapat

dilihat gambar 2.2 yang merupakan ilustrasi dari sistem komunikasi satelit.

Permukaan bumi dikelilingi oleh beberapa satelit yang bekerja pada orbit GEO

sehingga dapat menjangkau hampir seluruh permukaan bumi.

Gambar 2.2 Satelit pada orbit geostasioner.

������ �

������ �

������ �

��������� �

��� ��

����� ��

��������� ��� �

� �!��� � ��� ��� �

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

��

Universitas Indonesia

2.1.2. Satelit Cakrawarta-2

Satelit Cakrawarta (Indostar) merupakan satelit penyiaran yang

memberikan pelayanan jasa komunikasi (penyiaran) di daerah Asia, khusunya

Indonesia. Ada dua macam satelit bernama Indostar, yang pertama kali

diluncurkan bernama Indostar-1, yang kedua bernama Indostar II.

Indostar-1, yang juga dikenal sebagai Cakrawarta 1, merupakan satelit

komunikasi yang diluncurkan pada tanggal 12 November 1997 menggunakan

roket Ariane 44L-3 dari Kourou, French Guiana, sebagai satelit penyiaran

langsung pertama di Asia. Indostar-1 merintis jasa komunikasi bagi masyarakat

Indonesia dalam ranah televisi berlangganan di Indonesia. Sekitar 200 juta orang

di Indonesia dapat menerima sinyal televisi dari satelit ini menggunakan antena

mulai dari diameter 1 meter hingga 2 meter.

Pada bulan April 1998, PT Datakom Asia (yang memegang saham

terbesar untuk satelit ini) mengakui adanya masalah teknis pada satelit Indostar-1.

Masalah ini disebabkan oleh kesulitan pengadaan energi yang mendukung satelit

ini. Karena kegagalan regulator tenaga, dua dari lima transponder satelit ini tidak

bisa dipergunakan setiap kali berpapasan dengan bumi. Selama periode tersebut,

hanya tersedia 80 persen tenaga yang dibutuhkan. Usia satelit diperkirakan

berkurang 7 tahun dari yang direncanakan, yakni 14 tahun.

Pada tahun 2009, satelit Indostar-2 (Cakrawarta 2) diluncurkan, tepatnya

pada hari Sabtu, 16 Mei pukul 7.58 waktu Indonesia Bagian Barat. Satelit ini

diluncurkan dari Baikonur, Kazakhstan. Indostar II meluncur mengunakan Roket

Brezze M buatan Khrunichev State Research di Moskow. Satelit buatan Boeing

model BS 601 HP ini menyediakan layanan komunikasi dua arah dengan

kecepatan tinggi untuk jasa internet, data, suara, video, dan multimedia yang dapat

menjangkau Indonesia, India, Filipina, dan Taiwan. Indostar-2, yang

menggantikan Indostar-1 ini, terdiri dari 32 transponder, termasuk 10 transponder

aktif dan 3 transponder cadangan yang berfungsi sebagai penguat gelombang

frekuensi S-Band.

Dengan diluncurkannya satelit Indostar-2, saluran televisi yang dapat

diterima masyarakat Indonesia bertambah berkali lipat hingga 120-150 saluran.

Satelit Indostar-2 mulai beroperasi dan melayani pelanggan Indovision dan Top

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

��

Universitas Indonesia

TV (perusahaan yang bernaung di bawah MNC Sky Vision, sama dengan

Indovision) di Indonesia pada pertengahan Juli 2009 dengan waktu beroperasi

sekitar 15 tahun.

���������������� ���������������

• Nama satelit : Indostar-2 (Indostar 2, Galaxy 8iR, Cakrawarta 2, Protostar

II)

• Status: aktif

• Operator: Protostar/PT MNC Indovision (Indonesia)

• Tanggal Peluncuran: 16 Mei 2009

• Tempat mengorbit: 107.35° E

• Ketinggian mengorbit: 35.786 km

• Tempat peluncuran: Baikonur

• Kendaraan peluncur: Proton M

• Massa saat diluncurkan: 3905 kg

• Perusahaan manufaktur: Boeing (Hughes)

• Model (bus): HS-601HP

• Orbit: GEO

• Waktu hidup (estimasi) : 15 tahun

• Daya jangkau:

1. S-band Indonesia (aktif)

2. KU-band India (aktif)

3. Ku-band Indonesia (aktif)

4. Ku-Band Filipina/Taiwan (aktif)

Hingga saat ini satelit Indostar-2 merupakan satelit terbesar dengan

kualitas tinggi di Asia. Jangkauannya yang luas dan karakternya yang tahan

terhadap cuaca buruk menjadikannya salah satu satelit terunggul yang pernah

diluncurkan.

2.2. Azimuth dan Elevasi Dalam sistem VSAT instalasi antena harus diperhitungkan secara matang.

Antena tidak boleh obstacle terhadap apapun. Dalam setiap intalasi antena

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

"�

Universitas Indonesia

pointing ke satelit harus benar-benar tepat agar daya yang diterima maupun yang

dipancarkan maksimal. Untuk mendapatkan nilai Eb/No yang maksimal maka

pointing antena ini menjadi hal yang sangat vital.

Parameter yang penting adalah diameter antena, semakin besar diameter

antena maka akan diperoleh gain yang besar, disamping itu akan diperoleh juga

beamwidth yang sempit/runcing.

Untuk memaksimalkan pointing antena ada dua hal yang harus

diperhatikan yaitu menentukan sudut elevasi dan sudut azimuth. Sudut elevasi

adalah sudut yang dibentuk oleh bidang horizontal dengan arah vertikal antena.

Sedangkan sudut azimuth adalah sudut putar pada arah horizontal. Utara dipakai

sebagai referensi sudut nol, tanda (+) berarti arah putaran searah jarum jam, tanda

(-) untuk arah berlawanan jarum jam.

Gambar 2.3. Sudut azimuth dan elevasi (altitude) dalam pencitraan 3 dimensi

Untuk memudahkan pemahaman terhadap posisi benda-benda langit,

diperkenalkan beberapa sistem koordinat. Setiap sistem koordinat memiliki

koordinat masing-masing. Posisi benda langit seperti matahari dapat dinyatakan

dalam sistem koordinat tertentu [3]. Selanjutnya nilainya dapat diubah ke dalam

sistem koordinat yang lain melalui suatu transformasi koordinat.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

#$�

Universitas Indonesia

Gambar 2.4. Sudut azimuth dan elevasi (altitude) terhadap objek benda langit

Untuk menyatakan posisi sebuah benda di dalam ruang, dibutuhkan suatu

sistem koordinat yang memiliki pusat koordinat (origin) dan sumbu koordinat

(axis). Sistem koordinat yang paling dasar/sederhana adalah Kartesian

(Cartesian). Jika kita berbicara ruang 2 dimensi, maka koordinat Kartesian 2

dimensi memiliki pusat di O dan 2 sumbu koordinat yang saling tegaklurus, yaitu

x dan y. Dalam Gambar 2.5, titik P dinyatakan dalam koordinat x dan y.

Gambar 2.5. Koordinat Kartesian 2 Dimensi (x, y)

Selanjutnya koordinat Kartesian 2 dimensi dapat diperluas menjadi

Kartesian 3 dimensi yang berpusat di O dan memiliki sumbu x, y dan z. Pada

Gambar 2.6, titik P dapat dinyatakan dalam x, y dan z. OP adalah jarak titik P ke

pusat O.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

##�

Universitas Indonesia

Gambar 2.6. Koordinat Kartesian 3 Dimensi (x, y, z)

Koordinat Kartesian 3 dimensi (x, y, z) pada Gambar 2.6 dapat diubah

menjadi Koordinat Bola (Spherical Coordinate) 3 dimensi (r, Alpha, Beta) seperti

pada Gambar 2.7. Dalam koordinat Kartesian 3 dimensi, seluruh koordinat (x, y

dan z) berdimensi panjang. Sedangkan dalam koordinat bola, terdapat satu

koordinat yang berdimensi panjang (yaitu r) dan dua koordinat lainnya

berdimensi sudut (yaitu Alpha dan Beta). Titik P masih tetap menyatakan titik

yang sama dengan titik P pada Gambar 2.6. Jarak titik P ke pusat O sama dengan

r. Jika titik P diproyeksikan ke bidang datar xy, maka sudut antara garis OP

dengan bidang datar xy adalah Beta. Selanjutnya sudut antara proyeksi OP pada

bidang xy dengan sumbu x adalah Alpha.

Gambar 2.7. Koordinat Bola Tiga Dimensi (r, Alpha, Beta) [4]

Hubungan antara (x, y, z) dengan (r, Alpha, Beta) dinyatakan dalam transformasi

koordinat berikut.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

#��

Universitas Indonesia

t = r cos (�) cos (�) (2.1)

s = r cos (�) sin (�) (2.2)

z (zenith) = r sin (�) (2.3)

�������� (2.4)

������ (2.5) ���������� (2.6)

Dimana :

s = jarak observer ke satelit dari sumbu y (posisi lintang satelit – posisi

lintang observer)

t = jarak observer ke satelit dari sumbu x (posisi bujur satelit – posisi

bujur observer)

r = jarak observer ke satelit

� = sudut azimuth

� = sudut elevasi

2.3. Antena Parabola

Antena ini ditemukan oleh Heinrich Hertz pada tahun 1888. Antena

parabola adalah antena reflektor perkuatan tinggi yang digunakan untuk radio,

televisi dan komunikasi data, dan juga untuk radio-lokasi (RADAR), padabagian-

bagian UHF dan SHF spektrum magnetik. Panjang gelombang energy

elektromagnetik (radio) yang relatif pendek pada frekuensi-frekuensi ini

memungkinkan reflektor-reflektor berukuran memadai untuk menunjukkan respon

sangat terarah yang sangat diinginkan baik untuk menerima maupun meneruskan.

Sebuah antena parabola yang lazim terdiri atas sebuah reflektor parabola yang

disinari oleh sebuah antena pengisian kecil. Reflektor adalah sebuah permukaan

metalik yang berbentuk dalam sebuah paraboloid putaran dan (biasanya) dipotong

dalam sebuah pinggiran melingkar yang membentuk diameter antena. Paraboloid

ini memiliki sebuah titik inti berbeda yang memiliki sifat pemantul parabola yang

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

#��

Universitas Indonesia

mana sebuah sumber cahaya titik pada fokus ini menghasilkan sebuah sinar

cahaya paralel yang disejajarkan dengan poros putaran [5].

Antena pengisian ditempatkan pada fokus reflektor. Antena ini lazimnya

adalah sebuah tipe perkuatan rendah seperti dwi kutub setengah gelombang.

Antena pengisian disambungkan ke peralatan penerus atau penerima frekuensi

radio terkait (RF) menggunakan sebuah antaran gelombang cekung/berlubang

atau sambungan transmisi kabel coaxcial. Memandang antenna parabola sebagai

sebuah lubang melingkar memberikan perkiraan berikut untuk perkuatan

maksimal :

G � (�2D2)/�2 (2.7)

atau

G � (9.87D2)/�2 (2.8)

Dimana :

G adalah perkuatan tenaga atas isotropic

D adalah diameter reflektor dalam unit-unit yang sama dengan panjang

gelombang

� adalah panjang gelombang

Piring reflektor bisa berbentuk padat, bermata jala atau kawat dalam

konstruksinya dan ini dapat sepenuhnya melingkar atau ada empat persegi

panjang bergantung dari pola radiasi unsur pemakanan atau pengisian. Antena-

antena padat memiliki karakteristik-karakteristik lebih ideal tetapi menyulitkan

karena bobot dan beban angin yang tinggi. Tipe-tipe kawat dan mata jala berbobot

lebih ringan, lebih mudah untuk dibuat dan memiliki karakteristik-karakteristik

sangat ideal, jika lubang-lubang atau gelas-gelas dibuat di bawah 1/10 dari

panjang gelombang.

Antena yang digunakan pada pembuatan tugas akhir ini adalah jenis

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

#��

Universitas Indonesia

antenna parabola tipe offset. Dimana antenna jenis ini bekerja dengan cara

mengumpulkan sinyal dan memfokuskanya pada satu titik yang disebut titik fokus

[6]. Di titik ini ditaruh alat receiver (penerima/LNB) yang gunanya 'menangkap

dan memfilter' sinyal elektromagnet yang diinginkan yang dipantulkan oleh

parabola [7].

LNB merupakan jantung dari antena satelit. Pada dasarnya, merupakan

sebuah rongga resonator yang menerima sinyal satelit yang difokuskan dari

pantulan antena dan memproses sinyal tersebut. Serupa dengan pipa organ yang

mengubah energi transmisi menjadi sinyal elektrik. Sebuah switch elektonik

tambahan memperkuat sinyal ini sebelum dikirim ke kabel coax dan

mengubahnya menjadi frekuensi yang lebih rendah untuk mengurangi kehilangan

sinyal di kabel. Catu daya untuk switch elektronik juga menarik. Daya disediakan

oleh receiver dan disalurkan melalui kabel coax. Sehingga kabel coax tidak hanya

menyalurkan sinyal yang diterima dari antena ke receiver, tetapi juga memerlukan

daya operasi dari receiver ke LNB (beserta sinyal kendali tambahan). Jadi kinerja

suatu TV satelit dipengaruhi oleh sejumlah faktor-faktor fisik seperti [8] :

1. Temperatur derau low noise block (LNB).

2. Antenna pointing loss.

3. Usia transponder (satelit).

4. Penyerapan pada atmosfer oleh oksigen dan uap air.

5. Variasi suhu.

6. Rintangan, seperti pohon, gedung, burung, atau pesawat.

2.4. Dasar Teori Perangkat Pengendali Antena

Pada pembuatan tugas akhir ini digunakan beberapa perangkat keras

yang memiliki fungsi dan kerja masing-masing. Berikut adalah gambaran umum

tentang perangkat-perangkat keras yang digunakan.

2.4.1. Mikrokontroler ATmega16

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

#��

Universitas Indonesia

Terdapat banyak aplikasi yang tidak memerlukan prosesor performa

tinggi, biaya rendah dan keandalan tinggi adalah syarat utama, dimensi yang kecil

dan konsumsi daya rendah sering merupakan kunci utama. Semua ini dapat

dicapai dengan meletakkan sirkuit prosesor. Beberapa antar muka input/output,

sirkuit timer, dan fitur desain lain pada chip tunggal untuk mempermudah

implementasi sistem kontrol komputer lengkap menggunakan sangat sedikit chip.

Chip mikroprosesor yang menyertakan antar muka I/O dan beberapa memori

umumnya disebut sebagai mikrokontroler. Sistem fisik yang mempergunakan

kontrol komputer untuk tujuan tertentu, bukannya untuk komputasi general-

purpose, disebut sebagai system embedded. [9]

Mikrokontroler adalah suatu keping IC dimana terdapat mikroprosesor dan

memori program (ROM) serta memori serbaguna (RAM), bahkan ada beberapa

jenis mikrokontroler yang memiliki fasilitas ADC, PLL, EEPROM dalam satu

kemasan. Penggunaan mikrokontroler dalam bidang kontrol sangat luas dan

populer.

Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega16 produksi ATMEL dan

menggunakan modul DT-AVR Low Cost Micro System yaitu sebuah modul

single chip dengan basis mikrokontroler AVR® dan memiliki kemampuan untuk

melakukan komunikasi data serial secara UART RS-232 serta pemrograman

memori melalui ISP (In-System Programming). AT Mega 16 memiliki teknologi

RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat ATMega16 lebih cepat dan

memori flash sebesar 16 Kb, bila dibandingkan dengan varian MCS 51. Dengan

fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega16 sebagai mikrokontroler

yang powerfull.

2.4.2. GPS (Global Positioning System) [10]

GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan

penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat dan diatur

dengan format NMEA (National Marine Electronics Association). Sistem ini

didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi

mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung waktu dan

cuaca, bagi banyak orang secara simultan. Saat ini GPS sudah banyak digunakan

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

#��

Universitas Indonesia

orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi yang menuntut informasi

tentang posisi, kecepatan, percepatan ataupun waktu yang teliti. GPS dapat

memberikan informasi posisi dengan ketelitian bervariasi dari beberapa millimeter

(orde nol) sampai dengan puluhan meter. Sistem GPS dibagi tiga bagian yaitu

satelit, pengontrol, dan pemakai.

Gambar 2.8. Gambaran umum GPS

Kemampuan GPS

Beberapa kemampuan GPS antara lain dapat memberikan informasi

tentang posisi, kecepatan, dan waktu secara cepat, akurat, murah, dimana saja di

bumi ini tanpa tergantung cuaca. Hal yang perlu dicatat bahwa GPS adalah satu-

satunya sistem navigasi ataupun sistem penentuan posisi dalam beberapa abad ini

yang memiliki kemampuan handal seperti itu. Ketelitian dari GPS dapat mencapai

beberapa mm untuk ketelitian posisinya, beberapa cm/s untuk ketelitian

kecepatannya dan beberapa nanodetik untuk ketelitian waktunya. Ketelitian posisi

yang diperoleh akan tergantung pada beberapa faktor yaitu metode penentuan

posisi, geometri satelit, tingkat ketelitian data, dan metode pengolahan datanya.

Produk yang diberikan GPS

Secara umum produk dari GPS adalah posisi, kecepatan, dan waktu. Selain

itu ada beberapa produk lainnya seperti percepatan, azimuth, parameter attitude,

TEC (Total Electron Content), WVC (Water Vapour Content), Polar motion

parameters, serta beberapa produk yang perlu dikombinasikan dengan informasi

eksternal dari sistem lain, produknya antara lain tinggi ortometrik, undulasi geoid,

dan defleksi vertikal.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

#��

Universitas Indonesia

Prinsip penentuan posisi dengan GPS

Prinsip penentuan posisi dengan GPS yaitu menggunakan metode reseksi

jarak, dimana pengukuran jarak dilakukan secara simultan ke beberapa satelit

yang telah diketahui koordinatnya. Pada pengukuran GPS, memiliki empat

parameter yang harus ditentukan : yaitu 3 parameter koordinat X,Y,Z atau L,B,h

dan satu parameter kesalahan waktu akibat ketidaksinkronan jam osilator di satelit

dengan jam di receiver GPS. Oleh karena diperlukan minimal pengukuran jarak

ke empat satelit.

Tipe alat (Receiver ) GPS

Ada 3 macam tipe alat GPS, dengan masing-masing memberikan tingkat

ketelitian (posisi) yang berbeda-beda. Tipe alat GPS pertama adalah tipe Navigasi

(Handheld, Handy GPS) dengan ketelitian posisi yang diberikan saat ini baru

dapat mencapai 3 sampai 6 meter. Tipe alat yang kedua adalah tipe geodetik

single frekuensi (tipe pemetaan), yang biasa digunakan dalam survey dan

pemetaan yang membutuhkan ketelitian posisi sekitar sentimeter sampai dengan

beberapa desimeter. Tipe terakhir adalah tipe Geodetik dual frekuensi yang dapat

memberikan ketelitian posisi hingga mencapai milimeter. Tipe ini biasa

digunakan untuk aplikasi precise positioning seperti pembangunan jaring titik

kontrol, survey deformasi, dan geodinamika.

Sinyal dan Bias pada GPS

GPS memancarkan dua sinyal yaitu frekuensi L1 (1575.42 MHz) dan L2

(1227.60 MHz). Sinyal L1 dimodulasikan dengan dua sinyal pseudo-random yaitu

kode P (Protected) dan kode C/A (coarse/aquisition). Sinyal L2 hanya membawa

kode P. Setiap satelit mentransmisikan kode yang unik sehingga penerima

(receiver GPS) dapat mengidentifikasi sinyal dari setiap satelit. Pada saat fitur

”Anti-Spoofing” diaktifkan, maka kode P akan dienkripsi dan selanjutnya dikenal

sebagai kode P(Y) atau kode Y.

Ketika sinyal melalui lapisan atmosfer, maka sinyal tersebut akan

terganggu oleh konten dari atmosfer tersebut. Besarnya gangguan di sebut bias.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

#��

Universitas Indonesia

Bias sinyal yang ada utamanya terdiri dari 2 macam yaitu bias ionosfer dan bias

troposfer. Bias ini harus diperhitungkan (dimodelkan atau diestimasi atau

melakukan teknik differencing untuk metode diferensial dengan jarak baseline

yang tidak terlalu panjang) untuk mendapatkan solusi akhir koordinat dengan

ketelitian yang baik. Apabila bias diabaikan maka dapat memberikan kesalahan

posisi sampai dengan orde meter.

Error Source pada GPS

Pada sistem GPS terdapat beberapa kesalahan komponen sistem yang akan

mempengaruhi ketelitian hasil posisi yang diperoleh. Kesalahan-kesalahan

tersebut contohnya kesalahan orbit satelit, kesalahan jam satelit, kesalahan jam

receiver, kesalahan pusat fase antena, dan multipath. Hal-hal lainnya juga ada

yang mengiringi kesalahan sistem seperti efek imaging, dan noise. Kesalahan ini

dapat dieliminir salah satunya dengan menggunakan teknik differencing data.

Metoda penentuan posisi dengan GPS

Metoda penentuan posisi dengan GPS pertama-tama terbagi dua, yaitu

metoda absolut, dan metoda diferensial. Masing-masing metoda kemudian dapat

dilakukan dengan cara real time dan atau post-processing. Apabila obyek yang

ditentukan posisinya diam maka metodenya disebut Statik. Sebaliknya apabila

obyek yang ditentukan posisinya bergerak, maka metodenya disebut kinematik.

Selanjutnya lebih detail lagi kita akan menemukan metoda-metoda seperti SPP,

DGPS, RTK, Survei GPS, rapid statik, pseudo kinematik, dan stop and go, serta

masih ada beberapa metode lainnya.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

#"�

Universitas Indonesia

Ketelitian Posisi yang diperoleh dari Sistem GPS

Untuk aplikasi sipil, GPS memberikan nilai ketelitian posisi dalam

spektrum yang cukup luas, mulai dari meter sampai dengan milimeter. Sebelum

mei 2000 (SA on) ketelitian posisi GPS metode absolut dengan data psedorange

mencapai 30 - 100 meter. Kemudian setelah SA off ketelitian membaik menjadi 3

- 6 meter. Sementara itu Teknik DGPS memberikan ketelitian 1-2 meter, dan

teknik RTK memberikan ketelitian 1-5 sentimeter. Untuk posisi dengan ketelitian

milimeter diberikan oleh teknik survai GPS dengan peralatan GPS tipe geodetik

dual frekuensi dan strategi pengolahan data tertentu.

Hal-hal yang perlu dilakukan agar kesalahan posisi akibat salah setting receiver

dapat dikurangi :

• Perlu tahu DATUM yang dipakai pada peta kerja

• Setting parameter receiver sesuai dengan yang ada di peta

Hal-hal lain yang wajib dilaksanakan saat pengukuran dilapangan :

• Setup harus selalu dicek saat akan ke lapangan maupun setelah pergantian

baterai dilakukan.

• Hindari pengukuran dekat gedung transmisi tegangan tinggi, stasiun

pemancar besar ( TV, Radio)

• Pengoperasian alat tergantung Receiver nya + Metoda yang dipakai

Aplikasi GPS

GPS dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang seperti :

• Militer

GPS digunakan untuk keperluan perang, seperti menuntun arah bom, atau

mengetahui posisi pasukan berada.

• Navigasi

Jenis GPS banyak juga digunakan sebagai alat navigasi seperti kompas.

Beberapa jenis kendaraan telah dilengkapi dengan GPS untuk alat bantu

navigasi, dengan menambahkan peta, maka bisa digunakan untuk

memandu pengendara, sehingga pengendara bisa mengetahui jalur mana

yang sebaiknya dipilih untuk mencapai tujuan yang diinginkan.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�$�

Universitas Indonesia

• Sistem Informasi Geografis

Untuk keperluan sistem informasi geografis, GPS sering juga

diikutsertakan dalam pembuatan peta, seperti mengukur jarak perbatasan,

ataupun sebagai referensi pengukuran.

• Sistem pelacakan kendaraan

Kegunaan lain GPS adalah sebagai pelacak kendaraan, dengan bamtuan

GPS pemilik kendaraan/pengelola armada bisa mengetahui ada dimana

saja kendaraannya/aset bergeraknya berada saat ini.

• Pemantau gempa

Bahkan saat ini, GPS dengan ketelitian tinggi bisa digunakan untuk

memantau pergerakan tanah, yang ordenya hanya mm dalam setahun.

Pemantauan pergerakan tanah berguna untuk memperkirakan terjadinya

gempa, baik pergerakan vulkanik ataupun tektonik.

2.4.3. Digital Compass [11]

Prinsip kerja digital compass dipresentasikan sebagai bahan

ferromagnetic permaalloy (20% Fe dan 80% Ni), diasumsikan ketika tidak ada

pengaruh medan magnet dari luar (H) maka magnetisasi dari permaalloy akan

sejajar dengan arus sehingga resistansinya akan tergantung sepenuhnya dengan

besar arus, namun ketika ada pengaruh medan magnet dari luar maka permaalloy

akan membentuk sudut a. sehingga resistansinya berubah menjadi :

R = Ro + �Ro cos2a (2.9)

Dimana Ro dan �Ro adalah parameter permaalloy yang diatur saat

pembuatan bahan. Sistem navigasi yang cukup baik, efektif, mudah

digunakan dan murah meriah adalah dengan kompas digital. Banyak jenis

kompas digital yang diproduksi khusus untuk keperluan robotika, salah satu

yang sangat populer adalah CMPS03 Magnetic Compass buatan Devantech

Ltd. CMPS03 yang berukuran 4 x 4 cm ini menggunakan sensor medan

magnet Philips KMZ51 yang cukup sensitif untuk mendeteksi medan magnet

bumi dengan tingkat akurasi 3-4 derajat dan resolusi 1 derajat.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�#�

Universitas Indonesia

Gambar 2.9. Digital Compass CMPS03

2.4.4. Satelit Finder

Satfinder merupakan suatu transducer yang mengubah radio frequency

menjadi tegangan dc. Sinyal dari antena penerima diterima pada transistor

BFG65, lalu sinyal dikonversi menjadi energi listrik DC untuk dialirkan ke IC LM

358. Energi listrik DC yang diterima oleh IC LM 358 dibalik (inverting) untuk

kemudian dilanjutkan ke Level Meter.

2.4.5. Motor DC

Salah satu komponen yang diperlukan dalam system pengendali adalah

actuator. Actuator adalah komponen pertama untuk melakukan gerakan,

mengubah energi elektrik menjadi gerakan mekanik. Adapun jenis actuator salah

satunya adalah motor listrik. Motor listrik dikelompokkan menjadi motor DC dan

motor AC, perbedaannya terdapat pada tegangan yang menggerakkannya.

Gambar 2.10. Motor DC GearBox

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Motor dc terdiri dari bagian-bagian yang dapat menggerakkan motor

tersebut, yaitu:

1. Rotor, yaitu bagian yang berputar pada motor berupa kumparan

kawat.

2. Stator, yaitu bagian yang diam pada motor berupa magnet.

3. Komutator, yaitu cincin belah yang berfungsi sebagai penukar arus.

4. Sikat, yaitu sepasang batang grafit yang menempel pada komutator

tetapi tidak berputar.

Gambar 2.11. Posisi awal gerakan motor

Misalkan kedudukan mula-mula seperti pada gambar 2.13 arus listrik

mengalir dari kutub (+) baterai melalui sikat S1 – cincin C1- rotor ABCD – cincin

C2 – sikat S2 – kembali ke kutub (-) baaterai. Ketika rotor CD yang dekat dengan

kutub utara mengalami gaya ke atas dan sisi rotor AB yang dekat dengan kutub

selatan mengalami gaya ke bawah. Akibatnya rotor ABCD berputar searah jarum

jam.

Gambar 2.12. Posisi motor setelah 1800

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Setelah setengah putaran (1800), terjadi pertukaran posisi antara sikat dan

comutator. Sekarang, C2 menyentuh sikat S1 dan C1 menyentuh sikat S2.

Sehingga arus mengalir dari kutub (+) baterai menuju kutub (-) melalui sikat 1

(S1),Comutator 2 (C2), Rotor DCBA, Comutator 2 (C2), dan sikat 2 (S2).

Pertukaran posisi antara sikat dan comutator mengakibatkan motor terus berputar

Arah gerakan motor arus searah dapat diatur dengan dua cara yaitu

mengubah polarisasi arah arus searah pada belitan medan magnet (+) dan (-), atau

dengan mengubah arah arus dengan menukar (+) dan (-) pada sikat.

Pada prinsipnya membalik arah motor searah memang dengan dua cara

yang telah disebutkan di atas, namun dalam suatu rangkaian elektronika kita

memerlukan suatu rangkaian penggerak motor yang dapat membalik arah gerak

motor dengan mudah misalnya dengan menggunakan transistor. Transistor pada

rangkaian pembalik putaran motor berfungsi sebagai saklar (switching).

Gambar 2.13. Arah Putaran Motor

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

24 Universitas Indonesia

BAB 3 RANCANG BANGUN

3.1. Prinsip Kerja Rancang Bangun

Gambar 3.1. Rancang Bangun

Rancang bangun ini menggunakan 3 inputan yang akan diproses lebih

lanjut di dalam controller. Inputan tersebut adalah pulsa dari digital kompas

(metode I2C), data dari GPS, dan tegangan dari satellite finder. Dari peralatan

tersebut akan dibentuk suatu rancangan elektronik sehingga proses auto tracking

satellite ini dapat bekerja seperti yang diinginkan.

Kerja alat ini dimulai dengan pembacaan arah digital kompas yang dalam

proses mekaniknya searah dengan titik pusat piringan antena. Apabila nilai yang

dihasilkan adalah kurang dari 180° maka motor bergerak berlawanan arah jarum

jam dan apabila lebih dari 180° maka motor bergerak searah jarum jam. Proses

tersebut terus dilakukan hingga mencapai 0° dan motor pun berhenti, keadaan ini

adalah keadaan dimana motor menghadap ke arah utara. Lalu mikrokontroller

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

akan mengambil data dari GPS berupa nilai latitude dan longitude yang kemudian

akan dijadikan acuan untuk menentukan zona kerja alat. Untuk mengetahui lebih

jelasnya pembagian zona akan dibahas di sub bab cara kerja GPS di dalam Bab 3

ini.

Setelah mengetahui zona kerja dan menentukan arah proses pemutaran

motor dan berapa besar sudut putarnya, maka akan dilanjutkan dengan pembacaan

besar tegangan yang dihasilkan dari satelit find satellite finder. Tegangan dari

satelit finder dihasilkan sebagai indikator kuat sinyal yang diterima antena.

Apabila tegangan yang dihasilkan kurang dari yang diharapkan, maka

mikrokontroller akan mengulang kembali ke proses cek zona untuk mendapatkan

posisi terbaru dan menggerakan motor. Akan tetapi bila tegangan yang dibaca

cukup, maka antena tidak akan bergerak (diam).

3.2. Cara Kerja GPS Pada Rancang Bangun

GPS ini mengeluarkan output sesuai dengan NMEA-0183. NMEA-0183

adalah standar kalimat laporan yang dikeluarkan oleh GPS receiver. Standar

NMEA memiliki banyak jenis bentuk kalimat laporan, di antaranya yang paling

penting adalah koordinat lintang (latitude), bujur (longitude), ketinggian

(altitude), waktu sekarang standar UTC (UTC time), dan kecepatan (speed over

ground) [12]. Akan tetapi pada rancang bangun ini hanya digunakan $GPGGA

untuk mengambil data latitude dan longitude dikarenakan tipe $GPGGA

mengeluarkan data lebih cepat dibanding $GPGLL. Adapun banyaknya satelit

yang harus dipenuhi dalam pengambilan data pun memiliki jumlah minimum

sebanyak 3 buah. Apabila satelit yang ditangkap GPS kurang dari 3 maka GPS

tidak akan mengeluarkan data yang diinginkan.

GPS yang digunakan pada rancang bangun adalah GPS Starter Kit dengan

schematic sebagai berikut :

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Gambar 3.2. Schematic GPS Starter Kit

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Jenis kalimat NMEA-0183 adalah sebagai berikut.

Tabel 3.1 Kalimat NMEA-0183

Kalimat Deskripsi $GPGGA Global positioning system fixed data $GPGLL Geographic position - latitude / longitude $GPGSA GNSS DOP and active satellites $GPGSV GNSS satellites in view $GPRMC Recommended minimum specific GNSS data $GPVTG Course over ground and ground speed

��������

Contoh:

$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F

Tabel 3.2 Penggunaan kalimat $GPGGA

Field Contoh isi Deskripsi Sentence ID $GPGGA UTC Time 092204.999 hhmmss.sss Latitude 4250.5589 ddmm.mmmm N/S Indicator S N = North, S = South Longitude 14718.5084 dddmm.mmmm E/W Indicator E E = East, W = West Position Fix 1 0 = Invalid, 1 = Valid SPS, 2 = Valid DGPS, 3 = Valid

PPS Satellites Used 04 Satellites being used (0-12) HDOP 24.4 Horizontal dilution of precision Altitude 19.7 Altitude in meters according to WGS-84 ellipsoid Altitude Units M M = Meters Geoid Seperation

Geoid seperation in meters according to WGS-84 ellipsoid

Seperation Units M = Meters DGPS Age Age of DGPS data in seconds DGPS Station ID

0000

Checksum *1F Terminator CR/LF

Prinsip lintang dan bujur :

1° = 60 menit

1 menit = 60 detik = 1.885,37 meter

1 detik = 30,9227 meter

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Latitude 4250.5589 S dan longitude 14718.5084 E diubah terlebih dahulu

ke dalam bentuk derajat. Dimana pada latitude angka 42 adalah degree 50.5589

adalah minute sehingga bila dikonversikan ke dalam derajat maka menjadi 42 +

(50.5589/60) = 42,842° S. Dan untuk longitude 147 adalah degree dan 18.5084

adalah minute. Bila dikonversikan ke dalam degree maka menjadi 147 +

(18.5084/60) = 147,308° E.

Dikarenakan posisi lintang satelit dan bujur satelit Cakrawarta 2 adalah 0

dan 107.35 E maka pada wilayah kerja rancang bangun ini akan di bagi menjadi 8

zona. Dimana 4 zona akan ditunjukan pada gambar 3.3, sedangkan 4 zona lainnya

adalah garis yang diapit antara 2 zona, yaitu zona 5 adalah garis antara zona 1 dan

2, zona 6 adalah garis antara zona 2 dan 3, zona 7 adalah garis yang diapit antara

zona 3 dan 4, dan zona 8 adalah garis yang diapit antara zona 4 dan 1.

Gambar 3.3. Pembagian zona kerja GPS pada rancang bangun

X = Bujur (longitude)

Y = Lintang (latitude)

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�"�

Universitas Indonesia

Gambar 3.3. Perubahan sudut zona kerja pada rancang bangun

Dari gambar di atas dapat disumpulkan bahwa tiap zona memiliki arah

putar dan sudut putaran yang berbeda-beda. Sehingga menyebabkan perhitungan

sudut pun berbeda-beda caranya. Karakteristik tiap-tiap zona akan dijelaskan oleh

gambar-gambar dan keterangan dibawah ini :

Zona 1 (Lintang = U dan Bujur > 107.35)

Kondisi Awal Kondisi A1>A2 Kondisi A2>A1

Gambar 3.4. Perubahan sudut zona kerja 1

!�

%#°�

&�

'�

%�°�

(°�!�

%#°�

&�

'�

%�°�

(°�

%#°�

&�

!�

'�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�$�

Universitas Indonesia

• Kondisi Awal

o x = x – 107.35

o A1 = atan y/x

o Sudut awal = 90 + A1

o Motor berputar CCW, antena bergerak ke kiri sebesar 90 + A1

o Kompas = 270 – A1

• Kondisi Akhir

o x = x – 107.35

o A2 = atan y/x

o Sudut 2 = 90 + A2

o Jika A1>A2

¬ B = Sudut awal – sudut 2 = (90 + A1) – (90 + A2) = A1 –

A2

¬ Motor berputar CW, antena bergerak ke kanan sebesar B

¬ Kompas = 270 – A2

o Jika A1<A2

¬ B = Sudut 2 – sudut awal = (90 + A2) – (90 + A1) = A2 –

A1

¬ Motor berputar CCW, antena bergerak ke kiri sebesar B

¬ Kompas = 270 – A2

o Jika A1=A2

¬ Motor Stop

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�#�

Universitas Indonesia

Zona 2 (Lintang = S dan Bujur > 107.35)

Kondisi Awal Kondisi A1>A2 Kondisi A2>A1

Gambar 3.5. Perubahan sudut zona kerja 2

• Kondisi Awal

o x = x – 107.35

o A1 = atan x/y

o Sudut awal = A1

o Motor berputar CCW, antena bergerak ke kiri sebesar A1

o Kompas = 360 – A1

• Kondisi Akhir

o x = x – 107.35

o A2 = atan x/y

o Sudut 2 = A2

o Jika A1>A2

¬ B = Sudut awal – sudut 2 = A1 – A2

¬ Motor berputar CW, antena bergerak ke kanan sebesar B

¬ Kompas = 360 – A2

o Jika A1<A2

¬ B = Sudut 2 – sudut awal = A2 – A1

¬ Motor berputar CCW, antena bergerak ke kiri sebesar B

¬ Kompas = 360 – A2

o Jika A1=A2

¬ Motor Stop

%#°�

&�

!�

'�

%�°�(°�%#°�

&�'�

%�°�(°�

%#°�

&�

!�

'�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Zona 3 (Lintang = S dan Bujur < 107.35)

Kondisi Awal Kondisi A1>A2 Kondisi A2>A1

Gambar 3.6. Perubahan sudut zona kerja 3

• Kondisi Awal

o x = 107.35 - x

o A1 = atan x/y

o Sudut awal = A1

o Motor berputar CW, antena bergerak ke kanan sebesar A1

o Kompas = A1

• Kondisi Akhir

o x = 107.35 - x

o A2 = atan x/y

o Sudut 2 = A2

o Jika A2>A1

¬ B = Sudut 2 – sudut awal = A2 – A1

¬ Motor berputar CW, antena bergerak ke kanan sebesar B

¬ Kompas = A2

o Jika A2<A1

¬ B = Sudut awal – sudut 2 = A1 – A2

¬ Motor berputar CCW, antena bergerak ke kiri sebesar B

¬ Kompas = A2

o Jika A1=A2

¬ Motor Stop

%#°�

&�

!�

'�

%�°� (°�%#°�

&� '�

%�°� (°�

%#°�

&�

!�

'�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Zona 4 (Lintang = U dan Bujur < 107.35)

Kondisi Awal Kondisi A1>A2 Kondisi A2>A1

Gambar 3.7. Perubahan sudut zona kerja 4

• Kondisi Awal

o x = 107.35 - x

o A1 = atan y/x

o Sudut awal = 90 + A1

o Motor berputar CW, antena bergerak ke kanan sebesar 90 + A1

o Kompas = 90 + A1

• Kondisi Akhir

o x = 107.35 - x

o A2 = atan y/x

o Sudut 2 = 90 + A2

o Jika A2>A1

¬ B = Sudut 2 – sudut awal = A2 – A1

¬ Motor berputar CW, antena bergerak ke kanan sebesar B

¬ Kompas = 90 + A2

o Jika A2<A1

¬ B = Sudut awal – sudut 2 = A1 – A2

¬ Motor berputar CCW, antena bergerak ke kiri sebesar B

¬ Kompas = 90 + A2

!�

%#°�

&�

'�

%�°�

(°�!�

%#°�

&�

'�

%�°�

(°�

%#°�

&�

!�

'�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

o Jika A1=A2

¬ Motor Stop

Zona 5 (Lintang = 0 dan Bujur >107.35)

Gambar 3.8. Perubahan sudut zona kerja 5

• Motor berputar CW, antena bergerak ke kanan atau kiri kearah barat

(270°)

Zona 6 (Lintang = S dan Bujur =107.35)

Gambar 3.9. Perubahan sudut zona kerja 6

• Motor berputar CW, antena bergerak ke kanan atau kiri kearah utara (0°)

Zona 7 (Lintang = 0 dan Bujur <107.35)

Gambar 3.10. Perubahan sudut zona kerja 7

• Motor berputar CW, antena bergerak ke kanan atau kiri kearah timur (90°)

��� �"$°�

) � ��$°�

*� ���$°�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Zona 8 (Lintang = U dan Bujur =107.35)

Gambar 3.11. Perubahan sudut zona kerja 8

• Motor berputar CW, antena bergerak ke kanan atau kiri kearah selatan

(180°)

Dari pembagian zona maka disimpulkan :

• Kondisi Awal Tabel 3.3 Perhitungan pergerakan derajat motor untuk setiap zona

Indikator (y)

Daerah (x) Zona Lintang Kondisi Motor Derajat Kompas

Keterangan (y = lintang dan

x = bujur)

N x > 107.35 1 x = x –

107.35 Awal CCW 90+A1 270-A1 A1 = y/x = lintang/bujur

S x > 107.35 2 x = x –

107.35 Awal CCW A1 360-A1 A1 = x/y = bujur/lintang

S x < 107.35 3

x = 107.35

– x Awal CW A1 A1 A1 = x/y =

bujur/lintang

N x < 107.35 4

x = 107.35

– x Awal CW 90+A1 90+A1 A1 = y/x =

lintang/bujur

• Kondisi Akhir

Tabel 3.4 Arah pergerakan derajat motor untuk setiap zona

Zona Lintang Kondisi Motor Derajat Kompas Keterangan (y = lintang dan x = bujur)

1 x = x – 107.35

A1>A2 CW A1 – A2 270-A2 A2 = y/x = lintang/bujur A2>A1 CCW A2 – A1 270-A2 A2 = y/x = lintang/bujur

2 x = x – 107.35

A1>A2 CW A1 – A2 360-A2 A2 = x/y = bujur/lintang A2>A1 CCW A2 – A1 360-A2 A2 = x/y = bujur/lintang

3 x = 107.35 – x

A2>A1 CW A2 – A1 A2 A2 = x/y = bujur/lintang A1>A2 CCW A1 – A2 A2 A2 = x/y = bujur/lintang

4 x = 107.35 – x

A2>A1 CW A2 – A1 90+A2 A2 = y/x = lintang/bujur A1>A2 CCW A1 – A2 90+A2 A2 = y/x = lintang/bujur

� � ��#�$°�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

• Kondisi Khusus (Zona 5 sampai zona 8)

Tabel 3.5 Arah pergerakan derajat motor di zona khusus

Indikator (y)

Daerah (x) Zona A1 Kompas > A1, motor

Kompas < A1, motor

Kompas

0 x > 107.35 5 90 CW CCW 270 S x = 107.35 6 180 CW CCW 0 0 x < 107.35 7 270 CW CCW 90 N x = 107.35 8 0 CW CCW 180

2.3. Cara Kerja Digital Kompas Pada Rancang Bangun

Dari bab sebelumnya dijelaskan bahwa rancang bangun ini menggunakan

modul digital kompas CMPS03 yang memiliki dua metode antarmuka yaitu I2C

dan PWM. Adapun spesifikasi untuk modul CMPS03-Devantech Magnetic

Compass, yaitu:

• Catu daya : +5 VDC,

• Konsumsi arus : 15 mA,

• Antarmuka : I2C atau PWM,

• Akurasi : 3-4 derajat,

• Resolusi : 0,1 derajat,

• Waktu konversi : 40ms atau 33,3ms dapat dipilih,

• Telah dikalibrasi pada daerah dengan sudut inklinasi 67 derajat.

Kompas digital ini hanya memerlukan supplai tegangan sebesar 5

Vdc dengan konsumsi arus 15mA. Pada CMPS03, arah mata angin dibagi

dalam bentuk derajat yaitu : Utara (00), Timur (900), Selatan (1800) dan Barat

(2700). Ada dua cara untuk mendapatkan informasi arah dari modul kompas

digital ini yaitu dengan membaca sinyal PWM (Pulse Width Modulation) pada

pin 4 atau dengan membaca data interface I2C pada pin 2 dan 3.

Dalam rancang bangun ini metode yang digunakan pada digital kompas

adalah I2C interface. Pin 2 dan 3 adalah jalur komunikasi I2C dan dapat

digunakan untuk membaca data arah (bearing). Jika jalur I2C tidak digunakan,

maka pin ini harus di pull up (ke +5V) melalui resistor yang nilainya sekitar 47K,

nilai resistor tidak kritikal. I2C communication protocol dimulai dengan

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

mengirimkan start bit, address modul digital compass dengan read/write low

(0xC0), kemudian nomor register yang akan dibaca. Selanjutnya diikuti dengan

start bit lagi, address modul digital compass dengan read/write high (0xC1). Lalu

membaca satu atau dua register (8 bit atau 16 bit).

Gambar 3.12. I2C communication protocol

Untuk register 16 bit, yang pertama kali dibaca adalah high byte. CMPS03

memiliki 16 register sesuai tabel berikut :

Tabel 3.6 Register CMPS03

Register Function 0 Software Revision Number 1 Compass Bearing as a byte, i.e. 0-255 for a full circle

2,3 Compass Bearing as a word, i.e. 0-3599 for a full circle, representing 0-359.9 degrees.

4,5 Internal Test - Sensor1 difference signal - 16 bit signed word 6,7 Internal Test - Sensor2 difference signal - 16 bit signed word 8,9 Internal Test - Calibration value 1 - 16 bit signed word

10,11 Internal Test - Calibration value 2 - 16 bit signed word 12 Unused - Read as Zero 13 Unused - Read as Zero 14 Unused - Read as Zero 15 Calibrate Command - Write 255 to perform calibration step. See text.

Register 0 adalah software revision number. Register 1 adalah data arah

yang diubah dalam nilai 0-255. Dalam aplikasinya ini lebih mudah dibandingkan

nilai 0-360 karena memerlukan dua byte. Untuk resolusi yang lebih tinggi pada

Register 2 dan 3 akan menyimpan data arah 16 bit dengan nilai 0-3599. Ini

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

menunjukkan arah 0-359.9°. Register 4 sampai 11 adalah internal test register.

Register 12, 13 dan 14 tidak digunakan. Register 15 digunakan untuk melakukan

kalibrasi kompas. Pin 7 adalah input untuk memilih mode operasi 50Hz (low) atau

60Hz (high). Pilihan ini diperlukan untuk melakuk an sinkronisasi dengan

frekuensi jala-jala PLN jika digital compass menggunakan power supply yang

terhubung ke jala-jala PLN. Hal ini dapat menurunkan deviasi pembacaan data

arah. Proses konversi didalam sensor, selesai dalam waktu 40mS (50Hz) atau

33.3mS (60Hz). Pin ini memiliki resistor pull up on board dan dapat dibiarkan

tidak terhubung (unconnected) untuk operasi 60Hz. Pin 6 digunakan untuk

kalibrasi digital compass. Pin ini memiliki resistor pull up on board dan dapat

dibiarkan tidak terhubung setelah proses kalibrasi.

Kalibrasi hanya perlu dilakukan sekali, data kalibrasi akan disimpan

didalam EEPROM pada chip PIC16F872. Anda tidak perlu melakukan kalibrasi

lagi setiap kali modul diaktifkan. Modul digital compass harus tetap dalam posisi

horizontal terhadap permukaan bumi dengan sisi komponen berada dibagian atas.

Jauhk an modul dari metal, terlebih lagi dari objek yang mengandung magnet.

Kalibrasi Dengan Metode Pin dilakukan dengan cara Pin 6 dapat

dihubungkan ke 0V (Ground) dengan sebuah push button switch. Dan lakukan

langkah-langkah berikut :

1. Pastikan kompas pada posisi rata, hadapkan kearah Utara, tekan switch

dan lepaskan.

2. Pastikan kompas pada posisi rata, hadapkan kearah Timur, tekan switch

dan lepaskan.

3. Pastikan kompas pada posisi rata, hadapkan kearah Selatan, tekan

switch dan lepaskan.

4. Pastikan kompas pada posisi rata, hadapkan kearah Barat, tekan switch

dan lepaskan.

Untuk menaikkan tegangan logika 1 yang dikeluarkan mikrokontroler dan

digital kompas maka dibuatlah rangkaian pull up lengkap dengan jumper untuk

memudahkan pergantian metode I2C dan PWM berikut dengan rangkaian

kalibrasi seperti pada Gambar 3.13. Lalu pada saat menggunakan komunikasi I2C,

hubungkan pin 2 & 4 serta pin 1 & 3 dari JP1 untuk memberi resistor pull up 1k

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�"�

Universitas Indonesia

ohm pada jalur SCL & SDA. Sedangkan pada saat menggunakan metode PWM,

hubungkan pin 3 & 5 serta 4 & 6 dari JP1 untuk memberi resistor pull up sebesar

47k ohm pada jalur SCL & SDA. Tambahan 2 LED pada rangkaian hanya untuk

menunjukan indikator kalibrasi dan power.

Gambar 3.13 Rangkaian resistor pull up, jumper dan tactile switch

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�$�

Universitas Indonesia

Gambar 3.14. Flowchart cara kerja CMPS03 dengan metode I2C

2.4. Cara Kerja Mikrokontroler Pada Rancang Bangun

ATMega16 mempunyai empat buah port yang bernama PortA, PortB,

PortC, dan PortD. Masing-masing pin dapat diberikan fungsi sesuai kinerja yang

dibutuhkan.

Gambar 3.15 Konfigurasi pin ATMEGA16

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�#�

Universitas Indonesia

Vcc : Tegangan suplai dijital sebesar 5 volt

GND : Ground

Port A : Melayani masukan sinyal analog ke ADC. Jika ADC tidak digunakan,

port A juga melayani port I/O 8 bit bi-directional. Port A juga dapat

menyediakan resistor pull-up internal (dipilih untuk setiap bit)

Port B : Adalah suatu port I/O (Input/Output) 8 bit bi-directional dengan resistor

pull-up internal (dipilih untuk setiap bit).

Port C : Adalah suatu port I/O (Input/Output) 8 bit bi-directional dengan resistor

pull-up internal (dipilih untuk setiap bit).

Port D : Adalah suatu port I/O (Input/Output) 8 bit bi-directional dengan resistor

pull-up internal (dipilih untuk setiap bit).

RESET : Adalah pin untuk menyetel ulang masukan.

XTAL1 : Adalah pin untuk masukan ke inverting oscillator amplifier dan

masukan ke internal clock operating circuit.

XTAL2 : Adalah pin untuk keluaran dari inverting oscillator amplifier.

AVCC : Aadalah pin untuk mensuplai tegangan untuk port A dan ADC.

Terhubung ke Vcc secara eksternal walaupun ADC tidak digunakan.

Jika ADC digunakan maka harus melalui low-pass filter sebelum

terhubung ke Vcc.

AREF : Adalah pin referensi analog untuk ADC.

Adapun port atau pin yang digunakan dalam pembuatan rancang bangun ini

adalah :

SAT FINDER :

PA.0 = ADC

LCD :

PB.0 = RS

PB.1 = E

PB.2 = Db4

PB.3 = Db5

PB.4 = Db6

PB.5 = Db7

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

DIGITAL KOMPAS :

PC.0 = SDL (Kompas I2C)

PC.1 = SDA (Kompas I2C)

DRIVER MOTOR :

PC.2 = Motor DC pin 1

PC.3 = Motor DC pin 2

GPS :

PD.0 = RX GPS

2.5. Cara Kerja Driver Motor DC Pada Rancang Bangun

Untuk mengaktifkan driver motor ini diperlukan input dari mikontroller

guna mengaktifkan IC 4N28. Dengan memberikan logika 0 dan 1 pada J3 Input

motor tidak boleh berkondisi sama, atau dapat dikatakan bahwa kondisi pin 1 dan

pin 3 harus berbeda. Sebagai contoh misalkan pin 1 berkondisi 1 sedangkan pin 3

berkondisi 0 maka akan mengaktifkan CIP 1 (4N28). Dengan mengalirnya

tegangan pada 4N28, maka tegangan PWR (24 volt) mengalir melalui pin C

menuju pin E (saturasi) pada 4N28. Dengan keadaan saturasi ini, maka

mengakibatkan kondisi pada basis Q2 akan low karena terhubung dengan pin C

pada 4N28. Dengan kondisi low pada basis Q2, maka transistor tersebut (Q2)

tidak aktif (cutoff) sehingga tegangan yang berasal dari PWR (12volt) akan

tertahan pada kaki colector Q2. Dengan kondisi ini tegangan yang berasal dari

PWR akan mengaktifkan basis pada Q1.

Aktifnya basis Q1 mengakibatkan transistor tersebut akan aktif (saturasi)

sehingga tegangan PWR mengalir menuju emitor pada Q1. Selanjutnya tegangan

dari Q1 mengalir menuju kaki basis pada Q5, sehingga transistor Q5 menjadi aktif

dan tegangan PWR langsung menuju emitor pada Q5 dengan melewatkan Q8

dikarenakan Q8 dalam keadaan off. Di lain pihak, tegangan PWR juga menuju Q7

dan mengaktifkan transistor tersebut sehingga tegangan yang melewati Q8

mengalir menuju 0 volt melalui motor DC. Keadaan ini mengakibatkan kutub

positif motor (+) menjadi lebih positif dibandingkan kutub negatifnya (-) sehingga

motor berputar searah jarum jam.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Begitu pula sebaliknya jika pin 3 berkondisi 1 dan pi1 berkondisi 0 maka

akan mengaktifkan CIP 2 (4N28). Dengan mengalirnya tegangan pada 4N28,

maka tegangan PWR (24 volt) mengalir melalui pin C menuju pin E (saturasi)

pada 4N28. Dengan keadaan saturasi ini, maka mengakibatkan kondisi pada basis

Q3 akan low karena terhubung dengan pin C pada 4N28. Dengan kondisi low

pada basis Q3, maka transistor tersebut (Q3) tidak aktif (cutoff) sehingga tegangan

yang berasal dari PWR (12 volt) akan tertahan pada kaki colector Q3. Dengan

kondisi ini tegangan yang berasal dari PWR akan mengaktifkan basis pada Q4.

Aktifnya basis Q4 mengakibatkan transistor tersebut akan aktif (saturasi)

sehingga tegangan PWR mengalir menuju emitor pada Q4. Selanjutnya tegangan

dari Q4 mengalir menuju kaki basis pada Q6, sehingga transistor Q6 menjadi

aktif. Di lain pihak, tegangan PWR juga menuju Q8 dan mengaktifkan transistor

tersebut sehingga tegangan yang melewati Q8 mengalir menuju 0 volt melalui

motor DC. Keadaan ini mengakibatkan kutub negatif motor (-) menjadi lebih

positif dibandingkan kutub positifnya (+) sehingga motor berputar berlawanan

arah jarum jam.

Gambar 3.16 Rangkaian Driver Motor DC

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

44 Universitas Indonesia

BAB 4

PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM

4.1. Data Percobaan

Setelah menyusun perancangan untuk mendapatkan kinerja dan kerja yang

diinginkan sesuai dengan teori maka dilakukanlah percobaan untuk mengetahui

seberapa besar hasil yang didapat. Banyaknya percobaan yang dilakukan adalah

lima kali percobaan, dikarenakan dengan melakukan lima kali percobaan dapat

mewakili isi keseluruhan percobaan. Tabel 4.1 adalah hasil pengukuran tegangan

dan arus pada setiap perangkat yang digunakan. Tegangan dan arus yang

diperlukan untuk menjalankan perangkat tersebut adalah hasil yang terbaik dari

lima kali percobaan tiap masing-masing variabel. Nilai-nilai yang didapat adalah

nilai-nilai yang paling banyak muncul di alat ukur (multimeter).

Tabel 4.1. Besar tegangan dan arus perangkat keras

Variabel Tegangan (Volt) Arus (Ampere)

Mikrokontroller 13,99 (Regulator) 0,25

GPS 5,76 0,15

Digital Kompas 5,77 0,12

Mikrokontroller + GPS + Kompas 13,99 (Regulator) 0,45

Driver Motor 5,76 dan 16,18 0,09 dan 1,32

Motor DC 11,44 1,01

Pada variabel tegangan driver motor dan motor DC dimasukkan nilai

tegangan dan arus yang dianggap paling baik dikarenakan apabila diperbesar lagi

nilai tegangannya maka motor akan bergerak terlampau cepat yang

mengakibatkan sulitnya digital kompas membaca pergerakan antena tiap

sudutnya. Batas maksimal tegangan untuk motor DC adalah 11,44 Volt sampai

11,52 Volt, tetapi bila diberi lebih dari 11,52 volt maka digital kompas tidak dapat

membaca pergerakan sudut antena. Nilai 15,52 volt didapatkan dari beberapa

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

percobaan, dan nilai 11,44 volt adalah nilai paling stabil (paling sering tampil)

dialat ukur. Sedangkan untuk pengujian keseluruhan sistem 5,46 volt bagi motor

DC adalah tegangan yang diperlukan untuk mendapatkan pergerakan motor yang

stabil, sehingga pergerakan antena bisa dibaca oleh digital kompas pada

mikrokontroler. Dari keseluruhan perangkat yang digunakan diperlukan besar

daya listrik sebesar 28,2 Watt Perhitungan daya dihitung dari penambahan daya

yang dibutuhkan mikrokontroler, GPS, digital kompas, dan driver motor.

Input tegangan untuk driver motor ada dua yaitu dari catu daya 0 s/d 17

volt dan 5,76 volt dari mikrokontroler. Saat diberikan perintah supaya motor

bekerja, driver motor mengeluarkan tegangan sebesar 0 s/d 11,44 Volt untuk

menggerakan motor DC baik CW (searah jarum jam) maupun CCW (berlawanan

arah jarum jam).

Karena komponen yang digunakan memiliki karakteristik dan sensitifitas

berbeda-beda dari produksinya apalagi dipengaruhi tegangan yang tidak stabil,

maka terjadi disipasi daya berupa panas yang menyebabkan hilangnya sebagian

daya dari catu daya menuju motor.

4.1.1. Pengujian Digital Kompas

Pada pengujian digital kompas ini masih digunakan catu daya sebesar 8 -

12 volt agar sudut akhir yang didapat mendekati sudut yang diinginkan, pada lima

kali percobaan ini sudut yang diinginkan adalah 0,5º atau 359,4º dimana digital

kompas sendiri memiliki range sudut dari 0º sampai dengan 359,9º. Percobaan

dilakukan sebanyak lima kali percobaan dengan sudut awal dan arah putar yang

berbeda-beda. Besarnya tingkat akurasi dari digital kompas dapat diukur dengan

rumus :

(4.1)

���������������� (4.2)

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Tabel 4.2. Hasil pengukuran digital kompas

Arah Motor Sudut Awal Sudut Akhir Error Akurasi CW 180º 359,5º 0,1 99,97% CW 270º 359,7º 0,3 99,92% CW 315º 359,5º 0,1 99,97%

CCW 45º 0,3º 0,2 99,94% CCW 90º 0,4º 0,1 99,97%

Dari hasil yang didapat dari lima kali percobaan dapat diketahui bahwa

tingkat akurasi terbesar adalah 99,97 % dan terkecil adalah 99,92%. Kesalahan

(error) bisa diakibatkan dari faktor putaran motor DC yang tidak memiliki tingkat

akurasi putar yang tinggi (tidak ada sistem pengereman otomatis pada saat tidak

diberi catu) dan bisa diakibatkan dari faktor angin yang membuat antena dapat

bergoyang sedikit ke arah yang berbeda.

4.1.2. Pengujian GPS

Pengambilan data GPS dilakukan dengan cuaca, temperature, dan waktu

yang berbeda-beda ditempat yang sama. Data dari satelit baru dapat diterima GPS

receiver dengan jeda waktu 48 detik dari waktu GPS diberikan catu daya. Antena

GPS diberikan tegangan sebesar 3,3 volt.

Pada hari yang sama pengukuran dilakukan pada saat siang hari sampai

sore hari dengan cuaca yang berubah-ubah (cerah,cerah berawan, dan berawan).

Ternyata hasil yang didapat dari GPS adalah sama yaitu 6,36º LU dan 106,38º BT.

Yang berarti jarak dari posisi antena ke lokasi jatuhnya satelit secara tegak lurus

adalah sebesar 6,49º atau sebesar 734,79 km.

Tabel 4.3. Hasil pengukuran GPS

Waktu Cuaca Lokasi Posisi Zona Lintang Bujur 11.30 Cerah EC FT UI 6,36 S 106,38 E 3 13.00 Cerah Berawan EC FT UI 6,36 S 106,38 E 3 14.00 Berawan EC FT UI 6,36 S 106,38 E 3 14.30 Berawan EC FT UI 6,36 S 106,38 E 3 15.00 Cerah EC FT UI 6,36 S 106,38 E 3

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

4.1.3. Pengujian Sinyal dan Satelit Finder

Pada pengujian sinyal dan satelit finder diperlukan perangkat bantuan

seperti alat ukur tegangan, decoder, dan monitor untuk mengetahui baik atau

buruknya dan dapat atau tidaknya sinyal yang diterima antena. Sat finder pada

antena diberi tegangan sebesar 18,5 volt dari decoder. Lalu satfinder meneruskan

tegangan tersebut menuju LNB sebesar 18,35 volt. Pada saat antena tidak

menghadap satelit indikator tegangan pada sat finder menunjukan 0 volt,

sedangkan bila antena diarahkan menuju satelit maka antena akan mendapatkan

signal yang baik dengan indikator tegangan pada sat finder menunjukan 1 – 1,5

volt.

Kekuatan signal dapat diketahui di dalam menu software decoder itu

sendiri berikut dengan nilai BER dan siaran TV digital itu sendiri. Nilai BER yang

dibatasi oleh pihak Indovision tidak boleh lebih dari 2,2 E-2. Sedangkan dari lima

kali percobaan yang dilakukan maka didapat nilai maksimal BER yang didapat

pada saat menerima siaran TV adalah 1,9 E-3 dengan nilai minimum BER sebesar

1,5 E-3. Kualitas signal yang ditunjukan oleh decoder sebesar 2 sampai dengan 4

bar. Dari kelima percobaan maka besarnya presentase penerimaan sinyal sebesar

100 %.

Tabel 4.4. Hasil pengujian signal dan satelit finder

Sudut Kekuatan Sinyal BER Tegangan

Satelit Finder (Volt)

Siaran

5,3º 164 1,7 E-3 1,0 Ada 5,3º 164 1,9 E-3 0,9 Ada 5,1º 164 1,9 E-3 1,3 Ada 5,2º 164 1,7 E-3 1,1 Ada 4,9º 164 1,5 E-3 1,0 Ada

Dari tabel 4.4. nilai BER yang didapat dengan tegangan satelit finder tidak

berbanding lurus dengan sudut antena. Baik buruknya signal akan bisa didapat

tidak hanya dari posisi azimuth antena, akan tetapi elevasi dan polarisasi antena

pun sangat berpengaruh pada kualitas dan banyaknya signal yang masuk dengan

baik menuju LNB.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

4.1.4. Pengujian Motor DC dan Digital Kompas

Percobaan motor DC dilakukan untuk mendapatkan sinkronisasi antara

pergerakan motor dc yang berpengaruh terhadap sudut antena dengan digital

kompas. Dari lima percobaan yang dilakukan menunjukan bahwa lama putaran

tidak memiliki nilai kelipatan yang sama dengan sudut sebelumnya. Pada

percobaan 3 dengan tegangan 10,97 volt dengan motor ke arah CW sudut 45

memiliki lama putaran sebesar 7,5 detik dan bila dibuat nilai kelipatan dua maka

seharusnya lama putaran sudut 90 menjadi 15 detik, sedangkan hasil percobaan

menunjukan nilai 14,61 detik. Hal ini dapat disebabkan oleh tegangan dari catu

daya yang kurang stabil.

Tabel 4.5. Data pengujian motor DC dan digital kompas

Tegangan (V) Arus (A) Arah Motor Lama Putaran Per Derajat (s) 45 90 180 270 360

8,22 0,74 CW 9,96 21,28 44,51 60,80 85,48 9,23 0,95 CW 8,70 17,98 35,96 55,94 72,07 10,97 1,02 CW 7,50 14,61 29,89 42,44 59,34 11,52 0,93 CCW 6,42 12,81 26,01 37,95 52,38 11,44 1,01 CCW 6,59 13,95 27,45 40,43 55,92

4.2. Data Keseluruhan Sistem

Setelah melakukan pengujian perangkat-perangkat yang digunakan dalam

sistem auto tracking ini, maka dilakukan lima kali percobaan untuk mengetahui

seberapa jauh kesalahan system yang terjadi bila dibandingkan dengan

perhitungan teoritis. Pada proses pengambilan data dilakukan dengan tegangan

untuk motor DC sebesar 5,46 volt dan arus sebesar 0,55 A jadi diperlukan daya

untuk menggerakan motor DC sebesar 3 watt. Diperlukan ketelitian yang besar

untuk mendapatkan sudut yang diinginkan, saat antena mengarah kearah utara

maka mikrokontroler akan mengukur semua sensor yang dipakai (GPS, digital

kompas dan satelit finder) sehingga mikrokontroler memerlukan pergerakan

antena yang perlahan dikarenakan response mikrokontroler menjadi tidak lebih

responsif dibanding saat pengujian satu sensor.

Pada saat pergerakan antena kerap kali terjadi losses/error yang

disebabkan oleh motor DC. Kerap kali motor DC tidak dapat langsung berhenti

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�"�

Universitas Indonesia

disaat motor tidak diberikan tegangan. Oleh karena itu untuk meminimalisir

kesalahan sudut antena maka tegangan motor DC disesuaikan dengan kemampuan

responsif dari motor DC dan mikrokontroler.

Tabel 4.6. Hasil percobaan pengukuran sistem keseluruhan

No Zona Posisi Sudut

Awal Sudut Akhir

Arah dari Utara & Lama

Pergerakan Antena (s)

Tegangan Satelit Finder (Volt)

Siaran Lintang Bujur

1 3 6,39 S 106,85 E 270 4,6 CW – 31,95 1,0 Ada 2 3 6,39 S 106,85 E 270 5,3 CW – 29,16 0,9 Ada 3 3 6,39 S 106,85 E 270 4,8 CW – 30,35 1,2 Ada 4 3 6,39 S 106,85 E 45 4,2 CW – 15,62 1,1 Ada 5 3 6,39 S 106,85 E 45 4,6 CW – 15,86 1,0 Ada

Arah antena adalah arah pergerakan setelah antena melakukan kalibrasi

dengan cara mengarahkan antena ke utara, lalu antena akan bergerak sekitar 2

detik untuk mengarahkan kesudut yang tepat. Lama pergerakan antena adalah

lama pergerakan dari sudut awal hingga akhir antena.

Tabel 4.7. Hasil perhitungan pengukuran sistem keseluruhan

No Zona Posisi Sudut Awal

Sudut Akhir

Arah Pergerakan Motor Lintang Bujur

1 3 6,39 S 106,85 E 0 4,47 CW 2 3 6,39 S 106,85 E 0 4,47 CW 3 3 6,39 S 106,85 E 0 4,47 CW 4 3 6,39 S 106,85 E 0 4,47 CW 5 3 6,39 S 106,85 E 0 4,47 CW

Tabel 4.6. adalah hasil pengukuran sudut akhir secara teoritis.

Dikarenakan posisi lintang menunjukan 6,39 S dan bujur 106,38 E maka posisi

antena berada di zona 3 (lintang = s dan bujur <107,35). Untuk lebih jelasnya

sudut akhir dapat digambarkan seperti gambar dibawah ini.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�$�

Universitas Indonesia

Gambar 4.1. Pergerakan antena agar dapat menuju sudut yang diinginkan

Jarak bujur dengan satelit dengan bujur antena adalah 0,5º dan jarak

lintang satelit dengan antena adalah 6,39º maka untuk menentukan disudut

manakah digital kompas pada antena akan menghadap kesatelit ditentukan oleh

rumusan arc tan = jarak bujur/ jarak lintang. Sehingga didapatkan nilai sudut

sebesar 4,47º. Lalu motor akan bergerak kearah kanan dari arah utara hingga

digital kompas membacakan arah sudut sebesar 4,47º.

Tabel 4.8. Perbandingan teoritis dan uji coba percobaan 1

Variabel Praktek Teori Presentase Keberhasilan

Zona 3 3 100%

Posisi 6,39 S dan 106,85 E

Lintang = S dan Bujur <107,35 E 100%

Sudut Akhir 4,6 4,47 97,1% Arah Motor CW CW 100%

����°�

#$����º���+���

$º���,%����& ���-�

���"º�

$��º�#$����º��

+���

$º���,� ������� �� -�

#$����º��+����

���"º���,� ������ ���.�-�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

�#�

Universitas Indonesia

Tabel 4.9. Perbandingan teoritis dan uji coba percobaan 2

Variabel Praktek Teori Presentase Keberhasilan

Zona 3 3 100%

Posisi 6,39 S dan 106,85 E

Lintang = S dan Bujur <107,35 E 100%

Sudut Akhir 5,3 4,47 81,43% Arah Motor CW CW 100%

Tabel 4.10. Perbandingan teoritis dan uji coba percobaan 3

Variabel Praktek Teori Presentase Keberhasilan

Zona 3 3 100%

Posisi 6,39 S dan 106,85 E

Lintang = S dan Bujur <107,35 E 100%

Sudut Akhir 4,8 4,47 92,62% Arah Motor CW CW 100%

Tabel 4.11. Perbandingan teoritis dan uji coba percobaan 4

Variabel Praktek Teori Presentase Keberhasilan

Zona 3 3 100%

Posisi 6,39 S dan 106,85 E

Lintang = S dan Bujur <107,35 E 100%

Sudut Akhir 4,2 4,47 93,95% Arah Motor CW CW 100%

Tabel 4.12. Perbandingan teoritis dan uji coba percobaan 5

Variabel Praktek Teori Presentase Keberhasilan

Zona 3 3 100%

Posisi 6,39 S dan 106,85 E

Lintang = S dan Bujur <107,35 E 100%

Sudut Akhir 4,6 4,47 97,1% Arah Motor CW CW 100%

Tabel 4.7 sampai dengan tabel 4.11 adalah tabel perbandingan antara

perhitungan sudut azimuth antena secara teori dengan sudut azimuth rancang

bangun. Dari perhitungan tersebut didapatkan terjadinya presentase keberhasilan

sudut azimuth berkisar dari 81,43 % sampai dengan 97,1 %. Lima hasil percobaan

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

ini dapat mewakilkan banyaknya hasil yang didapat pada saat melakukan

beberapa kali pengujian alat secara keseluruhan.

Percobaan satu, tiga, empat dan lima adalah kondisi pengujian pada cuaca

cerah sedangkan percobaan kedua kondisi pengujian adalah pada saat cuaca

berangin dan di penuhi awan hitam. Besar kecepatan angin yang mempengaruhi

rancang bangun ini tidak dilakukan pengukuran.

Adapun untuk mengetahui besar kuat signal, kualitas signal selama proses

auto tracking antena untuk pengambilan sinyal S-Band oleh LNB ditunjukan oleh

gambar 4.2 sampai dengan gambar 4.6.

Gambar 4.2. Tampilan siaran di televisi sebelum mencapai sudut azimuth yang

diinginkan

Gambar 4.3. Tampilan siaran di televisi setelah mencapai sudut azimuth yang

diinginkan tanpa dipengaruhi angin

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Gambar 4.4. Tampilan siaran di televisi saat mencapai sudut azimuth yang

diinginkan yang dipengaruhi angin

Gambar 4.5. Kuat dan kualitas signal sebelum mencapai sudut azimuth yang

diinginkan

Gambar 4.6. Kuat dan kualitas signal sesudah mencapai sudut azimuth yang

diinginkan tanpa dipengaruhi angin

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

���

Universitas Indonesia

Gambar 4.7. Kuat dan kualitas signal sesudah mencapai sudut azimuth yang

diinginkan yang dipengaruhi angin

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

55 Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat ditarik dari skripsi ini:

1. Percobaan penjejakan azimuth tersebut berhasil mendapatkan sinyal S-

Band dari satelit cakrawarta-2.

2. Perubahan signal dan kualitas signal diakibatkan dari pergerakan angin

yang terlampau besar membuat rancang bangun tidak mendapatkan posisi

tetap dikarenakan beban bandul yang kurang bisa mengatasi pengaruh

angin terhadap rancang bangun.

3. Error pada sudut azimuth diakibatkan dari pengaruh motor DC yang tidak

yang tidak responsif pada saat perhentian pemberian tegangan sehingga

sudut azimuth bergeser dari 0.2º hingga 0.8º.

4. Dari hasil pengujian keseluruhan sistem didapatkan terjadinya presentase

keberhasilan sudut azimuth berkisar dari 81.43 % sampai dengan 97.1 %.

5. Diperlukan penentuan elevasi antenna dan sudut polarisasi pada LNB

secara manual terlebih dahulu agar dapat menghasilkan kualitas signal

yang lebih baik.

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

56 Universitas Indonesia

DAFTAR ACUAN

#/ Roddy, Dennis, 2001, Satellite Communication 3rd, Mcgraw Hill, New

York. Hal 167.

�/ http://www.boeing.com/defensespace/space/bss/factsheets/601/indostar2/I

ndostarII_ProtoStarII_Factsheet.pdf diakses tanggal 30 April 2010

�/ Roddy, Dennis, 2001, Satellite Communication 3rd, Mcgraw Hill, New

York. Hal 123.

�/ Roddy, Dennis, 2001, Satellite Communication 3rd, Mcgraw Hill, New

York. Hal 144

�/ Roddy, Dennis, 2001, Satellite Communication 3rd, Mcgraw Hill, New

York. Hal 124.

�/ D. J. Stephenson, Newnes Guide to Satellite TV, 3rd

ed (Great Britain:

Newnes, 1994), hal 32 – 33

�/ www.TELE-satellite.com diakses tanggal 3 April 2010

�/ D. J. Stephenson, Newnes Guide to Satellite TV, 3rd

ed (Great Britain:

Newnes, 1994), hal 123

"/ Carl Hamacher, Zvonko Vranesic, dan Safwat Zaky, Organisasi

Komputer, edisi 5 (Yogyakarta: Penerbit ANDI Yogyakarta, 2002), hal

417

#$/ El-Rabbani, Ahmed, 2002, Introduction to GPS The Global Positioning

System, Artech House, London. Hal 1-25

##/ Tim Digiware, Hadid T.B.,Sihmanto, Idam F.R. Application note :

CMPS03-Devantech Magnetic Compass, Digiware.

#�/ El-Rabbani, Ahmed, 2002, Introduction to GPS The Global Positioning

System, Artech House, London. Hal 112

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

57 Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA Balanis, Constantine A, 2005, Antenna Theory and Design, John Wiley &

Sons, New York.

Clark, Martin P, 1995, Network and Telecommunications Design and

Operation, John Wiley & Sons, England.

Juwono, Filbert H. 2007, Skripsi : Perancangan sistem penjejakan azimuth

antena pada satelit Cakrawarta-1, Fakultas Teknik Elektro UI.

Tim Digiware, Hadid T.B.,Sihmanto, Idam F.R. Application note :

CMPS03-Devantech Magnetic Compass, Digiware.

Roddy, Dennis, 2001, Satellite Communication 3rd, Mcgraw Hill, New

York.

El-Rabbani, Ahmed, 2002, Introduction to GPS The Global Positioning

System, Artech House, London

ATMEL Atmega16 datasheet. www.atmel.com

Boylestad, Robert dan Louis Nashelsky. Electronic Devices And Circuit

Theory, 5th

ed. (Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall International, Inc.,

1992) hal 177

Ha, Tri T. Digital Satellite Communications, 2nd

ed. (Singapore: McGraw-

Hill International Editions, 1990), hal 41 – 43, 78 – 81

Saipul. Studi Implementasi Satfinder Untuk Pointing Antena Penerima

Satelit Cakrawarta-1. Skripsi, Universitas Muhammadiyah Prof. DR. Hamka.

Jakarta, 2006, hal 27 – 28

Zuhal. Dasar Teknik Tenaga Listrik Dan Elektronika Daya (Jakarta: PT

Gramedia, 1992), hal 185 – 189

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

LAMPIRAN Flow Chart Rancang Bangun : Flow Chart Pergerakan Ke Utara

0���

)� �

)� �

�1%21�

3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

Kompas >= 0 And Kompas <= 0.5 Or Kompas >= 359.4 And Kompas <=

359.9�

3 ��� ��

� �%64� %�

Kompas <= 359.9 And

Kompas >= 180�

3 ��44*�

0���

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Flow Chart Pembagian Zona

%�

2�+�%����

%����

7�#�$�3 ��

4*�

3 ��44*�%����

8�$�

2�+�����9�� ����:);�

+���

(�<��7#$�/

���

#�

9�� ����:�;�

+���

(�<��=#$�/

���

9�� ����:�;�

+���

(�<��=#$�/

���

9�� ����:);�

+���

(�<��=#$�/

���

9�� ����8�$�

+���

(�<��7#$�/

���

9�� ����:�;�

+���

(�<��8#$�/

���

��

9�� ���8$�

+���$7�

(�<���

7#$�/���

9�� ����:�;�

+���

(�<��7#$�/

���

��������

�� ��

0���)� �

)� �

)� �

)� �

)� �)� �)� �)� �

)� �

0���

0���

0���

0���0���0���0���

0���0���

)� �

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Flow Chart Zona 1

0���

0���0���

0���

0���

)� �

0���

)� �

)� �

)� �

)� �

)� �

#�

Bujurx_val = Bujurx_val - 107.35 R = Lintx_val / Bujurx_val A1 = Arc Tan (R) C = 270 - A1 D = 90 + A1 A1_max = A1 + 0.5 A1_min = A1 – 0.5

Z=1 �

3 ��44*�

2�+�5 � ����

� �%64�

>8$�

5 � ����78�

%#?� ���+���

5 � ����=8�

%#?� �'�

3 ��� ��

� �%64�

%�

Bujurx_val = Bujurx_val-107.35 R = Lintx_val / Bujurx_val A2 = Arc Tan (R) C = 270 – A2 A2_max = A2 + 0.5 A2_min = A2 – 0.5

%�7%#� D = A2 - A1 �

3 ��44*�

2�+�5 � ����

� �%64�

5 � ����78�

%�?� ���+���

5 � ����=8�

%�?� �'�

A1=A2 Z=1 �

3 ��� ��

� �%64�

3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

D = A2 - A1 �

5 � ����78�

%�?� ���+���

5 � ����=8�

%�?� �'�

%#8%��

%�

3 ��� ��

� �%64�3 ��� ��

� �%64�

A1=A2 Z=1 �

%�A1=A2

Z=1 �

%�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Flow Chart Zona 2

0���

0���0���

0���

0���

)� �

0���

)� �

)� �

)� �

)� �

)� �

��

Bujurx_val = Bujurx_val - 107.35 R = Bujurx_val / Lintx_val A1 = Arc Tan (R) C = 360 - A1 D = A1 A1_max = A1 + 0.5 A1_min = A1 – 0.5

Z=1 �

3 ��44*�

2�+�5 � ����

� �%64�

>8$�

5 � ����78�

%#?� ���+���

5 � ����=8�

%#?� �'�

3 ��� ��

� �%64�

%�

Bujurx_val = Bujurx_val-107.35 R = Bujurx_val / Lintx_val A2 = Arc Tan (R) C = 360 – A2 A2_max = A2 + 0.5 A2_min = A2 – 0.5

%�7%#� D = A2 - A1 �

3 ��44*�

2�+�5 � ����

� �%64�

5 � ����78�

%�?� ���+���

5 � ����=8�

%�?� �'�

A1=A2 Z=1 �

3 ��� ��

� �%64�

3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

D = A2 - A1 �

5 � ����78�

%�?� ���+���

5 � ����=8�

%�?� �'�

%#8%��

%�

3 ��� ��

� �%64�3 ��� ��

� �%64�

A1=A2 Z=1 �

%�A1=A2

Z=1 �

%�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Flow Chart Zona 3

0���

0���0���

0���

0���

)� �

0���

)� �

)� �

)� �

)� �

)� �

��

Bujurx_val = 107.35 - Bujurx_val R = Bujurx_val / Lintx_val A1 = Arc Tan (R) C = A1 D = A1 A1_max = A1 + 0.5 A1_min = A1 – 0.5

Z=1 �

3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

>8$�

5 � ����78�

%#?� ���+���

5 � ����=8�

%#?� �'�

3 ��� ��

� �%64�

%�

Bujurx_val = 107.35-Bujurx_val R = Bujurx_val / Lintx_val A2 = Arc Tan (R) C = 270 – A2 A2_max = A2 + 0.5 A2_min = A2 – 0.5

%�7%#� D = A2 - A1 �

3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

5 � ����78�

%�?� ���+���

5 � ����=8�

%�?� �'�

A1=A2 Z=1 �

3 ��� ��

� �%64�

3 ��44*�

2�+�5 � ����

� �%64�

D = A2 - A1 �

5 � ����78�

%�?� ���+���

5 � ����=8�

%�?� �'�

%#8%��

%�

3 ��� ��

� �%64�3 ��� ��

� �%64�

A1=A2 Z=1 �

%�A1=A2

Z=1 �

%�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Flow Chart Zona 4

0���

0���0���

0���

0���

)� �

0���

)� �

)� �

)� �

)� �

)� �

��

Bujurx_val = 107.35 - Bujurx_val R = Lintx_val / Bujurx_val A1 = Arc Tan (R) C = A1+ 90 D = A1+ 90 A1_max = A1 + 0.5 A1_min = A1 – 0.5

Z=1 �

3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

>8$�

5 � ����78�

%#?� ���+���

5 � ����=8�

%#?� �'�

3 ��� ��

� �%64�

%�

Bujurx_val = 107.35-Bujurx_val R = Lintx_val / Bujurx_val A2 = Arc Tan (R) C = A2 + 90 A2_max = A2 + 0.5 A2_min = A2 – 0.5

%�7%#� D = A2 - A1 �

3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

5 � ����78�

%�?� ���+���

5 � ����=8�

%�?� �'�

A1=A2 Z=1 �

3 ��� ��

� �%64�

3 ��44*�

2�+�5 � ����

� �%64�

D = A2 - A1 �

5 � ����78�

%�?� ���+���

5 � ����=8�

%�?� �'�

%#8%��

%�

3 ��� ��

� �%64�3 ��� ��

� �%64�

A1=A2 Z=1 �

%�A1=A2

Z=1 �

%�

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Flow Chart Zona 5

0���

)� �

)� �

�� 3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

Kompas >= 270 And Kompas <= 270.5 Or Kompas

>= 269.4 And Kompas <= 269.9�

3 ��� ��

� �%64� %�

A1=0 A2=0 Z=0

Kompas <= 269.9 And

Kompas >= 90�

3 ��44*�

0���

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Flow Chart Zona 6

0���

)� �

)� �

�� 3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

Kompas >= 0 And Kompas <= 0.5 Or Kompas >= 359.4 And Kompas <=

359.9�

3 ��� ��

� �%64� %�

A1=0 A2=0 Z=0

Kompas <= 359.9 And

Kompas >= 180�

3 ��44*�

0���

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Flow Chart Zona 7

0���

)� �

)� �

�� 3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

Kompas >= 90 And Kompas <= 90.5 Or Kompas

>= 89.4 And Kompas <= 89.9�

3 ��� ��

� �%64� %�

A1=0 A2=0 Z=0

Kompas <= 89.9 And

Kompas >= 270�

3 ��44*�

0���

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Flow Chart Zona 8

0���

)� �

)� �

�� 3 ��4*�

2�+�5 � ����

� �%64�

Kompas >= 180 And Kompas <= 180.5 Or Kompas

>= 179.4 And Kompas <= 179.9�

3 ��� ��

� �%64� %�

A1=0 A2=0 Z=0

Kompas <= 179.9 And

Kompas >= 0�

3 ��44*�

0���

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Listing Program : '============================================================================== 'GPS-4 '============================================================================== $regfile = "m16def.dat" $crystal = 8000000 $baud = 4800 Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.2 , Db5 = Portb.3 , Db6 = Portb.4 , Db7 = Portb.5 , E = Portb.1 , Rs = Portb.0 Config Lcd = 16 * 2 Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc Cursor Off Dim Fdata As String * 1 Dim Lint As String * 10 Dim Linus As String * 1 Dim Lintx As String * 7 Dim Bujur As String * 10 Dim Bujurbt As String * 1 Dim Bujurx As String * 7 Dim Lintx_val As Single Dim Lintx_str As String * 5 Dim Bujurx_val As Single Dim Bujurx_str As String * 5 Dim S1 As String * 6 Dim S2 As String * 5 Dim I As Byte Dim W1 As Word Dim W2 As Word Dim Adres As Byte Dim Value As Byte Dim L_value As Byte Dim A As Word Dim Y As String * 8 Dim R As Single Dim S As Single Dim A1 As Single Dim A1_max As Single Dim A1_min As Single Dim A2 As Single Dim A2_max As Single Dim A2_min As Single Dim C As Single Dim D As Single Dim Z As Bit

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Dim Adc_val As Word Dim Vin As Single Dim Vin_str As String * 3 Dim Zona As Byte Declare Sub Read_compass(byval Adres As Byte , Value As Byte) Config I2cdelay = 1 Config Sda = Portc.1 Config Scl = Portc.0 Const Addressw = 192 Const Addressr = 193 M1 Alias Portd.6 'NODE POSITIF M2 Alias Portd.7 'NODE NEGATIF Start Adc Cls Lcd " Auto Tracking" Lowerline Lcd " Satelit" Wait 1 Print "" Print "RESET" Cls Gosub Kompas If S <= 359.9 And S >= 180 Then Gosub Cw Else Gosub Ccw End If Z = 0 Do Gosub Kompas Locate 1 , 1 Lcd Y ; " " Loop Until S >= 0 And S <= 0.5 Or S >= 359.4 And S <= 359.9 Cls Gosub Motor_stop Print "UTARA" Gosub Get_adc Gosub Gps Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" Cek_zona: Gosub Gps Print Bujurx_val Print Lintx_val Print Linus If Linus = "N" And Lintx_val >= 6 Then Goto Cek_zona Elseif Linus = "S" And Lintx_val >= 11.13 Then Goto Cek_zona Elseif Bujurbt = "E" And Bujurx_val <= 95 Then Goto Cek_zona Elseif Bujurbt = "E" And Bujurx_val >= 141.75 Then Goto Cek_zona Else End If If Linus = "N" And Bujurx_val > 107.7 Then Print "ZONA 1" Goto Zona_1 Elseif Linus = "S" And Bujurx_val > 107.7 Then Print "ZONA 2" Goto Zona_2 Elseif Linus = "S" And Bujurx_val < 107.7 Then Print "ZONA 3" Goto Zona_3 Elseif Linus = "N" And Bujurx_val < 107.7 Then Print "ZONA 4" Goto Zona_4 Elseif Lintx_val = 0 And Bujurx_val > 107.7 Then Print "ZONA 5" Goto Zona_5 Elseif Linus = "S" And Bujurx_val = 107.7 Then Print "ZONA 6" Goto Zona_6 Elseif Lintx_val = 0 And Bujurx_val < 107.7 And Bujurx_val > 0 Then Print "ZONA 7" Goto Zona_7 Elseif Linus = "N" And Bujurx_val = 107.7 Then Print "ZONA 8" Goto Zona_8 Elseif Lintx_val = 0 And Bujurx_val = 0 Then Gosub Motor_stop Locate 1 , 1

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd "GPS Not Respond " Goto Cek_zona Else End If Zona_1: Zona = 1 If Z = 0 Then Bujurx_val = Bujurx_val - 107.7 R = Lintx_val / Bujurx_val A1 = Atn(r) A1 = Rad2deg(a1) A1_max = A1 + 0.5 A1_min = A1 - 0.5 Print "A1 : " ; A1 C = 270 - A1 D = 90 + A1 Gosub Ccw Gosub Kompas Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A1_min And S <= A1_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Else Goto Zona_1 End If Print "" Z = 1 Goto Cek_zona Else Bujurx_val = Bujurx_val - 107.7 R = Lintx_val / Bujurx_val A2 = Atn(r) A2 = Rad2deg(a2) A2_max = A2 + 0.5 A2_min = A2 - 0.5 Print "A1 : " ; A1

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Print "A2 : " ; A2 C = 270 - A2 If A2 > A1 Then D = A2 - A1 Gosub Ccw Gosub Kompas Print "A2>A1" Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A2_min And S <= A2_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc End If Print "" A1 = A2 Z = 1 Goto Cek_zona Elseif A1 > A2 Then D = A1 - A2 Gosub Cw Gosub Kompas Print "A1>A2" Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A2_min And S <= A2_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc End If Print "" A1 = A2 Z = 1 Goto Cek_zona Else D = 0 Gosub Kompas Print "A1=A2" Print "KOMPAS : " ; Y Z = 1

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" Print "" Goto Cek_zona End If End If Zona_2: Zona = 2 If Z = 0 Then Bujurx_val = Bujurx_val - 107.7 R = Bujurx_val / Lintx_val A1 = Atn(r) A1 = Rad2deg(a1) A1_max = A1 + 0.5 A1_min = A1 - 0.5 Print "A1 : " ; A1 C = 360 - A1 D = A1 Gosub Ccw Gosub Kompas Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A1_min And S <= A1_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Else Goto Zona_2 End If Print "" Z = 1 Goto Cek_zona Else Bujurx_val = Bujurx_val - 107.7 R = Bujurx_val / Lintx_val A2 = Atn(r)

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

A2 = Rad2deg(a2) A2_max = A2 + 0.5 A2_min = A2 - 0.5 Print "A1 : " ; A1 Print "A2 : " ; A2 C = 360 - A2 If A2 > A1 Then D = A2 - A1 Gosub Ccw Gosub Kompas Print "A2>A1" Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A2_min And S <= A2_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc End If Print "" A1 = A2 Z = 1 Goto Cek_zona Elseif A1 > A2 Then D = A1 - A2 Gosub Cw Gosub Kompas Print "A1>A2" Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A2_min And S <= A2_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc End If Print "" A1 = A2 Z = 1 Goto Cek_zona Else D = 0

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Gosub Kompas Print "A1=A2" Print "KOMPAS : " ; Y Z = 1 Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" Print "" Goto Cek_zona End If End If Zona_3: Zona = 3 If Z = 0 Then Bujurx_val = 107.7 - Bujurx_val R = Bujurx_val / Lintx_val A1 = Atn(r) A1 = Rad2deg(a1) A1_max = A1 + 0.5 A1_min = A1 - 0.5 Print "A1 : " ; A1 C = A1 - 0 D = A1 - 0 Gosub Cw Gosub Kompas Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A1_min And S <= A1_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Else Goto Zona_3 End If Print "" Z = 1 Goto Cek_zona

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Else Bujurx_val = 107.7 - Bujurx_val R = Bujurx_val / Lintx_val A2 = Atn(r) A2 = Rad2deg(a2) A2_max = A2 + 0.5 A2_min = A2 - 0.5 Print "A1 : " ; A1 Print "A2 : " ; A2 C = A2 - 0 If A2 > A1 Then D = A2 - A1 Gosub Cw Gosub Kompas Print "A2>A1" Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A2_min And S <= A2_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc End If Print "" A1 = A2 Z = 1 Goto Cek_zona Elseif A1 > A2 Then D = A1 - A2 Gosub Ccw Gosub Kompas Print "A1>A2" Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A2_min And S <= A2_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc End If Print "" A1 = A2

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Z = 1 Goto Cek_zona Else D = 0 Gosub Kompas Print "A1=A2" Print "KOMPAS : " ; Y Z = 1 Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" Print "" Goto Cek_zona End If End If Zona_4: Zona = 4 If Z = 0 Then Bujurx_val = 107.7 - Bujurx_val R = Lintx_val / Bujurx_val A1 = Atn(r) A1 = Rad2deg(a1) A1_max = A1 + 0.5 A1_min = A1 - 0.5 Print "A1 : " ; A1 C = A1 + 90 D = A1 + 90 Gosub Cw Gosub Kompas Print "KOMPAS : " ; Y Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A1_min And S <= A1_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Else Goto Zona_4 End If Print ""

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Z = 1 Goto Cek_zona Else Bujurx_val = 107.7 - Bujurx_val R = Lintx_val / Bujurx_val A2 = Atn(r) A2 = Rad2deg(a2) A2_max = A2 + 0.5 A2_min = A2 - 0.5 Print "A1 : " ; A1 Print "A2 : " ; A2 C = A2 + 90 If A2 > A1 Then D = A2 - A1 Gosub Cw Gosub Kompas Print "A2>A1" Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A2_min And S <= A2_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc End If Print "" A1 = A2 Z = 1 Goto Cek_zona Elseif A1 > A2 Then D = A1 - A2 Gosub Ccw Gosub Kompas Print "A1>A2" Print "KOMPAS : " ; Y Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" If S >= A2_min And S <= A2_max Then Gosub Motor_stop Gosub Get_adc

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

End If Print "" A1 = A2 Z = 1 Goto Cek_zona Else D = 0 Gosub Kompas Print "A1=A2" Print "KOMPAS : " ; Y Z = 1 Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" Print "" Goto Cek_zona End If End If Zona_5: Zona = 5 Gosub Kompas A1 = 0 A2 = 0 If S <= 269.9 And S >= 90 Then Gosub Cw Else Gosub Ccw End If Z = 0 Do Gosub Kompas Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" Loop Until S >= 270 And S <= 270.5 Or S >= 269.4 And S <= 269.9 Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Print "" Z = 0 Goto Cek_zona

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Zona_6: Zona = 6 Gosub Kompas A1 = 0 A2 = 0 If S <= 359.9 And S >= 180 Then Gosub Cw Else Gosub Ccw End If Z = 0 Do Gosub Kompas Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" Loop Until S >= 0 And S <= 0.5 Or S >= 359.4 And S <= 359.9 Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Print "" Z = 0 Goto Cek_zona Zona_7: Zona = 7 Gosub Kompas A1 = 0 A2 = 0 If S <= 89.9 And S >= 270 Then Gosub Cw Else Gosub Ccw End If Z = 0 Do Gosub Kompas Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" Loop Until S >= 90 And S <= 90.5 Or S >= 89.4 And S <= 89.9 Gosub Motor_stop

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Gosub Get_adc Print "" Z = 0 Goto Cek_zona Zona_8: Zona = 8 Gosub Kompas A1 = 0 A2 = 0 If S <= 179.9 And S >= 0 Then Gosub Cw Else Gosub Ccw End If Z = 0 Do Gosub Kompas Gosub Get_adc Locate 1 , 1 Lcd "Y" ; Lintx_str ; Linus ; " X" ; Bujurx_str ; Bujurbt 'LINTANG & BUJUR & ARAH Locate 2 , 1 Lcd Y ; Chr(&B11011111) ; " " ; "Z:" ; Zona ; " " ; Vin_str ; " V" Loop Until S >= 180 And S <= 180.5 Or S >= 179.4 And S <= 179.9 Gosub Motor_stop Gosub Get_adc Print "" Z = 0 Goto Cek_zona Gps: Fdata = Waitkey() If Fdata = "$" Then Fdata = Waitkey() If Fdata = "G" Then Fdata = Waitkey() If Fdata = "P" Then Fdata = Waitkey() If Fdata = "G" Then Fdata = Waitkey() If Fdata = "G" Then Fdata = Waitkey() If Fdata = "A" Then Fdata = Waitkey() If Fdata = "," Then Goto Lintbujur

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Else End If End If End If End If End If End If End If Goto Gps '******************************************************************************* Lintbujur: 'AMBIL LINTANG Gosub Koma Lintang: Fdata = Waitkey() If Fdata = "," Then Goto Linus Else Lint = Lint + Fdata Goto Lintang End If Linus: Fdata = Waitkey() Linus = Fdata '******************************************************************************* 'AMBIL BUJUR Gosub Koma Bujur: Fdata = Waitkey() If Fdata = "," Then Goto Bujurbt Else Bujur = Bujur + Fdata Goto Bujur End If Bujurbt: Fdata = Waitkey() Bujurbt = Fdata '******************************************************************************* '******************************************************************************* 'DISPLAY ALL

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

W1 = Val(lint) W1 = W1 / 100 'ANGKA DERAJAT LINTANG Lintx = Right(lint , 7) Lintx_val = Val(lintx) Lintx_val = Lintx_val / 60 Lintx_val = W1 + Lintx_val Lintx_str = Fusing(lintx_val , "##.##") W2 = Val(bujur) W2 = W2 / 100 'ANGKA DERAJAT BUJUR Bujurx = Right(bujur , 7) Bujurx_val = Val(bujurx) Bujurx_val = Bujurx_val / 60 Bujurx_val = W2 + Bujurx_val Bujurx_str = Fusing(bujurx_val , "##.##") Lint = "" 'ME-NOL KAN STRING Bujur = "" 'ME-NOL KAN STRING Return Cw: Set M1 Reset M2 Print "CW" Return Ccw: Set M2 Reset M1 Print "CCW" Return Motor_stop: Reset M1 Reset M2 Print "MOTOR STOP" Return Kompas: Call Read_compass(2 , Value) A = Value Call Read_compass(3 , Value) L_value = Value Shift A , Left , 8 A = A Or L_value S = A / 10 Y = Fusing(s , "###.#")

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Sub Read_compass(byval Adres As Byte , Value As Byte) I2cstart I2cwbyte Addressw I2cwbyte Adres I2cstart I2cwbyte Addressr I2crbyte Value , 9 I2cstop End Sub Return Get_adc: Do Adc_val = Getadc(0) Vin = 4.7 * Adc_val Vin = Vin / 1023 Vin_str = Fusing(vin , "#.#") Print "Vin : " ; Vin_str Loop Until Vin < 1 Return Koma: Fdata = Waitkey() If Fdata = "," Then Return Else Goto Koma End If

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010

Gambar Rancang Bangun

A B C

D E

F

Keterangan : A : Rancang bangun

B : Bandul C : Motor DC Gearbox D : Giroskop E : LNB F : 1. GPS Receiver, 2. Digital Compass, 3. Driver Motor, 4. GPS Antena, 5. Satellite Finder

��

��

��

����

Rancang bangun..., Muhammad Cakra Megasakti, FT UI, 2010