Upload
lehanh
View
225
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
��
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
�
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