Rancang Bangun mini Remotely Operated Vehicle (ROV) untuk Eksplorasi Bawah Air.

1 1.1 LATAR BELAKANG

Remotely Operated Vehicle (ROV) adalah robot bawah air yang dioperasikan oleh seseorang di atas kapal melalui kabel yang membawa sinyal elektrik secara bolak balik antara operator dan wahana ini. Di dalam ROV biasanya terdapat Charge Coupled Device (CCD) dan lampu pencahayaan. Beberapa instrumen dapat ditambahkan untuk menambahkan kemampuan ROV seperti manipulator, water sampler, dan Conductivity, Temperature and Depth (CTD) (NOAA, 2010). ROV digunakan untuk membantu penyelam atau

memperluas kemampuan manusia untuk menjangkau laut dalam dimana penyelam sulit bekerja secara aman dan efektif. Biasanya ROV digunakan untuk melakukan dua pekerjaan yaitu inspeksi, manipulasi, instalasi dan pemeliharaan peralatan bawah air (subsea equipment) dan survei dasar laut seperti survei karang (Lirman et al, 2006).

Perkembangan ROV di dunia sudah pesat. Seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi ROV dikembangkan mulai dari ukuran yang besar hingga yang kecil bahkan ukurannya sudah dalam mikro. Namun sayangnya, perkembangan ini tidak diikuti secara baik di Indonesia. Di Indonesia hanya ada beberapa ROV yang dikembangkan. Salah satunya adalah RJ45 buatan

Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Kondisi ini yang membuat penulis ingin mengembangkan ROV yang dapat digunakan sebagai wahana eksplorasi bawah laut.

RJ45 sebagai salah satu ROV yang telah dibuat masih memiliki beberapa kelemahan yang harus diperbaiki. Kekurangan RJ45 terdahulu adalah rangka

yang terlalu berat, kekuatan motor yang tidak cukup untuk menggerakkan ROV, adanya panas berlebih pada kompartemen utama, kurangnya sensor pendukung di dalamnya.

Oleh karena itu, penulis merasa perlu menyempurnakan ROV yang pernah dibuat sebelumnya. Harapannya pengembangan ini dapat menuju tahap yang lebih baik sehingga Indonesia bisa memproduksi ROV sendiri.

1.2 TUJUAN

Tujuan dari penelitian ini adalah membuat mini ROV dan menguji kinerjanya di dalam air.

1.3 BATASAN PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan sebagai langkah awal untuk membuat mini ROV yang dapat digunakan secara luas oleh masyarakat ilmiah. Oleh karena itu, perlu adanya batasan penelitian. Penelitian ini dibatasi dalam hal pembuatan mini ROV dan kinerja secara fisik dari mini ROV ini.

Secara khusus batasan penelitiannya adalah: 1. Kabel ROV yang digunakan 10 meter

2. Uji coba hanya dilakukan di watertank dan kolam renang dengan maksimum kedalaman 3 meter.

3. Kinerja yang diukur adalah daya apung mini ROV, pergerakan mini ROV, tampilan video pada program antarmuka grafis, kinerja sensor accelerometer dan kompas digital, dan sistem kendali mini ROV.

3

2.1 DEFINISI ROV

Secara umum, wahana bawah air dibedakan menjadi dua kategori yaitu wahana berawak (Manned Underwater Vehicle) dan wahana tidak berawak (Unmanned Underwater Vehicle – UUV). Remotely Operated Vehicle (ROV) adalah robot bawah air yang dapat bermanuver secara tinggi, dioperasikan oleh seseorang di atas kapal. ROV dihubungkan dengan kabel yang membawa sinyal elektrik secara bolak balik antara operator dan wahana ini. Di dalam ROV biasanya terdapat Charge Coupled Device (CCD) dan lampu pencahayaan. Beberapa instrumen dapat ditambahkan untuk menambahkan kemampuan ROV seperti manipulator, water sampler,dan Conductivity, Temperature and Depth

(CTD) (NOAA, 2010).

ROV adalah wahana bawah air yang bertenaga listrik dan dikontrol melalui pusat, dapat bermanuver sesuai perintah manusia dengan pendorong (thruster) hidrolik atau elektrik (Hoong, 2010). Definisi lain disampaikan oleh Christ dan Wernli (2007) dimana ROV adalah kamera yang dipasang dalam wadah tahan air, dengan pendorong untuk bermanuver, yang melekat pada kabel ke permukaan dimana sinyal video yang dikirim. Sebuah ROV menerima energi dan informasi perubahan dengan panel kontrol yang terletak di permukaan melalui kabel pusat. Dari panel kontrol, operator dapat merencanakan pekerjaan atau menggunakan satu joystick untuk manuver wahana secara langsung (Gambar 1).

Gambar 1. Komponen dasar sistem ROV (Sumber: Christ dan Wernli, 2007)

2.2 KLASIFIKASI ROV

Ada beberapa jenis ROV yang telah dikembangkan di dunia (Gambar 2). Beberapa ahli telah mengklasifikasikan ROV menjadi beberapa kelompok. Christ dan Wernli (2007) mengklasifikasikan sistem ROV menjadi tiga kategori dasar yaitu:

a. Observation class (Kelas observasi). ROV kelas observasi didesain secara khusus untuk penggunaan yang ringan dengan sistem propulsi untuk membawa paket kamera dan sensor ke tempat yang dapat diambil gambar atau data yang berguna. ROV kelas observasi yang terbaru memiliki kemampuan yang lebih dari hanya sekedar melihat. Penambahan peralatan dan instrumen di dalam ROV memungkinkan wahana ini untuk melakukan kegiatan sebagai wahana bawah air yang memiliki fungsi penuh.

b. Work class (Kelas pekerja). Sistem ROV ini secara umum memiliki bingkai yang besar (ukuran dalam meter) dengan multifungsi manipulator, propulsi hidrolik, dan peralatan berat yang digunakan untuk proyek konstruksi bawah air.

c. Special use (Fungsi Khusus). Sistem ROV ini menggambarkan wahana bawah air yang didesain untuk tujuan khusus. Contoh wahana ini adalah ROV

yang digunakan untuk membenamkan kabel di dasar laut. ROV didesain untuk mengeruk dasar laut agar dapat membenamkan kabel telekomunikasi.

Gambar 2. Berbagai jenis ROV (Sumber: Christ dan Wernli, 2007)

Norsok Standard (2003) mengklasifikasikan ROV menjadi: a. Kelas I – Murni Observasi

Wahana murni observasi secara fisik dibatasi oleh obervasi video. Secara umum wahana berukuran kecil yang hanya dilengkapi dengan kamera video, cahaya dan pendorong (thruster). Wahana tidak dapat melakukan pekerjaan yang lain tanpa adanya modifikasi yang cukup.

b. Kelas II – Observasi dengan opsi adanya muatan (payload)

Wahana mampu untuk membawa sensor tambahan seperti kamera berwarna, sistem pengukuran untuk perlindungan katodik, kamera video tambahan, dan sistem sonar. Wahana Kelas II mampu beroperasi tanpa kehilangan fungsi utamanya sambil membawa setidaknya dua sensor tambahan.

c. Kelas III – tipe pekerja (work class)

Wahana berukuran besar yang mampu untuk membawa sensor tambahan dan/atau manipulator. Wahana Kelas III biasanya memiliki kemampuan ganda yang memungkinkan sensor tambahan dan peralatan beroperasi bersamaan tanpa

menganggu kinerja sistem pusat. Wahana ini lebih besar dan lebih kuat dibandingkan Kelas I dan Kelas II.

Kelas III A – Kekuatan Wahana Tipe Pekerja kurang dari 100 hp (horse power). Kelas III B – Kekuatan Wahana Tipe Pekerja antara 100 hp dan 150 hp.

Kelas III C – Kekuatan Wahana Tipe Pekerja lebih dari 150 hp. d. Kelas IV – Seabed-working Vehicle

Wahana bekerja di dasar laut dengan menggunakan roda atau sistem sabuk traksi yang digerakkan oleh pendorong baling-baling atau kekuatan jet air, atau

kombinasi keduanya. Secara khusus, Wahana Kelas IV lebih besar dan berat dibandingkan Wahana Kelas III dan dikonfigurasikan untuk pekerjaan dengan tujuan khusus. pekerjaan tersebut biasanya mencakup penggalian pipa dan kabel, penggalian, pengerukan dan pekerjaan konstruksi bawah laut yang dioperasikan dari jarak jauh.

e. Kelas V – Prototipe atau wahana yang dalam pengembangan

Wahana di kelas ini termasuk yang sedang dikembangkan dan yang dianggap sebagai prototipe. Wahana dengan tujuan khusus yang tidak sesuai dengan salah satu dari kelas yang di atas juga dimasukkan ke dalam kelas V.

Selain kedua pengklasifikasian di atas, ROV juga diklasifikasikan berdasarkan ukurannya yakni (EVS-380, 2007)

a. Work Class ROV. ROV berukuran sangat besar dan dioperasikan oleh kru. Pra kru terdiri dari pilot, supervisor, dan dalam beberapa kasus co-pilot. Umumnya para anggota berpengalaman dengan pengetahuan luas dalam

elektronik, mekanik, dan hidrolik. Work Class ROV digunakan untuk operasi laut dalam, penguburan kabel, perbaikan dan pemulihan objek yang besar. ROV ini

diangkat dari dan ke dalam air menggunakan derek. ROV merupakan alat penting di dunia yang membuat pekerjaan bawah air berkurang tantangannya.

b. Kelas Observasi atau General ROV. ROV ini memiliki ukuran yang lebih kecil tapi dapat melakukan tugas-tugas di bawah air, khususnya di daerah yang tidak dapat dilalui oleh Work Class ROV. Tugas-tugas ini meliputi inspeksi pipa, operasi pencarian dan penyelamatan, inspeksi kapal, pencarian harta karun, inspeksi pelabuhan, dan lain-lain. Dalam banyak kasus, ROV ini dapat digunakan dan dikendalikan oleh hanya beberapa orang. Hal ini dapat membuat pekerjaan menjadi lebih mudah dan lebih murah.

c. Mini dan mikro ROV. ROV ini sangat kecil dalam ukuran dan berat. Saat ini, Mini ROV biasanya memiliki berat sekitar 15 kg dan mikro ROV dapat mencapai berat kurang dari 3 kg. Pada dasarnya satu orang bisa membawa sistem ROV yang lengkap pada sebuah perahu kecil, menyebarkan dan

mengoperasikannya tanpa masalah. Wahana ini sangat berguna dalam banyak aplikasi. ROV ini harganya lumayan terjangkau dan dapat menjadi alternatif yang bagus untuk penyelam.

2.3 SEJARAH ROV

ROV pertama kali dibuat pada tahun 1953 oleh Dimitri Rebikoff dengan nama POODLE. Angkatan laut AS mengambil langkah nyata pertama untuk membuat sistem operasi ROV. Angkatan Laut AS membuat ROV dengan nama

Cable-Controlled Underwater Research Vehicle (CURV). Wahana ini dibuat untuk mengambil bom dan torpedo yang hilang di dasar laut. Kemudian

Angkatan Laut AS membuat Pontoon Implacement Vehicle (PIV) dan SNOOPY. SNOOPY merupakan wahana pertama yang dapat dibawa kemana-mana. Pada

tahun 1974, lebih dari 20 ROV diciptakan. Pada tahun itu dapat dikatakan perkembangan ROV telah mencapai tahap pendewasaan. Setelah itu,

perkembangan ROV semakin pesat. Perkembangan ini sangat dipengaruhi oleh kebutuhan industri lepas pantai. Kebutuhan akan keselamatan kerja menyebabkan perusahaan menggantikan fungsi penyelam dengan menggunakan ROV. Pada tahun 1990-an, diperkirakan ada lebih dari 100 perusahaan pembuat ROV, dan lebih dari 100 operator menggunakan 3000 macam ROV yang berbeda ukuran dan kemampuannya (Christ dan Wernli, 2007).

2.4 KONSTRUKSI ROV 2.4.1 Rangka

Rangka yang digunakan dalam ROV dapat berasal dari beberapa bahan seperti besi, aluminium, PVC, dan Polimetil Metakrilik. Ukuran rangka ROV sangat bergantung dari beberapa kriteria berikut : (Christ dan Wernli, 2007)

i. Berat total ROV di udara,

ii. Volume komponen di dalam ROV, iii. Volume sensor dan instrumen, iv. Volume daya apung,

v. Kriteria beban bantalan poros dari rangka.

Mini ROV yang akan dibuat menggunakan pipa PVC dan pipa besi. Pipa PVC digunakan karena memiliki kelebihan yakni sulit rusak, tahan lama, tidak berkarat, membusuk, dapat digunakan setiap waktu, dan awet (Kietzman, 2011). Pipa besi digunakan karena dapat menambah daya berat ROV yang digunakan untuk mengimbangi daya apung yang dihasilkan oleh pipa PVC.

2.4.2 Motor pendorong/ thruster

Jenis motor dapat dibedakan menjadi dua yakni motor AC dan motor DC. Sejauh ini, ROV menggunakan motor DC karena kekuatan, ketersediaan,

keragaman, kehandalan, dan kemudahan antarmuka (interface). Bagaimanapun juga motor DC memiliki kesulitan dalam desain dan karakteristik operasionalnya. Faktor-faktor ini membuatnya jauh dari sempurna untuk aplikasi ini meliputi: • Kecepatan optimum motor jauh lebih tinggi dari kecepatan rotasi

baling-baling in-water normal sehingga perlu diberikan gigi untuk memperoleh kecepatan efisien operasi.

• Motor DC menyerap arus yang banyak.

• Motor DC membutuhkan skema kontrol Pulse Width Modulation (PWM) motor yang rumit untuk mendapatkan operasi yang tepat. (Christ dan Wernli, 2007)

Motor DC biasa digunakan karena memiliki kecepatan dan torsi yang bagus serta mudah dikontrol arah putaran dan kecepatannya (Delta Electronic, 2007). Motor DC memiliki 2 pin input yaitu tegangan dan ground (Gambar 3). Pembalikan arah putaran motor DC dapat dilakukan dengan membalikkan masukan tegangan dan ground.

Gambar 3. Konfigurasi motor DC (Sumber: Delta Electronic, 2007)

Bilge pump merupakan salah satu jenis pompa yang menggunakan motor DC untuk menggerakkan pompa ini. Bilge pump biasa digunakan di dalam kapal

atau perahu untuk menyedot air yang ada di lambung kapal. Bilge pump

(Gambar 4) dioperasikan pada tegangan 12 VDC dengan arus yang sesuai dengan tipe dari bilge pump itu sendiri. Mini ROV yang akan dibuat menggunakan motor DC pada bilge pump ini sebagai penggerak ROV karena motor ini sudah kedap air.

Gambar 4. Bilge pump

Penempatan motor dapat mempengaruhi stabilitas ROV. Pada ROV, stabilitas diperlukan agar ROV mudah dikendalikan. Penempatan motor yang baik dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Penempatan motor dan stabilitasnya (Sumber: Christ dan Wernli, 2007)

2.4.3 Daya apung

Daya apung suatu benda dirumuskan dalam hukum archimedes. Berdasarkan hukum archimedes, setiap benda yang tercelup sebagian atau

Kurang stabil

Lebih stabil

Paling stabil

Kurang stabil

Lebih stabil T

h r u s t e r

seluruhnya dalam fluida akan terangkat ke atas oleh gaya yang sama dengan berat dari fluida yang dipindahkan (Gambar 6). Persamaannya ditulis sebagai berikut:

. . ……… (1) Dimana : ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)

V = volume benda yang tercelup ke dalam air (m3)

G = percepatan gravitasi (m/detik2)

Fa = gaya ke atas (N)

Resultan semua gaya berat pada fluida yang dipindahkan berada di tengah badan dan dikenal dengan istilah “Center of Gravity” (CG). CG merupakan jumlah dari semua gaya berat yang bekerja pada badan akibat gravitasi bumi. Resultan gaya apung berlawanan dengan tarikan gravitasi. Resultan ini mengarah ke atas melalui CG dan dinamakan “Center of Buoyancy” (CB) (Gambar 7) (Christ dan Wernli, 2007).

Gambar 6. Kesetimbangan hidrostatik ROV (Sumber: Christ dan Wernli, 2007)

Gambar 7. CG dan CB pada ROV (Sumber: Christ dan Wernli, 2007)

berat

te

kana

n

Fluida yang dipindahkan

2.4.4 Kamera

Kamera merupakan bagian yang penting dalam sebuah ROV. Kamera dapat dianggap sebagai “mata” ROV. Setiap ROV menggunakan kamera ataupun video kamera untuk navigasi maupun untuk memotret benda yang ada di dalam air. Saat ini, sebagian besar sistem ROV yang berukuran kecil menggunakan perangkat kamera charge-coupled device (CCD) yang harganya murah (Gambar 8). Sistem kamera ini terpasang pada papan sirkuit kecil dan menghasilkan sinyal video yang ditransmisikan melalui kabel ke piranti penangkap video (Christ dan Wernli, 2007).

Gambar 8. Kamera CCD (Sumber: Toko Komputer, 2009)

2.4.5 Baling-baling

Baling-baling berfungsi sebagai penggerak ROV. Putaran baling-baling akan membuat aliran fluida mendorong ROV. Arah putaran baling-baling juga akan mempengaruhi aliran fluida. Baling-baling didesain untuk bergerak dan mengarahkan fluida berlawanan dengan arah gerak (Christ dan Wernli, 2007).

Baling-baling biasanya didesain dengan geometri kompleks yang berubah sepanjang radius bilahnya. Geometri kompleks ini dapat diurai dalam bagian-bagian yang lebih kecil dimulai dari pangkal hingga ujung dari baling-balingnya. Setiap bagian dapat diubah untuk mengoptimalkan daya angkat yang dibutuhkan pada bagian yang ditambahkan. Diagram interaksi gaya dapat membantu

memahami dasar dari bagian baling-baling ini. Dasar gaya vektor dan sudutnya dapat dilihat pada Gambar 9 (Schultz, 2009).

Gambar 9. Ilustrasi gaya dan kecepatan vektor (Sumber: Schultz, 2009)

Pada Gambar 9, Ω merupakan frekuensi rotasi dan r adalah jarak radial dari bagian tengah pusat baling-baling, Ωr merupakan vektor kecepatan sudut, Va merupakan vektor kecepatan depan (forward velocity vector), V merupakan vektor kecepatan baling-baling (jumlah vektor Ωr dan Va). dQ merupakan perubahan torsi dan dT merupakan perubahan daya dorong (Schultz, 2009).

2.4.6 Catu daya

Sumber tenaga ROV dapat menggunakan tegangan AC maupun DC. Tegangan AC memiliki kemampuan mentransmisikan energi lebih jauh

dibandingkan DC. Tegangan DC memiliki kelebihan dalam biaya yang murah dan berat komponen kabel. Tegangan DC memiliki inductance noise yang kecil sehingga tidak perlu memberikan pelindung kabel lagi. Tidak seperti tegangan AC yang harus diberikan pelindung kabel agar rangkaian tetap aman (Christ dan Wernli, 2007).

Penggunaan sumber tegangan disesuaikan dengan keinginan pembuat. Banyak faktor yang harus dipikirkan dalam memilih jenis dan besarnya tegangan yang akan digunakan. Beberapa operator lebih menyukai untuk menggunakan

inverter agar dapat menggunakan tegangan AC. Beberapa sistem ROV yang lebih kecil hanya menggunakan tegangan DC sebagai sumber tenaga mereka. Pada intinya, tujuan catu daya adalah mengirimkan tenaga untuk menggerakkan

thruster saat beroperasi (Christ dan Wernli, 2007).

2.4.7 Tether/ kabel

Tether adalah suatu kumpulan kabel yang dapat mengalirkan dan memuat daya listrik, video, maupun sinyal data untuk komunikasi antara operator dan wahana bawah air. Biasanya kabel terbuat dari tembaga atau fiber optik (EVS-380, 2007).

Tether menjadi sangat penting dalam ROV dan menjadi kunci kesuksesan pengembangan ROV. Tether digunakan karena gelombang Frekuensi Radio (RF) tidak dapat digunakan dalam air. Gelombang RF hanya dapat melakukan

penetrasi beberapa panjang gelombang saja di dalam air dikarenakan atenuasinya yang sangat tinggi. Selain itu, penggunaan tether menjadi pilihan saat ini karena penggunaan transmisi hidroakustik tidak memadai. Transmisi hidroakustik terbatas pada 100 kilobyte tiap detik. Hal ini sangat tidak cukup untuk membawa data video resolusi tinggi. Oleh karena itu, penggunaan tether menjadi mutlak pada ROV agar dapat bekerja secara penuh (Christ dan Wernli, 2007).

2.4.8 Pencahayaan

Pencahayaan sangat diperlukan oleh ROV untuk membantu pengamatan di dalam air. Seperti diketahui bahwa di dalam air cahaya semakin redup karena adanya penghamburan dan penyerapan. Kedua hal ini yang mempengaruhi kejernihan air. Selain itu, pencahayaan diperlukan untuk memperlihatkan warna

asli dari suatu objek. Di dalam air, warna merah terserap pada kedalaman beberapa cm saja.

Lampu yang digunakan merupakan jenis LED (Light Emitting Diode). LED merupakan semikonduktor yang memancarkan spektrum cahaya inkoheren dekat ketika secara elektrik dipasang pada arah maju. Efek ini merupakan bentuk dari elektroluminesen. Warna yang dipancarkan tergantung dari komposisi kimia dari material semikonduktor yang digunakan. Warnanya dapat berupa ultraviolet dekat, cahaya tampak, atau infra merah. Teknologi LED sangat berguna untuk pencahayaan bawah air karena konsumsi tenaga rendah, pembangkitan panas rendah, dapat dikontrol hidup/mati secara cepat, warna tetap selama masa hidup LED, jangka pemakaian panjang, dan biaya pembuatan murah (Christ dan Wernli, 2007).

2.4.9 Mikrokontroler

Mikrokontroler ATmega32A (Gambar 10) merupakan salah satu produk Atmel dan termasuk generasi AVR (Alf and Vegard’s Risc processor).

ATmega32A memiliki bagian sebagai berikut (Atmel, 2011) :

1) Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D. 2) ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

3) CPU yang terdiri dari 32 buah register. 4) Internal SRAM sebesar 2 Kilobyte.

5) Memori Flash sebesar 32 kb dengan kemampuan Read While Write. 6) Unit interupsi internal dan eksternal.

7) Port antarmuka SPI.

9) Antarmuka komparator analog.

10) Port USART (Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter) untuk komunikasi serial.

Gambar 10. Konfigurasi pin pada mikrokontroler ATmega32A (Sumber: Atmel, 2011)

2.4.10 EMS 2A Dual H-Bridge

Embedded Module Series (EMS) 2A Dual H-Bridge(Gambar 11)

merupakan driver H-Bridge yang didesain untuk menghasilkan drive 2 arah dengan arus kontinu hingga 2 Ampere pada tegangan 4,8 Volt hingga 46 Volt. Tiap H-Bridge dilengkapi dengan sensor arus beban yang dapat digunakan sebagai umpan balik ke pengendali. Modul ini dapat menggerakkanbeban-beban induktif seperti relay, solenoida, motor DC, motor stepper, dan berbagai macam beban lainnya. Spesifikasi modul ini adalah sebagai berikut (Innovative

Electronics, 2009a) :

• Terdiri dari 2 driver H-Bridge yang dapat diparalel. • Input kompatibel dengan level tegangan TTL dan CMOS.

• Jalur catu daya input (VCC) terpisah dari jalur catu daya untuk beban (V motor).

• Output tri-state.

• Dilengkapi dengan dioda eksternal untuk pengaman beban induktif. • Dilengkapi dengan sensor beban untuk tiap H-Bridge.

Gambar 11. EMS 2A Dual H-Bridge (Sumber: Innovative Electronics, 2011a)

Gambar 12. Bentuk fisik dan konfigurasi kaki L298N

(Sumber: STMicroelectronics, 2000)

EMS 2A Dual H-Bridge menggunakan IC (Intergrated Circuit)L298N sebagai driver motor. L298N akan secara otomatis mengubah arah gerak motor sesuai dengan perintah yang diterimanya. IC L298N memiliki 15 kaki yang memiliki fungsi seperti pada Gambar 12. Modul EMS 2A Dual H-Bridge juga dilengkapi dengan komponen ESC2B yang berfungsi sebagai dioda penyearah.

2.4.11 EMS 5A H-BRIDGE

EMS 5A H-Bridge (Gambar 13) merupakan driver H-Bridge yang didesain untuk menghasilkan drive 2 arah dengan arus kontinu hingga 5 Ampere pada tegangan 5 Volt hingga 40 Volt. Modul ini memiliki kemampuan yang mirip dengan EMS 2A Dual H-Bridge dan adanya tambahan kemampuan pada arus yang dapat dialirkan lebih besar. Perbedaan modul ini dengan EMS 2A Dual H-Bridge adalah pada kemampuan menggerakkan beban. EMS 5A H-Bridge hanya dapat menggerakkan 1 beban, sedangkan EMS 2A Dual H-Bridge dapat menggerakkan 2 beban sekaligus. Spesifikasi EMS 5A H-Bridge yang berbeda dengan EMS 2A Dual H-Bridge adalah (Innovative Electronics, 2009b) : • Frekuensi PWM sampai dengan 10 kHz,

• Active current limiting, • Proteksi hubungan singkat, • Proteksi overtemperature, • UnderVoltage shutdown.

Gambar 13. EMS 5A H-Bridge (Sumber: Innovative Electronic,2011b)

Modul ini menggunakan IC MC33887VW (Gambar 14) sebagai H-Bridge (saklar otomatis). Kemampuan EMS 5A H-Bridge didasarkan pada kemampuan IC MC33887VW. GI821 (Gambar 15) digunakan sebagai fast

switching rectifier agar modul EMS5A H-Bridge dapat melakukan switching

secara cepat.

Gambar 14.IC MC33887VW (Sumber: Freescale Semiconductor, 2005)

Gambar 15. Switching rectifier GI821 (Sumber: Vishay Intertechnology Inc, 2005)

2.4.12 Kompas Digital CMPS10

Kompas digital CMPS10 (Gambar 16) merupakan salah satu produk yang dihasilkan Devantech Ltd. CMPS10 biasa digunakan dalam aplikasi robot untuk sistem navigasi. CMPS10 menggunakan 3-axis magnetometer dan 3-axis

accelerometer untuk mengetahui derajat posisi dan derajat kemiringan. CMPS10 menghasilkan nilai digital yang merepresentasikan derajat arah mata angin dengan arah utara bernilai 0°. CMPS10 menghasilkan nilai 0-3599 untuk

merepresentasikan derajat 0-359.9 atau 0-255 untuk 0-360 derajat. Selain mendapatkan nilai arah, CMPS10 juga dapat memberikan nilai derajat dari pitch

dan roll. Kelebihan yang dimiliki oleh CMPS10 adalah adanya pilihan untuk mengetahui nilai accelerometer dan magnetometer. Nilai yang keluar merupakan nilai kasar (raw) dari sensor (Robot-electronics, 2011a).

Gambar 16. Konfigurasi pin CMPS10 (Sumber: Robot-electronics, 2011a)

Gambar 17. Konfigurasi pin LSM303DLH (Sumber: STMicroelectronics, 2009)

CMPS10 menggunakan IC LSM303DLH (Gambar 17). IC ini

merupakan produk dari STMicroelectronics. IC ini adalah modul sensor 3-axis accelerometer dan 3-axis magnetometer. Sensor ini dapat mendeteksi percepatan ±2 g/ ± 4 g/ ± 8 g dan mendeteksi magnetic field dari ±1,3/ ±1,9/ ±2,5/ ±4,0/ ±4,7/ ±5,6/ ±8,1 gauss dimana pengaturannya ditentukan oleh pemakai. Komunikasi yang digunakan oleh sensor CMPS10 adalah komunikasi I2C (inter integrated circuit) pada mode standar (100 kHz) dan mode cepat (400 kHz)

(STMicroelectronics, 2009). Data keluaran dari sensor menjadi input bagi CMPS10 untuk mendapatkan nilai derajat sebenarnya. Nilai derajat digunakan untuk mengetahui nilai arah (heading), pitch,dan roll.

Modul kompas digital hanya membutuhkan tegangan sebesar 5 Volt dengan arus 25 mA. Ada tiga cara untuk memperoleh informasi arah dari modul kompas digital yaitu pembacaan sinyal PWM (Pulse Width Modulation),

pembacaan data interface I2C, dan penggunaan komunikasi serial (Robot-electronics, 2011b).

Pembacaan data arah dengan I2C dilakukan dengan membaca bentuk data serial. Pada mode 8 bit, arah utara ditunjukkan dengan data 0 atau 255. Apabila modul kompas menggunakan mode 8 bit berarti kompas memiliki resolusi

1,40625 derajat/bit. Pada mode 16 bit, resolusi yang dimiliki oleh modul kompas semakin bagus yaitu 0,1 derajat (Robot-electronics, 2011b). Pembacaan data dilakukan dengan I2C communication protocol (Gambar 18).

Gambar 18. I2C communication protocol (Sumber:Robot-electronics, 2011c) I2C communication protocol dimulai dengan mengirimkan start bit, penulisan alamat modul digital compass dengan read/write low (0xC0), kemudian nomor register yang akan dibaca. Selanjutnya diikuti dengan start bit lagi dan penulisan alamat modul digital compass dengan read/write high (0xC1). Pengguna dapat memilih mode register yang digunakan yaitu mode pembacaan satu register atau dua register (8 bit atau 16 bit). Pada register 16 bit, yang pertama kali dibaca adalah high byte (Robot-electronics, 2011b). CMPS10 memiliki 23 register sesuai Tabel 1.

Tabel 1. R Sumber: R Re yang diub bit dengan nilai deraj Register 6 (raw) sens register pe electronic 2.4.13 Ke memiliki k pada kutub bawah. Pa bumi, med

Register CM

Robot-electr

egister 0 ada ah dalam n n nilai 0-359

at dari pitch

6 hingga 9 ti sor accelero erintah dan s, 2011b). Dasar Ele ekuatan med komponen y b utara mag ada ekuator dan ini men

MPS10

ronics (201

alah Softwar

nilai 0-255. 99. Hal ini

h. Register idak diguna ometer dan m

biasanya di

ektronik K

dan magnet yang sejajar gnet. Pada b r, medan ma ngarah ke ata

1b)

re revision

Register 2 menunjukk 5 digunaka akan. Regis magnetome igunakan un

Kompas

bumi berki r dengan pe bagian utara agnet menga

as. Sudut y

number. R dan 3 akan kan arah 0-3 an untuk me ster 10-21 m eter. Registe

ntuk mengk

isar antara 0 ermukaan bu a bumi, med arah horizo yang terbent

Register 1 ad menyimpan 359.9°. Regi engetahui ni menyediakan

er 22 digun alibrasi kom

0,5 hingga 0 umi yang se dan magnet ntal. Pada b tuk antara u

dalah data ar n data arah ister 4 adala ilai derajat r

n data kasar nakan sebaga

mpas (Robo

0,6 gauss da elalu menga mengarah k bagian selat utara magne rah 16 ah roll. r ai ot-an arah ke tan t

bumi dan utara geografis dinamakan dengan sudut inklinasi. Sudut lain antara utara magnet bumi dengan utara geografis didefinisikan sebagai sudut deklinasi dengan rentang ± 20° tergantung lokasi geografisnya.

Tilt compensated electronic compass system memerlukan sebuah sensor magnet 3 axis dan sensor accelerometer 3 axis (STMicroelectronics, 2010). Accelerometer digunakan untuk mengukur sudut kemiringan dari pitch dan roll

untuk tilt compensation. Sensor magnet digunakan untuk mengukur medan magnet bumi dan kemudian untuk menentukan sudut heading yang mengarah ke utara magnet. Jikalau heading yang mengarah pada utara geografis diperlukan, sudut deklinasi pada lokasi geografis tersebut perlu dikompensasi ke magnetic heading.

Gambar 19 memperlihatkan 6 degree of freedom pada sebuah alat. Xb/ Yb/ Zb merupakan forward (maju)/ right (kanan)/ down (turun) berdasarkan kaidah tangan kanan. Tiga sudut sikap (attitude) direferensikan dari bidang datar lokal dimana tegak lurus dengan gravitasi bumi.

Gambar 19. 6 Degree of freedom (Sumber: Luque dan Donha, 2008)

Surge/Heading Roll

Heave Yaw Sway

Heading (Ψ) didefinisikan sebagai sudut yang terbentuk antara sumbu Xb

dengan utara magnet pada bidang datar yang diukur searah jarum jam ketika melihat alat dari atas (STMicroelectronics, 2010).

Pitch (ρ) didefinisikan dari sudut antara Xb axis dan bidang datar (STMicroelectronics, 2010). Jikalau kita mengasumsikan bahwa resolusi sudut

pitch adalah 0,1°, maka sudutnya akan bergerak dari 0° – +179,9° ketika berputar pada sumbu Yb dengan axis Xb bergerak ke atas dari permukaan datar dan tetap berputar dari posisi 90° kembali ke permukaan datar. Sudut pitch akan bergerak dari 0° – -180° ketika Xb berputar ke bawah pada sumbu Yb dari permukaan datar dan tetap bergerak dari posisi vertikal (-90°) kembali lagi ke permukaan datar. Contohnya berada pada Gambar 20.

Gambar 20. Gerakan pitch (Sumber: STMicroelectronics, 2010)

Roll (γ) merupakan sudut yang dibentuk dari sumbu Yb dengan bidang

datar (STMicroelectronics, 2010). Ketika alat diputar pada sumbu Xb dengan Yb bergerak ke bawah, nilai roll akan berubah positif dan semakin bertambah

Gambar 21. Gerakan roll (Sumber: STMicroelectronics, 2010)

2.4.14 Sistem Kompas Elektronik

Gambar 22 memperlihatkan diagram blok tentang sistem kompas elektronik. Mikrokontroler digunakan untuk mengumpulkan data kasar (raw) 3-axis accelerometer untuk kalkulasi pitch dan roll dan mengumpulkan data kasar 3-axis magnetic sensor untuk kalkulasi heading. Prosedur berikut digunakan untuk membangun sistem kompas elektronik agar bisa bekerja.

• Desain hardware untuk memastikan mikrokontroler mendapatkan data kasar yang bersih dari accelerometer dan sensor magnetik.

• Kalibrasi accelerometer untuk mendapatkan parameter yang digunakan untuk merubah data kasar accelerometer menjadi nilai yang sudah dinormalisasi untuk kalkulasi pitch dan roll.

• Kalibrasi sensor magnetik untuk mendapatkan parameter yang digunakan untuk merubah data kasar sensor magnetik menjadi nilai yang sudah dinormalisasi untuk kalkulasi heading.

• Tes kemampuan sistem kompas elektronik.

Roll = -90°

Roll = -150°

Roll = -180° Roll =

-Roll = +150°

Roll = +90°

Roll = +30°

Yb Roll = 0° Roll = +30°

Akurasi da

Tabel 2. A

Sumber: S 2.4.15 Xb mengguna sumbu pen menjadi ca untuk mem badan alat Ax adalah pen tanda dari Gambar 2

itu, Ax=Ay

Gamb

ari heading

Akurasi dari

STMicroelec

Kalkulasi

b, Yb, Zb m akan kaidah ngindera (se

atatan bahw mbuat sumb t.

x, Ay, Az ada ngukuran da pengukuran

23, Xb dan y=0 dan Az=

ar 22. Diag (STM

, pitch, dan

i heading, p

ctronics (20

i pitch dan

merupakan su h tangan kan

ensing axes

wa tanda YM bu penginde

alah penguk ata kasar se

n baku sens Yb pada po =+1g. Mx d

gram blok si Microelectro

roll dapat d

itch dan rol

010)

roll

umbu badan nan (Gamba

) dari accel M dan ZM da era memilik

kuran data k nsor magne sor pada 6 p osisi datar, Z dan My bisa

istem komp onics, 2010)

dilihat pada

ll

n alat (devic ar 23). XA, erometer da ari pengukur ki arah yang

kasar accele etik. Tabel posisi tetap.

Zb mengara bernilai po

as elektroni )

a tabel berik

ce body axe

,M, YA,M, ZA an sensor m ran sensor p sama sesua

erometer. M 3 memperli

Sebagai co ah ke bawah sitif dan ata

ik

kut:

es) dengan A,M adalah magnetik. Pe

perlu dibalik ai dengan su

Mx, My, Mz ihatkan defi ontoh pada h. Oleh kare au negatif, erlu k umbu inisi ena

sedangkan Mz bernilai positif jika lokasinya berada pada belahan bumi bagian utara.

Gambar 23. Sistem koordinat kompas elektronik (Sumber: STMicroelectronics, 2010)

Tabel 3. Definisi tanda pengukuran baku sensor LSM303DLH

Sumber: STMicroelectronics (2010)

Beberapa prosedur rotasi dilakukan untuk merotasi alat tersebut dari posisi Xb, Yb, dan Zb menuju posisi X’b, Y’b, dan Z’b. Perbedaan prosedur rotasi akan menghasilkan matriks rotasi yang berbeda. Pertama, alat diputar pada sudut tertentu (Ψ) di sumbu Z searah jarum jam. Kemudian alat diputar pada sudut tertentu (ρ) di sumbu Y dengan Xb bergerak ke atas. Langkah terakhir, alat diputar pada sudut γ di sumbu X dengan Yb bergerak ke bawah. Sumbu 3D alat berubah dari Xb, Yb, dan Zb menjadi X’b, Y’b, dan Z’b (Gambar 24).

Gambar 24. Prosedur rotasi (Sumber: STMicroelectronics, 2010)

Matriks tiap rotasi di atas dapat disusun sebagai berikut

Ψ

cosΨ _sinΨ

sinΨ _cosΨ

cos sin

sin cos ... (2)

cos sin

sin cos Hubungan antara X’b, Y’b, Z’b dan Xb,Yb, Zb ialah

′ ′

′ Ψ ... (3)

cos cosΨ cos sinΨ sin

cosΨsin sin cos sinΨ cos cosΨ sin sin sinΨ cos sin

cosΨsin cos sin sinΨ sin cosΨ sin cos sinΨ cos cos

Pada bidang datar, Xb = Yb = 0, Zb = +1g. Pada X’b/ Y’b/ Z’b, pengukuran data kasar accelerometer LSM303DLH adalah Ax, Ay, Az dimana bernilai signed integer. Ax1, Ay1, Az1 diasumsikan sebagai nilai yang

dinormalisasikan setelah memasukkan parameter kalibrasi accelerometer ke dalam Ax, Ay, dan Az. Jadi Ax1, Ay1, Az1 menjadi nilai floating kurang dari 1 pada

pengertian g (gravitasi bumi), dan akar kuadrat dari jumlah kuadrat dari nilai Ax1, Ay1, Az1 harus sama dengan 1. Persamaan (3) menjadi:

Ax Ay Az

cos ρ cosΨ _{cos ρ sin}Ψ _{sin ρ}

cosΨ_{sin ρ sin γ cos γ sin}Ψ _{cos γ cos}Ψ _{sin ρ sin γ sin}Ψ _{cos ρ sin γ}

cosΨ_{sin ρ cos γ sin γ sin}Ψ _{sin γ cos}Ψ _{sin ρ cos γ sin}Ψ _{cos ρ cos γ} (4) Oleh karena itu, pitch dan roll dapat dikalkulasi sebagai berikut:

Pitch = ρ = arcsin(-Ax1) ... (5)

Roll = γ = arcsin(Ay1/cos ρ) ... (6)

2.4.16 Kalkulasi heading

Ketika alat diletakkan mendatar, sudut pitch dan roll akan bernilai 0°. Sudut heading dapat ditentukan sesuai dengan Gambar 25.

Gambar 25. Penentuan sudut heading (Sumber:STMicroelectronics, 2010)

Medan magnet lokal bumi (local earth magnetic field) H memiliki komponen tetap Hh pada bidang datar yang mengarah ke utara magnet bumi. Komponen ini dapat dihitung oleh sumbu pengindera sensor magnet Xm dan Ym yang dinamakan Xh dan Yh. Sudut heading dikalkulasi sebagai berikut:

tan ………(7)

Pada Gambar 25, ketika sumbu Xb sejajar dengan Hh dimana Hh

mengarah ke arah utara magnet, maka Xh=max dan Yh=0 sehingga heading = 0°. Alat diputar searah jarum jam pada bidang datar akan mengakibatkan sudut

Jikalau kita tetap memutarnya hingga Xh=min dan Yh=0 maka heading=180° dan seterusnya.

Pada kalkulasi heading, pengukuran 3-axis sensor magnetik perlu dinormalisasi dengan menerapkan parameter kalibrasi sensor magnetik dan digambarkan pada bidang datar dengan kompensasi kemiringan (Gambar 26).

Gambar 26. Kalkulasi heading (Sumber: STMicroelectronics, 2010)

Jika alat berputar dari Xb/ Yb/ Zb ke X”b/ Y”b/ Z”b oleh rotasi sudut roll diikuti oleh rotasi sudut pitch, maka

" " "

cos sin

sin sin cos sin cos

cos sin sin cos cos

" "

" ………(8) Kita mengasumsikan Mx1, My1, Mz1 sebagai pengukuran sensor magnetik yang dinormalisasikan setelah menerapkan koreksi kalibrasi parameter ke dalam pengukuran kasar data sensor magnetik Mx, My, Mz pada posisi baru X”b, Y”b, Z”b. Mx, My, Mz bertipe signed integer, sedangkan Mx1, My1, Mz1 merupakan nilai

floating dengan nilai kurang dari 1 pada pengertian kekuatan medan magnet. Akar kuadrat dari jumlah kuadrat masing-masing nilai harus sama dengan 1 ketika tidak ada gangguan eksternal medan magnet. Pengimbangan kemiringan

cos sin ... (9) sin γ sin ρ cos γ sin cos ... (10)

cos sin sin cos cos ... (11) Oleh karena itu,

Ψ _tan untuk Mx2 > 0 dan My2 >= 0 8 ° tan untuk Mx2 < 0

6 ° tan untuk Mx2 > 0 dan My2 <= 0 = 90° untuk Mx2 = 0 dan My2 < 0 = 270° untuk Mx2 = 0 dan My2 > 0 2.4.17 Kompensasi kemiringan

Andaikata alatnya miring, maka sudut pitch dan roll tidak sama dengan 0° seperti yang terlihat pada Gambar 27. Sudut pitch dan roll dapat diukur oleh 3-axis accelerometer. Oleh karena itu, pengukuran sensor magnetik Xm, Ym, dan Zm perlu dilakukan untuk memperoleh Xh, Yh, dan Zh seperti pada persamaan berikut:

Xh=Xmcos(Pitch) + Zm Sin(Pitch) ... (12) Yh=Xmsin(Roll)sin(Pitch) + Ymcos(Roll) - Zmsin(Roll)cos(Pitch)

Kemudian mempergunakannya untuk persamaan di atas untuk kalkulasi heading.

2.4.18 Hitachi H48C 3-Axis Accelerometer

Hitachi H48C merupakan modul terintegrasi yang dapat mendeteksi gaya gravitasi pada tiga sumbu (X, Y, dan Z) sebesar kurang lebih 3 g (gravitation force). Modul ini terdiri dari regulator pada papan integrasi yang meregulasikan tegangan sebesar 3,3 Volt ke H48C, analog signal conditioning, dan MCP3204 (4 kanal, 12 bit) yang merupakan ADC (analog-to-digital converter) untuk membaca tegangan keluaran dari H48C. Semua komponen terintegrasi pada satu papan modul dengan ukuran 17,8 mm x 20,3 mm (Parallax, 2007). Konfigurasi pin modul H48C dapat dilihat pada Gambar 28.

Pembacaan g-force (gaya gravitasi) pada H48C dilakukan dengan membaca tegangan keluaran dari sumbu tersebut dan mengkalkulasinya dengan formula berikut:

,

, ... (13) Atau dapat disederhanakan menjadi

, ... (14)

Gambar 28. Konfigurasi pin modul H48C (Sumber: Parallax (2007))

2.4.19 Sensor suhu D1820

Sensor Suhu D1820 (Gambar 29) merupakan sensor suhu digital yang diproduksi oleh Dallas Semiconductor. Sensor ini menggunakan komunikasi 1-wire untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler. D1820 membaca suhu dalam

9 bit nilai digital. Sensor ini dapat mengukur suhu dengan rentang -55 °C hingga +125 °C dengan resolusi 0,5°C. Sensor ini memerlukan pull up resistorsebesar 4,7 kΩ agar dapat mengirim data ke mikrokontroler.

Gambar 29. Bentuk fisik dan konfigurasi kaki D1820

2.5 PEMROGRAMAN

Pemrograman untuk aplikasi Mini ROV ini terdiri dari dua buah program yaitu GUI (Graphical User Interface) dan mikrokontroler. Pemrograman GUI mini ROV dilakukan dengan menggunakan Borland Delphi 7. Piranti lunak ini dikembangkan oleh perusahaan Borland Software Corporation. Bahasa

pemrograman yang digunakan pada program ini adalah bahasa objek Pascal berbasis OOP (Object Oriented Programming). Program Delphi 7 memiliki kelebihan meliputi : mudah untuk membaca kode, kompilasinya cepat, dan penggunaan multiple unit files untuk pemrograman modular. Program ini bekerja dalam IDE (integrated development environment) sehingga pemrogram semakin mudah untuk membuat suatu program yang berbasis GUI (graphical interface unit) (Borland, 2003).

Penulisan dan pemrograman mikrokontroler dilakukan secara In System Programming (ISP). Program yang digunakan untuk menulis perintah pada

mikrokontroler adalah CodeVision AVR C Compiler Versi 2.05. Bahasa yang digunakan adalah bahasa C. Pemrograman mikrokontroler dilakukan dengan menggunakan piranti lunak In-System Programmer Atmel AVRProg (AVR910) yang terintegrasi di dalam program CodeVision AVR.

35

3.1 WAKTU DAN LOKASI PENELITIAN

Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret 2011 sampai dengan Maret 2012. Kegiatan penelitian terdiri dari dua bagian, yaitu pembuatan alat dan uji coba alat. Pembuatan alat dilakukan di Workshop Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Sedangkan uji coba alat dilakukan di watertank Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor dan kolam renang Tirta Ayu Babakan Lio, Darmaga, Bogor.

3.2 ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan dalam pembuatan mini ROV mencakup perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah laptop, Codevision AVR 2.05.0, Google Sketch Up 7, Delphi 7, bor listrik, obeng, solder listrik, multimeter digital, gerinda listrik, DT-I/O USB DT-I/O MODULE, PC-Link USBer, USB TV STICK, USB2.0 TV BOX, power supply 1A, Downloader K125R, gergaji besi, gunting, penggaris, dan busur derajat. Fungsi masing-masing alat dapat dilihat pada Lampiran 1. Bahan yang digunakan adalah DT-AVR Low Cost Micro System, ATmega32A, CMPS-10, Hitachi H48C 3-Axis Accelerometer, resistor 4,7 KΩ, EMS 5A H-Bridge, EMS 2A DUAL H-Bridge, adaptor 1 ampere, adaptor 2 ampere, adaptor 5 ampere, jack power supply, 1/3” Sony CCD IR Color Digital Camera, kepala kabel co axial, motor dari bilge pump 500 GPH (12VDC 2 A), motor dari bilge pump 750 GPH (12VDC 5A), baling-baling berdiameter 7 cm, akrilik, baut, konektor, pipa

stainless steel, pipa PVC, cat besi, kuas, pengencer cat, klem gantung, klem, kabel LAN, kabel AC, tali tis, amplas, lem epoxy, selotip pipa, dan lem PVC. Informasi lengkap mengenai bahan-bahan yang digunakan dapat dilihat ada Lampiran 2.

3.3 RANCANGAN ALAT

Mini ROV yang dikembangkan memiliki dimensi total panjang 80 cm, lebar 62,5 cm, dan tinggi 45 cm. Mini ROV dirancang agar dapat menyelam hingga kedalaman 10 meter. Mini ROV ini terdiri dari beberapa unit fungsional yang secara keseluruhan terpadu dalam satu mikrokontroler yaitu mikrokontroler ATmega32A. Gambar 30 merupakan sistem kerja tiap komponen yang terdapat dalam mini ROV dan tegangan sumber yang mungkin untuk dibuat.

Gambar 30. Desain sistem kerja tiap komponen pada mini ROV

Pada mini ROV ini terdapat “mata” yang menggunakan sensor kamera (dengan keluaran berupa video) yang berfungsi untuk melihatkan kondisi di dalam air. Pengukuran arah mini ROV menggunakan sensor kompas digital CMPS10 yang dapat menentukan arah hingga 360° dengan ketelitian 0,1°. Sudut pitch dan

roll juga menggunakan sensor CMPS10. Sudut pitch dan roll yang diperoleh akan memiliki rentang nilai -90° – +90° dengan ketelitian 1,4°. Pada mini ROV

Kompas Magnetik CMPS10 Sensor 3D-AXIS H48C KOMPUTER Kamera CCD TV TUNER Power supply 12 V 1 A Motor DC

Modul driver motor

Power supply 12 V 2 A

USB TO SERIAL Motor DC Modul driver motor Power supply 12 V 5 A

Kamera CCD TV TUNER

Power supply 12 V 1 A Power Supply

12 V 1 A Mikrokontroler

PORT A PORT B PORT C PORT D

ini juga disematkan sensor accelerometer H48C untuk melihat gaya gravitasi yang bekerja pada 3 sumbu (sumbu X, sumbu Y, dan sumbu Z) dengan ketelitian 0,1 g. Sensor suhu digital DS1820 juga ditempatkan di dalam komparemen untuk meihat perubahan suhu di dalam kompartemen.

3.4 DESAIN KERJA

Perancangan instrumen ini dipadukan dalam tiga proses perancangan yaitu perancangan konstruksi mekanik, konstruksi elektronik, dan desain software

sehingga tahapan terakhir adalah integrasi dari ketiga proses perancangan tersebut. Beberapa tahapan dalam proses perancangan instrumen ini dapat disusun dalam suatu diagram alir (Gambar 31).

Gambar 31. Diagram alir perancangan mini ROV Persiapan

Perumusan Perancangan penelitian

Memenuhi persyaratan?

Perancangan mekanik, elektronik, dan software

MULAI

Tidak

Ya

Pembuatan model mekanik

Pembuatan model elektronik

Pembuatan model software

Uji coba Tidak berhasil

Berhasil

3.5 PEMBUATAN DESAIN

Desain dan rancangan ROV dibuat dengan menggunakan software desain Google Sketch Up 7 (Gambar 32). Pembuatan desain ini dimaksudkan untuk memudahkan proses pembuatan konstruksi alat hingga tata letak komponen.

Gambar 32. Tampilan Google Sketch Up 7

3.6 RANCANG BANGUN PERANGKAT KERAS

Perangkat keras yang dibuat meliputi semua bagian yang menutupi

komponen elektronika sehingga tidak terjadi kerusakan pada komponen tersebut. Pembuatan perangkat keras disesuaikan dengan rancangan yang telah dibuat. Tahapan kerja yang dilakukan adalah sebagai berikut:

(1) Pembuatan kerangka,

(2) Pembuatan kompartemen elektronik, (3) Pembuatan kompartemen kamera.

3.6.1 Pembuatan kerangka

Bentuk kerangka mini ROV ini dirancang dari ROV RJ 45 (Gambar 33) yang pernah dibuat. Bentuk dasarnya tetap menggunakan bentuk mekanik RJ 45. Beberapa modifikasi dilakukan untuk menyempurnakan bentuk robot ini.

Penambahan ini dimaksudkan untuk mengatasi masalah yang terjadi pada penelitian sebelumnya sehingga tidak terulang kembali. Kerangka mini ROV terbuat dari pipa besi 1 inci yang dilas. Kerangka diberi lem epoxy pada bagian persinggunggannya agar kedap air. Kerangka dicat agar tidak berkarat. Bagian depan dari mini ROV dibuat lebih maju pada bagian bawah agar kamera

terlindung dari benturan benda keras yang ada di depannya.

Gambar 33. Rangka RJ45 (Rizki, 2008)

3.6.2 Pembuatan kompartemen elektronik

Kompartemen elektronik menggunakan pipa PVC 6 inci yang dapat memuat adaptor 5 ampere, adaptor 2 ampere, adaptor 1 ampere, rangkaian mikrokontroler, sensor kompas digital,sensor suhu digital, sensor accelerometer, dan modul driver motor. Kompartemen dibuat kedap air sehingga tidak terjadi kebocoran yang dapat menyebabkan kerusakan komponen elektronik.

Pengkedapan kompartemen menggunakan lem epoxy dan lem pvc.

Pada bagian belakang kompartemen ditempatkan konektor. Konektor terdiri dari konektor 8 pin (yang berfungsi untuk pengiriman data dari

mikrokontroler dan pengiriman data video dari kamera 1 dan kamera 2), konektor kabel VAC (voltage alternating current) untuk menghubungkan sumber tegangan ke mini ROV, konektor kabel VDC (voltage direct current) dan konektor kabel co axial yang disambungkan ke kamera bawah, konektor motor maju-mundur dan konektor motor naik-turun. Konektor ini digunakan menghubungkan kabel yang ada dalam kompartemen dengan kabel yang dihubungkan dengan permukaan. Konektor ini juga diberikan lem agar tidak terjadi kebocoran. Koneksi pada konektorditunjukkan pada Gambar 34.

Gambar 34. Koneksi konektor 8 pin

3.6.3 Pembuatan kompartemen kamera

Kompartemen kamera terpisah dengan kompartemen elektronik.

Kompartemen kamera merupakan produk pabrikan yang sudah terpasang dengan kamera. Hal yang perlu dilakukan adalah pengedapan kompartemen ini. Kabel sumber tegangan dan kabel co axial dihubungkan ke konektor yang ada pada bagian belakang kompartemen elektronik.

3.7 RANCANG BANGUN RANGKAIAN ELEKTRONIK

Bagian kerja yang dilakukan dalam proses pembuatan rangkaian elektronik ialah :

Keterangan: 1. Kabel Tx 2. Kabel Rx 3. Kabel Ground 4. Kabel video 1 5. Kabel video 1 6. Kabel video 2 7. Kabel video 2 1

2 3

4 5

6 7

(1) Pembuatan skematik rangkaian, merupakan proses penyusunan rencana sambungan komponen dalam bentuk gambar;

(2) Penyolderan, dilakukan pada komponen pada PCB ataupun pada penyambungan antar komponen serta antar kabel.

Rangkaian elektronik yang dibuat sesuai dengan Gambar 30. Pembuatan robot bawah air ini menggunakan mikrokontroler ATmega32A. Datasheet

mikrokontroler ini dapat dilihat pada Lampiran 3. Rangkaian sirkuit dasar mikrokontroler ATmega32A menggunakan modul buatan Innovative Electronics (Lampiran 4). Modul sudah memiliki jalur input/output 32 pin, jalur komunikasi serial RS232 dengan konektor RJ11, dan terdapat port untuk pemograman secara ISP. Modul ini memudahkan pengguna dalam menempatkan sambungan

komponen ke mikrokontroler.

Sensor CMPS10 yang digunakan merupakan modul (Gambar 35) yang diproduksi oleh Devantech Ltd. Modul ini memiliki 5 pin keluaran dimana pin 1 merupakan VCC dan pin 5 merupakan pin Ground. Pin yang dihubungkan ke mikrontroler ATmega32A adalah pin 2 (SCL) dan pin 3 (SDA). Pembacaan data CMPS10 dengan mikrokontroler ATmega32A menggunakan jenis komunikasi I2C. Komunikasi I2C menggunakan 2 pin pada salah satu PORT Mikrokontroler ATmega32A. Port yang digunakan adalah PortA pin 6 dan pin 7. Pin 6 berfungsi untuk jalur SDA dan pin 7 berfungsi untuk jalur SCL pada CMPS10. Pada penghubungan pin ini digunakan pull up resistor sebesar 4,7 KΩ yang berfungsi untuk membuat keadaan logika pada jalur DATA tetap pada kondisi HIGH ketika tidak ada sinyal dari ATmega32A. Informasi lebih lengkap dapat dilihat pada

Gambar 35. Modul kompas dan penghubungannya dengan pull up resistor

Sensor 3D Accelerometer yang digunakan adalah modul yang dibuat oleh Parallax Inc. Pin yang terhubung pada mikrokontroler ATmega32A adalah pin 1 (CLK), pin 2 (DIO), dan pin 5 (CS). Pin 1 terhubung pada PORT B pin 0, pin 2 pada PORT B pin 1, pin 5 terhubung pada pin 2 (Gambar 36). Lampiran 6

memberikan informasi jelas mengenai modul sensor accelerometer.

Gambar 36. Penghubungan pin H48c dengan pin mikrokontroler Sensor suhu yang digunakan adalah sensor suhu DS1820. Kaki DS1820 yang dihubungkan ke mikrokontroler adalah kaki Data (DQ). Pada jalur

mikrokontroler-DS1820 diberikan pull up resistor sebesar 4,7 kΩ (Gambar 37). Informasi lebih lengkap terdapat pada Lampiran 7.

Modul driver motor yang digunakan terdiri dari EMS 2A Dual H-Bridge dan EMS 5A H-Brigde. Kedua modul merupakan produk Innovative Electronics. Manual kedua produk dapat dilihat pada Lampiran 8 dan Lampiran 9.

EMS 2A Dual H-Bridge digunakan sebagai saklar otomatis bagi 2 buah motor bilge pump 500 GPH (gallons per hour). Koneksi modul EMS 2A Dual H-Bridge dapat dilihat pada Gambar 38.

PORTB.0 PORTB.1

Pa adalah pin PORTC.3 dihubungk (M2IN2) k terminal y 2A), pin V pada kabe

Gambar 37

Ga

ada Interface n 1 (M1IN1) , pin 5 (VC kan pada mi

ke PORTC. yang dihubu V MOT (terh el motor 1),

7. Penghubu

ambar 38. K

e Header 1 ( ) ke PORTC C), dan pin ikrokontrole

1, dan pin 4 ungkan adal

hubung pad pin M1 OU

ungan D182

Koneksi EM

(J3), Pin ya C.6, pin 2 (M n 6 (GND).

er ialah pin 4 (EN2) ke

ah pin MGN da VCC ada UT2 (terhubu

20 dengan p

S 2A Dual

ang dihubun M1IN2) ke Pada Interf 1 (M2IN1) PORTC.2. ND (terhubu aptor 2A), p

ung pada ka PO

in mikrokon

H-Bridge

ngkan pada m PORTC.7, face Header ) ke PORTC

Pada Powe ung pada G in M1 OUT abel motor ORTB.1

ntroler

mikrokontr pin 4 (EN1 r 2 (J1), pin C.0, pin 2

er & Con (J2 Ground adap

T1 (terhubun 1), pin M2

oler ) ke yang 2), ptor ng

OUT1 (terhubung pada kabel motor 2), dan pin M2 OUT2 (terhubung pada kabel motor 2). Motor yang dihubungkan pada modul ini bergerak sesuai dengan Tabel 4 dan Tabel 5.

Tabel 4. Tabel kebenaran pergerakan motor 1

INPUT OUTPUT

FUNGSI M1EN M1IN1 M1IN2 M1OUT1 M1OUT2

H H L V MOT MGND MOTOR CW

H L H MGND V MOT MOTOR CCW

H L L MGND MGND BERHENTI

Keterangan:

H : Logika High (5 V) L : Logika Low (0 V) CW : clockwise

CCW : counterclockwise

Tabel 5. Tabel kebenaran pergerakan motor 2

INPUT OUTPUT

FUNGSI M2EN M2IN1 M2IN2 M2OUT1 M2OUT2

H H L V MOT MGND MOTOR CW

H L H MGND V MOT MOTOR CCW

H L L MGND MGND BERHENTI

Keterangan:

H : Logika High (5 V) L : Logika Low (0 V) CW : clockwise

CCW : counterclockwise

EMS 5A H-Bridge merupakan modul driver motor yang digunakan untuk menggerakkan 1 buah motor bilgepump 700 GPH. Driver ini sudah berupa modul yang dibuat oleh Innovative Electronics. Koneksi modul EMS 5A H-Bridge dapat dilihat pada Gambar 39.

EMS 5A H-Bridge dihubungkan pada mikrokontroler melalui Interface Header (J2). Pada EMS 5A H-Bridge pertama, pin yang terhubung ke

mikrokontroler adalah pin 1 (M1IN1) ke PORTB.4, pin 2(M1IN2) PORTB.5, pin 7 dan 9 (VCC), serta pin 8 dan 10 (GND). EMS 5A H-Bridge yang kedua, pin

yang terhubung ke mikrokontroler adalah pin 1 (M1IN1) ke PORTB.6, pin

2(M1IN2) PORTB.7, pin 7 dan 9 (VCC), serta pin 8 dan 10 (GND). Pin 4 (MEN) dihubungkan dengan pin VCC pada EMS 2A Dual H-Bridge.

Gambar 39. Koneksi modul EMS 5A H-Bridge

Pada Power & Con (J1), terminal yang dihubungkan adalah pin MGND (terhubung pada Ground adaptor 5A), pin V MOTOR (terhubung pada VCC adaptor 5A), pin MOUT1 (terhubung pada kabel motor1) dan pin MOUT2 (terhubung pada kabel motor1). Motor yang dihubungkan pada modul ini bergerak sesuai dengan Tabel 6.

Tabel 6. Tabel Kebenaran Pergerakan Motor

INPUT OUTPUT

FUNGSI MEN MIN1 MIN2 MOUT1 MOUT2

H H L V MOT MGND MOTOR CW

H L H MGND V MOT MOTOR CCW

H L L MGND MGND BERHENTI

Keterangan:

H : Logika High (5 V) L : Logika Low (0 V) CW : clockwise CCW : counter clockwise

3.8 RANCANG BANGUN PERANGKAT LUNAK 3.8.1 Mikrokontroler

Perangkat lunak berkaitan dengan kinerja dari perangkat keras. Perangkat lunak pada sistem mikrokontroler disebut juga firmware. Bahasa pemograman yang digunakan ialah bahasa C. Compiler yang digunakan adalah Code Vision AVR C Compiler 2.05.0 (Gambar 40). Firmware yang telah dibuat diunduh menggunakan Atmel AVRProg (AVR910) dan kabel data K-125R USB AVR Programmer (Gambar 41). Pembuatan program mikrokontroler dilakukan dengan menulis kode program sesuai dengan diagram alir pada Lampiran 10. Setelah tidak ada kesalahan pada penyusunan program, kode akan dikompilasi (mengubah kode program dalam format *.hex) agar dapat diunduh pada mikrokontroler.

Gambar 41. Kabel data K-125R USB AVR Programmer

3.8.2 Program antarmuka pengguna grafis

Pembuatan program antarmuka pengguna grafis atau GUI (Graphical User Interface) dilakukan dengan menggunakan program Delphi 7. Program ini terdiri dari tujuh aplikasi utama dan dua aplikasi pendukung. Program antarmuka pengguna grafis ini ditampilkan dalam satu buah jendela sebagaimana yang direncanakan dalam sketsa jendela GUI pada Gambar 42. Program ini disimpan dan dijalankan dalam bentuk executable file (*.exe).

Program-program utama yang berjalan pada jendela antarmuka grafis terdiri dari:

a. Program penampil video kamera depan dan bawah,

b. Program komunikasi serial antara komputer dan mikrokontroler, c. Program joystick untuk menggerakkan motor,

d. Program arah kompas,

e. Program penghitung waktu operasi ROV, f. Program penunjukan sikap (attitude) ROV.

Program-program pendukungnya ialah: i. Pengarah komunikasi USB port ke serial, ii. Program penampil waktu.

Gambar 42. Sketsa Jendela GUI

3.9 PENGUJIAN KINERJA ROV

Pengujian kinerja dilakukan setelah proses perakitan dan penyatuan komponen telah selesai. Pengujian dilakukan untuk menilai sejauh mana tingkat keberhasilan pembuatan alat ini. Ada beberapa pengujian yang dilakukan antara lain:

1) Pengujian daya apung 2) Pengujian CMPS10 3) Pengujian H48C

4) Pengujian sistem kendali

VIDEO DEPAN VIDEO BAWAH

START Nama File SIMPAN START Nama File SIMPAN

Setting Terminal Transmisi

Data ROV SIMPAN

AX AY AZ

N

NW NE

0O

-45O ₄₅O

00:00:00

Suhu Kompartemen

X Z Y

3.9.1 Pengujian daya apung

Pengujian dilakukan di water tank dengan memasukkan robot ke dalam air. Sebelum dilakukan pengujian di air, pengukuran massa robot dalam keadaan kosong dan dalam keadaan sudah terpasang komponen perlu dilakukan. Hal ini untuk mengetahui massa dari mini ROV.

Apabila saat pertama kali mini ROV diturunkan masih mengapung di permukaan air, maka penambahan pemberat (weight belt) dilakukan hingga mini ROV melayang di kolom air. Apabila saat pertama kali mini ROV diturunkan masih tenggelam, maka penambahan ruang apung dilakukan hingga mini ROV tersebut melayang di kolom air.

3.9.2 Pengujian CMPS10

Pengujian CMPS10 terdiri dari 3 bagian yaitu pengujian nilai arah (heading), nilai pitch dan nilai roll. Pengujian arah heading dilakukan dengan memutar mini ROV searah jarum jam hingga berputar 360°. Nilai arah yang keluar dari CMPS10 dibandingkan dengan penunjukkan arah dari kompas magnet. Pembacaan nilai arah dari CMPS10 harus tidak melebihi 2° dari nilai arah kompas magnet.

Pengujian pitch dilakukan dengan menggunakan bantuan busur derajat. Pengujian dilakukan dengan menempatkan mini ROV pada bidang datar dimana nilai pitch yang keluar 0°. Peletakan busur derajat dapat dilihat pada Gambar 43. mini ROV diputar ke atas dengan maksimum putaran 90° dan diputar ke bawah dengan maksimum putaran 90°. Nilai yang keluar dibandingkan dengan penunjukan sudut dari busur derajat. Perbedaan nilai tidak boleh lebih dari 2°.

Pe Pengujian nilai roll y mini ROV dengan ma penunjuka 3.9.3 Pe tiap sumbu yang terter pada deng Gambar 4

ngujian roll

n dilakukan yang keluar V diputar ke

aksimum pu an sudut dar

Gambar 4

Pengujian

ngujian H4 unya. Peng ra pada Tab gan Tabel 7.

3. Peletakan

l dilakukan dengan men 0°. Peletak kanan deng utaran 90°. ri busur dera

44. Peletaka

n H48C

8C dilakuka gujian dilaku bel 7. Nilai

.

n busur dera

dengan me nempatkan kan busur d gan maksim

Nilai yang ajat. Perbed

an busur der

an dengan m ukan denga

yang kelua

ajat untuk p

enggunakan mini ROV p erajat dapat mum putaran

keluar diba daan nilai ti

rajat untuk P

melihat nila an memutar ar harus men

pengukuran

bantuan bu pada bidang t dilihat pad n 90° dan di andingkan d idak boleh l

Pengukuran

ai g-force ya mini ROV ndekati nila

pitch

usur derajat. g datar dima da Gambar

iputar ke kir dengan

lebih dari 2°

n roll

ang mengen pada posisi ai yang terte . ana 44. ri °. nai i era

Tabel 7. Nilai accelerometer pada tiap posisi

3.9.4 Pengujian sistem kendali

Pengujian sistem kendali memiliki beberapa poin terkait dengan keberhasilan pembuatan sistem kendali ini yaitu:

1) Sistem video kamera berjalan dengan baik,

2) Pergerakan joystick mampu menggerakkan motor dengan arah gerak yang tetap, motor bergerak sinkron, dan mampu merespon perubahan dengan baik,

52

Hasil penelitian ini adalah mini ROV yang diberi nama RJ45 V2 yang berfungsi melihat kondisi lingkungan bawah air secara visual. RJ45 V2 dapat diklasifikasikan ke dalam mini ROV (EVS-380, 2007), kelas observasi (Christ dan Wernli, 2007), kelas 1 – Murni Observasi dan kelas v Prototipe atau wahana yang dalam pengembangan (Norsok Standard, 2003).

Pada laporan hasil penelitian ini disampaikan data pengukuran yang dilakukan pada proses pengujian alat. Pengujian alat yang dilakukan menunjukkan kemampuan alat dalam beroperasi di dalam air dalam bentuk pergerakannya dan sikap (attitude) dari RJ45 V2 berfungsi dengan baik. Proses pengiriman data dari unit mekanik ke unit display berjalan dengan cepat sehingga attitude mini ROV ini dapat langsung diamati pada laptop serta terekam dan disimpan datanya pada laptop. Pengiriman data ini berjalan secara real time.

4.1. Desain RJ45 V2

Desain RJ45 V2 (Gambar 45) dibuat dengan memperhatikan bentuk dari ROV RJ45 (Rizki, 2008; Prihandono, 2008). Desain alat ini dibedakan ke dalam beberapa bagian yaitu, bagian mekanik, dan kompartemen elektronik.

Bagian belakang desain mekanik ini terdapat desain tersendiri yaitu desain koneksi kabel (Gambar 46). Konektor ditempatkan di bagian atas agar apabila terjadi kebocoran tidak mencapai bagian ini dan tidak mengganggu pergerakan motor. Apabila terjadi kebocoran maka air akan merembes ke bawah dan tidak mengenai konektor ini terlebih dahulu.

Kone kame Ko dan panjan dan mengg M Kon bela Modul ektor supply era ompartemen ng 55 cm. K gunakan ba Gamba Rangka Motor pengg ektor motor akang mikrokontr Sensor H y Gambar 45 Gambar 46 n elektronik Komponen-aut sebagai p

ar 47. Desai Sen gerak Konekt r roler H48C EM

5. Desain m

6. Desain ko

k (Gambar -komponen penahan kom in komparte nsor CMP1 Ka

tor 8 pin

S 5A H-BR

mekanik RJ4 onektor RJ4 47) diranca elekronik d mponen. emen elektro 0 amera CCD Konek Kon Kon RIDGE

EMS 2A D Sensor D

45 V2

45 V2

ang memilik ditempatkan

onik RJ45 V kompart

ktor supply R nektor video

nektor moto

DUAL H-B ADAPT

DS1820

ki lebar 15 c n pada akrili

V2

temen utam

RJ 45 V2 o kamera or samping RIDGE ADAPTOR ADAPTOR TOR 1A cm ik ma R 2A R 5A

4.2. Pe 4.2.1. R

Ra rangka RJ kerangka d dan kiri ke dan menur penggerak kiri. Ba dome kam elektronik dengan me untuk men Gambar 5 erangkat K Rangka angka dibua J45 V2 (Gam

disesuaikan erangka dite

runkan min k untuk men

agian depan mera yang te k ditempatka enggunakan nahan berat 50. Gambar Keras

at dengan m mbar 48) m n dengan ko

empatkan m ni ROV. Ba

nggerakkan

Gamb

n kerangka R erbuat dari a

an pada bag n klem seba tabung ini. 49. Pemasa menggunakan mengikuti be mponen yan motor pengg agian belaka mini ROV

bar 48. Rang

RJ45 V2 dib akrilik dari b gian tengah. anyak 3 buah

Bentuk len

angan klem

n pipa besi u entuk rangk ng akan dite gerak yang b ang ditempa

maju, mund

gka RJ45 V

buat lebih m benturan. T Tabung in h (Gambar ngkap dari R

(tanda pana

ukuran 1 in ka dari RJ45

empatkan. berfungsi un atkan dua bu dur, belok k

V2

maju agar da Tabung kom ni dihubungk

r 49). Klem RJ45 V2 da

ah) pada ran

nci. Bentuk 5. Bentuk

Bagian kan ntuk menaik uah motor kanan dan b

apat melindu mpartemen

kan ke rang m berfungsi apat dilihat p

ngka nan kkan belok ungi gka pada

Gambar 50. Bentuk fisik lengkap RJ45 V2

4.2.2. Tabung kompartemen elektronik

Tabung kompartemen elektronik terbuat dari PVC dengan diameter 6 inci, panjang 60 cm dan tebal 3 mm. Pemilihan PVC dikarenakan dapat menahan tekanan, ringan, tidak mahal, dan tidak berat (Hoong, 2010). Pada RJ45,

pembuatan kompartemen elektronik menggunakan aluminium dengan ketebalan 5 mm dan diameter 3 inci. Penggunaan aluminium ternyata memberikan efek pada RJ45 untuk cenderung tenggelam.

Tabung PVC berfungsi sebagai tempat penyimpanan komponen elektronik dan sebagai tempat peletakan kamera pada bagian bawah dengan menggunakan klem gantung. Tabung ditutup dengan menggunakan dop pipa diameter 6 inci. Pada dop bagian depan ditempatkan kamera. Pada dop bagian belakang,

konektor-konektor ditempatkan dan dipasang permanen sesuai dengan rancangan pada Gambar 51.

Seluruh bagian luar tabung dibuat kedap air. Pengkedapan tabung ini menggunakan lem pipa PVC dan lem epoxy. Dari hasil percobaan, tabung ini tidak mengalami kebocoran. Hal ini terlihat dari tidak adanya gelembung udara yang keluar dari bagian yang dilem.

Gambar 51. Konektor kabel (tanda panah)

4.2.3. Kamera CCD

Kamera yang digunakan pada RJ45 V2 berjumlah dua. Kamera ini ditempatkan pada bagian depan dan bawah RJ45 V2 (Gambar 52). Kamera ini sudah dilengkapi dengan dome. Kedua kamera dilem menggunakan lem epoxy agar kedap air (Gambar 53).

Gambar 52. Kamera depan dan kamera bawah

Gambar 53. Pemberian lem epoxy pada kompartemen kamera

Hasil pengujian video memperlihatkan adanya pengaruh warna infra merah apabila cahaya yang ada di lingkungan kurang. Pengaruh ini dikarenakan sistem detektor infra merah yang terdapat pada kamera CCD tetap diaktifkan. Pengaktifan sistem detektor infra merah memberikan keuntungan dan kerugian

Konektor transmisi data Konektor VDC kamera

Konektor thruster belakang _{Konektor thruster samping} Konektor video

bagi pengguna. Keuntungan yang didapat adalah operator tetap dapat

mengoperasikan mini ROV ini walaupun cahaya yang masuk ke dalam kamera kurang. Kerugiannya ialah hasil video yang dihasilkan menjadi Black-White (BW).

4.2.4. Thruster

Thruster ditempatkan pada bagian samping dan belakang dari rangka. Setiap thruster diberikan nomor. Penomoran ini digunakan untuk mempermudah dalam pemograman mikrokontroler pada bagian pengendalian gerak thruster. Penomoran thruster (Gambar 54) adalah thruster 1 untuk thruster belakang bagian kiri, thruster 2 untuk thruster belakang bagian kanan, thruster 3 untuk thruster samping bagian kiri, dan thruster 4 untuk thruster samping bagian kanan.

Gambar 54. Penempatan thruster

4.2.5. Rangkaian kendali operator

Rangkaian kendali operator terdiri dari rangkaian komunikasi digital, joystick dan laptop. Rangkaian komunikasi digital menggunakan PC-Link USBer dan DT-I/O USB I/O MODULE sebagai pengubah logika serial USB ke logika serial RS-232 mikrokontroler.

Komunikasi digital dibagi menjadi transmisi data dari laptop ke

mikrokontroler dan transmisi data dari mikrokontroler ke laptop. Transmisi data

Thruster 3 Thruster 1

dari laptop berupa karakter yang akan mengaktifkan atau menonaktifkan transmisi data dari mikrokontroler dan karakter untuk mengaktifkan motor penggerak. Transmisi data dari mikrokontroler adalah data sensor CMPS10 dan H48C yang telah disusun formatnya. Penjelasan mengenai format dan penyusunan datanya akan dijelaskan pada sub bab berikutnya.

4.2.6. Rangkaian pengendali on board

Sistem kendali on board (Gambar 55) terdiri dari modul DT-AVR Low Cost Micro System, modul sensor CMP10, modul sensor H48C, sensor suhu DS1820, pengendali motor yang terdiri dari EMS 2A Dual H-Bridge dan EMS 5A H-Bridge, dan catu daya yang terdiri dari adaptor 1A, adaptor 2A, dan adaptor 5A. Modul DT-AVR Low Cost Micro System berfungsi sebagai pengendali utama sistem elektronik. Modul sensor CMPS10 berfungsi untuk mengukur arah, pitch, dan roll. Modul sensor H48C berfungsi untuk mengukur akselerasi. Sensor suhu DS1820 berfungsi untuk mengukur suhu di dalam tabung kompartemen

elektronik. EMS 2A Dual H-Bridge berfungsi sebagai saklar motor naik turun. EMS 5A H-Bridge berfungsi sebagai saklar motor maju, mundur, belok kanan dan kiri.

Gambar 55. Penempatan komponen elektronik Adaptor 12V 5A

Adaptor 12V 2A

Adaptor 12V 1A

EMS 5A H-BRIDGE

EMS 2A DUAL H-BRIDGE

MODUL

MIKROKONTROLER CMPS 10

Masing-masing komponen dihubungkan dengan kabel. Kabel yang masuk ke dalam rangkaian ini adalah kabel VAC yang berfungsi sebagai catu daya. Kabel yang keluar dari rangkaian ini adalah kabel TX-RX (pengiriman dan penerimaan data), Ground, kabel video 1 dan kabel video 2 (Gambar 50).

4.3. Program Mikrokontroler

Program mikrokontroler ini dibuat sesuai dengan spesifikasi

mikrokontroler ATmega32A. Kode program yang disusun menggunakan Code Vision AVR 2.05 (Lampiran 11).

4.3.1. Inisialisasi dan konfigurasi mikrokontroler ATmega32A

Inisialisasi mikrokontroler merupakan hal pertama yang harus dilakukan agar program dapat diunduh pada mikrokontroler dan dapat bekerja sesuai dengan jenis mikrokontrolernya. Inisialisasi terdiri dari pemberian header files dari fungsi library yang sesuai kebutuhan dengan diawali “#include”. “#include <mega32a.h>” berfungsi untuk mendefinisikan register input dan output (I/O) untuk mikrokontroler ATmega32A. “#include <i2c.h>” digunakan sebagai bentuk dasar untuk fungsi I2C bus master. Fungsi ini dimasukkan setelah mendeklarasikan alamat I/O dari Register Data Port dimana I2C Bus terkoneksi dan Data Bits yang digunakan untuk SDA dan SCL. “#include <math.h>” digunakan sebagai bentuk dasar untuk fungsi matematika. “#include <delay.h>” digunakan sebagai bentuk dasar dari penundaan waktu. “include <1wire.h>” digunakan sebagai bentuk dasar untuk fungsi 1-Wire. “include <ds1820.h>” digunakan sebagai bentuk dasar untuk menggunakan fungsi pengambilan data suhu dari sensor DS1820.

Konfigurasi mikrokontroler dilakukan untuk mengaktifkan fitur-fitur yang akan dipakai seperti komunikasi antarmuka I2C, 1-Wire dan USART untuk proses pengiriman dan penerimaan data. Konfigurasi komunikasi I2C ditulis dalam kode program berikut:

#as m

. equ __i 2c _por t =0x 1B ; PORTA . equ __s da_bi t =6

. equ __s c l _bi t =7 #endas m

Konfigurasi komunikasi 1-Wire ditulis dalam kode program berikut:

#as m

. equ __w1_por t =0x 18; PORTB . equ __w1_bi t =1

#endas m

“#asm” merupakan salah satu C prepocessor seperti “#include”. “#asm” ini diikutkan untuk mendefinisikan PORT dan bit yang digunakan untuk

komunikasi I2C dan 1-Wire. Konfigurasi fungsi USART terdiri dari beberapa bagian seperti USART Receiver Buffer, USART Receiver Interrupt Service Routine, fungsi getchar (fungsi untuk mendapatkan satu karakter dari laptop), fungsi putchar (fungsi untuk memberikan satu karakter ke laptop), USART Transmitter Buffer, dan USART Transmitter Interrupt Service Routine. Pengaktifan fitur-fitur mikrokontroler seperti PORT I/O dan USART dilakukan di dalam bagian utama program yaitu “void main ()”. Pengaktifan PORT dilakukan dengan menentukan lokasi alamat memori I/O yaitu Data

Direction Register (DDRx), Data Register (PORTx), dan Port Input Pins (PINx). DDxn bit pada DDRx Register menentukan fungsi pin tersebut. Logika 1

mengartikan bahwa pin pada PORT tersebut dikonfigurasikan sebagai output. Logika 0 berarti pin dikonfigurasikan sebagai input. Jika PORTxn ditulis dengan

logika 1 ketika pin dikonfigurasikan sebagai input, maka pull up resistor akan aktif. Pull up resistor akan tidak aktif jika PORTxn ditulis dengan logika 0. Jika PORTxn ditulis dengan logika 1 ketika pin dikonfigurasikan sebagai output, maka PORT tersebut akan mengeluarkan tegangan sebesar 5 Volt (tegangan kerja mikrokontroler). Penulisan logika 0 akan menyebabkan PORT menjadi Ground.

Pada program mini ROV ini, tiap-tiap PORT dikonfigurasikan sebagai berikut:

PORTA=0x 00; DDRA=0x 00; PORTB=0x 00; DDRB=0x FF; PORTC=0x 00; DDRC=0x FF; PORTD=0x 00; DDRD=0x 00;

DDRA dan DDRD dikonfigurasikan sebagai input karena pada penelitian ini tidak digunakan. DDR PORTB dan PORTC bernilai 0xFF mengartikan bahwa semua pin pada PORT ini bertindak sebagai output. Hal ini dikarenakan pada kedua PORT ini digunakan untuk konfigurasi switching thruster.

Inisialisasi fitur USART ditulis pada kode berikut:

UCSRA=0x 00; UCSRB=0x D8; UCSRC=0x 06; UBRRH=0x 00; UBRRL=0x 19;

Inisialisasi ini memiliki arti bahwa mikrokontroler ini berkomunikasi dengan laptop pada baudrate 9600 kbps (kilobyte per second) dengan parameter komunikasi:

• 8 Data, 1 Stop, No Parity

• Pengirim USART : aktif

• Mode USART: Asynchronous

4.3.2. Transmisi Data

Pentransmisian data pada mini ROV ini dapat diaktifkan dan

dinonaktifkan. Kode program diletakkan di dalam fungsi “while” sehingga selalu diulang. Pengaktifan transmisi dilakukan apabila karakter “a” dikirim ke

mikrokontroler. Transmisi dinonaktifkan dengan mengirimkan karakter “s”. Karakter ini akan diterima oleh mikrokontroler dengan perintah “tele=getchar()”. Pada saat karakter “a” dikirim maka transmisi akan aktif dan akan melakukan pengiriman data accelerometer, arah, pitch, roll, dan suhu. Format pengiriman data akan dibahas pada sub sub bab berikutnya. Kodenya seperti berikut:

whi l e ( 1) {

t el e=get c har ( ) ; i f ( t el e==' a' ) { #as m( " c l i " ) ;

t r ans mi s i =1; #as m( " s ei " ) ; }

i f ( t el e==' s ' ) { #as m ( " c l i " ) ; t r ans mi s i =0; put c har ( 13) ; put c har ( 10) ; #as m( " s ei " ) ; }

}

4.3.3. Pengambilan Nilai Arah, Pitch, dan Roll dari CMPS10

Kompas CMP10 dihubungkan dengan mikrokontroler ATmega32A menggunakan komunikasi I2C. Pengambilan data CMPS10 untuk arah menggunakan kode program berikut:

uns i gned c har c mps 10( c har r eg) { i nt ni l ai ;

i 2c _s t ar t ( ) ; i 2c _wr i t e( 0x C0) ; i 2c _wr i t e( r eg) ; i 2c _s t ar t ( ) ; i 2c _wr i t e( 0x C1) ; ni l ai =i 2c _r ead( 0) ; i 2c _s t op( ) ;

r et ur n ni l ai ; }

Proses pengambilan data CMPS10 dimulai dengan kode “i2c_start()”. Kode ini memerintahkan mikrokontroler untuk memulai komunikasi I2C. “i2c_write(0xC0)” akan memerintahkan mikrokontroler untuk menulis kode heksadesimal C0 pada alamat modul kompas, kemudian menulis register yang diinginkan pada kode “i2c_write(reg)”. Register ini sesuai dengan Tabel 1. Selanjutnya diikuti dengan start bit lagi. Penulisan alamat modul kompas dilakukan dengan kode heksadesimal C1 yang berarti read/write high. Perintah berikutnya ialah “i2c_read(0)”. Mikrokontroler akan membaca data yang keluar dari modul kompas CMPS10 tanpa adanya ack (acknowledgement). “i2c_stop()” memerintahkan mikrokontroler untuk menghentikan komunikasi I2C. Data yang terbaca akan tersimpan pada variabel “nilai”.

4.3.4. Pengambilan Nilai Accelerometer dari H48C

H48C dihubungkan ke mikrokontroler pada PORT yang telah ditentukan. Pendefinisian kaki-kaki H48C yang terhubung dengan mikrokontroler perlu dilakukan. Kode programnya sebagai berikut:

#def i ne CLK PORTA. 0 #def i ne Di PI NA. 1 #def i ne Do PORTA. 1 #def i ne CS PORTA. 2

“#define” merupakan C preprocessor yang digunakan untuk

mendefinisikan macro. “#define CLK PORTA.0” menandakan bahwa variabel CLK (clock H48C) dihubungkan ke PORT A.0. Clock ini berfungsi untuk

menginisialisasi konversi dan clock out tiap bit konversi yang dilakukan. “#define Di PINA.1” menandakan bahwa variabel Di (Data In) dihubungkan ke PIN A.1. Data In digunakan untuk mengisi kanal konfigurasi data ke dalam alat. “#define Do PORTA.1” berarti Do (Data Out) dihubungkan ke PORT A.1. Data Out befungsi untuk mengatur perubahan hasil keluaran konversi AD (analog digital). “#define CS PORTA.2” berarti kaki CS H48C dihubungkan ke PORTA.2. CS berfungsi untuk menginisialisasi komunikasi dengan alat dimana ketika berlogika 0 akan menghentikan konversi dan berlogika 1 akan melakukan konversi. Selain mendefisinikan kaki-kaki H48C yang terhubung ke mikrokontroler juga perlu didefinisikan Data In dan Data Out dengan kode berikut:

#def i ne DATA_I N 0b11111101 #def i ne DATA_OUT 0b11111111

Kode di atas mengartikan bahwa “DATA_IN” bernilai 11111101 (biner) atau FD (heksadesimal) atau 253 (desimal). Bilangan ini digunakan untuk mengubah sinyal dari kondisi high/tinggi ke low/rendah. Pemberian nilai 0 dilakukan pada bit 1 dikarenakan Data In didefinisikan pada PINA.1. “DATA_OUT” bernilai FF yang berarti sinyal dibuat ke dalam kondisi high.

Komunikasi antara mikrokontroler dengan H48C dilakukan dengan menggunakan beberapa kode program di bawah ini. Langkah pertama ialah membuat fungsi clock yang digunakan untuk mengubah sinyal dari high ke low dengan periode tidak lebih dari 0,1 mikrodetik. Hal ini dikarenakan komponen ADC MCP3204 yang berada di dalam H48C memiliki spesifikasi untuk

mengeluarkan 12 data bits dalam waktu maksimum 1,2 milidetik. Kegagalan untuk memenuhi kriteria ini menyebabkan galat linearitas pada konversi. Hal yang perlu menjadi catatan adalah pada seluruh siklus konversi data H48C, ADC MCP3204 tidak membutuhkan kecepatan yang konstan selama spesifikasi timing terpenuhi. Kodenya seperti berikut:

v oi d c l oc k ( ) {

CLK=0;

del ay _us ( 5) ; CLK=1;

del ay _us ( 5) ; }

Kode di atas berfungsi untuk membuat sinyal clock dan mengakibatkan sinyal yang dimasukkan ke dalam H48C seperti Gambar 56.

Gambar 56. Sinyal CLK pada H48C

Langkah berikutnya ialah membaca data dari H48C. Kodenya seperti berikut:

i nt r ead_HC( uns i gned c har ax i s ) {

i nt l oopi ng, hc ; DDRA=DATA_OUT; CS=0;

Do=1; c l oc k ( ) ; Do=1; c l oc k ( ) ;

f or ( l oopi ng=3; l oopi ng>0; l oopi ng- - ) {

Do=( ax i s >>( l oopi ng- 1) ) & 0x 01; c l oc k ( ) ;

}

DDRA=DATA_I N; Do=1;

c l oc k ( ) ; hc =0;

f or ( l oopi ng=0; l oopi ng<12; l oopi ng++) {

CLK=0;

del ay _us ( 1) ; hc <<=1; hc | =Di ; CLK=1;

del ay _us ( 1) ; }

CS=1;

r et ur n hc ; }

Pada kode di atas ada inisialisasi variabel “looping” dan “hc” dengan tipe integer. Variabel “looping” digunakan untuk melakukan perulangan. Variabel “hc” digunakan sebagai penyimpan sementara dari nilai accelerometer yang diterima mikrokontroler dari H48C. DDRA=DATA_OUT berarti DDRA difungsikan sebagai DATA_OUT. CS diberi logika 0 untuk menginisialisasi komunikasi antara mikrokontroler dengan H48C.

Start bit dimulai saat CS berlogika 0 dan Do dibuat high. Kemudian diberi perintah clock untuk membuat satu sinyal high and low dengan periode 5

mikrodetik. Do dibuat high untuk memilih mode control bit selection pada single input. Kemudian diberi perintah clock lagi (Gambar 57).

Gambar 57. Sinyal untuk memulai start bit dan pemilihan mode input (Biru: start bit; Merah: pemilihan mode input)

124

procedure TForm1.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction); begin

joyReleaseCapture(joystickid1); end;

procedure TForm1.onfbt2Click(Sender: TObject); begin

if cmprt1.Connected then begin

cmprt1.WriteStr('s'); cmprt1.Close;

onfbt2.RightText:='off'; abphrcntr1.count:=False; end

else begin

cmprt1.Open;

onfbt2.RightText:='on'; cmprt1.WriteStr('a'); abphrcntr1.Count:=True; end;

end;

procedure TForm1.btn3Click(Sender: TObject); begin

if (dlgSave1.FileName <> '') or dlgSave1.Execute then mmo1.Lines.SaveToFile(dlgSave1.FileName) end;

procedure TForm1.mmo1Change(Sender: TObject); var

A: TStringList;

str1,str2,str3,str4,str5,str6,str7: string; brs:Integer;

begin str1:=' '; str2:=' '; str3:=' '; str4:=' '; str5:=' '; str6:=' '; str7:=' ';

brs:=mmo1.Lines.Count-1; A := TStringList.Create; try

125 Lampiran 12 (lanjutan)

if A.count-1>5 then //fix begin

str1:= (A[0]); str2:= (A[1]); str3:= (A[2]); str4:= (A[3]); str5:= (A[4]); str6:=(A[5]); str7:=(A[6]); edt1.Text:=str1; edt2.Text:=str2; edt3.Text:=str3; edt4.Text:=str4; edt5.Text:=str5; edt6.Text:=str6; edt18.text:=str7; end;

finally A.Free; end; mmo2.text:=str; end;

procedure TForm1.onfbt4Click(Sender: TObject); begin

if onfbt4.OnOff then begin

vlvlgr1.Enabled:=True; onfbt4.RightText:='Stop'; end

else begin

vlvlgr1.Enabled:=False; onfbt4.RightText:='Rekam'; end

end;

procedure TForm1.mmo2Change(Sender: TObject); begin

edt7.text:=edt1.Text; edt8.text:=edt2.Text; edt9.text:=edt3.Text; edt10.text:=edt4.Text; edt11.text:=edt5.Text; edt12.Text:=edt6.Text; edt19.Text:=edt18.Text;

126 rstrlb1.Text:=edt7.Text;

rstrlb2.Text:=edt8.Text; rstrlb3.Text:=edt9.Text; rstrlb4.Text:=edt19.Text;

abvcnd1.Course:=StrToFloat(edt10.Text); abvcnd1.Pitch:=StrToFloat(edt11.Text); abvcnd1.Roll:=StrToFloat(edt12.text); rt3d1.ViewAngleX:=-(StrToFloat(edt12.Text)); rt3d1.ViewAngleY:=-(StrToFloat(edt10.text)); rt3d1.ViewAngleZ:=-(StrToFloat(edt11.Text)); end ;

procedure TForm1.btn1Click(Sender: TObject); begin

vldscptr1.VideoCaptureDevice.ShowDeviceSelctDialog(); vldscptr1.VideoSources.ShowDialog();

end;

procedure TForm1.btn5Click(Sender: TObject); begin

if dlgSave2.Execute then begin

vlvlgr1.FileName:=dlgSave2.FileName; edt16.Text:=dlgSave2.FileName;

end; end;

procedure TForm1.btn6Click(Sender: TObject); begin

if dlgSave3.Execute then begin

vlvlgr2.FileName:=dlgSave3.FileName; edt17.Text:=dlgSave3.FileName;

end; end;

procedure TForm1.onfbt1Click(Sender: TObject); begin

if onfbt1.OnOff then begin

vlvlgr2.Enabled:=True; onfbt1.RightText:='Stop'; end

else begin

127 Lampiran 12 (lanjutan)

onfbt1.RightText:='Start'; end

end;

procedure TForm1.btn4Click(Sender: TObject); begin

vldscptr2.VideoCaptureDevice.ShowDeviceSelctDialog(); vldscptr2.VideoSources.ShowDialog();

end;

procedure TForm1.abdbrckrswtch1Click(Sender: TObject); begin

if abdbrckrswtch1.Checked then begin

vldscptr1.Enabled:=True; end

else begin

vldscptr1.Enabled:=False; end

end;

procedure TForm1.abdbrckrswtch2Click(Sender: TObject); begin

if abdbrckrswtch2.Checked then begin

vldscptr2.Enabled:=True; end

else begin

vldscptr2.Enabled:=False; end

end;

procedure TForm1.cmprt1RxChar(Sender: TObject; Count: Integer); begin

cmprt1.ReadStr(str,count); mmo1.text:=mmo1.Text+str;

mmo1.Perform(WM_VSCROLL,SB_BOTTOM,SB_THUMBTRACK); end;

procedure TForm1.btn2Click(Sender: TObject); begin

cmprt1.ShowSetupDialog(); end;

128

Data CMPS10 tanpa magnetic shielding

Arah CMPS10 GALAT

0 19,4 19,4±0,2

90 90,1 0,1±0,06

180 174,1 5,9±0,12

270 250,6 19,4±0,12

Data CMP10 dengan magnetic shielding

Arah CMPS10 GALAT

0 0,05 0,05±0,25

90 90,78 0,78±0,19

180 180,25 0,25±0,17

270 270,29 0,29±0,17

Data CMPS10 setelah dimasukkan ke rangka

Arah CMPS10 GALAT

0 0,13 0,13±0,43

90 97,48 7,48±0,17

180 183,04 3,04±0,46

270 298,81 28,81±0,19

Data sudut pitch CMPS10

Pitch CMPS10 GALAT

20 25,61 5,61±0,51

15 19,76 4,76±0

10 11,47 1,47±0,49

5 5,65 0,65±0

0 0 0±0

-5 -16,66 11,66±0,74

-10 -24 14±0

-15 -31,15 16,15±1,96

-20 -24,18 4,18±0,48

Data sudut roll CMPS10

Roll CMPS10 GALAT

20 25,26 5,26±1,14

15 15,53 0,53±0

10 10,28 0,28±0,65

7 7,06 0,06±0

0 0 0

-5 -5,48 0,48±0,47

-10 -11,63 1,63±0,62

-15 -22,59 7,59±0

129

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Ambon, Maluku, 1 April 1989 dari Ayah Prof. Dr. Dwi Eny Djoko Setyono dan Ibu Kusmariatin. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara.

Penulis menyelesaikan pendidikan SMA pada tahun 2007 di SMA Negeri 1 Pacitan Jawa Timur. Pada tahun 2007 pula penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI

(Undangan Seleksi Mahasiswa IPB) di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.

Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi Asisten Mata Kuliah Iktiologi Tahun Ajaran 2009/2010, Oseanografi Umum Tahun Ajaran 2009/2010 dan 2010/2011, Metode Observasi Bawah Air Tahun Ajaran 2009/2010, Asisten Mata Kuliah Dasar-Dasar Instrumentasi Kelautan Tahun Ajaran 2009/2010, 2010/2011, dan 2011/2012, Instrumentasi Kelautan Tahun Ajaran 2010/2011 dan 2011/2012, dan Dasar-Dasar Penginderaan Jauh Kelautan Tahun Ajaran

2010/2011.

Penulis juga aktif sebagai Pengurus Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA) Keluarga Mahasiswa Pacitan (GAMAPA) Periode 2007-2008, Ketua OMDA GAMAPA Periode 2008-2009, Pengurus Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Kelautan (HIMITEKA) Periode 2008-2009 dan 2009-2010, Pengurus Marine Instrument and Telemetry (MIT) CLUB Periode 2009-2010, Presiden MIT CLUB Periode 2011, Dewan Penasehat HIMITEKA Periode 2010-2011, Tim Biru Muda dalam kompetisi 7th Hongkong Underwater Robotic Challenge 2012, Tim Pendukung Komurindo IPB 2011 dan 2012. Penulis juga berpartisipasi dalam kegiatan IPB Goes to School tahun 2008 dan Kepanitiaan Masa Perkenalan Fakultas sebagai Pendamping Kelompok (PAK) tahun 2011.

Penulis menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB dengan melakukan penelitian di Bagian Instrumentasi Kelautan Departemen ITK yang berjudul :” Rancang Bangun Mini ROV (Remotely Operated Vehicle) untuk Eksplorasi Bawah Air”.