DESAIN PERALATAN AKUISISI DATA GPS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

Disusun Oleh:

DANANG DWI KRISTIYANTO

M0202020

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Fisika

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Juli, 2009

Pembimbing I Pembimbing II

Drs. Syamsurizal NIP. 19561212 198803 1 001

Artono Dwijo Sutomo, S.Si.,M.Si. NIP. 19700128 199903 1 001

Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :

Hari : Selasa

Tanggal : 21 Juli 2009

Anggota Tim Penguji :

1. Dr. Eng. Budi Purnama, S.Si., M.Si. (...) NIP. 19731109 200003 1 001

2. Utari, S.Si., M.Si. (...)

NIP. 19701206 200003 2 002

Disahkan oleh: Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta Dekan F MIPA UNS

Prof. Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D. NIP. 19600809 198612 1 001

Ketua Jurusan Fisika

Drs. Harjana, M.Si., Ph.D. NIP. 19590725 198601 1 001

PERALATAN AKUISISI DATA GPS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 28 Mei 2009

DANANG DWI KRISTIYANTO

ABSTRAK

Penelitian-penelitian di bidang Fisika banyak yang membutuhkan data posisi sebagai data pendukung. Telah didesain dan dibuat peralatan akuisisi data GPS yang terdiri dari sensor Leadtek EG-T10, pengubah TTL-RS232, mikrokontroler AT89S51 dan LCD Hitachi 16x2. Akuisisi data GPS telah berhasil dilakukan, dan dapat dilihat pada tampilan LCD. Rata-rata prosentase error sensor EG-T10 dibandingkan piranti Garmin GPSmap 60CSx bervariasi antara 0,23-5,22 %. Kata kunci: AT89S51, GPS

ABSTRACT

Various researches in Physics need position as a secondary data. A GPS data acquisition system have been designed and built which consist of Leadtek’s EG-T10 sensor, TTL-RS232 Converter, AT89S51 microcontroller and 16x2 version of Hitachi LCD. The acquisition of the GPS data have been succeeded, the result is displayed on a LCD. The result’s mean error percentage compared to Garmin GPSmap 60CSx handheld were varied between 0,23 to 5,22 %.

Key words: AT89S51, GPS

Son and to Momma Shkhinah, my Immayah*

*Father, i have only small, but i give it all, to You*

*I’m nothing but the dust*

*"I adore You, the Great One, The Great "I AM", Bless be your name, Yahveh forever, let my face be forced to bow down before your throne !! Let me counted

worthy to escape the tribulation that happen soon, to escape Your wrath. Oh my father."*

Shallom alehim,

Puji Tuhan, akhirnya saya bisa menyelesaikan skripsi saya ini yang berjudul ” DESAIN PERALATAN AKUISISI DATA GPS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51”, walaupun menghadapi banyak kebingunan dan putus asa, namun kalau Dia berkata ”dalam kelemahanmu menampakkan kekuatan-Ku” maka itulah yang saya amini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam menyelesaikan skripsi ini penulis melibatkan bantuan banyak pihak, hanya ungkapan terima kasih yang dapat penulis ucapkan kepada:

1. Bapak Prof. Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan FMIPA Universitas Sebelas Maret.

2. Bapak Drs. Harjana, M.Si., Ph. D., selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas Sebelas Maret.

3. Bapak Drs. Cari, M.A., Ph.D. selaku pembimbing akademik.

4. Bapak Nuryani, M.Si. selaku pembimbing skripsi sebelum beliau pergi melanjutkan studi S3 di Australia. Terima kasih atas perhatian, kesabaran dan bimbingannya selama ini.

5. Bapak Drs. Syamsurizal, karena bersedia membimbing saya sebagai pengganti Bapak Nuryani.

6. Bapak Artono Dwijo Sutomo,S.Si,M.Si karena bersedia menjadi pembimbing II di saat-saat akhir.

7. Bapak Marzuki, S.Si.,Ph.D. yang membantu mencarikan pembimbing. 8. Bapak Darsono, S.Si,M.Si. untuk peminjaman piranti GPS Garmin

GPSmap 60CSx.

9. Bapak dan Ibu staff pengajar di Jurusan Fisika maupun dari luar Jurusan Fisika Universitas Sebelas Maret atas kuliah-kuliah yang saya terima.

menyelesaikan skripsi. Maaf saya kelamaan lulusnya.

12.Teman-teman pelayanan Komisi Pemuda GKJ Karanganyar yang memberi perhatian dan mendoakan supaya saya segera lulus.

13.Mas Sigit dan Mas Yohanes yang menjadi pembimbing rohani saya selama 10 tahun ini. Terima kasih atas keluh kesahmu di hadapan Tuhan. 14.Teman-teman dari Micron Labs, Inc. Terima kasih atas dukungannya

menjadi penerus kelompok studi mikrokontroler.

15.Kaum Bodongers yang menjadi sumber keceriaan, dan juga kaum Nekaters yang suka menyembunyikan sandal saya di tempat sampah. Terima kasih Aris telah membantu saya mengeringkan air dari lampu motor saya.

16.Sriyono, yang membantu banyak programming Delphi dan juga antar muka serial.

17.Mas Novi atas pinjaman handycamnya untuk dokumentasi. 18.Agus Sepur atas miniDV dan Capture Card Firewirenya. 19.Yoga, atas pinjaman kamera digitalnya dan atas printernya.

20.Seluruh adik angkatan, dari 2003 sampai 2008 dst. Semoga ku kenal kalian lewat Facebook kalo tidak bertemu muka.

21.Kepada yang terkasih yang menjadi sumber semangat. Just wait a little longer, soon we will met.

Dan semua pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Kiranya Tuhan membalas kebaikan kalian semua.

DANANG DWI KRISTIYANTO

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN PERNYATAAN.. ... iii

HALAMAN ABSTRAK... iv

HALAMAN ABSTRACT ... v

HALAMAN MOTTO... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DARTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. LATAR BELAKANG MASALAH... 1

B. PERUMUSAN MASALAH ... 3

C. TUJUAN PENELITIAN ... 3

D. MANFAAT PENELITIAN... 3

BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 4

A. GPS ... 4

B. TRILATERATION ... 5

C. PEMBAGIAN SISTEM GPS... 9

C.1. SISTEM ANGKASA ... 10

C.2. SISTEM KENDALI ... 15

C.3. PEMAKAI... 17

D. PROTOKOL GPS ... 17

E. SINYAL DAN FREKUENSI GPS... 32

E.1. SINYAL JARAK... 33

E.2. SINYAL NAVIGASI ... 34

E.3. GELOMBANG PEMBAWA ... 37

E.4. PENSINYALAN TAMBAHAN ... 40

E.4.1. SINYAL L2C... 40

E.4.2. PESAN NAVIGASI CNAV ... 41

J. PENGUBAH LOGIKA TTL-RS232 ... 49

K. LIQUID CRYSTAL DISPLAY (LCD). ... 51

L. PEMROGRAMAN... 52

L.1. PROGRAM EDITOR M-IDE STUDIO FOR MCS-51 53 L.2. PROGRAM SIMULASI AVSIM51... 53

L.3. PROGRAM DOWNLOADER DT-51 WINDOWS DOWNLOADER ... 54

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN... 56

A. TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN ... 56

A.1. TEMPAT PENELITIAN ... 56

A.2. WAKTU PENELITIAN... 56

B. ALAT DAN BAHAN PENELITIAN ... 56

C. RANCANGAN ALAT... 56

D. TAHAPAN PENELITIAN ... 58

D.1. PENGUJIAN KINERJA PENGUBAH TTL-RS232.... 59

D.2. PENGUJIAN AKUISISI DATA SENSOR GPS EG-T10 60 BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 66

A. PENGUJIAN KINERJA PENGUBAH TTL-RS232... 66

B. PENGUJIAN AKUISISI DATA SENSOR GPS EG-10... 67

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN... 73

DAFTAR PUSTAKA... 74

LAMPIRAN... 77

Tabel 2. Keterangan kode GGA (Baddeley, 2001.)... 20 Tabel 3. Pita Frekuensi GPS... 33 Tabel 4. Tingkat Tegangan RS-232 (Bies, 2009)... 46 Tabel 5. Panjang Kabel dari Standar RS232 menurut Texas

Instrument (Bies, 2009)... 46 Tabel 6. Alamat Serial Port Control Register... 48 Tabel 7. Penghitungan Baudrate komunikasi serial... 49 Tabel 8. Nilai dan Konfigurasi Baud Rate pada Register MCS51.... 49 Tabel 9. Hasil Akuisisi Data GPS di Area Parkir Gedung B FMIPA

UNS... 68 Tabel 10. Hasil Akuisisi Data GPS di Area Boulevard Kampus UNS 68 Tabel 11. Hasil Akuisisi Data GPS di Area Gerbang Belakang Kam-

pus UNS... 69 Tabel 12. Hasil Akuisisi Data GPS di Desa Temon, Karanganyar... 69

Gambar 2. Trilateration... 5

Gambar 3. Prinsip dasar penentuan posisi dengan GPS... 8

Gambar 4. Right Ascension... 10

Gambar 5. Celestial Sphere... 10

Gambar 6. Sidereal Day vs Mean Solar Day... 11

Gambar 7. Satelit-satelit yang aktif selama 24 jam di wilayah Johor Bahru, Malaysia pada Januari 1998 (warna kuning menunjukkan satelit yang bisa dipakai pada suatu jam tertentu) 13

Gambar 8. Satelit GPS blok IIR dan Jaringan Orbit Satelit GPS... 15

Gambar 9. Posisi Stasiun Kendali Jaringan GPS di seluruh dunia... 16

Gambar 10. Stasiun Pelacak Satelit GPS yang terletak di Hawaii... 16

Gambar 11. Skwadron Pengendali Jaringan GPS di Colorado... 16

Gambar 12. Sensor GPS versi OEM berdasar chip SiRF Star III dan banyak digunakan dalam produk komersial, berukuran 12 x 15 mm... 17

Gambar 13. Alat Penerima GPS... 17

Gambar 14. Modulasi Sinyal GPS... 33

Gambar 15. Pembuatan PRN... 34

Gambar 16. Modulasi kode C/A ... 35

Gambar 17. Modulasi kode P... 36

Gambar 18. Gelombang pembawa, sinyal jarak dan sinyal navigasi. 38 Gambar 19. Modulasi gelombang pembawa dengan data yang dibawanya... 39

Gambar 20. Modulasi kode C/A dan P... 39

Gambar 21. Sensor GPS versi OEM, ELINK EG-T10... . 42

Gambar 23. Diagram blok dari arsitektur internal AT89S51... 44

Gambar 24. DT-51 Minimum System versi 3.3 buatan Innovative ElectronicsTM... 46

Gambar 25. Beragam Tingkat Tegangan dari Logika-logika IC... 50

Gambar 26. IC MAX232 dan Diagram Internalnya... 51

Gambar 27. Teknologi LCD... 52

Gambar 28. Tampilan Program M-IDE Studio for MCS-51... 53

Gambar 29. Tampilan Progam AVSIM51... 54

Gambar 30. Program DT-51 Windows Downloader... 55

Gambar 31. Diagram Rancangan Perangkat Keras... 57

Gambar 32. Tahapan-tahapan Penelitian... 58

Gambar 33. Perubahan Tegangan TTL-RS232 Sefase... 59

Gambar 34. Pengubah TTL-RS232 Berbasis MAX232... 60

Gambar 35. Rangkaian Penguji Kinerja Pengubah TTL-RS232... 60

Gambar 36. Desain Rangkaian Pengujian Sensor GPS dengan Osiloskop... 61

Gambar 37. Desain Rangkaian Pengujian Sensor GPS dengan Komputer... 61

Gambar 38. Tampilan LCD yang diharapkan dari data GPS. T1105.. berarti bujur timur 110,5°. S0733 berarti lintang selatan 07°33” yang menunjukkan posisi kampus UNS... 62

Gambar 39. Algoritma mendeteksi data GPS yang diperlukan dan menampilkan data tersebut ke LCD... 63

Gambar 40. Hasil Perbandingan Data Masukan TTL dan Keluaran RS232 dari Pengubah TTL-RS232... 66

Gambar 41. Hasil Pengujian berfungsinya sensor GPS yang diperli- hatkan oleh layar Osiloskop... 67

Gambar 43. Perbandingan Data Lintang Area Parkir……... 69 Gambar 44. Perbandingan Data Bujur Desa Temon... 73

Lampiran 2. Hasil Akuisisi Data GPS di Area Boulevard Kampus UNS 79 Lampiran 3. Hasil Akuisisi Data GPS di Area Gerbang Belakang Kam-

pus UNS... 81 Lampiran 4. Hasil Akuisisi Data GPS di Area Desa Temon, Karanganyar 83 Lampiran 5. Perbandingan Besaran Posisi GPS (Derajat, Menit, Detik)

dan Besaran Meter... 85 Lampiran 6. Program Assembler MinSys untuk Membaca Data dari

Sensor EG T10... 86

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG MASALAH

Dalam semua jenis transportasi, terdapat kebutuhan yang mendasar untuk meyakini di manakah posisi yang sebenarnya. Dalam sistem transportasi darat dipergunakan tanda-tanda alami seperti gunung, pepohonan, sungai, batu-batuan, matahari dan sebagainya. Dalam sistem transportasi laut tidak ada tanda-tanda alami seperti di daratan yang bisa dipakai. Karena itu dikembangkan sistem pendugaan posisi atau sistem navigasi yang lebih bisa diandalkan. Tanda-tanda alami yang bisa dipergunakan sebagai acuan sistem navigasi di laut antara lain bintang, matahari dan bulan. Ditambah dengan kepercayaan masyarakat masa lalu kepada benda-benda langit sebagai dewa-dewa yang mempengaruhi hidup mereka maka berkembanglah ilmu astronomi dan astrologi.

Sistem navigasi yang berdasarkan benda-benda langit ini juga disebut celestial navigation (Umland, 2006). Sistem ini mempergunakan metode pengukuran sudut antara bidang horisontal dengan suatu benda langit yang sudah dikenal sebelumnya. Mataharilah yang paling sering dijadikan acuan, namun bagi para mualim yang terlatih mereka dapat mempergunakan bulan, planet atau salah satu dari bintang-bintang yang terdaftar pada almanak kelautan yang jumlahnya mencapai 57 buah. Peralatan yang dipakai untuk melakukan pengukuran ini disebut sextant. Dari berbagai pengukuran ini akan diperoleh tiga buah lingkaran yang perpotongan garisnya menunjukkan posisi dari kapal tersebut.

Sistem navigasi satelit yang paling populer adalah sistem GPS milik militer Amerika Serikat yang memperbolehkan pemakaiannya untuk keperluan sipil. Di kalangan dunia ilmu dasar, sistem GPS dipergunakan antara lain untuk memantau penyebaran hewan-hewan langka seperti gajah, paus dan hiu. Yaitu dengan menempelkan sensor-sensor pemancar pada tubuh

hewan-hewan tersebut. Demikian juga di bidang Geofisika, data-data fisis seperti resistivitas, medan magnet akan dihubungkan dengan posisi titik-titik yang diambil datanya.

Oleh karena itu perlu dibuat sebuah sistem pemantau posisi benda berbasis sistem GPS yang juga mentransferkan data tersebut ke pengamat yang berada di tempat lain. Sistem yang akan dibuat nanti diharapkan juga dapat diterapkan sebagai sebuah sistem telemetri untuk bermacam-macam sensor.

Gambar 1. Skema Sistem Akuisisi dan Transmisi Data GPS

Sensor GPS akan mengeluarkan data posisi (bujur, lintang) yang diterimanya dari satelit GPS. Data ini berupa data digital dengan format ASCII dan dikeluarkan dengan sistem komunikasi serial TTL. Data ini akan diolah oleh MinSys, namun karena sistem komunikasi serial yang dapat diterima oleh MinSys adalah RS232 maka antara keduanya haruslah terdapat pengubah tegangan TTL-RS232 yang biasanya berbasis MAX232 (Webster, 2009).

Data yang berasal dari TTL-RS232 Converter akan diterima oleh MinSys yang kemudian akan disimpan di dalam memori internalnya. Data yang tersimpan di dalam memori ini akan dikeluarkan ke tampilan LCD dan juga ditransferkan ke port 1 yang akan meneruskannya ke MinSys kedua, MinSys kedua inilah yang akan mengirimkan data tersebut ke HP (Handphone) melalui komunikasi serial TTL, yang sebelumnya diubah oleh

TTL-RS232 Converter. HP akan mengirimkan data-data GPS ke HP lain dengan SMS. Proses pengiriman SMS ini akan diatur oleh MinSys kedua dengan protokol AT Command (Widians,2009).

B. PERUMUSAN MASALAH Masalah akan dirumuskan meliputi:

a. Bagaimana membuat piranti akuisisi data GPS berbasis mikrokontroler AT89S51 dan hasilnya ditampilkan ke LCD.

C. TUJUAN PENELITIAN Penelitian ini bertujuan untuk:

a. Pembuatan suatu peralatan sistem pemantauan posisi berbasis GPS yang dapat dipakai secara praktis .

D. MANFAAT PENELITIAN Manfaat dari penelitian ini adalah:

a. Penelitian yang memerlukan data posisi dapat memperoleh data tersebut dari peralatan yang dibuat.

b. Pemakaian AT89S51 akan memberikan kesempatan untuk penambahan sensor-sensor lain sehingga dapat diterapkan pada berbagai penelitian.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. GPS

System GPS merupakan kepanjangan dari Global Positioning System dan satu-satunya sistem navigasi satelit (Global Navigation Satellite System, GNSS) yang dapat dipakai di seluruh dunia (Commissioners of Irish Lights, 2008). Beberapa negara mengembangkan sistem serupa namun bersifat regional saja atau belum berfungsi penuh. Misalnya sistem Beidou yang dikembangkan China, sistem Galileo yang dikembangkan oleh Uni Eropa yang didukung juga oleh China, Israel, India, Maroko, Arab Saudi, Korea Selatan dan Ukrania yang direncanakan dapat beroperasi mulai tahun 2010. Ada juga sistem GLONASS, milik Rusia yang menjalani perbaikan bekerja sama dengan India. India sendiri mempunyai sistem navigasi satelit bernama Indian Regional Navigational Satellite Sistem (IRNSS). Apabila kata GPS diterjemahkan berarti sistem penentuan letak benda yang dapat digunakan di seluruh dunia. Sistem ini mempergunakan minimal 24 buah satelit berorbit menengah yang terus-menerus memancarkan gelombang elektromagnetik yang oleh penerimanya digunakan untuk menentukan lokasi, kecepatan dan arahnya. Sebenarnya terdapat 30 satelit yang dipakai, namun enam (6) satelit dipergunakan sebagai cadangan kalau ada satu atau beberapa satelit yang gagal berfungsi (Kastenholz, 2007).

GPS telah menjadi alat bantu navigasi yang digunakan di seluruh dunia. GPS juga menjadi alat yang sangat berguna dalam pembuatan peta, survei lahan, aplikasi komersial, apalagi dalam penerapan ilmu sains. GPS dapat juga digunakan sebagai referensi waktu yang akurat yang dipakai dalam penelitian gempa bumi dan sinkronisasi jaringan telekomunikasi (Moore, 1995).

B. TRILATERATION

Penerima sinyal GPS menghitung posisinya dengan mengukur jarak dirinya dengan tiga atau lebih satelit GPS. Pengukuran jeda waktu antara

pengiriman dan penerimaan sinyal dari tiap sinyal GPS akan memberikan jaraknya dengan masing-masing satelit, karena dari satelit. Dengan mengetahui lokasi dan jarak dari minimal tiga satelit maka penerima sinyal GPS dapat menentukan posisinya dengan metode yang disebut trilateration (Kaminsky, 2007).

Apabila penerima berada pada posisi B, maka dapat dihitung posisinya

Gambar 2. Trilateration

berdasarkan titik referensi P1, P2 dan P3 pada bidang dua dimensi.

Dengan mengukur r1 dapat diperoleh informasi posisi dalam bentuk lingkaran, lalu dengan mengukur r2 informasi posisi menjadi lebih akurat yaitu dua buah titik A dan B. Pada pengukuran yang ketiga yaitu r3 memberikan koordinat pada B. pengukuran yang keempat juga dapat dilakukan untuk mengurangi ralat pengukuran.

Trilateration merupakan salah satu metode untuk menentukan posisi relatif dari benda dengan geometri segitiga seperti pada triangulation. Triangulation mempergunakan pengukuran sudut (dengan minimal dua besaran jarak yang diketahui) untuk menghitung posisi benda, sedangkan trilateration

mempergunakan dua atau lebih titik referensi dan jarak antara benda terhadap masing-masing titik referensi. Untuk memperoleh data posisi benda yang akurat pada bidang 2D minimal diperlukan tiga titik referensi.

Penurunan matematis dari trilateration pada bidang tiga dimensi bisa diperoleh dengan pemodelan yaitu tiga buah bulatan yang berdekatan seperti pada gambar 2. Ada tiga batasan yang diterapkan pada model ini, pertama, ketiga lingkaran tersebut haruslah berada pada bidang z = 0, kedua, salah satu titik referensi haruslah menjadi titik origin / titik pusat koordinat, ketiga, salah satu titik referensi haruslah berada pada sumbu x. Namun dapatlah dipilih tiga buah titik sembarang, lalu mencari titik B, lalu dicari posisi b pada koordinat yang ditetapkan.

Dengan tiga buah persamaan bola

2 2 2 2

1 x y z

r = + + _{…...…………(1)}

(

)

2 2 2 2

2 x d y z

r = − + + _{…...…..(2)}

(

) (

)

2 2 2

2

3 x i y j z

r = − + − + _…...(3)

Dengan mengurangkan persamaan 1 dengan persamaan 2 :

d d r r x 2 2 2 2 2 1 − +

= ...(4) Kemudian nilai x disubtitusikan ke persamaan bola yang pertama dan diperoleh persamaan lingkaran yang pertama

(

)

2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 1 4 2 2 d d r r r z y d d r r r z y z y d d r r r z y x r + − − = + + − − = + + + + − = + + = ……….(5)

Dari persamaan 1 dan persamaan 3 dicari nilai y (persamaan 1 dikurangi persamaan 3)

(

) (

)

(

)

(

)

(

)

(

)

x j i j j i r r y j xi j i r r y j j i xi x x r r y j j i x x r r y yj j i x x r r yj j i x x r r j yj y i x y x r r z j y i x z y x r r − + + − = − + + − = + + − + − − = + − + − − = = + − + − − + − − − = − − + − − − + = − − − − − − + + = − 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 1 2 2 2 3 2 1 2 2 2 2 2 3 2 1 2 2 2 2 3 2 1 2 2 2 2 3 2 1 2 2 2 2 3 2 1 2 2 2 2 2 2 3 2 1 2 2 2 2 2 2 2 3 2 1 ………(6) Nilai z bisa diperoleh dengan menyusun persamaan 1 sehingga

2 2 2

1 x y

r

z= − − _{………..…(7)}

Sehingga diperoleh nilai ketiga titik x, y dan z. Dan karena nilai z berbentuk akar kuadrat maka kemungkinan nilai-nilai penyelesaiannya adalah nol, tunggal maupun dua buah nilai penyelesaian. Visualisasi dari pencarian nilai akar-akar kuadrat ini bisa digambarkan dengan membentuk lingkaran yang berasal dari irisan dari dua buah bulatan bola yang diiriskan terhadap bulatan bola ketiga. Jika keliling lingkaran itu berada di luar bola ketiga berarti nilai z merupakan akar kuadrat dari sebuah nilai negatif, tidak terdapat nilai penyelesaian yang real. Apabila keliling lingkaran menyentuh bulatan bola tepat pada satu titik maka z pastilah nol. Jika keliling lingkaran itu menyentuh permukaan bulatan bola pada dua titik maka nilai z merupakan dua buah nilai positif dan negatif dari akar kuadrat suatu bilangan positif.

Peralatan penerima GPS dapat menentukan posisinya dengan mengetahui posisi dari minimal 3 buah satelit dan jarak dari masing-masing satelit ke penerima. Hal ini dilakukan berdasarkan pengukuran trilateration pada bidang

tiga dimensi. Satelit dan penerima sama-sama menjalankan suatu kode (PRN) lalu menerima waktu jeda antara sinyal satelit dan sinyal internalnya, jeda inilah yang digunakan untuk menghitung jarak.

Gambar 3. Prinsip dasar penentuan posisi dengan GPS

Penentuan posisi sistem GPS menggunakan dua metode: 1. Metode Absolut (Point Positioning)

2. Metode Relatif (Differential Positioning)

Metode Absolut di dasarkan pada datum WGS’84 (World Geodetic System ’84) (Hana,1995) yang merupakan almanak ketinggian permukaan bumi yang telah diukur yang mencakup seluruh permukaan bumi. WGS’84 terakhir direvisi pada tahun 2004 dan akan berlaku resmi sampai tahun 2010. Titik pusat dari datum ini adalah pusat massa bumi yang dihitung dengan ketelitian minimal 2 cm. Didasarkan pada Earth Gravitational Model 1996 yang dikembangkan oleh NIMA (National Imaginery and Mapping Agency), GSFC (NASA Goddard Space Flight Center) dan Ohio State University. Titik-titik ketinggian ini disebut geoid. Dengan menggunakan empat titik pada kisi-kisi sesuai datum WGS’84 dapat ditentukan ketinggian suatu benda berdasarkan teknik interpolasi (Hana, 1995).

Metode Relatif tidak hanya menggunakan satelit namun juga stasiun darat yang memancarkan lokasinya. Hal ini memberikan ralat posisi yang lebih kecil.

Metode absolut akan memberikan ketajaman pengukuran sebesar 5 meter, sedangkan metode relatif dapat memberikan ralat pengukuran sebesar 1 meter.

Kesalahan penentuan posisi berdasarkan sistem GPS disebabkan antara lain:

1. Adanya multipath, yaitu sinyal satelit yang diterima oleh penerima GPS melewati dua jalur atau lebih sehingga terjadi bias. Hal ini bisa terjadi jika penerima berada pada lokasi yang berdekatan dengan sistem transmisi daya tegangan tinggi, benda reflektif, gedung tinggi dsb.

2. Selective Availability (SA), merupakan filtering untuk mengacak sinyal satelit, dilakukan dengan sengaja oleh militer AS sehingga pihak sipil yang menggunakan GPS tidak memperoleh data yang akurat. SA tidak berlaku bagi penerima GPS yang dipakai militer AS. Namun SA bisa dikurangi dengan metode relatif. Pada Mei 2000 SA dihapuskan karena mendapat keberatan dari pihak penerbangan sipil yang menghendaki ketepatan posisi dalam navigasinya.

3. Untuk posisi yang diplot ke peta dapat terjadi ketidaksinkronan parameter-parameter peta dan setting parameter pada penerima.

4. Keterlambatan sinyal karena melewati ionosfer dan troposfer, ionisasi pada lapisan ini mengganggu sinyal GPS.

5. Ephemeris Errors, kesalahan orbit satelit GPS dibandingkan dengan datum WGS’84 yang terdapat pada penerima, terjadi jika terdapat pergeseran orbit satelit.

6. Posisi relatif satelit/gangguan sisi miring. Hal ini terjadi jika posisi satelit terletak pada sudut yang sangat lebar atau sangat dekat atau hamper berhimpitan satu sama lain sehingga perhitungan ketepatan berkurang.

C. PEMBAGIAN SISTEM GPS

Sistem GPS terdiri dari tiga pembagian kerja : sistem angkasa (SS, Space Segment)(Kowoma, 2007), sistem kendali (CS, Control Segment) dan pemakai (US, User Segment).

C.1. SISTEM ANGKASA

Sistem Angkasa terdiri dari satelit-satelit GPS yang mengorbit, yang sering disebut juga Space Vehicle (SV), Sistem GPS memerlukan 24 SV yang disebar dalam enam bidang orbit yang sama, keenam bidang orbit tersebut sama-sama berpusat pada pusat bola bumi bukan pada posisi bintang atau galaksi dan

mempunyai sudut inklinasi sebesar kira-kira 55° (relatif terhadap ekuator bumi) dan saling terpisah dengan jarak sebesar 60° right ascension pada ascending node.

Gambar 4. Right Ascension

Gambar 5. Celestial Sphere

Right Ascension (disingkat RA, disimbolkan α) merupakan istilah astronomis yang artinya setara dengan garis bujur bumi (terestial) namun berada pada bulatan celestial (gambaran imajiner dari bola dengan radius sangat besar, yang pusatnya sama dengan pusat bumi, tiap benda dianggap mengapung pada bulatan tersebut). Titik nol pada sistem garis bujur adalah Prime Meridian, sedangkan untuk RA, disebut titik vernal equinox (juga dikenal sebagai First Point of Aries) yaitu titik di langit di mana matahari dapat dilihat dari ekuator dengan mata telanjang pada bulan maret. Nilai RA diukur dari titik march

equinox/vernal equinox ke arah timur. Satuan dari RA biasanya jam, menit dan detik, dengan syarat nilai 24 jam berarti satu lingkaran penuh. Alasan dari pemilihan satuan ini adalah karena fakta bahwa bumi berotasi dengan periode yang relatif konstan (mean solar day dan sidereal day hanya terpaut 0,997). Oleh karena itu satu jam Right Ascension setara dengan 15° busur, satu menit Right Ascension setara dengan 15 menit busur dan satu detik Right Ascension setara dengan 15 detik busur. RA bisa digunakan untuk menentukan posisi suatu bintang dan berapa lama waktu yang ditentukan oleh bintang itu untuk mencapai suatu titik di langit. Misalnya, jika sebuah titik meridian mempunyai RA sebesar 01:30:00 maka sebuah bintang dengan RA=20:00:00 akan berada pada titik meridian itu setelah 18,5 jam sidereal kemudian.

Gambar 6. Sidereal Day vs Mean Solar Day

Sidereal Day merupakan ukuran rotasi bumi terhadap kerangka acuan selain sumbu bumi berdasar fakta bahwa bintang-bintang yang terlihat dari bumi berotasi pada suatu sumbu setiap 25.800 tahun (Adams, 2005). Saat bumi berada pada posisi 1, matahari dan suatu bintang di langit sama-sama berada di sebelah kiri (di atas kepala pengamat di ekuator, posisi equinox). Pada posisi 2, bumi telah berotasi 360° sehingga bintang tersebut berada di atas pengamat namun matahari

tidak. Waktu antara posisi 1 dan posisi 2 adalah Sidereal Day sedangkan waktu antara posisi 1 dan posisi 3 adalah Mean Solar Day (hari matahari). Perbedaan Sidereal Day dan Mean Solar Day adalah 365.25/366.25 atau 0,997(3 menit, 56 detik).

Satelit-satelit GPS berada pada ketinggian kira-kira 20.200 km (12.600 mil atau 10.900 mil laut) dan radius orbit 26.600 km sehingga setiap Sidereal Day satelit akan mengitari bumi sebanyak dua kali sehingga akan melalui suatu tempat di bumi sebanyak dua kali tiap hari. Keseluruhan orbit satelit diatur sedemikian sehingga di manapun di muka bumi akan selalu ada minimal 6 satelit yang bisa dipergunakan. Sejak april 2007 ada 30 buah satelit yang dipergunakan oleh sistem GPS, satelit-satelit tambahan tersebut dipergunakan untuk menambah ketelitian pengukuran dan juga sebagai satelit cadangan jika ada satelit yang tidak berfungsi. Terdapat lima kelompok satelit GPS yang pernah diluncurkan. Terdiri dari : blok I, blok II, blok IIA,blok IIR dan blok IIR-M. Satelit-satelit blok I terdiri dari 11 satelit yang diluncurkan antara tahun 1978-1985 yang dipergunakan untuk melakukan ujicoba sistem GPS, terletak pada orbit dengan inklinasi 63 derajat, namun tidak ada satupun dari satelit ini yang berfungsi. Satelit pada blok II terdiri dari 9 satelit yang menjadi generasi pertama sistem GPS yang beroperasi. Satelit blok II, IIA dan IIR terletak pada orbit dengan inklinasi 55 derajat. Dari 27 satelit blok II, IIA dan IIR , 24 satelit merupakan satelit utama sedangkan sisanya merupakan cadangan yang berada pada orbit sedemikian sehingga dapat segera menggantikan satelit utama yang mengalami kegagalan fungsi. Sebenarnya sistem GPS dapat beroperasi sejak akhir tahun 1980an namun terjadi penundaan karena berbagai hal diantaranya tragedi pesawat ulang alik Challenger (28 Januari 1986) sehingga baru dapat beroperasi penuh pada tahun 1994 dengan 24 satelit blok II dan IIA.

Pada tahun 2005 diluncurkan satelit blok IIR-M yang merupakan pembaharuan dari satelit-satelit blok IIR dengan penambahan kemampuan memancarkan sinyal L2C untuk keperluan sipil yang ditambahkan pada sinyal L2 dan sinyal militer (kode M) yang ditambahkan pada sinyal L1 maupun L2. Namun satelit jenis ini tidak dapat memancarkan sinyal L5. Pada awal 2009 direncanakan

akan diluncurkan satelit baru blok IIF dengan tambahan sinyal L5 (SoL : Safety of Life) untuk pemakaian sipil.

Gambar 7. Satelit-satelit yang aktif selama 24 jam di wilayah Johor Bahru, Malaysia pada Januari 1998 ( warna kuning menunjukkan satelit yang bisa

dipakai pada suatu jam tertentu )

Tabel 1. Jaringan Satelit GPS (Rizos, 1999.) SVN

(nomor satelit)

PRN Tanggal peluncuran

Posisi orbit Digunakan mulai pada Blok I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4 7 6 8 5 9 11 13 12 3 22-02-78 13-05-78 06-10-78 10-12-78 09-02-80 26-04-80 peluncuran gagal 14-07-83 13-06-84 08-09-84 09-10-85 Tidak berfungsi Tidak berfungsi Tidak berfungsi Tidak berfungsi Tidak berfungsi Tidak berfungsi Tidak berfungsi Tidak berfungsi Tidak berfungsi Tidak berfungsi Tidak berfungsi

Blok II 14 13 16 19 17 18 20 21 15 14 2 16 19 17 18 20 21 15 14-02-89 10-16-89 18-08-89 21-10-89 11-12-89 24-01-90 26-03-90 2-08-90 01-10-90 E1 B2 E3 A4 D3 F3 E2 D2 15-04-89 10-08-89 14-10-89 23-11-89 06-01-90 14-02-90 tidak berfungsi 22-08-90 15-10-90 Blok IIA 23 24 25 28 26 27 32 29 22 31 37 39 35 34 36 33 40 30 38 23 24 25 28 26 27 1 29 22 31 7 9 5 4 6 3 10 30 8 26-11-90 04-07-91 23-02-92 10-04-92 07-07-92 09-09-92 22-11-92 18-12-92 03-02-93 30-03-93 13-05-93 26-06-93 30-08-93 26-10-93 10-03-94 28-03-96 16-07-96 12-09-96 06-11-97 E4 D1 A2 F2 A3 F1 F4 B1 C3 C4 A1 B4 D4 C1 C2 E3 B2 A5 10-12-90 30-08-91 24-03-92 tidak berfungsi 23-07-92 30-09-92 11-12-92 05-01-93 04-04-93 13-04-93 12-06-93 20-07-93 28-09-93 22-11-93 28-03-94 09-04-96 15-08-96 01-10-96 18-12-97 Blok IIR 42

43 13

peluncuran gagal

23-07-97 F5

31-01-98 Blok IIR-M 52 55 58 31 15 12 25-9-06 14-11-06 17-11-06 - - B4 (menggantikan satelit SVN35 yang dipindah ke B5 untuk keperluan

militer)

-

12 oktober 2006 -

Blok IIF Dijadwalkan

Gambar 8. Satelit GPS blok IIR dan Jaringan Orbit Satelit GPS

C.2. SISTEM KENDALI

Jalur orbit seluruh satelit GPS diamati oleh stasiun-stasiun pengamat milik Angkatan Udara Amerika Serikat, antara lain berlokasi di Hawaii, Kwajalein, Ascension Island, Diego Garcia dan Colorado Springs, Colorado. Selain itu juga diamati oleh stasiun-stasiun pengamat milik National Geospatial-Intelligence Agency (NGA). Data-data orbit satelit kemudian dikirimkan kepada pusat kendali AU AS di Air Force Space Command yang terletak di pangkalan AU Schriever di Colorado Springs yang dioperasikan oleh Skwadron Operasi Angkasa ke-2 (2 SOPS). Pusat kendali ini memberikan data navigasi terbaru kepada masing-masing satelit secara teratur melalui antena daratnya yang terletak di Ascension Island, Diego Garcia, Kwajalein dan Colorado Springs. Proses ini diperlukan untuk mensinkronisasi jam atom pada satelit sampai kepada ketelitian satu mikrodetik beserta jalur orbitnya (data ephemeris).

Gambar 9. Posisi Stasiun Kendali Jaringan GPS di seluruh dunia

Gambar 10. Stasiun Pelacak Satelit GPS yang terletak di Hawaii

C.3. PEMAKAI

Penerima GPS secara umum terdiri dari antena yang menerima sinyal dari satelit, prosesor dan jam yang sangat akurat (biasanya jam dengan osilator kristal) serta display data GPS (Brain, 2009). Kualitas sensor GPS bisa dilihat dari berapa jalur sinyal yang dimilikinya yang menunjukkan berapa banyak satelit yang bisa dipantau secara bersamaan. Dahulu jalur sinyal yang dimiliki sensor hanya empat atau lima, namun sejak 2006 mulai muncul sensor dengan jalur sinyal sebanyak 12 atau 20 buah.

Gambar 12. Sensor GPS versi OEM berdasar chip SiRF Star III dan banyak digunakan dalam produk komersial, berukuran 12 x 15 mm

Gambar 13. Alat Penerima GPS

D. PROTOKOL GPS

Sensor GPS bisa berkomunikasi dengan komputer dan peralatan lain dengan protokol standar NMEA 0183 (Hewerdine,2005) dan NMEA 2000 yang dibuat oleh National Marine Electronics Association milik Amerika Serikat. Untuk mempergunakannya diperlukan sejumlah biaya lisensi. Namun metode NMEA telah dikompilasi ulang berdasarkan sumber-sumber umum sehingga

memperbolehkan program-program komputer berlisensi bebas seperti gpsd serta program lain berdasar referensi Glenn Baddeley maupun Dale DePriest untuk memakai protokol NMEA tanpa melanggar hukum tentang hak cipta. Selain itu terdapat juga protokol berlisensi lain seperti u-blox, SiRF dan MTK. Media transfer data bisa mempergunakan metode serial, USB maupun bluetooth.

Protokol NMEA merupakan standar yang ditujukan untuk kepentingan komunikasi antara peralatan elektronik kelautan seperti echo sounder, sonar, Anemometer, gyrocompass, autopilot, penerima GPS dan masih banyak lagi peralatan lain. Standar ini mempergunakan metode komunikasi serial dengan kode karakter ASCII yang menentukan bagaimana data ditransfer dari satu pengirim kepada satu atau banyak penerima, selain itu juga menentukan apa isi dari pesan yang ditransfer sehingga penerima bisa menerjemahkan isi pesan dengan benar. Metode komunikasi serial yang dipakai antara lain : kecepatan data 4800 bit/detik, 8 data bit, tanpa paritas dan satu atau lebih bit tanda berhenti. Sedangkan metode pemakaian kode ASCII antara lain : setiap pesan dimulai dengan karakter dollar ($), lalu lima karakter seterusnya menunjukkan jenis pesan yang ditransfer, lalu isi data dengan pemisah tanda koma, setelah itu isi data diakhiri dengan tanda bintang (*) yang diikuti dengan dua karakter hexadesimal yang berupa checksum data. Checksum data ditentukan dengan algoritma Eksklusif-OR semua karakter antara $ dan *. Kemudian pesan diakhiri dengan karakter <CR><LF>.

Terdapat 19 jenis kode pengenal menurut standar NMEA (Baddeley, 2001), dari ke-19 jenis kode ini yang paling penting adalah GGA yang menyediakan data ralat GPS, RMC yang menyediakan data minimum GPS dan GSA yang menyediakan data status satelit :

1. $GPBOD - Bearing, origin to destination

2. $GPBWC - Bearing and distance to waypoint, great circle 3. $GPGGA - Global Positioning System Fix Data

4. $GPGLL - Geographic position, latitude / longitude 5. $GPGSA - GPS DOP and active satellites

6. $GPGSV - GPS Satellites in view 7. $GPHDT - Heading, True

8. $GPR00 - List of waypoints in currently active route

9. $GPRMA - Recommended minimum specific Loran-C data 10.$GPRMB - Recommended minimum navigation info

11.$GPRMC - Recommended minimum specific GPS/Transit data 12.$GPRTE – Routes

13.$GPTRF - Transit Fix Data 14.$GPSTN - Multiple Data ID

15.$GPVBW - Dual Ground / Water Speed

16.$GPVTG - Track made good and ground speed 17.$GPWPL - Waypoint location

18.$GPXTE - Cross-track error, Measured 19.$GPZDA - Date & Time

Penjelasan lebih jelas diberikan sebagai berikut:

1. $GPBOD - Bearing, origin to destination, menyatakan arah antara suatu titik asal dan titik tujuan.

Contoh : BOD,045.,T,023.,M,DEST,START

045.,T menyatakan 045 derajat dari "START" ke "DEST"

023.,M menyatakan 023 derajat Magnetik from "START" ke "DEST" DEST destination waypoint ID

START origin waypoint ID

2. $GPBWC - Bearing and distance to waypoint, great circle; menyatakan arah dan jarak ke suatu titik acuan.

Contoh:

$GPBWC,081837,,,,,,T,,M,,N,*13

BWC,225444,4917.24,N,12309.57,W,051.9,T,031.6,M,001.3,N,004*29 225444 UTC (Universal Time Coordinated ) 22:54:44

4917.24,N garis lintang dari titik acuan 12309.57,W garis bujur dari titik acuan

051.9,T arah ke titik acuan, derajat yang sebenarnya 031.6,M arah ke titik acuan, derajat magnetik 001.3,N jarak ke titik acuan, Nautical miles/mil laut

004 kode ID titik acuan

$GPBWC,220516,5130.02,N,00046.34,W,213.8,T,218.0,M,0004.6,N,EGLM*11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 220516 keterangan waktu

2 5130.02 garis lintang dari titik acuan selanjutnya 3 N North/South (Utara/Selatan)

4 00046.34 garis bujur dari titik acuan selanjutnya 5 W East/West (Timur/Barat)

6 213.0 jalur yang sebenarnya ke titik acuan 7 T True Track

8 218.0 Magnetic track ke titik acuan 9 M Magnetic

10 0004.6 jarak ke titik acuan

11 N satuan jarak ke titik acuan,N = Nautical miles 12 EGLM nama titik acuan

13 *11 checksum

3. $GPGGA - Global Positioning System Fix Data

Tabel 2. Keterangan kode GGA (Baddeley, 2001.)

Kode Pengenal $GPGGA Global Positioning System Fix Data Waktu , hhmmss.ss 170834 17:08:34 Z

Latitude (garis lintang) ,llll.ll, a=N atau S

4124.8963, N 41d 24.8963' LU or 41d 24' 54" LU = Lintang Utara

Longitude (garis bujur),yyyyy.yy, a=W atau E

08151.6838, W 81d 51.6838' BB or 81d 51' 41" BB = Bujur Barat

Fix Quality: x - 0 = Invalid - 1 = GPS fix - 2 = DGPS fix

Jumlah satelit 05 Jumlah satelit yang terlacak Horizontal Dilution of

Precision (HDOP)

1.5 Keakuratan relatif dari posisi horisontal

Altitude (ketinggian) 280.2, M 280.2 meters di atas permukaan laut Perbedaan Geoid -34.0, M -34 meter, Perbedaan ‘geoid’

WGS84 ellipsoid bumi terhadap ketinggian diatas permukaan laut ) Waktu sejak

pemutakhiran DGPS

Kosong Tidak ada pemutakhiran

Kode id statiun referensi DGPS

Kosong Tidak ada kode id stasiun

Checksum *75 Digunakan oleh program untuk mengetahui kerusakan data selama transmisi

Global Positioning System Fix Data. Data posisi, waktu dan ralat untuk penerima GPS.

Contoh 1.

$--GGA,hhmmss.ss,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x,xx,x.x,x.x,M,x.x,M,x.x,xxxx hhmmss.ss = UTC / waktu dari posisi yang ditunjukkan

llll.ll = garis lintang dari posisi yang ditunjukkan a = N or S (utara/selatan)

yyyyy.yy = garis bujur dari posisi yang ditunjukkan a = E or W (timur/barat)

x = indikator kualitas GPS (0=no fix, 1=GPS fix, 2=Dif. GPS fix) xx = jumlah satelit yang dipakai

x.x = keakuratan pengukuran horisontal x.x = ketinggian antena di atas permukaan laut M = satuan dari ketinggian antenna, meter

x.x = selisih Geoid

M = satuan dari selisih Geoid, meter

x.x = umur data Differential GPS / DGPS (second) xxxx = kode ID stasiun referensi DGPS

Contoh 2.

$GPGGA,hhmmss.ss,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x,xx,x.x,x.x,M,x.x,M,x.x,xxxx*hh 1 = UTC / waktu dari posisi yang ditunjukkan

2 = garis lintang

3 = N or S / utara - selatan 4 = garis bujur

5 = E or W / timur atau barat

6 = indikator kualitas GPS (0=invalid; 1=GPS fix; 2=Diff. GPS fix) 7 = jumlah satelit yang dipakai

8 = keakuratan pengukuran horisontal

9 = ketinggian antena di atas permukaan laut (geoid) 10 = satuan dari ketinggian antenna, meter

11 = Perbedaan ‘geoid’ WGS84 ellipsoid bumi terhadap ketinggian diatas permukaan laut

12 = satuan dari selisih Geoid, meter

13 = umur data Differential GPS / DGPS (second) 14 = kode ID stasiun referensi DGPS

15 = Checksum

4. $GPGLL - Geographic position, latitude / longitude; garis bujur-lintang Contoh1. $GPGLL,3751.65,S,14507.36,E*77

Contoh2. $GPGLL,4916.45,N,12311.12,W,225444,A 4916.46,N garis lintang 49 deg. 16.45 min. LU 12311.12,W garis bujur 123 deg. 11.12 min. BB 225444 data diambil pada 22:54:44 UTC A Data valid

Contoh3. $GPGLL,5133.81,N,00042.25,W*75 1 2 3 4 5

1 5133.81 garis lintang saat ini 2 N North/South = utara/selatan 3 00042.25 garis bujur saat ini 4 W East/West = timur/barat 5 *75 checksum

5. $GPGSA - GPS DOP and active satellites

Contoh 1. $GPGSA,A,3,,,,,,16,18,,22,24,,,3.6,2.1,2.2*3C

Contoh 2. $GPGSA,A,3,19,28,14,18,27,22,31,39,,,,,1.7,1.0,1.3*35 1 = Mode:

M=Manual, dipaksa untuk beroperasi pada mode 2D atau 3D A=Automatic, 3D/2D

2 = Mode:

1=ralat tidak tersedia 2=2D

3=3D

3-14 = kode ID dari satelit/SV yang digunakan untuk ralat posisi(kosong kalau tidak ada)

15 = PDOP 16 = HDOP 17 = VDOP

6. $GPGSV - GPS Satellites in view; satelit yang terlacak Contoh.

$GPGSV,3,1,11,03,03,111,00,04,15,270,00,06,01,010,00,13,06,292,00*74 $GPGSV,3,2,11,14,25,170,00,16,57,208,39,18,67,296,40,19,40,246,00*74 $GPGSV,3,3,11,22,42,067,42,24,14,311,43,27,05,244,00,,,,*4D

$GPGSV,1,1,13,02,02,213,,03,-3,000,,11,00,121,,14,13,172,05*67 Keterangan:

1 = jumlah total pesan/kode berjenis ini pada periode ini 2 = nomor pesan/kode

3 = jumlah satelit yang terlacak 4 = nomor PRN satelit

5 = ketinggian dalam derajat, 90 maksimum

6 = sudut Azimuth(000 sampai 359 derajat dari utara ke selatan) 7 = SNR, 00-99 dB (kosong jika tidak ada pelacakan)

8-11 = informasi tentang satelit kedua, seperti bagian 4-7 12-15= informasi tentang satelit ketiga, seperti bagian 4-7 16-19= informasi tentang satelit keempat, seperti bagian 4-7 7. $GPHDT - Heading, True; arah

Arah kendaraan/ kapal dalam derajat $--HDT,x.x,T

x.x = Heading, degrees True

8. $GPR00 - List of waypoints in currently active route Contoh 1.

$GPR00,EGLL,EGLM,EGTB,EGUB,EGTK,MBOT,EGTB,,,,,,,*58 Contoh 2.

$GPR00,MINST,CHATN,CHAT1,CHATW,CHATM,CHATE,003,004,00 5,006,007,,,*05

9. $GPRMA - Recommended Minimum specific Loran-C data Contoh. $GPRMA,A,llll.ll,N,lllll.ll,W,,,ss.s,ccc,vv.v,W*hh 1 = status Data

2 = Latitude/ garis lintang 3 = N/S = utara/selatan 4 = longitude/garis bujur 5 = W/E = barat/timur 6 = tidak dipakai 7 = tidak dipakai

8 = kecepatan dalam knot 9 = Course over ground 10 = Variation

11 = arah dari variasi E/W 12 = Checksum

informasi navigasi minimum yang disarankan (dikirimkan oleh penerima saat titik tujuan sudah aktif)

Contoh 1.

$GPRMB,A,0.66,L,003,004,4917.24,N,12309.57,W,001.3,052.5,000.5,V*0B A status Data , A = OK, V = peringatan

0.66,L kesalahan antar-jalur (maksimal 9,9 mil laut), kemudi ke ralat (L = kiri, R = kanan)

003 kode ID titik acuan asal 004 kode ID titik tujuan

4917.24,N titik tujuan, garis lintang 49 derajat. 17.24 min. North 12309.57,W titik tujuan, garis bujur 123 deg. 09.57 min. West 001.3 jarak ke tujuan, mil laut

052.5 arah ke tujuan

000.5 kecepatan kea rah titik tujuan, knot

V peringatan kedatangan,A = arrived/datang, V = not arrived/tidak datang

*0B checksum

Contoh 2.

$GPRMB,A,4.08,L,EGLL,EGLM,5130.02,N,00046.34,W,004.6,213.9,122.9,A*3D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

1 A keabsahan 2 4.08 di luar jalur

3 L kemudi ke L=kiri (L/R) 4 EGLL titik acuan terakhir 5 EGLM titik acuan berikutnya

6 5130.02 garis lintang dari titik acuan selanjutnya 7 N North/South = utara/selatan

8 00046.34 garis bujur dari titik acuan selanjutnya 9 W East/West=barat/timur

11 213.9 arah ke titik acuan. 12 122.9 kecepatan saat mendekat 13 A keabsahan

14 *3D checksum

Contoh 3. $GPRMB,A,x.x,a,c--c,d--d,llll.ll,e,yyyyy.yy,f,g.g,h.h,i.i,j*kk 1 = status data (V=peringatan)

2 = kesalahan jalur dalam mil laut

3 = arah kemudi untuk memperbaiki kesalahan jalur (L or R) 4 = kode ID titik acuan asal

5 = kode ID titik acuan tujuan 6 = garis lintang titik tujuan 7 = N or S = U atau S 8 = garis bujur titik tujuan 9 = E or W = barat atau timur

10 = jarak ke titk tujuan dalam mil laut 11 = arah ke titik tujaun, dalam derajat

12 = kecepatan saat mendekati titik tujuan dalam knot 13 = status kedatangan;

14 = Checksum

11. $GPRMC - Recommended minimum specific GPS/Transit data Contoh1.

$GPRMC,081836,A,3751.65,S,14507.36,E,000.0,360.0,130998,011.3,E*62 Contoh2.

$GPRMC,225446,A,4916.45,N,12311.12,W,000.5,054.7,191194,020.3,E*68 225446 waktu UTC 22:54:46

A peringatan penerima navigasi;A = OK, V = peringatan

4916.45,N garis lintang 49 deg. 16.45 min LU 12311.12,W garis bujur 123 deg. 11.12 min BB 000.5 kecepatan , Knots

191194 tanggal 19 November 1994 020.3,E variasi magnetis 20.3 deg timur *68 checksum

Contoh3.

$GPRMC,220516,A,5133.82,N,00042.24,W,173.8,231.8,130694,004.2,W*70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 220516 kode waktu

2 A keabsahab – A=ok, V=invalid 3 5133.82 garis lintang saat ini

4 N North/South = utara/selatan 5 00042.24 garis bujur saat ini

6 W East/West= timur/barat

7 173.8 kecepatan dalam knotSpeed in knots 8 231.8 True course

9 130694 kode tanggal 10 004.2 Variation

11 W East/West= timur/barat 12 *70 checksum

Contoh4.

$GPRMC,hhmmss.ss,A,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x.x,x.x,ddmmyy,x.x,a*hh 1 = waktu UTC

2 = status data (V=peringatan penerima navigasi) 3 = garis lintang

4 = N or S=utara/selatan 5 = garis bujur

6 = E or W=timur/barat 7 = kecepatan, knot

8 = Track made good dalam derajat True 9 = tanggal UT

10 = derajat variasi magnetis(dari true course dikurangkan ke arah timur)

11 = E or W=timur/barat 12 = Checksum

12. $GPRTE – Routes contoh.

$GPRTE,2,1,c,0,PBRCPK,PBRTO,PTELGR,PPLAND,PYAMBU,PPFAIR, PWARRN,PMORTL,PLISMR*73

$GPRTE,2,2,c,0,PCRESY,GRYRIE,GCORIO,GWERR,GWESTG,7FED*34 1.nomor kode dalam urutan

2.nomor kode

3.'c' = jalur yang sedang aktif, 'w' =daftar titik acuan dimulai dengan titik tujuan

4.nama atau nomor dari jalur yang aktif 5.onwards, nama dari titik acuan pada jalur 13. $GPTRF - Transit Fix Data

Waktu, tanggal, posisi dan informasi yang berhubungan dengan ralat transit $--TRF,hhmmss.ss,xxxxxx,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x.x,x.x,x.x,x.x,xxx

hhmmss.ss = waktu UTC xxxxxx = tanggal: dd/mm/yy llll.ll,a = Latitude , N/S yyyyy.yy,a = Longitude, E/W x.x = sudut ketinggian

x.x = jumlah iterasi

x.x = jumlah interval doppler x.x = pemutakhiran jarak, mil laut x.x = kode ID satelit

14. $GPSTN - Multiple Data ID kode ID data jamak

kode ini dipancarkan sebelum tiap kode individual dimana penerima perlu untuk menentukan sumber data yang tepat dalam system. Contohnya peralatan penduga kedalaman dengan dua frekuensi

pemindaian atau peralatan yang menggabungkan data dari berbagai sumber dan menghasilkan satu jenis keluaran.

$--STN,xx

xx = kode ID pengirim, 00 to 99 15. $GPVBW - Dual Ground / Water Speed

data referensi perairan dan daratan $--VBW,x.x,x.x,A,x.x,x.x,A

x.x =kecepatan air arah membujur, knot x.x = kecepatan air melintang, knot A = Status: kecepatan air, A = Data sah x.x = Longitudinal ground speed, knots x.x = Transverse ground speed, knots A = Status: Ground speed, A = Data valid 16. $GPVTG - Track made good and ground speed

Contoh 1. $GPVTG,360.0,T,348.7,M,000.0,N,000.0,K*43 Contoh 2. $GPVTG,054.7,T,034.4,M,005.5,N,010.2,K 054.7,T True track made good

034.4,M Magnetic track made good 005.5,N kecepatan darat, knot

010.2,K kecepatan darat, Kilometer per jam Contoh 3. $GPVTG,t,T,,,s.ss,N,s.ss,K*hh

1 = Track made good

2 = huruf 'T' menyatakan bahwa track made good relative terhadap atah utara

3 = tidak dipakai 4 = tidak dipakai

5 = kecepatan di darat dalam knot

6 = huruf 'N' menyatakan bahwa kecepatan di darat dalam knot 7 = kecepatan di darat dalam kilometer/jam

8 = huruf 'K' menyatakan bahwa kecepatan di darat dalam kilometer/jam

9 = Checksum

Track made good dan kecepatan relative terhadap daratan $--VTG,x.x,T,x.x,M,x.x,N,x.x,K

x.x,T = Track/jalur, derajat True x.x,M = Track, derajat Magnetik x.x,N = kecepatan, knots

x.x,K = kecepatan, Km/hr 17. $GPWPL - Waypoint location

Contoh 1. $GPWPL,4917.16,N,12310.64,W,003*65 4917.16,N Latitude dari titik acuan 12310.64,W Longitude dari titik acuan 003 kode ID titik acuan

saat sebuah jalur sedang aktif kode ini dikirimkan kepada setiap titik acuan pada jalur tersebut secara berurutan. Saat semua titik acuan telah dilaporkan GPR00 dikirimkan pada urutan data selanjutnya. Pada setiap kelompok kode hanya ada satu kode WPL atau kode R00 akan dikirim. Contoh 2. $GPWPL,5128.62,N,00027.58,W,EGLL*59

1 2 3 4 5 6

1 5128.62 Latitude of nth waypoint on list 2 N North/South

3 00027.58 Longitude of nth waypoint 4 W East/West

5 EGLL Ident of nth waypoint 6 *59 checksum

18. $GPXTE - Cross-track error, Measured Contoh 1. $GPXTE,A,A,0.67,L,N

A kode peringatan, V = peringatan

(peringatan Loran-C Blink atau SNR ) A tidak digunakan untuk GPS (Loran-C cycle lock flag) 0.67 jarak kesalahan antar-jalur

L kemudi ke kiri untuk memperbaiki jalur ( L=kiri,R=kanan) N satuan jarak, mil laut

Contoh 2. $GPXTE,A,A,4.07,L,N*6D 1 2 3 4 5 6 1 A keabsahan

2 A pengunci periode 3 4.07 jarak dari jalur 4 L kemudi ke kiri (L/R) 5 N satuan jarak

6 *6D checksum

19. $GPZDA - Date & Time

UTC,hari, bulan, tahun dan zona waktu local $--ZDA,hhmmss.ss,xx,xx,xxxx,xx,xx

hhmmss.ss = UTC xx = hari, 01 to 31 xx = bulan, 01 to 12 xxxx = Tahun

xx = keterangan zona waktu, 00 to +/- 13 hours

xx = keterangan zona waktu (menit) (tanda sama dengan jam)

Program-program yang diakui resmi sesuai protokol NMEA antara lain : NetStumbler

Rand McNally StreetFinder Magic e-Map,

Microsoft: Streets and Trips, MapPoint, Autoroute PocketMap Navigator

OnCourse Navigator

Delorme: Street Atlas, Topo USA, XMAP, Fugawi: Marine ENC, Map of America iGuidance

TomTom Navigator Via Michelin Destinator Route 66

Rand McNally Street Finder TravRoute Door-to-Door 2000 Mappopolis

National Geographic TOPO! CoPilot Live dan lain-lain.

E. SINYAL DAN FREKUENSI GPS

Setiap satelit GPS terus-menerus memancarkan sinyal-sinyal kepada peralatan penerima GPS untuk kepentingan penentuan lokasi dan sinkronisasi waktu. Secara umum sinyal-sinyal tersebut terbagi ke dalam dua kategori yaitu sinyal jarak dan sinyal navigasi. Sinyal jarak dipergunakan untuk menentukan jarak penerima dan satelit. Sinyal navigasi memberikan informasi orbit satelit sehingga penerima dapat menghitung posisi satelit (ephemerisnya). Sinyal navigasi juga berisi informasi tentang jaringan GPS secara keseluruhan maupun tentang waktu.

E.1. SINYAL JARAK

Sinyal jarak diperlukan untuk menghitung signal transmit time, waktu yang diperlukan sinyal dari satelit mencapai penerima, sering juga disebut Time of Arrival (TOA), yang apabila dikalikan dengan kecepatan cahaya dalam vakum (299792458m/s) akan memberikan informasi jarak dari satelit kepada penerima.

Setiap satelit memancarkan sinyal-sinyal GPS dalam dua jenis kode spektrum yaitu kode Coarse / Acquisition (C/A) yang tersedia secara gratis untuk umum dan kode Precise (P) yang terenkripsi dan dipergunakan oleh militer. Kode C/A dan kode P didesain berbeda fase 90° (Quadra-Phase).

Tabel 3. Pita Frekuensi GPS Pita

Frekuensi Fase Penggunaan

Awal Penggunaan Sekarang L1 (1575.42 MHz)

1.In-Phase (I)-sefase

dengan gelombang pembawa

2. Quadra-Phase (Q) -berbeda fase 90° dengan gelombang pembawa

Kode P(Y) yang terenkripsi

Kode C/A

Kode P(Y) yang terenkripsi dan Kode M (militer) Kode C/A dan kode sipil L1

L2 (1227.60 MHz)

1. In-Phase

2. Quadra-Phase

Kode P(Y) yang terenkripsi

-

Kode P(Y) yang terenkripsi dan Kode M (militer) Kode sipil L2 (L2C)

L5 (1176.45 MHz)

1. In-Phase - Sinyal Pilot Safety of Life (SoL)

2. Quadra-Phase - Sinyal Data Safety of Life (SoL)

Gambar 15. Pembuatan PRN

Kode C/A adalah kode PRN (Pseudo Random Number) sepanjang 1.023 bit yang dipancarkan 1,023 Megabit /second (1,023 Mb/s) yang diulang terus setiap satu milidetik. Keunggulan dari kode random dengan ribuan bit ini adalah kerumitannya sehingga hanya dapat diterjemahkan jika benar-benar sama dan setiap satelit masing-masing mempunyai kode C/A PRN yang berbeda. Metode ini juga digunakan dalam teknologi CDMA (Code Division Multiple Access) di mana penerima dapat menerima sinyal dari berbagai satelit pada frekuensi yang sama.

Tapped Feedback Shift Registers dipergunakan untuk menghasilkan kode biner 0 dan 1 secara urut dengan frekuensi 1,023 MHz. Pada setiap pulsa, bit pada register digeser ke kanan di mana isi dari register paling kanan di baca sebagai keluaran. Data baru pada register paling kiri dibuat dengan penjumlahan modulo-2 (binary sum) dari sekelompok register tertentu. Pada kode C/A, mempergunakan dua buah TFSR 10 bit yang menghasilkan dua buah kode Gold (G) yaitu G1 dengan menghitung polynomial 1 + X3 + X10 dan G2 dengan menghitung polynomial 1 + X2 + X3 + X6 + X8 + X9 + X10. Keluaran dari register paling kanan dari G1 TFSR dijumlahkan secara modulo-2 dengan terhadap isi register G2.

Kombinasi keluaran yang berbeda dari register G2 menghasilkan kode PRN yang berbeda. Ada 36 jenis kode yang berbeda yang bisa dihasilkan dalam satu kali proses.

Gambar 16. Modulasi kode C/A

Kode Precision juga merupakan kode PRN (kode acak) namun setiap satelit mempergunakan sebanyak 6.1871 × 1012 bit kode dan hanya diulang satu minggu sekali (dipancarkan dengan kecepatan 10,23 Mbit/detik). Kode P sepanjang ini cukup aman terhadap interferensi yang timbul dari obyek-obyek tata surya. Untuk mencegah penggunaannya oleh pihak-pihak yang tidak berkepentingan maka kode P dienkripsi, dengan suatu algoritma enkripsi, kode W, untuk menghasilkan suatu kode akhir, kode Y. Kode yang terenkripsi inilah yang ditransmisikan ke penerima (kode P(Y)). Kode enkripsi W tetap dirahasiakan terhadap masyarakat namun diperkirakan berada di sekitar 20 kHz yang lebih rendah frekuensinya dari kode P. Hal ini memperbolehkan penerjemahan kode Y tanpa mengetahui detail dari kode W (Nerem, 2004).

Kode PRN GPS dibuat dari angka 1 sampai 37 (hanya angka 1-31 yang dipakai, sedangkan selebihnya dipakai oleh oleh peralatan navigasi darat).

Gambar 17. Modulasi kode P

Kode C/A dibuat unik untuk masing-masing satelit sedangkan kode P pada masing-masing satelit sebenarnya merupakan potongan dari kode P utama dengan panjang kira-kira 2.35 × 1014 bit (235,000,000,000,000 bit), masing-masing satelit memancarkan kode bagiannya yang berbeda-beda.

E.2. SINYAL NAVIGASI

Sinyal navigasi berisi tiga bagian pesan yaitu : informasi waktu dan tanggal, data ephemeris dan almanak. Informasi waktu juga berisi tentang status satelit dan kesehatannya. Data ephemeris memberikan informasi orbit satelit secara akurat. Almanak berisi data orbit / lokasi dan informasi masing-masing satelit yang berada pada seluruh jaringan GPS dan nomor PRNnya masing-masing.

Data ephemeris berisi jalur-jalur orbit sesuai dengan hukum Keppler yang dikoreksi dengan memperhitungkan gangguan radiasi matahari dan medan-medan gravitasi yang tidak uniform. Data ephemeris sangat terperinci dan hanya mempunyai masa berlaku 30 menit sedangkan data almanak bersifat umum dan

dapat berlaku selama beberapa minggu. Almanak dipergunakan untuk membantu penerima GPS untuk menentukan satelit mana yang harus dicari, setelah menemukan sinyal satelit yang dimaksud, penerima mengambil data ephemeris dari satelit yang bersangkutan. Penentuan posisi satelit tidak dapat ditentukan sampai penerima GPS menerima keseluruhan data ephemeris secara lengkap dan akurat dari satelit tersebut.

Sinyal navigasi tersusun dalam bentuk 1.500 bit data, yang terbagi lagi atas lima bagian (frame) masing-masing sebesar 300 bit dan dipancarkan dengan kecepatan 50 bps. Sehingga setiap bagian memerlukan 6 detik untuk menyelesaikan pemancaran datanya.

Bagian 1 berisi data jam dan tanggal, status satelit dan kondisinya Bagian 2 dan 3 , berisi data ephemeris satelit

Bagian 4 dan 5, berisi 1/25 bagian dari almanak, sehingga untuk memperoleh isi almanak secara keseluruhan (15.000 bit) diperlukan waktu 12,5 menit.

Transfer data almanak akan memakan waktu 12,5 menit, hal inilah yang menyebabkan waktu jeda yang lama bagi peralatan pemakai GPS saat pertama kali dinyalakan supaya berada pada status siap pakai. Informasi almanak dipergunakan untuk memantau satelit-satelit GPS yang lain, sedangkan data ephemeris dari masing-masing satelit digunakan untuk menentukan posisi satelit-satelit yang aktif dipakai. Waktu yang diperlukan untuk memperoleh informasi ini menyebabkan waktu jeda yang cukup lama pada saat penentuan posisi pertama kali setelah peralatan penerima GPS dimatikan selama beberapa jam.

.

E.3. GELOMBANG PEMBAWA

Kode C/A dan kode P adalah data, sedangkan untuk mentransmisikannya diperlukan gelombang pembawa. Gelombang pembawa dihasilkan dengan jam kristal cesium atau rubidium dengan frekuensi 10,23 MHz. Setiap satelit diperlengkapi dengan dua buah jam atom cesium dan dua buah jam atom rubidium, sehingga diperoleh ketepatan waktu 10-13 detik dalam satu hari atau satu detik dalam satu juta tahun dengan tiga buah jam atom rubidium pada satelit blok

IIR dan IIR-M. Satelit-satelit yang termasuk golongan blok IIF bahkan mempergunakan maser hidrogen yang mempunyai ketepatan waktu lebih baik. Proses modulasi data ke dalam gelombang pembawa diperlihatkan pada gambar 12, dimana gelombang pembawa sinusoidal disuperposisikan dengan gelombang data yang bersifat kotak (square wave).

Gambar 18. Gelombang pembawa, sinyal jarak dan sinyal navigasi

siklus

Gelombang pembawa

Kode data

Gelombang pembawa yang termodulasi

Gambar 20. Modulasi kode C/A dan P

Gelombang pembawa yang dipakai adalah pada pita L, yaitu dua frekuensi pita L, L1 dan L2 (Reinard, 2000) . L1 dimodulasikan dengan kode C/A (kode publik) maupun kode P (kode militer), sedangkan L2 dimodulasikan dengan kode P saja. Pemakaian dua jenis frekuensi ini berguna untuk mengukur adanya gangguan ionosfer sehingga dapat menghilangkan pengaruh derau yang timbul. Selain itu berguna juga untuk data cadangan dimana data GPS diperoleh dari dua sumber yang berguna apabila mengalami kesulitan pengolahan data jika dari satu sumber saja. Dan juga berguna saat terjadinya gangguan disengaja pada sistem GPS melalui jamming dari orang-orang yang tidak bertanggung jawab.

Frekuensi L1 diperoleh dengan mengalikan frekuensi dasar 10,23 MHz dengan 154 sehingga diperoleh 1575.42MHz ( =19 cm) sedangkan frekuensi L2 diperoleh dengan mengalikan frekuensi dasar dengan 120 sehingga diperoleh frekuensi 1227.60MHz ( =24 cm).

E.4. PENSINYALAN TAMBAHAN

Sistem GPS telah beroperasi dengan penuh sejak 17 Juli 1995 mempergunakan ketiga jenis sinyal di atas. Namun karena perkembangan teknologi dan juga bertambahnya kebutuhan akan pemakaian GPS dalam bidang sipil menuntut adanya pensinyalan tambahan. Pertama kali diumumkan oleh wakil presiden AS pada tahun 1998 dan dikuatkan oleh keputusan konggres AS pada tahun 2000 yang menyebut proyek tersebut sebagai GPS III.

Sistem GPS III membutuhkan stasiun darat dan satelit yang baru, dengan tambahan sinyal navigasi untuk keperluan militer maupun sipil. Selain itu juga dirancang agar sistem ini mempunyai keakuratan dan ketersediaan yang lebih baik bagi semua pemakai sistem GPS. Sistem GPS III direncanakan akan selesai kira-kira tahun 2013.

E.4.1. SINYAL L2C

Tambahan sinyal yang pertama kali diumumkan adalah sinyal L2C yang digunakan untuk keperluan sipil. Kode sipil ini dipancarkan pada frekuensi yang berbeda daripada L1 untuk kode C/A, yaitu frekuensi L2 sehingga disebut sinyal L2C (kode Civil (sipil) pada L2). Oleh karena perbedaan ini, maka pensinyalan L2C memerlukan perangkat keras baru pada satelit GPS sehingga hanya akan dapat dipergunakan pada satelit GPS dengan desain baru yaitu satelit Block IIR-M dan yang akan datang.

Tidak seperti kode C/A, sinyal L2C mempergunakan dua buah kode PRN sebagai sinyal jarak, yaitu kode Civilian Moderate (CM) dan kode Civilian Long (CL). Kode CM terdiri dari 10.230 bit kode yang diulang setiap 20 ms. Kode CL terdiri dari 767.250 bit kode yang diulang setiap 1.500 ms. Masing-masing sinyal dipancarkan dengan kecepatan 511.500 bps, namun keduanya dimultipleksikan sehingga kecepatannya bersamanya menjadi 1.023.000 bps. Kode CM dimodulasikan dengan metode sinyal navigasi CNAV sedangkan kode CL tidak dimodulasikan dengan data apapun sehingga disebut sinyal tanpa data . Jika dibandingkan dengan sinyal C/A, sinyal L2C dapat dipergunakan untuk metode

pengembalian data 2,7 dB lebih baik dan pelacakan 0,7 dB lebih baik sekalipun sinyal L2C dipancarkan dengan daya 2,3 dB lebih lemah.

E.4.2. PESAN NAVIGASI CNAV

Metode navigasi CNAV merupakan perbaikan dari pesan navigasi sebelumnya (NAV) karena didesain lebih akurat. Dalam format pesan CNAV, pesan navigasi seperti waktu, status, Ephemeris dan almanak tidak lagi mempergunakan frame melainkan menggunakan metode paket data seperti protokol TCP/IP pada internet. Metode paket data mempergunakan dua bagian pesan, yang pertama paket kendali (PCI : Protocol Control Information) dan yang kedua data yang ingin ditransmisikan. PCI terletak di depan dan di belakang pesan sedang data yang diinginkan berada di antaranya.

Dengan pesan navigasi CNAV dua dari empat pesan yang dikirimkan berisi data ephemeris dan minimal satu dari empat paket data berisi data waktu, namun sebenarnya desain dari CNAV memperbolehkan beragam paket data untuk ditransmisikan. Dengan 32 satelit GPS yang beroperasi saat ini sedangkan kebutuhan data yang perlu dipancarkan oleh satelit masih kecil maka sebenarnya pemakaian kapasitas transmisi data satelit GPS belum mencapai 75%,

F. SENSOR GPS

Elink Tecnologies, Inc™ merupakan salah satu pembuat sensor GPS yang banyak dipakai oleh produsen peralatan penerima GPS / OEM (Original Equipment Manufacturer). Salah satu sensor versi OEMnya adalah ELINK EG-T10. Dibuat berdasarkan arsitektur chipset SiRFstarII yang telah banyak digunakan dalam aplikasi GPS. Waktu yang dibutuhkannya untuk aktif dari kondisi mati adalah 45 detik, dari kondisi menyala adalah 8 detik. Sensor ini memiliki 12 jalur sinyal sehingga dapat memantau 12 satelit GPS sekaligus untuk menjalankan fungsinya, dengan waktu pantau ulang selama 0,1 detik. Mempunyai fitur hemat daya. Mempergunakan mikroprosesor ARM7TDMI yang dapat diprogram oleh pemakai. Diperlengkapi dengan memori berjenis Static RAM dengan kapasitas 1Mb dan dapat ditambah sampai kapasitas 8Mb. Diperlengkapi juga dengan memori non-volatile (ROM) berjenis memori flash dengan kapasitas 4Mb yang dapat ditambah sampai 16Mb. Dua buah bandar serial berjenis tegangan TTL, satu dipergunakan untuk menerima sinyal perintah GPS dan satu sebagai masukan RTCM-104 DGPS. Sensor ini mempunyai ukuran fisik 71,12x40,64x14,4 mm. Mendukung standar protocol NMEA-0183 dan SiRF. Mempunyai demodulator RTCM-104 DGPS dan WAAS (Elink, 2006).

Sensor ini mendukung protocol NMEA GPGGA (Global Positioning System Fix Data )(Baddeley ,2001) :

G. MIKROKONTROLER MCS-51

Mikrokontroler merupakan suatu sistem komputasi yang terintegrasi yang mencakup prosesor, memori (RAM dan ROM) , serta pena masukan keluaran (I/O). MCS 51 merupakan keluarga mikrokontroler yang didesain oleh Intel Corporation™ yang telah berkembang menjadi berbagai turunan yang dikembangkan oleh perusahaan lain. Atmel Corporation ™ merupakan salah satu pengembangnya yang memproduksi mikrokontroler seri 89x51. Beberapa karakteristik teknis dari mikrokontroler (Atmel, 2005) ini antara lain:

1. Memori berjenis flash berbasis semikonduktor berkapasitas 4KByte dengan ketahanan tulis ulang sebanyak 1000 kali.

3. Frekuensi kerja dari 0-33 MHz.

4. Penguncian memori terprogram dalam tiga tahap. 5. Memori RAM internal sebesar 128x8 bit.

6. Jalur I/O sebesar 32 pena.

7. Timer / Counter 16 bit berjumlah dua.

8. Enam sumber interupsi (serial, timer dan saklar eksternal).

9. Jalur komunikasi serial UART (Universal asynchronous receiver/transmitter ).

10. Tersedia mode hemat daya : low power (6,5 mA) dan power down (50 A)(Atmel, 2008)

11. Bendera power off.

12. Metode pemrograman ISP (mode byte dan mode page).

Gambar 22. diagram pena dari MCS AT89S51 dengan bungkus PDIP (Plastic Dual-In-line Package , thefreedictionary.com,2008)

Gambar 23. Diagram blok dari arsitektur internal AT89S51.

H. DT-51™ MINIMUM SYSTEM (MINSYS)

Innovative Electronic™ merupakan salah satu perusahaan pembuat sistem mikrokontroler berbasis AT89S51. Produknya yang digunakan dalam penelitian ini adalah DT-51 MinSys versi 3.3. Di dalam DT-51™ MinSys terdapat kernel yang didesain untuk mempermudah penggunaan mcs-51 terutama untuk periferal tambahan seperti LCD ataupun periferal lain yang menggunakan sistem bus mcs-51 yang dibuat oleh Innovative Electronics™. Terdapat juga tambahan memori eksternal EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only memory) AT28C64B buatan Atmel Corporation™ yang memberikan kapasitas 8 kilo Byte.

Spesifikasi khusus dari DT-51™ MinSys antara lain :

1. Mempergunakan AT89S51 dengan memori flash 4 KB dan mendukung varian MCS-51 dengan 40 pena lainnya seperti AT89S52, AT89S53, AT89S8252, AT89LS53 dan AT89LS8252. 2. Komunikasi serial dengan komputer dengan standar RS-232.

3. Memori EEPROM sebesar 8kB untuk menyimpan data dan program.

4. 4 bandar masukan keluaran dengan kapasitas 8 bit. 5. Bandar keluaran untuk LCD (Liquid Crystal Display).

(Innovative Electronics, 2009)

Gambar 24. DT-51 Minimum System versi 3.3 buatan Innovative ElectronicsTM

I. KOMUNIKASI SERIAL

Komunikasi serial merupakan salah satu jenis komunikasi yang populer selain komunikasi paralel, standar yang digunakan disebut sebagai RS-232. Komunikasi serial berlangsung secara dua arah (full duplex). Data dikirim secara berurutan satu per satu. Sedangkan data baru bisa dipahami apabila merupakan kumpulan 8 bit yang disebut byte. Sehingga memerlukan pengolahan sebelum pengiriman maupun sesudah penerimaan data supaya data dapat diterjemahkan. Perangkat keras yang melakukan proses ini disebut UART (Universal Asynchronus Receiver Transmiter (Peacock, 1998).

Beberapa ciri khas komunikasi serial antara lain:

1. Kabel serial bisa berukuran cukup panjang. Hal ini karena bandar serial mengirimkan logika ‘1’ sebagai -3 volt hingga -25 volt dan logika ‘0’ sebagai +3 volt sampai +25 volt. Rentang tegangan sebesar 50 volt ini menangkal adanya pengaruh perubahan sinyal karena kehilangan daya sehingga memungkinkan kabel serial sepanjang kira-kira 15 meter. Makin tinggi kecepatan pengiriman datanya makin pendek kabel yang mungkin dipakai supaya kehandalan data tetap terjamin.

Tabel 4. Tingkat Tegangan RS-232 (Bies, 2009)

Tingkat Logika Transmitter Capable (V) Receiver Capable (V)

Space State (0) +5...+15 +3...+25

Mark State (1) -5...-15 -3...-25

Undefined - -3...+3

Tabel 5. Panjang Kabel dari Standar RS232 menurut Texas Instrument (Bies, 2009)

Baudrate Panjang Kabel Maksimal (feet)

19200 50 9600 500 4800 1000 2400 3000

2. Untuk mengirimkan data hanya diperlukan tiga kabel saja yaitu satu untuk mengirim data, satu untuk menerima data dan satu untuk sinyal detak. 3. Memungkinkan digunakannya sinar inframerah sebagai pengganti kabel.

Karena sinyal inframerah juga dikirimkan secara serial.

4. Apabila mikrokontroler menggunakan SCI (Serial Communication Interface) untuk berkomunikasi dengan sensor-sensor yang mengukur besaran fisis maka penggunaan komunikasi serial memudahkan disain pengkabelan apabila dihubungkan banyak sensor sekaligus. (Dwi Sutadi, 2003)

Terdapat sebuah register penerima SBUF dan sebuah register penyangga pengirim yang diberi nama SBUF juga. Keduanya terpisah secara fisik namun pemakaian melalui perangkat lunak memakai nama yang sama. Selain itu terdapat penyangga penerima berfungsi untuk menerima byte kedua sebelum byte pertama dibaca oleh SBUF penerima. Apabila byte kedua selesai diterima dan byte pertama belum juga dibaca oleh SBUF maka salah satu byte akan hilang.

Bandar serial pada AT89S51 memiliki 4 mode kerja yang berbeda. Satu mode bekerja secara sinkron sedangkan ketiga mode lainnya bekerja secara asinkron. Mode sinkron berarti pengiriman data sesuai dengan sinyal detak yang sama-sama dipakai oleh pengirim dan penerima. Keempat mode kerja tersebut antara lain:

1. Mode 0

Mode ini bekerja secara sinkron, data dikirim dan diterima 8 bit sekaligus. Dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil (LSB Least Significant Bit: bit 0) dan diakhiri dengan bobot paling besar (MSB Most Significant Bit:bit 7). Kecepatan pengiriman (baudrate) data sebesar 1/12 frekuensi kristal yang digunakan.

2. Mode 1

Mode ini bekerja secara asinkron. Data diterima dan dikirim 10 bit sekaligus. Diawali dengan 1 bit permulaan disusul 8 bit data yang dimulai

dari bit LSB (bit 0) lalu diakhiri dengan 1 bit penutup. Kecepatan data bisa diatur sesuai kebutuhan.

3. Mode 2

Mode ini bekerja secara asinkron. Data dikirim dan diterima 11 bit sekaligus. Diawali 1 bit permulaan disusul 8 bit data yang dimulai dari LSB (bit 0) kemudian bit ke-9 yang bisa diatur dan diakhiri 1 bit berhenti. Kecepatan data bisa dipilih 1/32 atau 1/64 kali dari frekuensi kristal yang digunakan.

4. Mode 3

Mode ini sama dengan mode 2, hanya saja kecepatan data bisa diatur sama seperti mode 1.

Dalam MCS-51 terdapat register kendali dan status untuk bandar serial yang disebut SCON (Serial Port Control Register) yang mengandung bit-bit pemilihan mode kerja serial, bit data ke-9 (TB8 dan RB8) serta bit-bit interupsi serial (TI dan RI)

Tabel 6. Alamat Serial Port Control Register

Bit Alamat Simbol Keterangan

SCON.7 9FH SM0 Pemilih mode komunikasi serial SCON.6 9EH SM1 Pemilih mode komunikasi serial

SCON.5 9DH SM2 Pemilih mode komunikasi multiprosesor SCON.4 9CH REN Receiver Enable, harus diaktifkan untuk

menerima banyak karakter

SCON.3 9BH TB8 Bit ke-8 dan bit ke-9 yang dikirim SCON.2 9AH RB8 Bit ke-9 dan bit ke-9 yang diterima

SCON.1 99H TI Transmit Interupt Flag, diaktifkan saat karakter selesai dikirim

SCON.0 98H RI Receive Interupt Flag, diaktifkan saat karakter selesai diterima

Tabel 7. Penghitungan Baudrate komunikasi serial

Mode Baudrate 0 1/12 frekuensi kristal (oscilator)

1 SMOD = 0

Baudrate=

[

256 1

]

32

12x TH x

f_osc

−

SMOD = 1

Baudrate=

[

256 1

]

16

12x TH x

f_osc

−

2 1/32 x frekuensi kristal osilator 1/64 x frekuensi kristal osilator 3

Baudrate=

_[

_]

32 1 256

12x TH x

f_osc

− Baudrate=12x

[

256 TH1

]

x16 f_osc

−

Tabel 8. Nilai dan Konfigurasi Baud Rate pada Register MCS51

Serial Timer 1

Mode Baud Rate

Frekuensi

Kristal SMOD _C/T Mode Reload

1,3 19,2 Kbps 11,0592 MHz 1 0 2 FDH

1,3 9,6 Kbps 11,0592 MHz 0 0 2 FDH

1,3 4,8 Kbps 11,0592 MHz 0 0 2 FAH

1,3 2,4 Kbps 11,0592 MHz 0 0 2 F4H

1,3 1,2 Kbps 11,0592 MHz 0 0 2 E8H

1,3 137,5 bps 11,9856 MHz 0 0 2 1DH

1,3 110 bps 6 MHz 0 0 2 72H

1,3 110 bps 12 MHz 0 0 1 FEEBH

J. PENGUBAH LOGIKA TTL-RS232

Sensor GPS dan MCS-51 mempergunakan logika TTL (Transistor Transistor Logic) yaitu logika ‘0’ diartikan sebagai tegangan 0-0,8 volt sedangkan logika ‘1’ diartikan sebagai tegangan 3,4-5 volt. Sedangkan komunikasi serial mempergunakan tingkat logika RS-232.

Gambar 25. Beragam Tingkat Tegangan dari Logika-logika IC (www.interfacebus.com)

Oleh karena itu, supaya kita dapat melakukan komunikasi serial antara MCS-51/sensor GPS dengan PC kita memerlukan pengubah logika TTL-RS232. Salah satu IC yang populer untuk keperluan ini adalah MAX-232. Di dalam IC ini terdapat Charge Pump yang akan membangkitkan +10 volt dan -10 volt dari sumber +5 volt tunggal. Dalam IC DIP (Dual Inline Package) 16 pena (8 pena x 2 baris) ini terdapat 2 buah transmitter dan 2 buah receiver (Putra, 2002).

Gambar 26. IC MAX232 dan Diagram Internalnya. K. LIQUID CRYSTAL DISPLAY (LCD).

LCD merupakan peralatan keluaran digital yang sering dipakai dalam kehidupan kita sehari-hari. Mulai dari telepon seluler, kalkulator, kulkas, jam tangan, komputer jinjing, pemutar CD dan sebagainya. LCD sering dipakai karena kebutuhan dayanya yang rendah serta bentuknya yang tipis dan bobotnya yang ringan yang cocok untuk sistem-sistem terintegrasi (Warren, 2002).

LCD tersusun dari molekul-molekul kristal cair yang berada pada fase nematic (Tyson, 2008) dan disebut molekul twisted nematic (TN) di mana molekul-molekulnya mempunyai arah orientasi yang seragam, berbeda dengan molekul isotropic yang orientasi molekulnya acak. Orientasi molekul-molekul ini dapat dipengaruhi oleh arus listrik yang diterimanya. Dengan memberikan arus listrik dengan beda tegangan berbeda maka akan diperoleh orientasi arah molekul yang berbeda-beda.

Mikrokontroler dapat digunakan untuk mengeluarkan tampilan data pada LCD dengan menggunakan dekoder tertentu (Sparkfun, 1998). MinSys telah menyediakan bandar khusus untuk LCD seri Hitachi HD44780 sehingga keduanya bisa langsung dihubungkan.

Gambar 27. Teknologi LCD

L. PEMROGRAMAN.

Pemrograman sistem pemantau posisi ini menggunakan beberapa jenis bahasa pemrograman. Untuk pemrograman mikrokontroler MCS-51 dipergunakan M-IDE Studio for MCS-51 Build 051126 Standar Edition. AVSIM51 untuk mensimulasikan program yang telah dibuat. Downloader DT-51 Windows Downloader versi 2 untuk mentransfer program ke DT-51 MinSys. Program Delphi versi 7 untuk menampilkan data posisi di PC.

L.1. PROGRAM EDITOR M-IDE STUDIO FOR MCS-51

M-IDE merupakan salah satu editor bahasa assembler untuk mcs-51 yang didisain untuk sistem operasi WindowsTM sehingga mempermudah penggunaannya dalam hal pembuatan, pencarian kesalahan (debuging) maupun simulasinya. Program ini akan menyimpan program assembly dengan file berakhiran *.asm dan mengkompilasinya menghasilkan file berakhiran *.hex yang dapat langsung dipahami oleh mcs-51

Gambar 28. Tampilan Program M-IDE Studio for MCS-51 L.2. PROGRAM SIMULASI AVSIM51

AVSIM51 merupakan program simulasi program assembly mcs-51 berbasis DOS yang dibuat oleh Ken Anderson Software, yang merupakan program simulasi bawaan pada kit DT-51TM MinSys versi 3.3 yang dipakai. Program ini akan mensimulasikan program assembly seakan-akan program berjalan pada perangkat keras mcs-51 yang sebenarnya. Sekalipun masih berbasis DOS namun kemudahan penggunaan dan tampilan yang informatif menjadikan penulis lebih memilihnya dibandingkan program simulasi bawaan dari M-IDE.

Gambar 29. Tampilan Progam AVSIM51

L.3. PROGRAM DOWNLOADER DT-51 WINDOWS DOWNLOADER DT-51TM Windows Downloader merupakan program downloader bawaan DT-51TM MinSys. Program Downloader dipergunakan untuk mentransfer file hex yang merupakan kompilasi dari program assembly dengan M-IDE. Proses transfer menggunakan protokol serial RS-232.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN A.1. TEMPAT PENELITIAN

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Micron Jurusan Fisika FMIPA Universitas Sebelas Maret, area kampus Universitas Sebelas Maret dan Desa Temon, Karanganyar.

A.2. WAKTU PENELITIAN

Penelitian dilaksanakan pada bulan Oktober 2008 sampai dengan bulan Juli 2009.

B. ALAT DAN BAHAN PENELITIAN

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Seperangkat komputer pribadi (1 buah)

2. Sensor GPS EG-T10 (1 buah)

3. GPSmap Garmin 60CSx (1 buah)

4. Osiloskop Goldstar OS-3020 (1 buah) 5. Function Generator Instek GFG 8015G (1 buah)

5. Multimeter (1 buah)

6. Baterai Recharge ukuran AA bertegangan 1,2 V (4 buah)

7. Charger Baterai (1 buah)

8. Rangkaian perubah TTL-RS232 berbasis MAX232 (1 buah)

9. DT-51 MinSys versi 3.3 (1 buah)

10. LCD 16x2 (1 buah)

C. RANCANGAN ALAT

Rancangan alat yang digunakan terdiri dari gabungan perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri dari rangkaian sensor GPS dan mikrokontroler. Perangkat lunak terdiri dari program assembler MCS51 yang dijalankan oleh MinSys untuk melakukan akuisisi data GPS.

Gambar 31. Diagram Rancangan Perangkat Keras

Sensor GPS EG-T10 akan menerima data GPS dari satelit sesuai standar NMEA 0183 kemudian data tersebut ditransfer ke DT-51 MinSys dengan protokol serial. MinSys akan menampilkan data tersebut pada LCD.

Contoh data GPS:

$PSRFTXT,Version: 2.4.14.01-XTracX220-008521*15 $PSRFTXT,TOW: 287660*18

$PSRFTXT,WK: 1542*67

$PSRFTXT,POS: -2267687 5901172 -845519*10 $PSRFTXT,CLK: 95446*27

$PSRFTXT,CHNL: 12*73

$PSRFTXT,Baud rate: 4800 System clock: 24.553MHz*76 $PSRFTXT,DF PRO: ÙeÝÿ, 4800*88

$GPGGA,165644.244,0733.5185,S,11051.4778,E,1,07,1.3,133.4,M,5.6,M,,0000*72 $GPRMC,165644.244,A,0733.5185,S,11051.4778,E,0.00,355.87,280709,,,A*7B $GPVTG,355.87,T,,M,0.00,N,0.0,K,A*01

$PSRFTXT menjelaskan spesifikasi firmware dari EG-T10 yaitu XtracX220 yang menunjukkan kelas sensor SIRF. Sensor GPS akan terus menerus mengeluarkan data seperti ini selama sensor tersebut menerima data dari satelit. Apabila akuisisi data dilakukan di dalam ruangan, yang tidak terjangkau sinyal satelit GPS maka nilai Bujur dan Lintang akan bernilai nol

$GPGGA,165644.244,0000.0000,S,00000.0000,E,1,07,1.3,133.4,M,5.6,M,,0000*72.

Data-data ini dikeluarkan oleh sensor dengan tingkat tegangan TTL sedangkan MinSys hanya bisa menerima data melalui bandar serialnya dalam tingkat

Sensor GPS EG-T10

DT-51 MinSys 3.3

LCD 16x2 TTL-RS232

LJMP START SENTENCE19:

JB STATUS_LINTANG.0,SENTENCE20 MOV 45H,A

SETB STATUS_LINTANG.1 LJMP START

SENTENCE20:

JB STATUS_LINTANG.1,SENTENCE21 MOV A,SBUF

MOV 46H,A

SETB STATUS_LINTANG.2 LJMP U

SENTENCE21:

JB STATUS_LINTANG.2,SENTENCE22 MOV 47H,A

SETB STATUS_LINTANG.3 LJMP START

SENTENCE22:

JB STATUS_LINTANG.3,SENTENCE23 MOV 48H,A

SETB STATUS_LINTANG.4 LJMP START

SENTENCE23:

JB STATUS_LINTANG.4,SENTENCE24 MOV 49H,A

SETB STATUS_LINTANG.5 LJMP START

SENTENCE24:

JB STATUS_LINTANG.5,SENTENCE25 MOV 4AH,A

SETB STATUS_LINTANG.6 LJMP START

SENTENCE25:

JB STATUS_LINTANG.6,SENTENCE26 MOV 4BH,A

SETB STATUS_LINTANG.7 LJMP START

SENTENCE26:

JB STATUS_LINTANG.7,SENTENCE27 MOV 4CH,A

SETB STATUS_BUJUR.0 LJMP START

SENTENCE27:

JB STATUS_BUJUR.0,SENTENCE28 MOV 4DH,A

SETB STATUS_BUJUR.1 LJMP START

SENTENCE28:

JB STATUS_BUJUR.1,SENTENCE29 MOV 4DH,A

SETB STATUS_BUJUR.1 LJMP START

SENTENCE29:

JB STATUS_BUJUR.1,SENTENCE30 MOV 4EH,A

SETB STATUS_BUJUR.2 LJMP START

SENTENCE30:

JB STATUS_BUJUR.2,SENTENCE31 MOV 4FH,A

SETB STATUS_BUJUR.3 LJMP START

SENTENCE31:

JB STATUS_BUJUR.1,SENTENCE32 MOV 50H,A

SETB STATUS_BUJUR.2 LJMP START

SENTENCE32:

JB STATUS_BUJUR.2,SENTENCE33 MOV 51H,A

SETB STATUS_BUJUR.3 LJMP START

;--- ;MENULIS KE LCD

;--- TULIS_LCD:

; JB STATUS_LCD_GGA.0,U MOV A,#DISPLAYCLEAR LCALL COMMANDLCD MOV A,#00H

LCALL SETDDRAM MOV A,35H

LCALL WRITELCD MOV A,36H LCALL WRITELCD MOV A,37H LCALL WRITELCD MOV A,38H LCALL WRITELCD MOV A,39H LCALL WRITELCD MOV A,3AH LCALL WRITELCD MOV A,41H LCALL WRITELCD MOV A,42H LCALL WRITELCD MOV A,43H LCALL WRITELCD MOV A,44H LCALL WRITELCD MOV A,45H LCALL WRITELCD MOV A,46H LCALL WRITELCD MOV A,4BH LCALL WRITELCD

MOV A,#DISPLAYCLEAR LCALL COMMANDLCD MOV A,#40H LCALL SETDDRAM MOV A,4DH LCALL WRITELCD MOV A,4EH LCALL WRITELCD MOV A,4FH LCALL WRITELCD MOV A,50H LCALL WRITELCD MOV A,51H

LCALL WRITELCD MOV A,52H LCALL WRITELCD MOV A,53H LCALL WRITELCD MOV A,54H LCALL WRITELCD MOV A,55H LCALL WRITELCD MOV A,56H LCALL WRITELCD

SETB STATUS_LCD_GGA.0 LJMP U

CLR_STATUS_GPS:

MOV 20H,#0 MOV 21H,#0 MOV 22H,#0 MOV 23H,#0 MOV 24H,#0 MOV 25H,#0 MOV 30H,#0 MOV 31H,#0 MOV 32H,#0 MOV 33H,#0 MOV 34H,#0 MOV 35H,#0 MOV 28H,#0 MOV 29H,#0 MOV 2AH,#0 MOV 2BH,#0 MOV 2CH,#0 MOV 2DH,#0 MOV 2EH,#0 MOV 2FH,#0 MOV 27H,#0 MOV 38H,#0 MOV 39H,#0 MOV 3AH,#0 MOV 3BH,#0 MOV 3CH,#0

MOV 3DH,#0 MOV 3EH,#0 MOV 3FH,#0 MOV 40H,#0 MOV 41H,#0 MOV 42H,#0 MOV 43H,#0 MOV 44H,#0 MOV 45H,#0 MOV 46h,#0 RET

TAHAP1:

SETB CEK_STATUS.1 RET

TAHAP2:

SETB CEK_STATUS.2 RET

TAHAP3:

SETB CEK_STATUS.3 RET

TAHAP4:

SETB CEK_STATUS.4 RET

TAHAP5:

SETB CEK_STATUS.5 RET

MANING:

MOV TMOD,#1H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0

JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0

DJNZ R7,MANING RET