Rancang Bangun Sistem Autotracking Antena Yagi Frekuensi 433 Mhz Menggunakan Data Gps

LAMPIRAN 1 Program pada Muatan

#include <TinyGPS++.h> #include <SoftwareSerial.h>

static const int RXPin = 4, TXPin = 3; static const uint32_t GPSBaud = 4800; TinyGPSPlus gps;

SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin); void setup() { Serial.begin(115200); ss.begin(GPSBaud); } void loop() {

while (ss.available() > 0) if (gps.encode(ss.read())) displayInfo();

if (millis() > 10000 && gps.charsProcessed() < 100) { while(true); } } void displayInfo() { Serial.print("*"); Serial.print(gps.location.lat(), 6); Serial.print((",")); Serial.print(gps.location.lng(), 6); Serial.print((",")); Serial.print(gps.date.month()); Serial.print(gps.date.day()); Serial.print(gps.date.year()); Serial.print((","));

if (gps.time.hour() < 10) Serial.print(F("0")); Serial.print(gps.time.hour());

Serial.print(F(":"));

Serial.print(gps.time.minute()); Serial.print(F(":"));

if (gps.time.second() < 10) Serial.print(F("0")); Serial.print(gps.time.second());

Serial.println(); delay(500);

}

LAMPIRAN 2 Program pada Pengamat #include <TinyGPS++.h>

#include<Servo.h>

float nilai_latitude_pengamat= 3.561178; float nilai_longitude_pengamat= 98.653854; Servo myservo;

float latitude,longitude,a,float_latitude,float_longitude; long tanggal,waktu;

int azimuth;

static char out_latitude[15]; static char out_longitude[15]; TinyGPSPlus gps; void setup() { Serial.begin(115200); myservo.attach(2); }

void loop() {

float_latitude=3.561345; float_longitude=98.655093;

Serial.print("Nilai Azimuth : ");

Int az=gps.courseTo(nilai_latitude_pengamat,nilai_longitude_pengamat, float_ latitude float_longitude);

if(0<az<=90) {

azimuth = (90-(az)); }

else {

azimuth = 270+(180-(az)); }

Serial.println(azimuth); Serial.print("Bearing AZ : "); Serial.println(az);

Serial.println(); delay(1000);

myservo.write(azimuth); delay(1000);

DAFTAR PUSTAKA

[1] Butler, Jane, et al. 2013. Wireless Networking In The Development World. 3rd Edition

[2] Sidharta, Himawan. 2009. “Rancang Bangun Perangkat Lunak Sistem Autotracking Satellite Antenna Mobile”. Universitas Indonesia. Depok.

[3] Program Teknisi Jardiknas, 25 Februari 2011, Antena Dan Propagasi Gelombang Radio. http://oc.its.ac.id/ambilfile.php?idp=158.

[4] Balanis, Constantine A. 2005. Antenna Theory : Analysis and Design. 3rd Edition. US: John Wiley & Sons.

[5] Alaydrus, Mudrik. 2011. Antena Prinsip dan Aplikasi. Yogyakarta: Graha Ilmu.

[6] Siregar, Mutiara Sofia. 2009. “Rancang Bangun Antena Wajanbolik 2,4 Ghz Untuk Jaringan Wireless LAN”. Laporan Tugas Akhir. Universitas Sumatera Utara.

[7] Wowok.2008. Antena Wireless Untuk Rakyat.Yogyakarta: Andi.

[8] Rahmat, Edy. 2015. “Implementasi Dan Analisis Kinerja Sistem Automatic Tracking Control Polarisasi Antena Penerima Frekuensi 433 Mhz Berbasis GPS”. Laporan Tugas Akhir. Universitas Telkom.

[9] http://www.elecfreaks.com/store/arduino-nano-dep03-p-14.html. diakses pada tanggal 13 november 2015.

[10] Marito, Ingot. 2008. “Sistem Navigasi Helikopter Berdasarkan Data Posisi Secara Telemetri”. Laporan Tugas Akhir. Universitas Indonesia.

[11] Rochmah. 2006. “Sistem Navigasi GPS untuk penerbangan masa depan”. Laporan Tugas Akhir. Universitas Indonesia

[12] www.u-blox.com. diakses pada tanggal 13 November 2015

[13] Jaelani, Muhammad, S.T. 2004. “Sudut, Arah dan Azimuth”. Diklat Teknis Pelatihan Tata Kota. Surabaya

[14] www.wikipedia.com. Diakses pada tanggal 18 Desember 2015 [15] Fadilah, Ryandika. 2015 ”Rancang Bangun Sistem Autotracking Antena Yagi untuk Frekuensi Kerja 2.4 GHz“. Laporan Tugas Akhir. Universitas Sumatera Utara.

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

AUTOTRACKING

ANTENA YAGI

FREKUENSI 433 MHz MENGGUNAKAN DATA GPS

3.1 Umum

Sistem tracking adalah suatu sistem yang memungkinkan antena untuk mendeteksi dan bergerak ke arah sinyal terkuat secara otomatis. Sistem tracking biasanya digunakan pada komunikasi satelit, dimana satelit bergerak sepanjang waktu dan kesalahan pengarahan haruslah minimal. Sistem ini menggunakan mikrokontroler dan motor untuk menggerakkan antena. Dengan menggunakan sistem tracking maka kuat sinyal yang diterima dapat dipertahankan sehingga tercipta komunikasi yang baik.

Pada bab ini dibahas tentang perancangan sistem autotracking untuk antena Yagi frekuensi 433 MHz sebagai antena stasiun penerima. Sistem kontrol yang digunakan pada perancangan adalah mikroprosesor Arduino yang dihubungkan ke motor servo sebagai penggerak antena. Motor servo dipilih karena memiliki torsi yang besar dan lebih mudah untuk dikontrol. Modul radio yang digunakan untuk mengirimkan data posisi adalah 3DR V2. GPS Tiny Parallax digunakan untuk mengetahui posisi muatan.

3.2 Spesifikasi Perangkat

Ada beberapa spesifikasi yang menjadi pendukung dalam penyusunan tugas akhir ini, adapun spesifikasi perangkat yang mendukung meliputi spesifikasi perangkat lunak dan perangkat keras.

3.2.1 Spesifikasi Perangkat Lunak (Software)

Perangkat lunak yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir adalah sebagai berikut:

- Sistem Operasi : Windows 10

- Aplikasi Program : Arduino 1.6.0, 3DRRadio Config 1.3.1, dan Tera Term

3.2.2 Spesifikasi Perangkat Keras (Hadware)

Ada beberapa perangkat keras yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini, diantaranya Laptop, GPS Tiny Parallax, Modul Radio 3DR V2, Servo, antena Yagi 433 MHz dan Arduino.

3.2.2.1 DCcduino UNO

DCcduino UNO adalah papan mikrokontroler berbasiskan ATmega328. DCcduino UNO merupakan arduino uno revisi 3. Adapun spesifikasi dari DCcduino UNO dapat dilihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Spesifikasi Dccduino UNO

Spesifikasi Keterangan

Microcontroller ATmega328 SMD

Operating Voltage 5V

Input Voltage (recommended) 7-12V

Input Voltage (limits) 6-20V

Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)

Analog Input Pins 6

DC Current for 3.3V Pin 50 mA

Flash Memory 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used bybootloader

SRAM 2 KB (ATmega328)

EEPROM 1 KB (ATmega328)

Clock Speed 16 MHz

Papan Arduino ATmega328 atau DCcduino UNO dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Board DCcduino Uno

3.2.2.2 RF Modul 3DR V2

Modul Radio Frekuensi yang digunakan adalah produk dari Parallax yaitu Parallax 433 RF Transmitter dan Parallax 433 RF Receiver. Gambar 3.2 menunjukkan gambar modul radio 3DR V2 433 MHz.

Gambar 3.2 Modul Radio 3DR V2 433 MHz

Tabel 3.2 memaparkan beberapa spesifikasi dari Modul RF yang terdiri dari Receiver dan Transmitter.

Tabel 3.2 Spesifikasi Modul Radio 3DR V2 433 MHz

Supply voltage 3.7-6 VDC (from USB or DF13 connector)

Transmit current 100 mA at 20 dBm

Receive current 25 mA

Serial interface 3.3 V UART

Size 25.5x 53x11 mm (without antenna)

Weight 11.5g (without antenna)

RF Modul 3DR V2 memiliki 6 Pin, dimana penjelasan mengenai fungsi dari setiap Pin dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Pin-Out Modul Radio 3DR V2

3.2.2.3 Motor Servo

Motor servo dikendalikan dengan memberikan sinyal modulasi lebar pulsa (Pulse Wide Modulation / PWM) melalui kabel kontrol. Lebar pulsa sinyal kontrol yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo. Adapun spesifikasi motor servo yang digunakan dalam tugas akhir dapat dilihat pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3 Spesifikasi Motor Servo

Spesifikasi Keterangan

Modulation Analog

Torque 4.8V: 44.0 oz-in (3.17 kg-cm) 6.0V: 57.0 oz-in (4.10 kg-cm)

6.0V: 0.19 sec/60°

Weight 1.31 oz (37.0 g)

Dimensions

Length: 1.57 in (39.9 mm) Width:0.79 in (20.1 mm) Height:1.42 in (36.1 mm)

Gear Type Plastic

Connector Type J

3.2.2.4 GPSTiny Parallax

GPS(Global Positioning System) adalah perangkat yang digunakan untuk mendapatkan posisi suatu tempat melalui komunikasi satellite. Pada tugas akhir ini GPS yang digunakan adalah GPS Tiny Parallax seperti pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 GPSTiny Parallax

Ada pun spesifikasi dari GPS ini dapat dilihat pada Tabel 3.4. Tabel 3.4 Spesifikasi GPS Tiny Parallax

Spesifikasi Keterangan

Receiver Tracking up to 20 satellites L1, 1575.42 MHz, C/A code

Accuracy

Position : 2DRMS approximately 5m, WAAS support

Velocity : 0.1 m/s without SA imposed. Time : ± 1µsec

Acquisition Time

Cold Start : 42 sec (Average) Warm Start : 38 sec (Average)

Hot Start : 1 sec (Min.)

Sensitivity Acquisition : -148 dBm Tracking : -159 dBm

Dynamics Acquisition : -148 dBm

Tracking : -159 dBm Navigation update rate Once per second

Serial port TTL

Baud rate 4800 bps

Output Message NMEA0183 V2.2

GGA,GSV,GSA,RMC

Power supply DC 3.3V – 5V

3.3 Gambaran Umum Sistem

Diagram blok rancang bangun sistem Autotracking antena Yagi dapat dilihat pada Gambar 3.5.

3DR V2 Antena Yagi 3DR V2 Arduino

Motor Servo Arduino

Laptop

Muatan

GPS

Pengamat

Gambar 3.5 Diagram Blok Sistem Autotracking Antena Yagi

Gambar 3.5 menjelaskan bahwa pada tugas akhir ini terdapat dua blok yang menjadi prioritas utama untuk membangun sitem autotracking. Blok pertama diinisialisasi dengan nama blok muatan, dimana pada muatan ini terdapat tiga buah perangkat yang akan saling terhubung dan berfungsi sebagai titik acuan dari blok kedua. Kerja blok ini dimulai dengan GPS menetukan Posisi muatan yang berupa data longitude dan latitude, kemudian data yang diperoleh dikirimkan dari muatan menggunakan transmitter 3DR V2 sesuai perintah mikrokontroller arduino. Pada blok kedua Data kemudian akan diterima oleh receiver 3DR V2 yang terhubung dengan antena Yagi 433 MHz. Data GPS yang dikirim akan

diubah kedalam bentuk sudut azimuth oleh mikrokontroler arduino pada blok kedua. Jika data telah menjadi bentuk sudut azimuth, maka Arduino akan memerintahkan motor servo untuk bergerak kearah dimana posisi muatan berada berdasarkan data GPS yang dikirimkan dari blok muatan. Jika arah antena yagi sudah sama dengan posisi muatan, maka servo akan berhenti. Blok kedua diinisalisasi dengan nama blok pengamat.

3.4 Langkah Pengerjaan Sistem AutoTracking Antena Yagi 433 MHz Menggunakan Data GPS

Ada beberapa tahap dalam pengerjaan sistem autotracking ini dimulai dari pengkonfigurasian modul radio 3DR V2, perancangan perangkat keras, perancangan software untuk tracking, pengukuran hingga pengujian sistem. Perencanaan pengerjaan itu dapat digambarkan dalam diagram alur seperti yang digambarkan pada Gambar 3.6.

Merancang Perangkat Keras Mengkonfigurasi Modul Radio

3DR V2

Merancang Software berbasis Arduino untuk sistem tracking

Melakukan P engujian terhadap sistem

tracking dengan data GPS

Mengumpulkan Komponen yang dibutuhkan dan menentukan

parameter sistem

Apakah sistem sudah berfungsi sesuai yang

diharapkan ?

Selesai Mulai

Tidak

Ya

Gambar 3.6 Diagram Alir Perancangan Sistem Autotracking Antena Yagi 433 MHz mengunakan Data GP

3.4.1 Konfigurasi Modul Radio 3DR V2

Konfigurasi dilakukan untuk mematchingkan antara perangkat modul radio 3DR untuk sisi penerima(receiver) dan pengirim(transmitter). Adapun langkah-langkah mengkonfigurasi modul radio 3DR V2 antara lain :

1. Hubungkan kedua modul radio ke laptop atau pc 2. Buka aplikasi Software 3DRRadio Config 1.3.1

3. Pilih salah satu port yang terhubung pada laptop atau pc 4. Pilih Load Setting

Gambar 3.7 Tampilan 3DRRadio Config 1.3.1 setelah di Load Setting 6. Pilih Save Setting, kemudian pilih Copy Required Items to Remote 7. Kemudian pilih port satu lagi yang terhubung di laptop atau pc

8. Pilih Load Setting, kemudian samakan nilai baud, Net ID, Air Speed dan #of Channels seperti pada modul radio pertama

9. Pilih Save Setting untuk menyimpan data pada modul radio kedua 10.Kedua modul radio sudah bisa dikomunikasikan.

3.4.2 Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras terdiri dari dua rangkaian. Rangkaian pertama untuk rangkaian pada muatan dapat dilihat pada Gambar 3.8 dan rangkaian kedua untuk sistem tracking antena Yagi 433 MHz dapat dilihat pada Gambar 3.9.

D C cd u in o

Rx < 0 Tx < 1 2 3 4 5 6 7 7 8 9 10 11 12 13 GND AREF SDA SCL A5 A4 A3 A2 A1 A0 GND GND VIN 5 V 3.3 V 5 V RES _P O W ER A N A L O G IN D IG IT A L P W M ( ‘ ) V C C G N D R A

W S i/_o

P a ra lla x R F 3 D R 4 3 3 M H z VCC GN D RTS CTS Autopi lot Rx Autopi lot Tx

Gambar 3.8 Rangkaian untuk muatan dengan perangkat GPS

NANO T x1 R x 0 R S T G N D D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 3V3 R EF A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 5V R S T G N D V IN RF 3 D R 43 3 M H z VCC GN D RTS CTS Au topi lot Rx Au topi lot Tx

Servo G N D V C C PM W

Gambar 3.9 Rangkaian untuk sistem tracking

Gambar 3.8 menggambarkan bentuk rangkaian untuk muatan pada tugas akhir ini. Pada muatan terdapat tiga perangkat, dimana GPS dan modul radio 3DR V2 terhubung pada satu mikrokontroller arduino. GPS merupakan perangkat yang akan memberikan dimana posisi muatan tersebut sedang berada. Ada empat pin pada GPS yang harus terhubung ke mikrokontroller arduino, pin VCC terhubung

ke pin 5V, pin GND dan RAW terhubung ke pin GND dan pin S I/O terhubung ke pin Digital 4. Kemudian pada modul radio terdapat enam pin, tetapi untuk tugas akhir ini hanya tiga pin yang akan digunakan, pin VCC, pin ground dan pin autopilot Tx. Pin VCC terhubung pada pin 5V, pin ground terhubung pada pin GND, pin autopilot Tx terhubung pada pin Rx<0 dan pin autopilot Rx terhubung pada pin Tx<1.

Gambar 3.9 menggambarkan bentuk rangkaian untuk sistem tracking pada tugas akhir ini. Pada rangkaian ini terdapat tiga perangkat, dimana motor servo dan modul radio 3DR V2 terhubung pada satu mikrokontroller arduino. Pada modul radio terdapat enam pin, tetapi untuk tugas akhir ini hanya tiga pin yang akan digunakan, pin VCC, pin ground dan pin autopilot Rx. Pin VCC terhubung pada pin 5V, pin ground terhubung pada pin GND, pin autopilot Rx terhubung pada pin Tx<1 dan pin autopilot Tx terhubung pada pin Rx<0.. Servo merupakan perangkat yang akan menggerakkan antena yagi kearah dimana posisi muatan berada. Ada tiga pin yang ada pada servo, pin VCC terhubung ke pin 5V, pin GND terhubung ke pin GND dan pin PWM terhubung ke pin D2.

Gambar 3.10 merupakan bentuk nyata dari rangkaian muatan dan pengamat. Untuk rangkaian muatan terdapat pada gambar sebelah kanan dan pengamat pada gambar sebelah kiri.

Gambar 3.10 Tampilan Muatan dan Antena Pengamat

3.4.3 Perancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman untuk Arduino. Diagram alir perangkat lunak yang dirancang untuk sistem autotracking antena Yagi dapat dilihat pada Gambar 3.11. Ketika alat ini diberikan daya, Arduino Uno akan menginisialisasi variable yang akan digunakan dalam program dan memulai komunikasi serial.

Pada muatan, GPS akan membaca posisi muatan. Kemudian data posisi yang diperoleh GPS akan dikirimkan ke pengamat melalui komunikasi serial kedua modul radio 3DR V2. Untuk mengetahui keadaan data sudah terkirim atau belumnya dapat dilihat pada port serial yang terhubung pada pengamat.

Ketika data sudah terkirim ke pengamat, data akan dikonversikan kedalam bentuk sudut azimuth. Setelah diperoleh bentuk azimuth dari posisi pengamat, Motor servo akan bergerak sebesar sudut yang telah diperoleh dari hasil perhitungan. Motor servo akan berhenti jika nilai sudut yang di inginkan sudah diperoleh untuk sistem tracking muatan. Source code muatan dan pengamat dapat dilihat pada lampiran 1 dan lampiran 2.

mulai

GPS membaca Data

Posisi dari satelit

RF 3DR Mengirim

data posisi GPS ke RF

3DR pada pengamat

Membuka Serial Port

pengamat

Apakah ada Data

diterima

Baca Serial Port untuk

port pengamat

1

Ya

Tidak

Menunggu Data

1

Menginisialisasi

motor servo

Motor Servo Bergerak

Data dikonversikan ke bentuk sudut Azhimut

selesai

BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM

4.1 Umum

Di dalam bab ini akan dilakukan pengujian terhadap rancangan sistem autotracking antena yagi frekuensi 433 MHz menggunakan data GPS. Pengujian yang dilakukan pada rancangan sistem ini bertujuan untuk mengetahui proses kerja, kinerja, dan hasil sistem apakah telah bekerja sesuai dengan yang diharapkan atau tidak. Muatan yang digunakan terdiri dari modul radio 3DR V2, mikrokontroler Arduino, GPS dan Kompas. Muatan ini akan mengirimkan data ke antena stasiun penerima melalui frekuensi komunikasi 433 MHz. Pengujian dilakukan dengan cara mengubah-ubah posisi dari muatan, dimana muatan diposisikan random di tiga tempat berbeda, yang setiap posisi dilakukan lima kali percobaan. Selanjutnya akan dilihat berapa besar kesalahan pengarahan antena stasiun penerima terhadap muatan. Skema pengujian sistem autotracking dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Muat an 1

Muat an 2

Muat an 3

U

S

0° 180°

Titik Acuan

270°

Gambar 4.1 Skema Pengujian Sistem Autotracking Untuk Antena Unidirectional 433 MHz

4.2 Hasil Pengujian Sistem

Pada Tugas Akhir ini dilakukan pengujian terhadap akurasi pengarahan dari sistem autotracking yang dirancang. Berikut ini hasil

pengujian yang didapat dari sistem autotracking antena Yagi 433MHz menggunakan data posisi GPS.

4.2.1 Posisi Pengamat pada Koordinat 3.561263°, 98.653564°. Hasil pembacaan data GPS untuk mengetahui posisi pengamat dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Data Koordinat Posisi Pengamat dari GPS

Gambar 4.2 menunjukkan data yang diperoleh dari hasil pengujian sistem bahwa posisi pengamat terletak pada koordinat latitude 3.561263° dan longitude 98.653564°.

4.2.2 Posisi Muatan Pada Koordinat 3.561423°, 98.653732° Hasil pembacaan data GPS oleh muatan yang dikirimkan dari muatan ke pengamat dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Data Koordinat Posisi Pertama Muatan dari GPS

Gambar 4.3 menunjukkan data yang diperoleh dari hasil pengujian sistem bahwa posisi pertama muatan terletak pada koordinat latitude 3.561423° dan longitude 98.653732°. Posisi muatan dapat dilihat pada Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Posisi Pertama Muatan tampak di lapangan

Setelah data diterima maka servo akan diperintahkan oleh mikrokontroler arduino untuk mengarahkan antena yagi kearah muatan, dalam hal ini arah yang dituju merupakan konversi dari besar sudut. Dimana diperoleh besar sudut

azimuth adalah 44° dan untuk besar sudut bearing adalah 46°. Dapat dilihat pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5 Tampilan dari Terminal Arduino Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil Pengujian pada posisi muatan pertama Percobaan Koordinat

Latitude

Koordinat Longitude

Besar Sudut

Besar Sudut Pengarahan

Kesalahahan Pengarahan

1 3.561423° 98.653732° 46° 45° 1°

2 3.561423° 98.653732° 46° 44° 2°

3 3.561423° 98.653732° 46° 45° 1°

4 3.561423° 98.653732° 46° 43° 3°

5 3.561423° 98.653732° 46° 45° 1°

6 3.561423° 98.653732° 46° 46° 0°

7 3.561423° 98.653732° 46° 45° 1°

8 3.561423° 98.653732° 46° 42° 4°

9 3.561423° 98.653732° 46° 45° 1°

10 3.561423° 98.653732° 46° 45° 1°

Rata-Rata 3.561423° 98.653732° 46° 44.5° 1.5° Tampilan data pada grafik untuk hasil tracking muatan pada posisi pertama dapat dilihat pada Gambar 4.6.

Gambar 4.6 Grafik hasil pengujian untuk posisi pertama

Gambar 4.6 menjelaskan bahwa percobaan dilakukan lima kali dengan besar referensi(azimuth) sebesar 46°. Untuk besar sudut yang diperoleh dari hasil pegujian dapat dilihat pada garis merah dengan rata-rata besar sudut 44.5° . Besar kesalahan pengarahan ditampilkan pada garis hijau, dimana rata-rata besar kesalahan pengarahan sebesar 1.5°.

4.2.3 Muatan Pada Koordinat 3.561458°, 98.653800°

Hasil pembacaan data GPS oleh muatan yang dikirimkan ke pengamat dapat dilihat pada Gambar 4.7.

Gambar 4.7 Data Koordinat Posisi Kedua Muatan dari GPS

Gambar 4.7 menunjukkan data yang diperoleh dari hasil pengujian sistem bahwa posisi kedua muatan terletak pada koordinat latitude 3.561458° dan posisi longitude 98.653800°. Posisi muatan dapat dilihat pada Gambar 4.8.

Setelah data diterima maka servo akan diperintahkan oleh mikrokontroler arduino untuk mengarahkan antena yagi kearah muatan, dalam hal ini arah yang dituju merupakan konversi dari besar sudut. Dimana diperoleh besar sudut azimuth adalah 40° dan untuk besar sudut bearing adalah 50°. Dapat dilihat pada Gambar 4.9.

Gambar 4.9 Tampilan dari Terminal Arduino

Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Hasil Pengujian pada posisi muatan kedua Percobaan Koordinat

Latitude

Koordinat Longitude

Besar Sudut

Besar Sudut Pengarahan

Kesalahahan Pengarahan

1 3.561458° 98.653800° 50° 49° 1°

2 3.561458° 98.653800° 50° 48° 2°

3 3.561458° 98.653800° 50° 50° 0°

4 3.561458° 98.653800° 50° 52° 2°

5 3.561458° 98.653800° 50° 50° 0°

6 3.561458° 98.653800° 50° 46° 4°

7 3.561458° 98.653800° 50° 48° 2°

8 3.561458° 98.653800° 50° 49° 1°

9 3.561458° 98.653800° 50° 50° 0°

10 3.561458° 98.653800° 50° 48° 2°

Tampilan data pada grafik untuk hasil tracking muatan pada posisi kedua dapat dilihat pada Gambar 4.10.

Gambar 4.10 Grafik hasil pengujian untuk posisi kedua

Gambar 4.10 menjelaskan bahwa percobaan dilakukan lima kali dengan besar referensi(azimuth) sebesar 50°. Untuk besar sudut yang diperoleh dari hasil pegujian dapat dilihat pada garis merah dengan rata-rata besar sudut 49° . Besar kesalahan pengarahan ditampilkan pada garis hijau, dimana rata-rata besar kesalahan pengarahan sebesar 1°.

4.2.4 Muatan Pada Koordinat 3.561232°, 98.653923°.

Hasil pembacaan data GPS oleh muatan yang dikirimkan ke pengamat dapat dilihat pada Gambar 4.11.

Gambar 4.11. Data Koordinat Posisi Ketiga Muatan dari GPS

Gambar 4.11 menunjukkan data yang diperoleh dari hasil pengujian sistem bahwa posisi ketiga muatan terletak pada koordinat latitude 3.561232° dan posisi longitude 98.653923°. Posisi muatan dapat dilihat pada Gambar 4.12.

Setelah data diterima maka servo akan diperintahkan oleh mikrokontroler arduino untuk mengarahkan antena Yagi kearah muatan, dalam hal ini arah yang dituju merupakan konversi dari besar sudut. Dimana diperoleh besar sudut azimuth adalah 77° dan untuk besar sudut bearing adalah 13°. Dapat dilihat pada Gambar 4.13.

Gambar 4.13 Tampilan dari Terminal Arduino

Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Hasil Pengujian pada posisi muatan ketiga Percobaan Koordinat

Latitude

Koordinat Longitude

Besar Sudut

Besar Sudut Pengarahan

Kesalahahan Pengarahan

1 3.561232° 98.653923° 13° 14° 1°

2 3.561232° 98.653923° 13° 12° 1°

3 3.561232° 98.653923° 13° 13° 0°

4 3.561232° 98.653923° 13° 11° 2°

5 3.561232° 98.653923° 13° 10° 3°

6 3.561232° 98.653923° 13° 13° 0°

7 3.561232° 98.653923° 13° 9° 4°

8 3.561232° 98.653923° 13° 12° 1°

9 3.561232° 98.653923° 13° 13° 0°

Rata-Rata 3.561232° 98.653923° 13° 11.9° 1.3° Tampilan data pada grafik untuk hasil tracking muatan pada posisi ketiga dapat dilihat pada Gambar 4.14.

Gambar 4.14 Grafik hasil pengujian untuk posisi ketiga

Gambar 4.14 menjelaskan bahwa percobaan dilakukan lima kali dengan besar referensi(azimuth) sebesar 13°. Untuk besar sudut yang diperoleh dari hasil pegujian dapat dilihat pada garis merah dengan rata-rata besar sudut 11.9° . Besar kesalahan pengarahan ditampilkan pada garis hijau, .dimana rata-rata besar kesalahan pengarahan sebesar 1.3°.

4.3 Analisis Data

Berikut ini adalah analisis dari hasil pengujian sistem autotracking antena Yagi 433 MHz dengan data posisi GPS.

Untuk posisi muatan pertama terletak pada koordinat latitude 3.561423° dan longitude 98.653732°, dari 10 kali percobaan didapat besar sudut pengarahan adalah 44.50 dan kesalahan pengarahan adalah 1.50.

Untuk posisi muatan kedua terletak pada koordinat latitude 3.561458° dan longitude 98.653800°, dari 10 kali percobaan didapat besar sudut

pengarahan adalah 490 dan kesalahan pengarahan adalah 10.

Untuk posisi muatan ketiga terletak pada koordinat latitude 3.561232° dan longitude 98.653923°, dari 10 kali percobaan didapat besar sudut

Table 4.4 menjelaskan perbandingan besar kesalahan antara tracking kuat sinyal dengan tracking menggunakan data GPS[15].

Tabel 4.4 Perbandingan Besar Kesalahan Pengarahan Tracking dengan data GPS dan Kuat Sinyal

Percobaan

Besar Kesalahan Pengarahan Tracking dengan data

GPS

Tracking dengan Kuat Sinyal

Posisi 1 1.5° 8.2°

Posisi 2 1° 7.2°

Posisi 3 1.3° 8.4°

Pada posisi 1 untuk tracking dengan data GPS memiliki besar kesalahan pengarahan 1.5° lebih baik dibandingkan dengan tracking dengan kuat sinyal yang memiliki besar kesalahan pengarahan 8.2°. Pada posisi 2 untuk tracking dengan data GPS memiliki besar kesalahan pengarahan 1° lebih baik dibandingkan dengan tracking dengan kuat sinyal yang memiliki besar kesalahan pengarahan 7.2°. Pada posisi 3 untuk tracking dengan data GPS memiliki besar kesalahan pengarahan 1.3° lebih baik dibandingkan dengan tracking dengan kuat sinyal yang memiliki besar kesalahan pengarahan 8.4°.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa tracking menggunakan data GPS akan lebih baik dibandingkan dengan tracking menggunakan kuat sinyal.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Adapun beberapa kesimpulan dari pembahasan pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut.

1. Besar Kesalahan pengarahan pada koordinat latitude 3.561423°, longitude 98.653732° sebesar 1.5°

2. Besar Kesalahan pengarahan pada koordinat latitude 3.561458°, longitude 98.653800° sebesar 1°

3. Besar Kesalahan pengarahan pada koordinat latitude 3.561232°, longitude 98.653923° sebesar 1.3°

4. Kesalahan pengarahan rata-rata dari sistem autotracking yang dirancang adalah 1.267°, dimana kesalahan pengarahan terbesar adalah 1.50 dan kesalahan pengarahan terkecil adalah 10

5. Tracking menggunakan data GPS lebih baik dibangdingkan tracking menggunakan kuat sinyal.

5.2 Saran

Adapun saran dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut.

1. Membuat rancang bangun sistem autotracking antena unidirectional menggunakan data GPS dengan mempertimbangkan sudut elevasi.

2. Membuat rancang bangun sistem autotracking antena unidirectional terhadap polarisasi antena.

BAB II

TEORI DASAR

2.1 Umum

Kualitas suatu sistem komunikasi sangat ditentukan oleh kuat sinyal yang diterima. Salah satu cara agar sinyal dapat diterima secara maksimal adalah dengan mengarahkan antena penerima tepat ke antena pengirim. Pengarahan antena akan mudah dilakukan jika target yang dituju tetap atau tidak bergerak, kita hanya perlu mengetahui posisi target lalu mengarahkan antena ke posisi tersebut[1].

Jika target yang dituju dapat bergerak, maka diperlukan suatu sistem tracking untuk mengarahkan antena. Sistem tracking yang dibuat umumnya menggunakan kuat sinyal sebagai referensi sebagai pengarah. Sistem tracking adalah suatu sistem yang memungkinkan antena penerima untuk mendeteksi antena pengirim lalu mengarahkan antena tersebut. Sistem tracking digunakan untuk mempertahankan level sinyal yang diterima pada level tertentu[2].

2.2 Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang mempunyai sifat listrik dan sifat magnet secara bersamaan. Gelombang radio merupakan bagian dari gelombang elektromagnetik pada spectrum frekuensi radio. Gelombang dikarakteristikkan oleh panjang gelombang dan frekuensi. Panjang gelombang (λ) memiliki hubungan dengan frekuensi (ƒ) dan kecepatan (ν) yang ditunjukkan pada Persamaan 2.1[3].

(2.1)

Kecepatan (ν) bergantung pada medium. Ketika medium rambat adalah hampa udara (free space), seperti pada persamaan 2.2[3]:

v = c = 3 x 108 m/s (2.2) Salah satu spektrum frekuensi gelombang elektromagnetik adalah gelombang radio. Pembagian spektrum frekuensi gelombang radio dapat ditunjukkan pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Spektrum Frekuensi Gelombang Radio Nama Band Singkatan Band

ITU Frekuensi (f)

Panjang Gelombang (λ₎

Extremely Low

Frequency ELF 1 3-30 Hz

100.000 km - 10.000 km Super Low

Frequency SLF 2 30-300 Hz

10.000 km-1000 km Ultra Low

Frequency ULF 3 300 – 3000 Hz

1000 km – 100 km Very Low

Frequency VLF 4 3 – 30 KHz 100 km – 10 km

Low Frequency LF 5 30 – 300 KHz 10 km – 1 km

Medium

Frequency MF 6 300 – 3000 KHz 1 km – 100 m

High Frequency HF 7 3 – 30 MHz 100 m – 10 m

Very High

Frequency VHF 8 30 – 300 MHz 10 m – 1 m

Ultra High

Frequency UHF 9 300 – 3000 MHz 1 m – 100 mm

Super High

Frequency SHF 10 3 – 30 GHz

100 mm – 10 mm Extremely High

2.3 Antena

Antena adalah perangkat media transmisi wireless (nirkabel) yang memanfaatkan udara atau ruang bebas sebagai media penghantar. Antena mempunyai fungsi untuk merubah energi elektromagnetik terbimbing menjadi gelombang elektromagnetik ruang bebas (gelombang mikro) yang merupakan fungsi antena sebagai transmitter(Tx). Energi listrik dari transmitter dikonversi menjadi gelombang elektromagnetik dan oleh sebuah antena yang kemudian gelombang tersebut dipancarkan menuju udara bebas. Pada receiver(Rx) akhir gelombang elektromagnetik dikonversi menjadi energi listrik dengan menggunakan antena. Gambar 2.1 menunjukkan antena sebagai pengirim dan penerima.

Gambar 2.1 Antena Sebagai Pengirim dan Penerima

2.3.1 Parameter Karateristik Antena

Parameter karakteristik antena digunakan untuk menguji atau mengukur performa antena yang akan digunakan. Berikut penjelasan beberapa parameter antena yang sering digunakan yaitu direktivitas antena, gain antena, pola radiasi antena, beamwidth antena, bandwidth antena, impedansi antena dan voltage standing wave ratio (VSWR).

Antena Antena

Gelombang Elektromagnetik

2.3.1.1 Direktivitas Antena

Keterarahan dari suatu antena didefinisikan sebagai ”perbandingan antara intensitas radiasi maksimum dengan intensitas radiasi dari antena referensi isotropis”. Keterarahan dari sumber non-isotropis adalah sama dengan perbandingan intensitas radiasi maksimumnya di atas sebuah sumber isotropis[4]. Keterarahan pada antena secara umum dinyatakan dari Persamaan 2.3[4]:

rad o

P U

D 4 max

log

10⋅ ⋅ ⋅

= π

(2.3) Dimana :

Do = directivity (dB)

Umax = intensitas radiasi maksimum (watt)

Prad = daya radiasi total (watt)

2.3.1.2 Gain Antena

Gain (directive gain) adalah karakter antena yang terkait dengan kemampuan antena mengarahkan radiasi sinyalnya atau penerimaan sinyal dari arah tertentu. Gain bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis pada umumnya seperti watt, ohm, atau lainnya, melainkan suatu bentuk perbandingan. Oleh karena itu, satuan yang digunakan untuk gain adalah decibel [4].

Gain dari sebuah antena adalah kualitas nyala yang besarnya lebih kecil daripada penguatan antena tersebut yang dapat dinyatakan pada persamaan 2.4[5] :

Dimana :

k = efisiensi antena, 0 ≤ k ≤1

Gain antena dapat diperoleh dengan mengukur power pada main lobe dan membandingkan power-nya dengan power pada antena referensi. Gain antena diukur dalam satuan decibel. Decibel dapat ditetapkan dengan dua cara yaitu [4] :

a. Ketika mengacu pada pengukuran daya (power)

(2.5)

b. Ketika mengacu pada pengukuran tegangan (volt)

(2.6)

Gain antena biasanya diukur relatif pada : 1) dBi (relatif pada radioator isotropic) 2) dBd (relatif pada radioator dipole)

Hubungan antara dBi dan dBd dapat dilihat pada persamaan 2.7[5] :

0 dBd = 2,15 dBi (2.7) Umumnya dBi digunakan untuk mengukur gain sebuah antena.

Gain dapat dihitung dengan membandingkan kerapatan daya maksimum antena yang diukur dengan antena referensi yang diketahui gainnya. Maka dapat dituliskan pada persamaan 2.8[4]:

(2.8)

Atau jika dihitung dalam nilai logaritmik dirumuskan oleh persamaan 2.9[4] : Gt (dB) = [Pt(dBm) – Ps(dBm)] + Gs(dB) (2.9) Dimana :

Gt = Gain total antena.

Pt = Nilai level sinyal maksimum yang diterima antena terukur (dBm). Ps = Nilai level sinyal maksimum yang diterima antena referensi (dBm). Gs = Gain antena referensi.

2.3.1.3 Pola Radiasi Antena

Pola radiasi dari sebuah antena didefinisikan sebagai fungsi matematis atau gambaran secara grafis dari karakteristik radiasi sebuah antena sebagai fungsi dari koordinat ruang. Pada kasus secara keseluruhan, pola radiasi dihitung/diukur pada medan jauh dan digambarkan kembali sebagai koordinat arah. Karakteristik radiasi mencakup rapat flux daya, intensitas radiasi, kuat medan, keterarahan/direktivitas, fasa atau polarisasi. Karakteristik radiasi yang menjadi pusat perhatian adalah distribusi energi radiasi dalam ruang 2 dimensi maupun 3 dimensi sebagai fungsi dari posisi pengamat di sepanjang jalur dengan jari-jari yang konstan. Contoh koordinat yang sesuai diperlihatkan pada Gambar 2.2[4].

Gambar 2.2 Sistem Koordinat Untuk Menganalisis Antena

Beamwidth adalah besarnya sudut berkas pancaran gelombang frekuensi radio utama (main lobe) yang dihitung pada titik 3 dB menurun dari puncak lobe utama [5]. Besarnya beamwidth dapat dihitung dengan persamaan 2.10[6] :

(2.10)

Dimana :

B = 3 dB beamwidth (derajat) = frekuensi (GHz)

d = diameter antena (m)

Gambar 2.3 menunjukkan tiga daerah pancaran yaitu lobe utama (main lobe, nomor 1), lobe sisi samping (side lobe, nomor 2) dan lobe sisi belakang (back lobe, nomor 3).

Gambar 2.3 Beamwidth Antena

Half Power Beamwidth (HPBW) adalah daerah sudut yang dibatasi oleh titik-titik setengah daya atau -3 dB atau 0.707 dari medan maksimum pada lobeutama. First Null Beamwidth (FNBW) adalah besar sudut bidang diantara dua arah pada main lobe yang intensitas radiasinya nol

Bandwidth suatu antena didefinisikan sebagai rentang frekuensi dimana kerja yang berhubungan dengan berapa karakteristik (seperti impedansi masukan, pola, beamwidth, polarisasi, gain, efisiensi, VSWR, return loss, axial ratio) memenuhi spesifikasi standar [4]. Gambar 2.4 menunjukkan bandwidth antena.

Gambar 2.4 Bandwidth Antena

Dari Gambar 2.4 diketahui f1 adalah frekuensi bawah, f2 adalah frekuensi

atas dan fc merupakan frekuensi tengah. Dengan melihat Gambar 2.4 bandwidth

dapat dicari dengan menggunakan persamaan 2.11[5] :

(2.11)

Bandwidth yang dinyatakan dalam persen seperti ini biasanya digunakan untuk menyatakan bandwidth antena yang memiliki band sempit (narrow band). Sedangkan untuk band yang lebar (broad band) biasanya digunakan definisi rasio antara batas frekuensi atas dengan frekuensi bawah.

2.3.1.6 Impedansi Antena

Impedansi antena didefinisikan sebagai perbandingan antara medan elektrik terhadap medan magnetik pada suatu titik [4]. Dengan kata lain pada sepasang terminal maka impedansi antena bisa didefinisikan sebagai

perbandingan antara tegangan terhadap arus pada terminal tersebut. Seperti pada persamaan 2.12.

I

V ZT =

(2.12)

Dimana :

ZT = impedansi terminal (ohm)

V = beda potensial terminal (volt) I = arus terminal (ampere)

2.3.1.7 Voltage Standing Wave Ratio (VSWR)

VSWR adalah perbandingan antara amplitudo gelombang berdiri (standing wave) maksimum (|V|max) dengan minimum (|V|min). Pada saluran transmisi ada dua komponen gelombang tegangan, yaitu tegangan yang dikirimkan (V0+) dan tegangan yang direfleksikan (V0-). Pebandingan tegangan yang direfleksikan dengan yang dikirimkan disebut sebagai koefisien refleksi tegangan (Γ) [4] :

(2.13)

di mana ZL adalah impedansi beban (load) dan Z0 adalah impedansi saluran.

Rumus untuk mendari VSWR adalah [4] :

VSWR = Γ − Γ + = 1 1 min ˆ max ˆ V V (2.14)

Kondisi yang baik adalah ketika VSWR bernilai 1, yang berarti tidak ada refleksi ketika saluran dalam keadaan matching sempurna. Namun, kondisi ini kenyataannya sulit diperoleh. Oleh karena itu, nilai standar VSWR yang diijinkan dalam perancangan antena adalah ≤ 2.

2.3.2 Antena Unidirectional

Antena unidirectional memancarkan dan menerima sinyal hanya dari satu arah. Antena unidirectional mempunyai kemampuan direktivitas yang lebih dibandingkan jenis–jenis antena lainnya. Kemampuan direktivitas ini membuat antena ini lebih banyak digunakan untuk koneksi jarak jauh. Dengan kemampuan direktivitas ini membuat antena mampu mendengar sinyal yang relatif kecil dan mengirimkan sinyal lebih jauh. Umumnya antena unidirectional mempunyai spesifikasi gain tinggi tetapi beamwidth kecil. Hal ini menguntungkan karena kecilnya beamwidth menyebabkan berkurangnya derau yang masuk kedalam antena. Semakin kecil bidang tangkapan(aperture), semakin naik selektivitas antena terhadap sinyal wireless yang berarti semakin sedikit derau yang ditangkap oleh antena tersebut[7].

Beberapa macam antena unidirectional antara lain antena Yagi-Uda, antena parabola, antena helix, antena log-periodik, dan lain–lain. Gambar 2.5 salah satu jenis antena unidirectional yaitu antena Yagi-Uda.

2.4 Arduino

Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR. Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer. Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas sebagai ‘otak’ yang mengendalikan input, proses dan output sebuah rangkaian elektronik. Karena komponen utama Arduino adalah mikrokontroler, maka Arduino dapat diprogram menggunakan komputer sesuai kebutuhan kita. Arduino tidak perlu perangkat chip programmer karena didalamnya sudah ada bootloader yang akan menangani upload program dari komputer. Sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga pengguna laptop yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya. Bahasa pemrograman relatif mudah karena software Arduino dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap[8]. Memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada board Arduino. Misalnya shield GPS, Ethernet, SD Card, dll.

Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:

1. Hardware = Papan input/output (I/O) . Gambar 2.6 merupakan Hadware dari arduino, yaitu Arduino Nano[9].

Gambar 2.6 Arduino Nano

2. Software = Software Arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver untuk koneksi dengan komputer, contoh program dan library untuk pengembangan program. Gambar 2.7 merupakan Tampilan Software Arduino IDE.

Gambar 2.7 Tampilan Software Arduino IDE

2.5 Motor Servo

Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Gambar 2.8 menunjukkan motor servo.

Gambar 2.8 Motor Servo

Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui pin sinyal dari kabel motor.

Secara umum terdapat 2 jenis motor servo, yaitu motor servo standard dan motor servo Continous. Servo motor tipe standar hanya mampu berputar 180 derajat. Sedangkan servo motor continuous dapat berputar sebesar 360 derajat. Pada badan servo tertulis tipe servo yang bersangkutan[8].

Untuk menggerakkan motor servo ke kanan atau ke kiri, tergantung dari nilai delay yang diberikan. Untuk membuat servo pada posisi center, berikan pulsa 1ms sampai dengan 20 ms. Untuk memutar servo ke kanan, berikan pulsa <=1 ms, dan pulsa >= 2 ms untuk berputar ke kiri dengan delay 1 ms, seperti Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Menggerakkan motor servo ke kanan atau ke kiri

GPS atau Global Positioning System, merupakan sebuah alat atau sistem yang dapat digunakan untuk menginformasikan penggunanya berada (secara global) di permukaan bumi yang berbasiskan satelit. Data dikirim dari satelit berupa sinyal radio dengan data digital.

2.6.1 Sistem koordinat pada GPS

Koordinat Geografi diukur dalam lintang dan bujur dalam besaran derajat desimal, derajat menit desimal, atau derajat menit detik. Lintang diukur terhadap ekuator sebagai titik NOL (0° sampai 90° positif kearah utara dan 0° sampai 90° kearah selatan). Bujur diukur berdasarkan titik NOL di greenwich (0° sampai 180° kearah timur dan 0° sampai 180° kearah barat)[10]. Gambar 2.10 merupakan tampak globe yang menunjukan letak lintang dan bujur pada bumi[10].

Gambar 2.10 Sistem Koordinat Latitude dan Longitude

Dari berbagai format penulisan koordinat, ada tiga macam format koordinat yang dipakai pada GPS sebagai titik penentu lokasi suatu area, yakni[11]:

1. Koordinat yang mengandung derajat (degree), menit (minutes), dan detik (seconds), disebut juga DMS.

Format: derajat menit detik koma detik (dd mm ss.ss) Contoh: 40:26:46.302N 79:56:55.903W

Arti: Pada Lintang Utara (Latitude North) 40 derajat 26 menit 46,302 detik, Pada Bujur Barat (Longitude West) 79 derajat 56 menit 55,903 detik.

2. Koordinat yang mengandung derajat (degree) dan menit (minutes), disebut juga MinDec.

Format: derajat menit koma menit (dd mm.mmmm) Contoh: 76° 77.4564, -54° 34.5657

Arti : Pada Lintang Utara 76 derajat 77,4564 menit, Pada Bujur Barat 54 derajat 34,5657 menit.

3. Koordinat yang mengandung derajat saja (DegDec) Format: derajat koma derajat (dd.dddddd)

Contoh: -06.257508 , 106.745980

Arti: Pada Lintang Selatan 6, 257508 derajat, Pada Bujur Timur 106,745980 derajat.

2.7 Azimuth dan Bearing

Azimuth adalah sudut yang diukur searah jarum jam dari sembarang meridian acuan. Azimuth berkisar antara 0 sampai 360° dan tidak memerlukan huruf-huruf untuk menunjukkan kuadran. Refrensi sudut azimuth adalah arah utara bumi.

Bearing merupakan satu sistem penentuan arah garis dengan memakai sebuah sudut dan huruf-huruf kuadran. Sudutnya diukur dari utara maupun selatan ke arah timur ataupun barat, untuk menghasilkan sudut kurang dari 90°[13]. Gambar 2.11 menunjukkan perbedaan antara Bearing dan Azimuth.

Gambar 2.11 Azimuth dan Bearing

2.8 Kompas

Kompas adalah alat navigasi untuk menentukan arah berupa sebuah panah penunjuk magnetis yang bebas menyelaraskan dirinya denganmedan magnet bumi secara akurat. Kompas memberikan rujukan arah tertentu, sehingga sangat membantu dalam bidang navigasi. Arah mata angin yang ditunjuknya adalah utara, selatan, timur, dan barat[14].

2.9 Tracking Antena

Pergerakan muatan dapat menimbulkan masalah pada sisi stasiun bumi. Hal ini terjadi karena untuk dapat menerima data dengan baik, stasiun bumi harus terarah ke muatan. Oleh karena itu, antena stasiun bumi harus memiliki mount yang dapat digerakkan dan sistem tracking. Mount antena yang biasa digunakan adalah EL/AZ mount yang memungkinkan antena untuk digerakkan ke arah atas-bawah dan kiri-kanan. Sistem tracking diperlukan pada situasi dimana sebuah jaringan komunikasi mengharuskan level sinyal yang diterima dan yang dikirimkan berada didalam batas tertentu. Sistem tracking akan mencari arah sinyal terkuat yang dikirimkan oleh muatan sehingga memungkinkan antena stasiun bumi untuk pointing ke muatan [2].

Secara umum, sistem tracking terbagi menjadi 3, yaitu manual tracking, program tracking dan autotracking. Sistem manual tracking adalah sistem yang membutuhkan seorang operator untuk menggerakkan antena sampai didapat sinyal yang maksimal. Program tracking adalah sistem dimana antena digerakkan berdasarkan data-data prediksi lintasan muatan.Data ini bisa berupa data hasil perhitungan komputer maupun data rekaman lintasan muatan dari waktu-waktu sebelumnya. Sistem autoracking antena adalah suatu sistem yang memungkinkan antena stasiun bumi untuk mendeteksi dan bergerak ke arah sinyal terkuat secara otomatis dengan menggunakan sistem kontrol dan motor penggerak. Apabila sinyal yang diterima stasiun bumi menurun, maka sistem kontrol akan mendeteksi lokasi sinyal terkuat dan memberikan perintah agar motor penggerak mengerakkan antena ke arah tersebut [8].

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kualitas suatu sistem komunikasi sangat ditentukan oleh kuat sinyal yang diterima. Salah satu cara agar sinyal dapat diterima secara maksimal adalah dengan mengarahkan antena penerima tepat ke antena pengirim. Pengarahan antena akan mudah dilakukan jika target yang dituju tetap atau tidak bergerak.

Jika target yang dituju dapat bergerak, maka diperlukan suatu sistem tracking untuk mengarahkan antena. Sistem tracking yang dibuat umumnya menggunakan kuat sinyal sebagai referensi sebagai pengarah. Sistem ini tidak efektif dikarenakan kurangnya presisi pengarahan antena terhadap muatan.

Untuk itu dalam tugas akhir ini dibahas sistem autotracking untuk antena unidirectional dengan frekuensi operasi 433 MHz menggunakan data GPS(Global Positioning System) untuk meningkatkan presisi pengarahan.

1.2 Perumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana merancang agar antena stasiun penerima dapat senantiasa terarah ke muatan, sehingga stasiun penerima dapat menerima data yang dikirimkan dengan baik.

2. Bagaimana merancang sistem autotracking antena dengan menggunakan data GPS posisi muatan terhadap posisi stasiun penerima.

3. Berapa besar kesalahan pengarahan dari antena penerima terhadap posisi muatan.

1.3 Tujuan Tugas Akhir

Adapun tujuan dari Tugas Akhir ini adalah merancang bangun sistem autotracking pada antena Yagi yang mempunyai frekuensi operasi 433 MHz dengan menggunakan data GPS agar dapat mendeteksi dan mengarahkan antena stasiun penerima ke muatansecara akurat.

1.4 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Sistem autotracking antena yang digunakan berdasarkan data posisi dari GPS. 2. Antena yang digunakan untuk autotracking adalah antena Yagi dengan

frekuensi operasi 433 MHz.

3. Modul radio yang digunakan adalah 3DR V2 433MHz. 4. Modul GPS yang digunakan adalah GPSTiny Parallax 5. Motor penggerak yang digunakan adalah Motor Servo 180°.

6. Pengukuran dilakukan pada Gedung Magister Teknik Elektro Lantai 4 Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara.

1.5 Metode Penelitian

Dalam penulisan Tugas Akhir ini digunakan beberapa metode untuk mendapatkan data-data yang diperlukan sebagai pedoman dalam menulis laporan Tugas Akhir ini. Metode-metode tersebut adalah :

1. Studi literatur.

Dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir yang terdiri dari buku-buku referensi baik yang dimilki oleh penulis atau dari perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, layanan internet, dan lain-lain.

2. Pemilihan peralatan kontrol.

Memilih peralatan kontrol yang sesuai untuk kondisi yang bersangkutan sehingga didapatkan hasil yang diinginkan.

3. Perancangan.

Merancang sistem autotracking antena yagi menggunankan data GPS melalui perhitungan terlebih dahulu, lalu membangun sistem tersebut.

4. Ujicoba dan pengukuran langsung.

Melakukan ujicoba secara umum terhadap sistem autotracking antena yagi yang telah dibangun dengan mengukur parameternya dengan alat ukur yang ada.

5. Implementasi dan analisa.

Melakukan implementasi secara langsung di lapangan dan menganalisa sistem autotracking antena yagi yang telah dibangun.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini secara singkat, maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan, serta sistematika penulisan.

BAB II TEORI DASAR

Bab ini berisi penjelasan tentang antena, GPS, Servo, Arduino, Bearing, Azimuth dan Tracking antena.

BAB III PERANCANGAN SISTEM AUTOTRACKING ANTENNA YAGI FREKUENSI 433 MHz MENGGUNAKAN DATA GPS Bab ini berisi mengenai perancangan sistem autotracking antena Yagi frekuensi kerja 433 MHz dengan menggunakan data GPS.

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM

Bab ini berisi tentang hasil ujicoba sistem autotracking antena Yagi frekuensi kerja 433 MHz dengan menggunakan data GPS yang telah dibangun dan diimplementasikan di lapangan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil penelitian pada tugas akhir ini.

TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN SISTEM AUTOTRACKING ANTENA YAGI FREKUENSI 433 MHZ MENGGUNAKAN DATA GPS

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

Oleh

ZHUHRI RAMADHANI PURBA NIM : 110402050

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

ABSTRAK

Kualitas suatu sistem komunikasi sangat ditentukan oleh kuat sinyal yang diterima. Salah satu cara agar sinyal dapat diterima secara maksimal adalah dengan mengarahkan antena penerima tepat ke antena pengirim. Pengarahan antena akan mudah dilakukan jika target yang dituju tetap atau tidak bergerak, kita hanya perlu mengetahui posisi target lalu mengarahkan antena ke posisi tersebut. Dalam hal ini posisi target yang dituju dapat bergerak, oleh karena itu sistem tracking yang digunakan untuk mengarahkan antena. Pada tugas akhir ini sistem yang digunakan adalah sistem autotracking menggunakan data GPS(Global Positioning System). GPS akan membaca data Posisi muatan, kemudian data dikirimkan ke antena penerima dengan modul radio 433 MHz V2. Setelah data diterima maka servo akan diperintah melalui mikrokontroler arduino mengarah ke posisi muatan.

Hasil yang diperoleh dari pengujian bahwa besar kesalahan pengarahan antena terhadap muatan sebesar 1.5° untuk koordinat 3.561423°, 98.653732°. Kemudian pada koordinat 3.561458°, 98.653800° besar kesalahan pengarahan sudut sebesar 1 ° dan untuk koordinat 3.561232° dan 98.653923° besar kesalahan pengarahan sudut sebesar 1.3°. Rata-rata besar kesalahan pengarahan antena terhadap muatan sebesar 1.27°

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan kemampuan dan kesehatan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis sampaikan kepada junjungan umat Nabi Muhammad S.A.W.

Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :

“RANCANG BANGUN SISTEM AUTOTRACKING ANTENA YAGI FREKUENSI 433 MHZ MENGGUNAKAN DATA GPS”

Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu ayahanda Sya’ban Purba dan ibunda Susi Merianti Hutagalung yang senantiasa memberikan perhatian dan kasih sayang sejak penulis lahir hingga sekarang, serta adik-adik tercinta Muhammad Nur Hakim Purba dan Isra Ardhiani Purba yang senantiasa mendukung dan memberi semangat.

Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Arman Sani, M.T. selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Drs. Hasdari Helmi,M.T., selaku Penasehat Akademis penulis, atas bimbingan dan arahannya dalam melayani perkuliahan selama ini.

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi ST, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Rahmat Fauzi, ST, MT dan Bapak Dr. Ali Hanafiah Rambe, ST, MT selaku dosen penguji Tugas Akhir, atas masukan dan bantuannya dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.

5. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya.

6. Temen - teman Sub-Jurusan Telekomunikasi Teknik Elektro USU, Wahyudi, Hasan, Rido, Ikhyar, Ferdi, Ari, Surya, Faisal, dan Oktri yang selama ini membantu dan memfasilitasi penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

7. Teman – teman di Teknik Elektro FT-USU, terkhusus angkatan 2011 atas dukungan, do’a, suka dan duka selama di bangku perkuliahan.

8. Abang-abang senior yang selalu membantu, mendukung dan memberi masukan selama menjalani perkuliahan.

9. Keluarga Besar MME-GS yang telah memberikan banyak sekali pembelajaran.

10. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan

tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.

Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.

Medan, Januari 2016 Penulis

Zhuhri Ramadhani Purba NIM. 110402050

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 1

1.3 Tujuan Tugas Akhir ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metode Penelitian ... 2

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TEORI DASAR 2.1 Umum ... 5

2.2 Gelombang Elektromagnetik ... 5

2.3 Antena ... 7

2.3.1 Parameter Karakteristik Antena ... 7

_{2.3.1.1 Direktivitas Antena ... 8}

_{2.3.1.2 Gain Antena ... 8}

2.3.1.3 Pola Radiasi Antena ... 10

_{2.3.1.4 Beamwidth Antena ... 11}

2.3.1.6 Impedansi Antena ... 12

_{2.3.1.7 Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) ... 13}

2.3.2 Antena Unidirectional ... 14

2.4 Arduino ... 15

2.5 Motor Servo ... 16

2.6 GPS(Global Positioning System) ... 18

2.6.1 Sistem Koordinat pada GPS ... 18

2.7 Azimuth dan Bearing ... 19

2.8 Kompas ... 20

2.9 Tracking Antena ... 21

BAB III PERANCANGAN SISTEM AUTOTRACKING ANTENA YAGI FREKUENSI 433 MHz MENGGUNAKAN DATA GPS 3.1 Umum ... 22

3.2 Spesfikasi Perangkat ... 22

3.2.1 Spesifikasi Perangkat Lunak (Software) ... 23

3.2.2 Spesifikasi Perangkat Keras (Hardware) ... 23

3.2.2.1 DCcduino UNO ... 23

3.2.2.2 RF Modul 3DR V2 ... 24

3.2.2.3 Motor Servo ... 25

3.2.2.4 GPSTiny Parallax ... 26

3.3 Gambaran Umum Sistem ... 27

3.4 Langkah Pengerjaan Sistem Autotracking Antena Yagi 433 MHz Menggunakan Data GPS ... 28

3.4.2 Perancangan Perangkat Keras ... 30

3.4.3 Perancangan Perangkat Lunak ... 32

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM 4.1 Umum ... 34

4.2 Hasil Pengujian Sistem ... 35

4.2.1 Posisi Pengamat pada Koordinat 3.561178°, 98.653854° ... 35

4.2.2 Posisi Muatan pada Koordinat 3.561448°, 98.653869° ... 36

4.2.3 Posisi Muatan pada Koordinat 3.561293°, 98.653991° ... 38

4.2.4 Posisi Muatan pada Koordinat 3.561345°, 98.653793° ... 41

4.3 Analisa Data ... 44

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 46

5.2 Saran... 46 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Antena Sebagai Pengirim dan Penerima ... 7

Gambar 2.2 Sistem Koordinat Untuk Menganalisis Antena ... 10

Gambar 2.3 Beamwidth Antena ... 11

Gambar 2.4 Bandwidth Antena ... 12

Gambar 2.5 Antena Yagi-Uda ... 14

Gambar 2.6 Arduino Nano ... 16

Gambar 2.7 Tampilan Software Arduino IDE ... 16

Gambar 2.8 Motor Servo ... 17

Gambar 2.9 Menggerakkan Motor Servo kekanan atau kekiri ………… ... 17

Gambar 2.10 Sistem Koordinat Lalitude dan Longitude... 18

Gambar 2.11 Azimuth dan Bearing ... 20

Gambar 2.12 Tampilan Kompas dari Smartphone ... 20

Gambar 3.1 Board DCcduino Uno ... 24

Gambar 3.2 Modul Radio 3DR V2 433 MHz... 24

Gambar 3.3 Pin-Out Modul Radio 3DR V2 ... 25

Gambar 3.4 GPS Tiny Parallax ………...………. 26

Gambar 3.5 Diagram Blok Sistem Tracking Antena Yagi……… 27

Gambar 3.6 Diagram Alir Perancangan Sistem Tracking Antena Yagi 433 MHz mengunakan Data GPS ... 28

Gambar 3.7 Tampilan 3DRRadio Config 1.3.1 setelah di Load Setting ... 29

Gambar 3.8 Rangkaian untuk muatan dengan perangkat GPS………. ₃₀

Gambar 3.10 Tampilan Muatan dan Antena pengamat……….. ... 32 Gambar 3.11 Diagram Alir Perangkat Lunak Sistem Tracking……….. 33 Gambar 4.1 Skema Pengujian Sistem Autotracking Untuk Antena

Unidirectional 433 MHz……… ……….. 34 Gambar 4.2 Data Koordinat Posisi Pengamat dari GPS……….. ... 35 Gambar 4.3 Data Koordinat Posisi Pertama Muatan dari GPS………….. .. 36 Gambar 4.4 Posisi Pertama Muatan Tampak di Lapangan……….. .... 36 Gambar 4.5 Tampilan dari Terminal Arduino……….. ... 37 Gambar 4.6 Grafik Hasil pengujian untuk posisi pertama……….. ... 38 Gambar 4.7 Data Koordinat Posisi Kedua Muatan dari GPS………….. .... 38 Gambar 4.8 Posisi Kedua Muatan Tampak di Lapangan……….. ... 39 Gambar 4.9 Tampilan dari Terminal Arduino……….. ... 39 Gambar 4.10 Grafik Hasil pengujian untuk posisi kedua……….. ... 40 Gambar 4.11 Data Koordinat Posisi Ketiga Muatan dari GPS………….. .... 41 Gambar 4.12 Posisi Ketiga Muatan Tampak di Lapangan………... 41 Gambar 4.13 Tampilan dari Terminal Arduino……….. ... 42 Gambar 4.14 Grafik Hasil pengujian untuk posisi ketiga……….. ... 43

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spektrum Frekuensi Gelombang Radio……….. ... 6

Tabel 3.1 Spesifikasi DCcduino UNO……….. ... 23

Tabel 3.2 Spesifikasi Modul Radio 3DR V2 433 MHz………... 24

Tabel 3.3 Spesifikasi Motor Servo ……….. ... 25

Tabel 3.4 Spesifikasi GPS Tiny Parallax ……….. ... 26

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Pada Posisi Muatan Pertama……….. .... 37

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Pada Posisi Muatan Kedua ……….. ... 40

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Pada Posisi Muatan Ketiga……….. ... 42

Tabel 4.4 Perbandingan Besar Kesalahan Pengarahan Tracking dengan data GPS dan Kuat Sinyal……….. ... 44

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 1

1.3 Tujuan Tugas Akhir ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metode Penelitian ... 2

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TEORI DASAR 2.1 Umum ... 5

2.2 Gelombang Elektromagnetik ... 5

2.3 Antena ... 7

2.3.1 Parameter Karakteristik Antena ... 7

_{2.3.1.1 Direktivitas Antena ... 8}

_{2.3.1.2 Gain Antena ... 8}

2.3.1.3 Pola Radiasi Antena ... 10

_{2.3.1.4 Beamwidth Antena ... 11}

vi

2.3.1.6 Impedansi Antena ... 12

_{2.3.1.7 Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) ... 13}

2.3.2 Antena Unidirectional ... 14

2.4 Arduino ... 15

2.5 Motor Servo ... 16

2.6 GPS(Global Positioning System) ... 18

2.6.1 Sistem Koordinat pada GPS ... 18

2.7 Azimuth dan Bearing ... 19

2.8 Kompas ... 20

2.9 Tracking Antena ... 21

BAB III PERANCANGAN SISTEM AUTOTRACKING ANTENA YAGI FREKUENSI 433 MHz MENGGUNAKAN DATA GPS 3.1 Umum ... 22

3.2 Spesfikasi Perangkat ... 22

3.2.1 Spesifikasi Perangkat Lunak (Software) ... 23

3.2.2 Spesifikasi Perangkat Keras (Hardware) ... 23

3.2.2.1 DCcduino UNO ... 23

3.2.2.2 RF Modul 3DR V2 ... 24

3.2.2.3 Motor Servo ... 25

3.2.2.4 GPSTiny Parallax ... 26

3.3 Gambaran Umum Sistem ... 27

3.4 Langkah Pengerjaan Sistem Autotracking Antena Yagi 433 MHz Menggunakan Data GPS ... 28

3.4.2 Perancangan Perangkat Keras ... 30

3.4.3 Perancangan Perangkat Lunak ... 32

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM 4.1 Umum ... 34

4.2 Hasil Pengujian Sistem ... 35

4.2.1 Posisi Pengamat pada Koordinat 3.561178°, 98.653854° ... 35

4.2.2 Posisi Muatan pada Koordinat 3.561448°, 98.653869° ... 36

4.2.3 Posisi Muatan pada Koordinat 3.561293°, 98.653991° ... 38

4.2.4 Posisi Muatan pada Koordinat 3.561345°, 98.653793° ... 41

4.3 Analisa Data ... 44

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 46

5.2 Saran... 46 DAFTAR PUSTAKA

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Antena Sebagai Pengirim dan Penerima ... 7

Gambar 2.2 Sistem Koordinat Untuk Menganalisis Antena ... 10

Gambar 2.3 Beamwidth Antena ... 11

Gambar 2.4 Bandwidth Antena ... 12

Gambar 2.5 Antena Yagi-Uda ... 14

Gambar 2.6 Arduino Nano ... 16

Gambar 2.7 Tampilan Software Arduino IDE ... 16

Gambar 2.8 Motor Servo ... 17

Gambar 2.9 Menggerakkan Motor Servo kekanan atau kekiri ………… ... 17

Gambar 2.10 Sistem Koordinat Lalitude dan Longitude... 18

Gambar 2.11 Azimuth dan Bearing ... 20

Gambar 2.12 Tampilan Kompas dari Smartphone ... 20

Gambar 3.1 Board DCcduino Uno ... 24

Gambar 3.2 Modul Radio 3DR V2 433 MHz... 24

Gambar 3.3 Pin-Out Modul Radio 3DR V2 ... 25

Gambar 3.4 GPS Tiny Parallax ………...………. 26

Gambar 3.5 Diagram Blok Sistem Tracking Antena Yagi……… 27

Gambar 3.6 Diagram Alir Perancangan Sistem Tracking Antena Yagi 433 MHz mengunakan Data GPS ... 28

Gambar 3.7 Tampilan 3DRRadio Config 1.3.1 setelah di Load Setting ... 29

Gambar 3.8 Rangkaian untuk muatan dengan perangkat GPS………. ₃₀

Gambar 3.10 Tampilan Muatan dan Antena pengamat……….. ... 32 Gambar 3.11 Diagram Alir Perangkat Lunak Sistem Tracking……….. 33 Gambar 4.1 Skema Pengujian Sistem Autotracking Untuk Antena

Unidirectional 433 MHz……… ……….. 34

Gambar 4.2 Data Koordinat Posisi Pengamat dari GPS……….. ... 35 Gambar 4.3 Data Koordinat Posisi Pertama Muatan dari GPS………….. .. 36 Gambar 4.4 Posisi Pertama Muatan Tampak di Lapangan……….. .... 36 Gambar 4.5 Tampilan dari Terminal Arduino……….. ... 37 Gambar 4.6 Grafik Hasil pengujian untuk posisi pertama……….. ... 38 Gambar 4.7 Data Koordinat Posisi Kedua Muatan dari GPS………….. .... 38 Gambar 4.8 Posisi Kedua Muatan Tampak di Lapangan……….. ... 39 Gambar 4.9 Tampilan dari Terminal Arduino……….. ... 39 Gambar 4.10 Grafik Hasil pengujian untuk posisi kedua……….. ... 40 Gambar 4.11 Data Koordinat Posisi Ketiga Muatan dari GPS………….. .... 41 Gambar 4.12 Posisi Ketiga Muatan Tampak di Lapangan………... 41 Gambar 4.13 Tampilan dari Terminal Arduino……….. ... 42 Gambar 4.14 Grafik Hasil pengujian untuk posisi ketiga……….. ... 43

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spektrum Frekuensi Gelombang Radio……….. ... 6

Tabel 3.1 Spesifikasi DCcduino UNO……….. ... 23

Tabel 3.2 Spesifikasi Modul Radio 3DR V2 433 MHz………... 24

Tabel 3.3 Spesifikasi Motor Servo ……….. ... 25

Tabel 3.4 Spesifikasi GPS Tiny Parallax ……….. ... 26

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Pada Posisi Muatan Pertama……….. .... 37

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Pada Posisi Muatan Kedua ……….. ... 40

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Pada Posisi Muatan Ketiga……….. ... 42

Tabel 4.4 Perbandingan Besar Kesalahan Pengarahan Tracking dengan data GPS dan Kuat Sinyal……….. ... 44