Perancangan Sistem Pengiriman Posisi Untuk Pendaki Gunung

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

4.1. Analisa Radio Komunikasi (Pengirim/Penerima)

Radio bertugas mentransmisikan data dari radio pengirim ke radio penerima sebagai pusat pelaporan data pendaki. Radio ini bekerja dengan cara memodulasi sinyal. Dalam rangkaian sistem ini terdapat modulator GFSK sebagai perangkat yang berfungsi mengubah data digital menjadi sinyal analog. Module radio ini dapat bekerja secara half duplex. Adapun modul radio pengirim dapat dilihat pada gambar IV.1 seperti dibawah ini.

Gambar IV.1. Module Radio Komunikasi

Jarak untuk melakukan komunikasi antara radio pengirim dan radio penerima sangat terbatas. Radio ini hanya mampu berkomunikasi dengan jarak maksimal 800m (tanpa adanya halangan). Namun, jika dibatasi oleh suatu penghalang (gedung/bukit) kekuatan jarak komunikasinya berkurang/melemah. Berikut akan dijelaskan tentang perubahan data yang dilakukan oleh radio pengirim yaitu:

a. Pada modul radio pengirim, pin 3 (Rx) berfungsi sebagai inputan data digital.

b. Pada modul radio penerima pin 4 (Tx) berfungsi sebagai output sinyal analog.

c. Seperti telah dijelaskan pada bab sebelumnya, radio ini memiliki 8 kanal frekuensi. Supaya radio dapat berkomunikasi harus digunakan frekuensi yang sama. Untuk menggunakannya pilih salah satu dari 8 kanal tersebut. Dalam pengujian ini digunakan frekuensi 433Mhz di kanal yang ke-6.

Setelah tadi menganalisa proses kerja radio pengirim dalam melakukan perubahan data dan komunikasi antar radio, maka dalam pembuatan tugas akhir ini dilakukan penelitian bagaimana data yang dikirimkan dapat diterima dengan baik. Pengujian dilakukan dengan mendatangi beberapa tempat. Dari hasil pengujian dengan beberapa keadaan yang berbeda, radio ini dapat mengirimkan data dengan baik tanpa adanya gangguan baik dari tempat maupun cuaca.

4.2 Analisa Penerima dan Pengiriman Data Tanpa GPS

Media komunikasi wireless (tanpa kabel) umumnya sangat rentan pada gangguan luar, salah satunya rentan terhadap cuaca. Untuk membuktikan ketahanan radio ini, dilakukan pengujian dalam kodisi yang berbeda. Adapun data yang dikirimkan oleh radio pengirim adalah ID radio, anggota dan status. Berikut adalah data hasil uji yang telah dilakukan di tempat yang berbeda.

Tabel IV.1. Pengujian Pengiriman Data di Bandung dan Gn.Tangkuban Parahu

No No Radio No Anggota Status

1 A A Kecelakaan

2 A A Tersesat

3 A A Bahaya

Dari tabel diatas terlihat bahwa data yang dirimkan oleh radio pengirim hanya mengirimkan 3 kondisi yaitu, kecelakaan, tersesat dan bahaya. Untuk

membuktikan data yang dikirim sesuai dengan data yang diterima, dapat dilihat pada tabel IV.2 dibawah ini.

Tabel IV.2. Pengujian Penerimaan Data di Bandung No  No 

Radio 

No 

Anggota  Status  Waktu  Tanggal 

Keterangan  kondisi 

1  A  A  TERSESAT  11:12:09  19/05/10  Cerah 

2  A  A  KECELAKAAN  11:12:12  19/05/10  Cerah 

3  A  A  BAHAYA  11:12:20  19/05/10  Cerah 

4  A  A  BAHAYA 11:18:51 19/05/10  Cerah

5  A  A  KECELAKAAN  11:18:59  19/05/10  Cerah  6  A  A  KECELAKAAN  11:17:28  08/06/10  Hujan  7  A  A  KECELAKAAN  11:18:00  08/06/10  Hujan 

8  A  A  TERSESAT 11:18:13 08/06/10  Hujan

9  A  A  BERBAHAYA  11:18:30  08/06/10  Hujan  10  A  A  TERSESAT  11:24:38  08/06/10  Hujan 

Pengujian diatas dilakukan dalam dua kondisi yaitu, hujan dan cerah. Dalam berbagai kondisi, radio ini dapat berkomunikasi dengan baik dan data yang diterima oleh radio penerima sesuai dengan data yang dikirimkan.

Selain di Bandung pengujian pun dilakukan di Gunung Tangkuban Parahu., dengan data pengirim yang sama seperti pada tabel IV.1. Dibawah ini merupakan data hasil pengujian penerimaan data dalam kondisi hujan.

Tabel IV.3. Pengujian Penerimaan Data di Gn.Tangkuban Parahu No  No 

Radio 

No 

Anggota  Status  Waktu  Tanggal 

Keterangan  kondisi  1  A  A  KECELAKAAN  13:42:36  08/06/10  Hujan 

2  A  A  BAHAYA  14:12:32  08/06/10  Hujan 

3  ‐  5  TERSESAT 14:13:18 08/06/10  Hujan

4  7  8  TERSESAT  14:14:08  08/06/10  Hujan 

5  A  A  BAHAYA  14:17:46  08/06/10  Hujan 

6  A  A  KECELAKAAN  14:19:07  08/06/10  Hujan 

7  A A  TERSESAT 14:20:41 08/06/10  Hujan

8  A  A  KECELAKAAN  14:29:58  08/06/10  Hujan 

9  A  A  TERSESAT  14:31:37  08/06/10  Hujan 

Dari tabel diatas terlihat bahwa data yang diterima oleh radio penerima sesuai dengan data yang dikirim oleh radio pengirim. Namun, pada tabel no.3 dan no.4 terdapat kesalahan (error). Hal ini terjadi karena sumber tegangan yang tersimpan pada baterai berkurang yang menyebabkan data yang dikirim atau diterima error.

Dari hasil pengujian diatas, dapat disimpulkan bahwa gangguan cuaca tidak mempengaruhi data yang ditransmisikan dan komunikasi antar radio ini dapat berkomunikasi dengan baik. Namun, faktor sumber tegangan (baterai) akan menjadi masalah yang mengakibatkan data tidak terkirim dengan baik (error). Itu terlihat dari data hasil uji yang telah dilakukan.

4.3 Analisa Jarak Radio

Pada dasarnya radio komunikasi ini mampu bekerja dengan jarak kedua radio tersebut 800m. Namun, kekuatan jarak pancar radio ini akan berkurang atau melemah ketika banyaknya gangguan (penghalang) diantara kedua radio ini. Untuk membuktikan jarak pancar radio, dilakukan pengujian komunikasi antara dua radio.

Dari hasil pengujian didapat data sebagai berikut :

Tabel IV.4. Pengujian jarak sinyal radio

No Jarak (m) Kondisi

1 50 Berhasil

2 100 Berhasil

3 150 Berhasil

4 200 Berhasil

5 250 Berhasil

6 300 Berhasil

7 350 Berhasil

8 400 Berhasil

10 500 Tidak Berhasil

11 550 Tidak Berhasil

12 600 Tidak Berhasil

13 650 Tidak Berhasil

14 700 Tidak Berhasil

15 750 Tidak Berhasil

16 800 Tidak Berhasil

Dari hasil pengujian, terlihat bahwa jarak pancar radio hanya dapat berkomunikasi dengan baik sampai 400m.

4.4. Analisa Pengujian Sistem GPS 4.4.1. Menampilkan Data Keluaran GPS

Menampilkan data keluaran GPS pada layar bertujuan untuk mengetahui apakah GPS telah mengeluarkan data dari terminalnya atau belum. Ini dilakukan dengan cara menghubungkan konektor dari GPS dengan komputer melalui port serial PC. Pada komputer dijalankan program hyperterminal dan di set sesuai dengan konfigurasi pada GPS. Gambar IV.2 merupakan tampilan dari hasil pengujian kelauran GPS pada hyperterminal dengan format NMEA-0183.

Format data GPS NMEA 0183 memiliki beberapa data yang berbeda. Terdapat empat pengiriman data sebelum kembali ke format awal, yaitu $GPRMC. Siklus pengiriman data NMEA 0183 adalah 1-2 detik dihitung dari pengiriman data $GPRMC awal sampai $GPRMC berikutnya. Data diatas merupakan data GPS yang memperlihatkan kondisi GPS tidak mendapatkan sinyal dari sateli. Dibawah ini adalah gambar yang memperlihatkan GPS telah mendapatkan sinyal dari satelit.

Gambar IV.3 Data Keluaran GPS Pada Kondisi Menerima Sinyal

4.4.2. Data Keluaran dengan memberikan variasi kecepatan hyperterminal Pengujian ini bertujuan untuk melihat data yang akan dikirimkan satelit dengan menggunakan kecepatan pada hyperterminal dengan kecepatan yang digunakan adalah 9600 baud, 1200 baud dan 4800 baud.

Gambar IV.4 Data Keluaran Dengan Kecepatan 9600 Baud

Gambar IV.6 Data Keluaran Dengan Kecepatan 4800 Baud

Dari gambar diatas terlihat bahwa GPS akan menerima data pada kecepatan data 4800 baud, namun jika kecepatannya 9600 baud dan 1200 baud keluaran data GPS berupa data ASCII.

4.5 Analisa Pengiriman dan Penerimaan Dengan GPS

GPS (Global Positioning System) merupakan suatu sistem untuk menentukan posisi dan navigasi secara global dengan menggunakan satelit. Pada pembuatan tugas akhir ini dilakukan penelitian dengan menitikberatkan pada keakuratan data posisi longitude (garis bujur) dan latitude (garis lintang). Karena salah satu gangguan pada GPS adalah cuaca maka dalam pengujian pun dilakukan dalam cuaca yang berbeda-beda dengan tempat yang berbeda. Untuk mengambil data tersebut pengujian dilakukan di dua tempat yaitu di Bandung dan Gunung Tangkuban Parahu.

Adapun data yang dikirimkan oleh radio pengirim berupa data radio, anggota, status, longitude dan latitude. Dibawah ini adalah tabel pengiriman data menggunakan GPS.

Tabel IV.5. Pengiriman Data Dengan GPS

No  No  Radio 

No 

Anggota  Status  Longitude  Latitude  1  A  A  KECELAKAAN  Posisi (data 

GPS)  Posisi (data GPS) 2  A  A  TERSESAT  Posisi (data 

GPS) Posisi (data GPS) 3  A  A  BAHAYA  Posisi (data 

GPS)  Posisi (data GPS)

Seperti halnya pengiriman data tanpa GPS, pengiriman dengan GPS juga terdiri dari tiga status yaitu, kecelakaan, tersesat dan bahaya. Untuk data posisi longitude dan latitude data didapat dari keluaran GPS.

Dibawah ini merupakan data hasil pengujian yang yang dilakukan di Bandung.

Tabel IV.6. Pengujian Penerimaan data Dengan GPS

No  _Radio No  _Anggota No  Status  Waktu  Tanggal  Longitude  Latitude  1  A  A  KECELAKAAN  11:12:05  08/06/10  ,,,,,,080  ,A,1,,,,,,  2  A  A  KECELAKAAN  11:12:30  08/06/10  ,,,,,,080  ,A,1,,,,,,  3  A  A  TERSESAT 11:13:01 08/06/10 ,,,,,,080  ,A,1,,,,,, 4  A  A  KEELAKAAN  11:17:28  08/06/10  ,,,,,,080  ,A,1,,,,,,  5  A  A  KECELAKAAN  11:17:48  08/06/10  ,,,,,,080  10736.9479  6  A  A  KECELAKAAN 11:18:00 08/06/10 0653.2133  10736.9409 7  A  A  TERSESAT 11:18:13 08/06/10 0653.2136  10736.9416 8  A  A  BAHAYA  11:18:30  08/06/10  0653.2050  10736.9441  9  A  A  KECELAKAAN  11:23:19  08/06/10  0653.2024  10736.9342  10  A  A  BAHAYA 11:24:11 08/06/07 0653.2016  10736.9436

Dari tabel diatas terlihat bahwa data yang dikirimkan oleh radio pengirim dapat diterima dengan baik oleh radio penerima. Namun, pada tabel no.1 s/d no.5 terdapat penerimaan data dari GPS yang tidak baik. Hal itu terjadi karena GPS membutuhkan waktu untuk berkoneksi dengan satelit. Pada kolom waktu terlihat ada selang waktu dari 11:12:05 – 11:17:48 GPS belum dapat terkoneksi dengan satelit. Selain di Bandung pengujian dilakukan di Gn. Tangkuban Perahu, berikut data hasil uji lapangan yang dilakukan di Gn. Tangkuban Parahu.

Tabel IV.7. Pengujian Penerimaan Data dengan GPS No  No 

Radio

No 

Anggota  Status  Waktu  Tanggal  Longitude  Latitude  1  A  A  KECELAKAAN  13:42:36  08/06/10  0646.4589  10738.1679  2  A  A  BAHAYA  14:12:32  08/06/10  0646.4587  10738.1 

3  ‐  5  TERSESAT 14:13:18 08/06/10 TO   

4  7  8  TERSESAT  14:14:08  08/06/10  41BTO   

5  A  A  BAHAYA  14:17:46  08/06/10  0646.4557  10738.1699  6  A  A  KECELAKAAN  14:19:07  08/06/10  0646.4554  10738.1486  7  A  A  TERSESAT 14:20:41 08/06/10 0646.4523  10738.1465 8  A  A  KECELAKAAN  14:29:58  08/06/10  0646.4639  10738.1840  9  A  A  TERSESAT  14:31:37  08/06/10  0646.4430  10738.1513  10  A  A  BAHAYA  14:32:07  08/06/10  0646.4371  10738.1352 

Dari tabel diatas terlihat bahwa data yang dikirimkan oleh radio pengirim dapat diterima dengan baik oleh radio penerima. Namun, pada pengujian yang ke-2, 3 dan 4 terdapat penerimaan yang tidak sesuai dengan apa yang dikirimkan, hal ini terjadi karena sumber tegangan pada baterai berkurang yang mengakibatkan proses pengiriman data tidak stabil (error).

Dari hasil pengujian diatas, dapat disimpulkan bahwa data koordinat yang diperoleh dari GPS dapat diterima dengan baik. Untuk menguji keakuratan koordinat yang diperoleh dari sistem ini, dibuat data pembanding dengan menggunakan GPS yang berbeda dengan mengambil beberapa titik koordinat dari tempat uji tadi.

Berikut ini adalah data pembanding koordinat GPS dengan menggunakan GPS yang berbeda.

Tabel IV.8 Pembanding dari tabel IV.6 dan IV.7 Koordinat di Bandung

No Longitude Latitude 1 0653.2159 10736.9317 2 0653.2054 10736.9395 3 0653.2045 10736.9390 4 0653.1929 10736.9479 5 0653.2002 10736.9459

Koordinat di Tangkuban Parahu No Longitude Latitude

1 0646.4586 10738.1675 2 0646.4554 10738.1695 3 0646.4523 10738.1464 4 0646.4430 10738.1512 5 0646.4370 10738.1353

Dari hasil pengujian lapangan dengan menggunakan dua GPS yang berbeda sebagai pembanding data, dapat disimpulkan bahwa data GPS yang dipakai dalam tugas akhir ini keakuratan datanya dapat dipertanggungjawabkan. Selain GPS yang berbeda, perbandingan pun dilakukan dengan menggunakan peta Bandung dan JawaBarat. Setelah dilakukan penelitian terhadap peta, titik koordinat yang dicantumkan dipeta sebanding dengan titik koordinat yang dikeluarkan oleh kedua GPS tersebut.

Dalam penerimaan data dari radio pengirim terdapat waktu dan tanggal yang dicatat dalam sistem. Data waktu dan tanggal tidak dikirmkan oleh radio pengirim dan tidak juga didapat dari data GPS melainkan data tersebut didapat dari sistem itu sendiri (software). Setiap data yang masuk akan diproses oleh software berdasarkan waktu dan tanggal yang ada pada software interface.

4.6 Analisa Akurasi GPS

Untuk mengetahui keakuratan data GPS, maka dilakukan perhitungan secara matematis terhadap dua GPS yaitu, GPS sistem dan GPS pembanding. Pengujian ini dilakukan guna memperjelas akurasi data yang diterima. Berikut ini adalah perhitungan matematis guna mendapatkan nilai error dan nilai akurasi data GPS.

Nilai error = ( ( GPS sistem – GPS Pembanding) / GPS Pembanding ) x 100% (1) Nilai akurasi GPS = 100% - Nilai Error (2)

Tabel IV.9 Akurasi data GPS

No GPS Sistem GPS Pembanding Nilai Error Nilai Akurasi GPS

1 0653.2133 0653.2159 0.000% 100.000%

2 0653.2136 0653.2054 0.001% 99.999%

4 0653.2024 0653.1929 0.001% 99.999%

5 0653.2016 0653.2002 0.000% 100.000%

6 10736.9409 10736.9317 0.000% 100.000%

7 10736.9416 10736.9395 0.000% 100.000%

8 10736.9441 10736.9390 0.000% 100.000%

9 10736.9342 10736.9479 0.000% 100.000%

10 10736.9436 10736.9459 0.000% 100.000%

11 0646.4557 0646.4586 0.000% 100.000%

12 0646.4554 0646.4554 0.000% 100.000%

13 0646.4523 0646.4523 0.000% 100.000%

14 0646.4639 0646.4430 0.003% 99.997%

15 0646.4370 0646.4371 0.000% 100.000%

16 10738.1699 10738.1675 0.000% 100.000%

17 10738.1486 10738.1695 0.000% 100.000%

18 10738.1465 10738.1464 0.000% 100.000%

19 10738.1513 10738.1512 0.000% 100.000%

20 10738.1352 10738.1353 0.000% 100.000%

Dari hasil perhitungan diatas, terlihat bahwa data yang dikeluarkan GPS sistem dengan GPS pembanding tingkat akurasinya sama. Error hanya terjadi pada data 3 digit dibelakang koma.

4.7 Analisa Penerimaan Data GPS

Sesuai algoritma program, maka data yang akan diambil hanya data dengan header $GPRMC, sedangkan data dengan header lainnya akan diabaikan. Berikut adalah gambar penerimaan data GPS yang diterima dengan baik.

Gambar IV.7 Tampilan Penerimaan data GPS

Pada gambar IV.7 diatas terlihat bahwa informasi longitude dan latitude sudah bisa terbaca. Sedangkan untuk informasi yang lainnya diabaikan karena tidak terlalu signifikan dalam menentukan navigasi pengguna GPS.

4.8 Analisa Perancangan Software

Visual basic 6.0 merupakan bahasa pemrograman yang bekerja dalam ruang lingkup MS-Windows secara optimal. Program ini dirancang sebagai tampilan untuk menampilkan data-data yang dikirimkan oleh radio pengirim. Data yang dikirimkan oleh radio pengirim berupa data radio, data kelompok, status, koordinat (longitude dan latitude).

Adapun format data yang dikirimkan oleh radio pengirim yaitu “A:A:1:0653.1991BT:10736.9395LS”. untuk membuktikan bahwa data yang dikirimkan dapat ditampilkan pada program ini, maka dilakukan pengujian terhadap banyaknya data yang dikirimkan dengan jumlah data yang dapat ditampung/diterima pada program ini. Setiap data yang masuk disimpan dalam sebuah objek, dibawah ini adalah gambar tampilan program beserta objek penyimpanan data.

Gambar IV.8 Tampilan Objek Penyimpan Data

Pengujian dilakukan saat terjadi pengiriman data. Data yang masuk/diterima harus dapat ditampilkan pada objek-objek teks. Dibawah ini adalah data hasil pengujian.

Dari gambar diatas terlihat bahwa data yang dikirimkan oleh radio pengirim (Tx) dapat diterima oleh radio penerima (Rx) dan ditampilkan dalam program. Sederetan data yang masuk disimpan dalam beberapa objek. Berikut adalah data yang ditampilkan di program :

a. No komunikasi/radio menyatakan bahwa yang mengirim data adalah radio dengan ID A dan kelompok A.

b. Status menyatakan keadaan pendaki ketika mengirimkan data.

c. Waktu dan tanggal menyatakan kejadian pada saat pendaki mengirimkan data.

d. Longitude dan latitiude menyatakan posisi terakhir pendaki mengirimkan data.

Sebagai indikator bahwa ada yang mengirimkan data, salah satu objek gambar (shape) pada program akan melakukan flip-flop warna. Maka jelaslah, dengan adanya sistem ini akan membantu proses pencarian pendaki karena data yang dikirimkan pada sistem ini cukup untuk menjadi sumber pencarian siapa, kapan dan dimana pendaki mengalami kecelakaan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Semakin banyaknya aktivitas masyarakat indonesia yang memiliki keinginan dan keingintahuan tentang keindahan alam bumi pertiwi ini tidak bisa dipungkiri lagi. Ini dapat dilihat dari berbagai macam acara atau kegiatan yang dilakukan oleh masyarakat dalam mengenalkan alam kepada seluruh insan manusia indonesia. Salah satu kegiatan yang sering dilakukan untuk pengenalan alam adalah kegiatan mendaki gunung. Kegiatan ini sangat melelahkan dan bahkan membahayakan para pendakinya, tidak sedikit orang yang hilang dan tersesat diluasnya gunung-gunung dibumi kita ini.

Melihat dari kenyataan diatas, maka dibutuhkan suatu sistem yang dapat membantu meminimalisasi kecelakaan yang sering terjadi. Perancangan sistem pengiriman posisi mungkin sangat dibutuhkan untuk membantu melacak keberadaan para pendaki. Sistem ini bekerja dengan memanfaatkan media nirkabel (wireless) dengan menggunakan frekuensi radio sebagai alat komunikasi. Sistem ini akan memberikan informasi secara jelas mengenai posisi para pendaki ketika mengalami kecelakaan. Diharapkan dengan adanya sistem seperti ini, proses pencarian untuk mencari para pendaki akan lebih cepat dilakukan dan tidak perlu melibatkan banyak petugas atau masyarakat untuk mencarinya.

Judul atau materi yang akan dikembangkan didasari kebutuhan dalam pemanfaatan sarana kendali pada lembaga yang bertugas mengawasi pegunungan yang memiliki area/wilayah yang luas. Sesuai dengan topik yang diangkat, penulis memberi judul pada tugas akhir ini yaitu

1.2. Identifikasi Masalah

Permasalahan yang akan dibahas pada skripsi ini adalah :

a. Bagaimana merancang sistem pengiriman posisi menggunakan frekuensi radio, baik secara hardware maupun software.

b. Bagaimana sistem ini dapat mengirimkan posisi dari berbagai area / wilayah yang cakupannya luas.

c. Bagaimana sistem ini dapat bekerja dengan cepat, jelas dan akurat.

1.3. Maksud danTujuan

Maksud dari perancangan sistem ini yaitu merancang sistem pengiriman posisi pendaki gunung dengan GPS untuk memperoleh data mengenai keadaan dan posisi pendaki gunung dengan memanfaatkan media wireless menggunakan frekuensi radio.

Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah :

a. Merancang sistem pengiriman posisi menggunakan frekuensi radio sebagai media transmisinya.

b. Menguji keberhasilan data yang dikirimkan oleh pendaki ke penerima dengan media komunikasi radio.

c. Menguji keakuratan data posisi dari GPS kemudian dibandingkan dengan data GPS lain dan data sebenarnya pada peta.

d. Merancang sistem yang dapat mempersempit daerah pencarian.

e. Memberikan akses mudah berupa data posisi dan identitas pendaki kepada tim relawan yang melakukan pencarian pencarian pada saat terjadi kecelakaan.

1.4. Batasan Masalah

Pada perancangan yang akan dibuat ini terdapat beberapa batasan masalah karena keterbatasan pengetahuan dan kemampuan penulis, yaitu :

b. Jarak pengiriman dan penerimaan sinyal radio maksimal 800m.

c. Alat yang dibuat hanya akan mengirimkan posisi dimana pendaki mengirimkan informasi.

d. Pada perancangan ini, data yang dikirimkan secara realtime. Namun,tidak secara kontinyu.

1.5. Metode Penelitian

Pada perancangan yang akan dibuat ini, penulis menggunakan beberapa metode penelitian untuk mendapatkan hasil maksimum dari perancangan alat ini. Adapun metode yang digunakan penulis diantaranya sebagai berikut :

a. Studi Pustaka, yaitu melakukan penelitian dengan mempelajari literatur yang berhubungan dengan tugas akhir salah satunya dengan melakukan browsing di internet.

b. Eksperimental, karena pada tugas akhir ini banyak dilakukan percobaan-percobaan alat/media yang dapat digunakan pada sistem pengiriman posisi.

c. Ujicoba sistem, berupa pengujian parameter-parameter sistem dengan perangkat lunak.

1.6. Sistematika Pembahasan

Tugas akhir ini tersusun atas beberapa bab pembahasan. Sistematika pembahasan tersebut adalah sebgai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini membahas atau menguraikan secara singkat latar belakang tugas akhir yang dilaksanakan, tujuan, batasan masalah dan sistematika pembahasan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi pembahasan secara garis besar tentang teori-teori dasar dalam perancangan sistem yang meliputi teori dasar komunikasi data, komunikasi serial, sistem mikrokontroler, modem FSK, GPS serta spesifikasi teknis tentang hardware.

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Bab ini membahas tentang perencanaan sistem yang dibangun, meliputi pembuatan perangkat lunak pengirim posisi, perangkat lunak untuk menjalankan fungsi – fungsi mikrokontroler, perangkat lunak untuk mengontrol perangkat keras, dan perangkat keras secara keseluruhan.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Bab ini membahas analisa hasil dari alat yang dibuat, kegagalan serta penyebab kegagalan tersebut.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini membahas kesimpulan yang diambil berdasarkan analisa hal-hal penting, kelebihan/kekurangan, serta saran-saran untuk penyempurnaan alat yang dibuat.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Teori Dasar Komunikasi Satelit

Satelit komunikasi adalah sebuah stasiun relay gelombang mikro, digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih transmitter/receiver gelombang mikro pada bumi, yang dikenal dengan stasiun bumi atau ground station. Satelit menerima frekuensi diatas satu band frekuensi (uplink), menguatkan dan mengulang sinyal, lalu mentransmisikannya ke frekuensi yang lain (downlink). Sebuah satelit pengorbit tunggal akan beroperasi pada beberapa band frekuensi yang disebut sebagai kanal transponder (transponder channel) atau disingkat transponder.

Satelit digunakan untuk menyediakan jalur titik ke titik diantara dua antena dari stasiun bumi. Satelit menyediakan komunikasi antara satu transmitter dari stasiun bumi dan sejumlah receiver stasiun bumi. Agar satelit komunikasi bisa berfungsi secara efektif biasanya diperlukan orbit stasioner dengan memperhatikan posisinya diatas bumi. Untuk menjadi stasioner, satelit harus memiliki periode rotasi yang sama dengan periode rotasi bumi.

Ada dua jenis satelit, yakni satelit alam dan satelit buatan. Satelit sangat membantu manusia dalam melakukan komunikasi, pengamatan, pengiriman data dan sebagainya. Satelit yang beredar diatas bumi sangat banyak dan dapat dikelompokan menurut keperluan masing-masing. Diantara banyak satelit yang ada, satelit yang paling populer saat ini adalah satelit navigasi.

Satelit navigasi adalah satelit yang menggunakan sinyal radio yang disalurkan ke penerima dipermukaan bumi untuk menentukan lokasi sebuah titik dipermukaan bumi. Salah satu satelit navigasi yang populer adah GPS (Global Positioning System) milik Amerika Serikat.[1]

2.1.1 Pengertian GPS

GPS adalah singkatan dari Global Positioning System yang merupakan sistem untuk menentukan posisi dan navigasi secara global dengan menggunakan satelit. Sistem ini pertama kali dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika yang digunakan untuk kepentingan militer maupun sipil (survey dan pemetaan).

Sistem GPS yang nama aslinya adalah NAVSTAR GPS (Navigation

Satelit Timming and Ranging Global Positioning system), mempunyai tiga

segmen yaitu : satelit, pengontrol dan penerima/pengguna. Satelit GPS yang mengorbit bumi, dengan orbit dan kedudukan yang tetap, seluruhnya berjumlah 24 buah dimana 21 buah aktif bekerja dan 3 buah sisanya adalah cadangan.

a. Satelit

Satelit bertugas untuk menerima dan menyimpan data yang ditransmisikan oleh stasiun-stasiun pengontrol, menyimpan dan menjaga informasi waktu berketelitian tinggi (ditentukan dengan jam atomic di satelit), dan memancarkan sinyal dan informasi secara kontinyu ke pesawat penerima (receiver) dari pengguna.

b. Pengontrol

Pengontrol bertugas untuk mengendalikan atau mengontrol satelit dari bumi untuk mengecek kesehatan satelit, penentuan dan prediksi orbit dan waktu, sinkronisasi waktu antar satelit dan mengirim data ke satelit.

c. Penerima/pengguna

Penerima bertugas menerima data dari satelit dan memprosesnya untuk menentukan posisi, arah, jarak dan waktu yang diperlukan pengguna.

Dalam bidang pemetaan untuk wilayah pegunungan, GPS dapat digunakan untuk menetukan posisi titik-titik lokasi pendaki. Posisi yang diperoleh adalah posisi yang benar terhadap sistem koordinat bumi. [2]

2.1.2 Penentuan Posisi Dengan GPS

Pada dasarnya penentuan posisi dengan GPS adalah pengukuran jarak secara bersama-sama ke beberapa satelit (yang koordinatnya telah diketahui) sekaligus. Untuk menentukan suatu titik dibumi, receiver setidaknya membutuhkan 4 satelit yang dapat ditangkap sinyalnya dengan baik. Secara default posisi atau koordinat yang diperoleh bereferensi ke global datum yaitu World Geodetic System.

Secara garis besar penentuan posisi dengan GPS ini dibagi menjadi dua metode yaitu metode absolut dan metode relatif.

a. Metode absolut atau juga dikenal sebagai point positioning, menentukan posisi hanya berdasarkan pada 1 pesawat penerima (receiver) saja. Ketelitian posisi dalam beberapa meter (tidak berketelitian tinggi) dan umumnya hanya diperuntukan bagi keperluan navigasi.

b. Metode relatif atau sering disebut differential positioning, menentukan posisi dengan menggunakan lebih dari sebuah receiver. Satu GPS dipasang pada lokasi tertentu dimuka bumi dan secara terus menerus menerima sinyal dari satelit dalam jangka waktu tertentu dijadikan sebagai referensi bagi yang lainya. Metode ini mnghasilkan posisi berketelitian tinggi dan diaplikasikan untuk keperluan survey geodesi ataupun pemetaan yang memerlukan ketelitian tinggi.[2]

2.1.3 Sistem Koordinat GPS

Pengenalan tentang sistem koordinat sangat penting agar dapat menggunakan GPS secara optimum. Setidaknya ada dua klasifikasi tentang sistem koordinat yang dipakai oleh GPS maupun dalam pemetaan yaitu: sistem koordinat global yang biasa disebut sebagai koordinat geografi dan sistem koordinat di dalam proyeksi.

a. Koordinat goegrafi diukur dalam lintang dan bujur dalam besaran derajat desimal, derajat menit desimal, atau derajat menit detik. Lintang diukur terhadap equator sebagai titik nol (00 sampai 900 positif kearah utara dan 00

sampai 900 negatif kearah selatan). Bujur diukur berdasarkan titik nol di Greenwich (00 sampai 1800 kearah timur dan 00 sampai 1800 kearah barat). b. Koordinat dibidang proyeksi merupakan koordinat yang dipakai pada sistem

proyeksi tertentu. Umumnya berkaitan erat dengan sistem proyeksinya, walaupun adakalanya digunakan koordinat geografi dalam bidang proyeksi. Beberapa sistem proyeksi yang lazim digunakan di Indonesia diantaranya adalah: proyeksi merkator, transverse merkator universal transverse merkator, kerucut konformal. Masing-masing sistem tersebut ada kelebihan dan kekurangan, dan pemilihan proyeksi umumnya didasarkan pada tujuan peta yang akan dibuat. Dari beberapa sistem proyeksi tersebut, proyeksi transverse merkator dan universal transverse merkator lah yang banyak digunakan di Indonesia.

Membicarakan sistem koordinat dalam bidang proyeksi tidak dapat terlepas dari datum yang digunakan. Ada dua macam datum yang umum digunakan dalam perpetaan yaitu datum horizontal dan datum vertical. Datum horizontal dipakai untuk menentukan koordinat peta (X,Y), sedangkan datum vertikal untuk menentukan elevasi (peta topografi) ataupun kedalaman (peta bimetri). Perhitungan dilakukan dengan transformasi matematis tertentu.[2]

2.1.4 Protokol NMEA 0183

Protokol NMEA 0183 (National Marine Electronics Association) merupakan suatu badan yang menerbitkan spesifikasi yang mendeskripsikan berbagai perlengkapan navigasi agar dapat berkomunikasi satu sama lain melalui koneksi serial RS-232 atau emusinya (misalnya USB port). NMEA menggunakan file data ASCII dalam pentransmisian sistem informasi GPS dari receiver ke hardware yang berfungsi sebagai input dari posisi dan merupakan realtime untuk navigasi dibidang kelautan. Salah satu aplikasi protokol ini adalah pada komunikasi data GPS. [3]

a. Baudrate : 4800 b. Jumlah data : 8 bit c. Stop bit : 1 d. Parity : None

2.1.5 Format Data GPS

Secara periodik GPS menerima data dari satelit dan mengirimkannya ke bagian keluaran dengan format data yang beragam. Setiap data yang dikirimkan oleh GPS mengacu pada standar NMEA 0183. NMEA 0183 adalah standar kalimat laporan yang dikeluarkan oleh GPS receiver, standar NMEA memiliki banyak jenis bentuk kalimat laporan diantaranya yang paling penting adalah koordinat lintang (latitude), bujur (longitude), ketinggian (altitude), waktu sekarang standar UTC (UTC Time) dan kecepatan (speed over ground).

Berikut ini adalah jenis kalimat NMEA 0183 :

a. $GPGGA (Global Positioning System Fixed Data) b. $GPGLL (Geographic –Latitude/Longitude

c. $GPGSA (GNSS DOP and Aktive Satelites) d. $GPGSV (GNSS Satelite In View)

e. $GPRMC (Recommended Minimum Specific GNSS Data) f. $GPVTG (Course Over Ground and Ground Speed)

Setiap data di awali dengan karakter “$” dan diakhiri dengan <CR><LF>. Pada prakteknya tidak semua data dengan header ini diambil, hanya yang menyangkut waktu, garis lintang dan garis bujur untuk posisi pengguna.[3]

2.2. Komunikasi Data

Komunikasi merupakan suatu kata yang dapat diartikan sebagai cara untuk menyampaikan atau menyebarluaskan data dan informasi, sedangkan informasi adalah berita, pikiran, pendapat dalam berbagai bentuk.

Komunikasi data adalah bagian dari komunikasi yang secara khusus berkenaan dengan transmisi atau pemindahan data dan informasi diantara komputer-komputer dan piranti-piranti yang lain dalam bentuk digital yang dikirim melalui media komunikasi data. Data berarti informasi yang disajikan oleh isyarat digital. Komunikasi data adalah bangunan vital dari suatu masyarakat informasi karena sistem ini menyediakan infrastruktur yang memungkinkan komputer-komputer atau pranti-piranti dapat berkomunikasi satu sama lain.[1]

2.2.1 Model Komunikasi Data

Tujuan utama dari komunikasi data adalah untuk menukar informasi antara dua perantara.

a. Data adalah sebuah gambaran dari kenyataan, konsep atau instruksi dalam bentuk formal yang sesuai untuk komunikasi, interpretasi atau proses oleh manusia atau oleh peralatan otomatis.

b. Informasi adalah pengertian yang diperuntukkan bagi data dengan persetujuan pemakai data tersebut.

Definisi ini dapat menjelaskan tujuan kita, yaitu data dapat diidentifikasikan, data dapat digambarkan, data tidak perlu mewakili sesuatu secara fisik, tetapi dari semuanya itu data dapat dan sebaiknya digunakan untuk menghasilkan informasi. Hal ini juga berarti bahwa data untuk satu orang akan muncul sebagai informasi untuk yang lain. Informasi ini terbentuk ketika data ditafsirkan.

Untuk menukarkan informasi diperlukan akses ke elemen data dan kemampuan untuk mentransmisikannya. Pada gambar II.1 dijelaskan sebuah contoh komunikasi data sederhana.

Gambar II.1. Diagram Blok Komunikasi Sederhana Source Proses

Media Transmisi

Destination Proses

Pada gambar II.1 terdapat beberapa komponen seperti : a. Sumber (Source)

Merupakan komponen yang bertugas mengirimkan informasi. Tugas dari komponen ini adalah membangkitkan data atau informasi dan menempatkannya pada media transmisi.

b. Proses

Berfungsi untuk mengubah informasi yang akan dikirim menjadi bentuk yang sesuai dengan media transmisi yang digunakan.

c. Media Transmisi

Merupakan jalur transmisi tunggal atau jaringan transmisi kompleks yang menghubungkan sistem sumber dengan sistem tujuan. Kadang media transmisi juga disebut sebagai pembawa data yang dikirim.

d. Proses

Berfungsi mengubah informasi yang telah diterima dari pengirim melalui media transmisi. Bagian ini sinyal dari pengirim diterima dari media transmisi.

e. Tujuan (Destination)

Merupakan sistem yang berfungsi untuk menerima sinyal dari sistem transmisi dan menggabungkannya kedalam bentuk tertentu yang dapat ditangkap oleh sistem tujuan.

Media transmisi pada komunikasi data merupakan hal yang sangat penting mengingat data atau informasi yang dikirim harus mempunyai media untuk menyampaikan ke si penerima. Media transmisi data pada komunikasi data dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu:

a. Media terpadu (guided media)

Media kasat mata yang mentransmisikan sekaligus memandu gelombang untuk menuju pada tujuan.

b. Media tak terpadu (unguided media)

Berfungsi mentransmisikan data tetapi tidak bertugas sekaligus sebagai pemandu yang mengarahkan ke tujuan transmisi. [1]

2.2.2 Gangguan Transmisi

Pada komunikasi apapun, sinyal yang diterima akan selalu berbeda dengan sinyal yang dikirim. Pada sinyal analog, hal ini berarti dihasilkan variasi pada modifikasi random yang berakibat pada penurunan kualitas sinyal, namun bagi pengiriman sinyal digital akan terdapat gangguan seperti bit error. Gangguan yang ada pada transmisi data yaitu :

a. Atenuasi dan distorsi atenuasi

Kekuatan sinyal berkurang bila jaraknya terlalu jauh melalui media transmisi. Pada sinyal analog karena atenuasi berubah-ubah sebagai fungsi frekuensi sinyal diterima menjadi penyimpangan sehingga mengurangi tingkat kejelasan.

b. Distorsi oleh penundaan

Distorsi oleh penundaan atau disebut juga distorsi tunda terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga sampai pada penerima dengan waktu yang berbeda. Hal ini merupakan hal kritis bagi data digital yang dibentuk dari sinyal-sinyal dengan frekuensi-frekuensi yang berbeda sehingga menyebabkan intersymbol interference.

c. Noise/derau

Adalah sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang terselip atau terbangkitkan dari suatu tempat diantara transmisi dan penerima. Derau merupakan faktor utama yang membatasi kinerja sistem komunikasi.[1]

2.3 Transmisi Analog dan Digital

Transmisi data dibagi menjadi dua, yaitu transmisi analog dan transmisi digital. Transmisi analog adalah upaya mentransmisikan sinyal analog tanpa memperhatikan muatannya. Sedangkan transmisi digital berhubungan dengan muatan sinyal. Sinyal-sinyalnya dapat mewakili data analog atau data digital.

a. Sinyal analog

Sinyal analog disebut juga dengan broadband, merupakan gelombang-gelombang elektronik yang bervariasi dan secara terus menerus

ditransmisikan melalui beragam media tergantung frekuensinya, sinyal analog bisa dirubah ke sinyal digital dengan dimodulasi terlebih dahulu. Data analog merupakan data yang diimplikasikan melalui ukuran fisik serta memiliki nilai berulang secara terus menerus dalam beberapa interval. Biasanya data analog menempati spektrum frekuensi yang terbatas.

b. Sinyal digital

Sinyal digital juga disebut dengan baseband, merupakan sinyal untuk menampilkan data digital. Data digital merupakan data yang memiliki deretan nilai yang berbeda dan memiliki ciri tersendiri. Terdapat beberapa permasalahan pada data digital, bahwa data dalam bentuk karakter-karakter yang dapat dipahami manusia tidak dapat langsung ditransmisikan dengan mudah dalam sistem komunikasi. Data tersebut harus ditransmisikan dalam bentuk biner terlebih dahulu. Jadi data itu ditransmisikan dalam bentuk deretan bit.

Permasalahan umum sinyal digital dan sinyal analog adalah

a. Atenuasi (attenuation) peningkatan atenuasi seiring dengan fungsi frekuensi. b. Penurunan kekuatan sinyal seiring dengan fungsi jarak.

c. Pengembalian kualitas sinyal dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan amplifier untuk sinyal analog dan repeater untuk data digital.

d. Delay distortion terjadi ketika komponen frekuensi yang berbeda berjalan pada kecepatan yang berbeda.

e. Masalah yang mendasar adalah efek noise, akibat panas (thermal) dan interferensi.[1]

2.4 Sistem Komunikasi Radio Untuk Transmisi Digital

Radio komunikasi transceiver adalah pesawat pemancar radio sekaligus berfungsi ganda sebagai pesawat penerima radio yang digunakan untuk keperluan komunikasi. Bagian pemancar (transmitter) dan bagian penerima (receiver) dirakit secara terpisah dan merupakan bagian yang berdiri sendiri dan bisa bekerja

sendiri-sendiri. Pada saat ini kedua bagian diintegrasikan/dipekerjakan secara bergantian.

Jalur kamunikasi radio biasanya dirancang untuk transmisi data digital. Maka data digital tersebut harus terlebih dahulu dinyatakan kedalam sinyal analog sebagai baseband signal. Bila signal baseband ini memiliki frekuensi yang lebih rendah, maka sinyal ini harus digeser ke frekuensi yang lebih tinggi untuk memperoleh transmisi yang efisien. Hal ini dilakukan dengan mengubah-ubah amplitudo, frequency ataupun phase dari frekuensi pembawa yang lebih tinggi yang disebut sinyal pembawa (carrier). Proses ini disebut modulasi. Modulasi adalah suatu proses dimana properti atau parameter dari suatu gelombang divariasikan secara proporsional terhadap gelombang yang lain. Parameter yang diubah tergantung pada besarnya modulasi yang diberikan. Proses modulasi membutuhkan dua buah sinyal yaitu sinyal pemodulasi yang berupa sinyal informasi yang dikirim dan sinyal carrier dimana sinyal informasi tersebut ditumpangkan. Modulasi memiliki dua macam jenis yaitu modulasi sinyal analog dan modulasi sinyal digital. Yang termasuk modulasi sinyal analog yaitu :

1. Amplitude Modulation (AM)

2. Frequency Modulation (FM)

3. Phase Modulation (PM)

Pada modulasi amplitude (AM) getaran suara kita akan menumpang pada carrier yang berujud perubahan amplitude dari gelombang pembawa tadi seirama dengan gelombang suara kita. Sedangkan dengan modulasi frekuensi (FM) gelombang suara kita akan menumpang pada gelombang pembawa dan mengubah-ubah frekuensi gelombang pembawa seirama dengan getaran audio kita.[4]

Modulasi sinyal digital adalah teknik pengkodean dari sinyal digital ke dalam sinyal analog. Yang termasuk modulasi sinyal digital yaitu :

1. Amplitudo Shift Keying (ASK) 2. Frequency Shift Keying (FSK) 3. Phase Shift Keying (ASK)

2.5 Teknik Pengkodean

Teknik pengkodean merupakan hal yang sangat penting dalam komunikasi data karena pada proses inilah sinyal yang ada diubah kebentuk tertentu yang dimengerti peralatan tertentu. Sinyal yang paling banyak dikenal adalah sinyal audio yang berbentuk gelombang bunyi yang dapat didengar oleh manusia, sinyal ini biasa disebut speech. Sinyal yang dihasilkan speech memiliki komponen frekuensi antara 20 Hz sampai dengan 20 KHz.

Gambar II.2. Proses Modulasi ke Bentuk Sinyal Digital

Untuk menjadikan sinyal digital, sumber g(t) disandikan terlebih dahulu menjadi sinyal digital x(t). data analog atau data digital akan melewati suatu alat yang disebut encoder yang digunakan untuk melakukan penyandian sehingga menghasilkan sinyal digital. Sinyal digital tersebut digunakan dalam kegiatan transmisi data. Sedangkan untuk menuju kepada penerima akan diubah kembali ke sinyal asli, baik analog maupun digital.[1]

Macam – macam teknik pengkodean : a. Data digital, sinyal digital

b. Data analog, sinyal digital c. Data digital, sinyal analog d. Data analog, sinyal analog

2.5.1 Data Digital dan Sinyal Digital

Data digital merupakan data yang memiliki deretan nilai yang berbeda dan memiliki ciri-ciri tersendiri. Salah satu contoh data digital adalah teks, bilangan bulat dan berbagai karakter lain. Tetapi permasalahannya adalah bahwa data dalam bentuk karakter yang dapat dipahami manusia tersebut tidak dapat langsung ditransmisikan dengan mudah dalam sistem komunikasi. Data terlebih dahulu harus diubah kedalam bentuk biner. Jadi suatu data digital akan ditransmisikan dalam deretan bit. Sedangkan sinyal digital merupakan sinyal untuk menampilkan data digital. Salah satu contohnya adalah rangkaian voltase pulsa yang berbeda dan tidak terjadi secara terus-menerus yang dapat memberikan sinyal digital melalui transmitter digital.[1]

2.5.2 Data Digital dan Sinyal Analog

Contoh umum transmisi data digital dengan menggunakan sinyal analog adalah Public Telephone Network. Perangkat yang dipakai adalah modem

(modulator-demodulator) yang mengubah data digital ke sinyal analog

(modulator) dan sebaliknya mengubah sinyal analog menjadi data digital

0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0

(a) Amplitude-shift keying

(b) Frequency-shift keying  

(c) Phase-shift keying  

Gambar II.4. Modulasi Sinyal Analog untuk Data Digital (a)Modulasi ASK (b)Modulasi FSK (c)Modulasi PSK

Tiga teknik dasar penyandian atau modulasi untuk mengubah data digital menjadi sinyal analog :

1. Amplitudo Shift Keying (ASK)

Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitudo, merupakan suatu metode modulasi dengan mengubah-ubah amplitudo. Dalam proses modulasi ini kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. Keuntungan yang diperoleh dari metode ini adalah bit per baud (kecepatan digital) lebih besar. Sedangkan kesulitannya adalah dalam menentukan level

acuan yang dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan melalui saluran transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh redaman dan distorsi lainnya. Oleh sebab itu metode ASK hanya menguntungkan bila dipakai untuk hubungan jarak dekat saja. Sistem modulasi ini merupakan modulasi yang menyatakan sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan (misalnya 1 Volt) dan sinyal digital 0 sebagai suatu nilai tegangan 0 volt. ASK tidak diterapkan secara luas untuk mengkonversi data biner pada PSTN, karena mudah terpengaruh oleh redaman, derau dan distorsi. ASK umumnya digunakan untuk mentransmisikan sinyal digital pada serat optik.

2. Frequency Shift Keying (FSK)

Frequency Shift Keying (FSK) atau pengiriman sinyal melalui pergeseran

frekuensi adalah sebuah metode yang merupakan suatu bentuk modulasi yang memungkinkan gelombang modulasi menggeser frekuensi output gelombang pembawa. Dalam proses modulasi ini besarnya frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. Dalam proses ini gelombang pembawa digeser ke atas dan ke bawah untuk memperoleh bit 1 atau bit 0. Kondisi ini masing-masing di sebut space dan mark. FSK juga tidak tergantung pada teknik on-off pemancar, seperti yang telah ditentukan semula. Kehadiran gelombang pembawa dideteksi untuk menunjukan bahwa pemancar telah siap. Prinsip pendeteksian gelombang pembawa umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja. Bentuk dari modulasi carrier FSK mirip dengan hasil modulasi FM. Secara konsep modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam variasi/deviasi ataupun frekuensi, yang ada hanya ada 2 kemungkinan saja yaitu mark atau space. Umumnya tipe modulasi FSK dipergunakan untuk komunikasi data dengan bit rate (kecepatan transmisi) yang relatif rendah.

3. Phase Shift Keying (PSK)

Phase Shift Keying (PSK) merupakan modulasi yang menyatakan pengiriman

sinyal berdasarkan pergeseran fasa. Biner 0 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fasa yang sama terhadap sinyal yang dikirim sebelumnya dan biner 1 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fasa berlawanan dengan sinyal yang dikirim sebelumnya. Bila elemen pensinyalan mewakili lebih dari satu bit maka bandwith yang dipakai lebih efisien. Dalam proses modulasi ini, fasa dari frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan status sinyal informasi digital. Sudut fasa harus mempunyai acuan kepada pemancar dan penerima. Metoda modulasi ini biasanya dipakai untuk transmisi data atau sinyal digital dengan kecepatan tinggi.[5]

2.5.3 Data Analog dan Sinyal Digital

Proses transformasi data analog ke sinyal digital dikenal sebagai digitalisasi. Tiga hal yang paling umum terjadi setelah proses digitalisasi adalah : 1. Data digital dapat ditransmisikan menggunakan NRZ-L.

2. Data digital dapat disandaikan sebagai sinyal digital memakai kode selain NRZ-L.

3. Data digital dapat diubah menjadi sinyal analog menggunakan salah satu teknik modulasi.

Codec (coder-decoder) adalah perangkat yang digunakan untuk mengubah data analog menjadi data digital untuk transmisi dan kemudian mendapatkan kembali data analog asal dari data digital tersebut.[1]

2.5.4 Data Analog dan Sinyal Analog

a. Amplitude Modulation

Amplitude Modulation (AM) Merupakan proses modulasi yang mengubah

amplitudo sinyal pembawa sesuai dengan sinyal pemodulasi atau sinyal informasinya. Sehingga dalam modulasi Amplitude Modulation (AM), frekuensi dan fasa yang dimiliki sinyal pembawa tetap, tetapi amplitudo sinyal pembawa berubah sesuai dengan informasi.

b. Frequency Modulation

Frequency Modulation (FM) merupakan suatu proses modulasi dengan

cara mengubah frekuensi gelombang pembawa sinusoidal, yaitu dengan cara menyisipkan sinyal informasi pada gelombang pembawa tersebut. Sinyal informasi ditumpangkan ke sinyal carrier atau sinyal pembawa.

c. Phase Modulation

Phase Modulation (PM) merupakan proses modulasi yang mengubah fasa

sinyal pembawa sesuai dengan sinyal pemodulasi atau sinyal informasinya. Sehingga dalam modulasi phase modulation (PM) amplitudo dan frekuensi yang dimiliki sinyal pembawa tetap, tetapi fasa sinyal pembawa berubah sesuai dengan informasi.[1]

 

S e n d e r R e c e i v e r 1 1 1 1 1 0 1 1 0

1

1 1 1 1 1 0 1 1 0

1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0

0 1 1 0 1 0 11 1

A r a h A lir a n D a t a

D a t a

S t o p b it S t a r t b it

G a p a n t a r a u n it d a t a

  Gambar II.5. Modulasi Sinyal Analog

2.6 Teknik Komunikasi Data Digital

Sinkronisasi merupakan salah satu tugas utama dari komunikasi data. Transmitter mengirimkan pesan 1 bit pada satu saat melalui medium ke receiver. Receiver harus mengenal awal dan akhir dari blok-blok bit dan harus mengetahui durasi dari tiap bit sehingga dapat men-sample line tersebut dengan timming yang tepat untuk membaca tiap bit.[6]

2.6.1 Transmisi Asinkron

Transmisi asinkron adalah transmisi data dimana kedua pihak, pengirim atau penerima tidak perlu berada pada waktu yang sinkron. Metode transmisi ini diterapkan pada komunikasi data dimana kecepatan piranti pengirim dan piranti penerima jauh berbeda. Transmisi asinkron digunakan bila pengiriman data dilakukan satu karakter setiap kali. Karakter dapat dilakukan secara sekaligus ataupun beberapa karakter kemudian berhenti untuk waktu tidak tentu lalu mengirimkan sisinya.[6]

2.6.2 Transmisi Sinkron

Pada transmisi data sinkron sejumlah blok data dikirimkan secara kontinyu tanpa bit awal atau bit akhir. Detak pada penerima dioperasikan secara kontinyu dan dikunci agar sesuai dengan detak pada pengirim. Untuk mendapatkan keadaan yang sesuai, informasi pendetakan harus dikirimkan lewat jalur bersama-sama dengan data dengan memanfaatkan metode penyadian tertentu sehingga informasi pendetakan dapat diikut sertakan atau dengan menggunakan modem yang menyandikan informasi pendetakan selama proses modulasi. Data secara kontinyu akan dikirimkan terus menerus tanpa adanya pembatas (gap). Interval waktu antara bit terakhir dari suatu karakter dengan bit pertama dari karakter berikutnya adalah nol atau kelipatan bulat dari periode waktu yang diperlukan untuk mengirimkan sebuah karakter.[6]

Arah transmisi dari dua piranti yang berkomunikasi dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu :

1. Simplex

Menyatakan komunikasi antara dua piranti hanya bisa dilakukan satu arah saja.

Gambar II.7. Arah Transmisi Simplex

2. Half Duplex

Menyatakan komunikasi antara dua piranti hanya bisa dilakukan dua arah namun tidak secara serentak tetapi bergantian. Bila satu piranti sedang mengirim yang lain hanya menerima.

Gambar II.8. Arah Transmisi Half Duplex

3. Full Duplex

Menyatakan komunikasi antara dua piranti hanya bisa dilakukan dua arah dan bisa serentak (bersamaan).[1]

Gambar II.9. Arah Transmisi Full Duplex

2.7 Mikrokontroler BASIC Stamp

Basic stamp adalah mikrokontroler yang dikembangkan oleh Parallac Inc. yang mudah diprogram menggunakan format bahasa pemrograman basic. Dipanggil “stamp” sederhana karena ukurannya yang sebesar perangko pos.

Scenix BS2sx bekerja pada kecepatan 50 Mhz dan mampu mengeksekusi 10.000 intruksi/detik, ia mempunyai 16 port I/O. untuk penyimpanan di EEPROM dengan kapasitas sebesar 8x2 Kbyte, pemrogramannya menggunakan bahasa pemrograman yang sederhana yaitu PBASIC, dengan rentang tegangan (Vcc) yang digunakan antara 4 – 5.5 Volt tetapi umumnya menggunakan level tegangan 5 Volt teregulasi.

Arsitektur keluarga SX menggunakan modifikasi Harvard. Arsitektur ini menggunakan dua memori terpisah dengan bus alamat yang terpisah, satu untuk program dan satu untuk data yang mengizinkan transfer data dari memori program ke SRAM. Kemampuan ini mengizinkan pengaksesan data dari memori program. Keuntungan dari arsitektur ini adalah transfer intruksi fetch dan memori

dapat di overlap dengan sebuah multi-stage pipeline (fetch, decode, execute dan write back), yang berarti instruksi selanjutnya dapat di fetch dari memori program ketika intruksi sekarang sedang dieksekusi menggunakan data dari memori data.

Gambar II.10. Mikrokontroler Basic Stamp BS2sx

Terdapat cara dalam memberikan power pada mikrokontroler BASIC Stam. Seluruh fitur BASIC Stamp pada module terdapat regulator 5 Volt yang mengubah input 9 hingga 12 Volt (pada pin Vin) menjadi 5 volt yang dibutuhkan komponen.[7]

2.7.1 Spesifikasi Mikrokontroler BASIC Stamp 2sx

Berikut adalah spesifikasi mikrokontroler BASIC Stamp 2sx

1. Mikrokontroler BASIC Stamp 2sx interpreter chip (Pbasic 2sx 28/ss) 2. 8 x 2Kbyte EEPROM yang mampu menampung hingga 4.000 intruksi. 3. Kecepatan prosesor 50 Mhz dengan kecepatan eksekusi programnya

hingga 10.000 intruksi perdetik.

4. Jalur input/output sebanyak 16 pin dengan kemampuan source/sink arus sebesar 30mA per pin dan 60 mA per 8 pin.

5. Tersedia jalur komunikasi UART RS-232 dengan konektor DB-9 6. Tegangan input 9-12 Vdc dengan tegangan keluaran 5 Vdc.[7]

2.7.2 Konfigurasi Pin-Pin Mikrokontroler BASIC Stamp 2sx

Berikut ini ada konfigurasi pin pada mikrokontroler BASIC Stamp 2sx.

Tabel II.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler BASIC Stamp Pin Nama Keterangan

1 SOUT Serial Input 2 SIN Serial Output 3 ATN

4 VSS Ground 5 – 20 P0 – P15 Pin I/O

21 VDD 5 Volt DC Input/ Output 22 REST Reset Input/Output 23 VSS Sistem Ground

24 VIN Tegangan Input 9 – 12 Volt

BASIC Stamp sensitif dengan listrik statis. Ketika banyak perangkat elektronik termasuk BASIC Stamp dapat rusak oleh listrik statis, BASIC Stamp secara umum sedikit sensitif dengan listrik statis.[7]

2.7.3 BASIC Stamp Editor

BASIC Stamp editor adalah sebuah program buatan parallac inc yang berfungsi sebagai mediator pada pemrograman BASIC Stamp dan untuk menulis program, mengcompile, dan mendownloadnya ke mikrokontroler BASIC Stamp. Bahasa yang digunakan adalah bahasa basic yang relatif mudah dibanding bahasa pemrograman lainnya. Langkah-langkah untuk memulai menggunakan editor tersebut adalah sebagai berikut :

Gambar II.11. Menjalankan Basic Stamp Editor V 2.3

Setelah memulai untuk menjalankan editor tersebut, maka sekarang editor BASIC Stamp sudah jalan dan siap digunakan. Tampilan utamanya sebagai berikut :

Gambar II.12. Tampilan Utama BASIC Stamp Editor

b. Pemilihan tipe mikrontroler

Dari gambar diatas terlihat beberapa tipe mikrokontroler BASIC Stamp, tipe yang digunakan harus sesuai dengan mikrokontroler yang dipakai.[7]

2.7.4 Pemrograman di BASIC Stamp Editor

Pemrograman di BASIC Stamp editor secara blok dibagi menjadi 4 bagian penting, bagian blok tersebut terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar II.14.Urutan Bagian Dari Program Dalam BASIC Stamp

Keempat bagian tersebut harus dipenuhi jika kita akan membuat sebuah program lengkap.[7]

2.7.5. Menjalankan Program

Untuk menjalankan program , maka sintak program yang ditulis dalam BASIC Stamp editor harus di compile dan di download terlebih dahulu. Sebelum

di download, sebaiknya di cek terlebih dahulu kebenaran sintaknya. Untuk

memeriksa sintaknya tekan CTR+T. berikut ini tampilan listing jika program yang dibuat sudah benar.

Directive

Deklarasi variabel Program utama Prosedur 

Gambar II.15. Hasil Pemeriksaan Sintak Yang Benar

Untuk mengcompile dan mendownload progam bisa dilakukan dengan menekan CTR+R. berikut ini gambar proses pendownloadan program.[7]

Gambar II.16. Tampilan Pendownloadan Program

2.8. Port Serial/RS-232

Protokol standar yang mengatur komunikasi melalui serial port disebut RS-232 yang dikembangkan oleh EIA (Elektronic Industries Association). Interfacing RS-232 menggunakan komunikasi asyncrounous dimana sinyal clock tidak dikirimkan bersamaan dengan data. Setiap word data disinkronisasikan menggunakan sebuah start bit dan sebuah stop bit. Jadi, sebuah frame terdiri dari sebuah start bit, diikuti bit-bit data dan diakhiri dengan stop bit. Jumlah bit data yang digunakan dalam komunikasi serial adalah 8 bit. Encoding yang digunakan dalam komunikasi serial adalah NRZ (Non-Return-to-Zero), dimana bit 1 dikirim sebagai high value dan bit 0 dikirimkan sebagai low value.

Dalam interfacing RS-232, tegangan negatif merepresentasikan bit 1 dan tegangan positif merepresentasikan bit 0. RS-232 serial port juga merupakan rangkaian converter komunikasi antara mikrokontroler ke PC atau sebaliknya. Mikrokontroler mempunyai level TTL low logic 0 – 1.8V dan TTL high logic 2.2V – 5V, sedangkan untuk PC memiliki high logic 5V – 12V dan untuk low logic -5V – (-12V), sehingga diperlukan converter. Komunikasi RS-232 merupakan komunikasi asinkron dengan baudrate 9600 bps, 8 bit data, parity none dan start bit 1.[8]

2.9. Software Visual Basic 6.0

Microsoft Visual Basic 6.0 adalah bahasa pemrograman yang bekerja dalam ruang lingkup MS-Windows. Kemampuannya dapat dipakai untuk merancang program aplikasi yang berpenampilan seperti program lainnya berbasis MS-Windows. Kemampuan Visual Basic 6.0 secara umum adalah menyediakan komponen-komponen yang memungkinkan membuat program aplikasi yang sesuai dengan tampilan dan cara kerja MS-Windows. Visual basic yang dikembangkan oleh Microsoft sejak tahun 1991 merupakan pengembangan dari pendahulunya yaitu bahasa pemrograman BASIC (Baginners All-purpose Symbolic Instruction Code) yang dikembangkan pada era 1950-an. Visual basic merupakan salah satu development tool yaitu alat bantu untuk membuat berbagai macam program object, khususnya yang menggunakan sistem operasi windows, juga salah satu bahasa pemrograman object yang mendukung object (Object

Oriented Programming = OOP). Dalam pemrograman berbasis obyek (OOP)

dikenal beberapa istilah seperti object, property, method dan event. Berikut keterangan mengenai hal tersebut diatas :

a. Object adalah komponen didalam sebuah program. b. Property adalah karakteristik yang dimiliki oleh object. c. Method adalah aksi yang dapat dilakukan oleh object. d. Event adalah kejadian yang dapat dialami oleh object.

Seperti program berbasis windows lainnya, Visual Basic terdiri dari banyak jendela (windows) ketika kita akan melalui Visual Basic sekumpulan

windows yang saling berkaitan inilah yang disebut dengan Integrated

Development Environment (IDE). Program yang berbasis windows bersifat Event-Driven, artinya program bekerja berdasarkan event yang terjadi pada object didalam program tersebut, misalnya jika seorang user mengklik sebuah tombol maka program akan memberikan “reaksi” terhadapat event klik tersebut. Program akan memberikan reaksi sesuai dengan kode-kode program yang dibuat untuk suatu event pada object tertentu. Untuk memulai program visual basic 6.0, pertama-tama kita akan dihadapkan untuk memilih program aplikasi yang akan digunakan. Berikut ini tampilan awal saat akan memulai program visual basic 6.0.

Gambar II.17. Tampilan Awal Visual Basic 6.0

Tampilan Itegrated Development Environment (IDE) pada sebuah project Visual Basic dengan sebuah form, label, text dan command button terlihat pada gambar dibawah ini.[9]

Gambar II.18. Tampilan IDE Visual Basic

Menu Pilihan pada Visual Basic 1. Menu Bar/Toolbar 2. Toolbox

3. Project Window 4. Properti Window 5. Form

6. Code Window

2.9.1 Pengaksesan Port Serial dengan Visual Basic 6.0

Pada port serial komputer dengan VB 6.0 dapat diakses dengan

menggunakan MSComm yang telah disediakan Visual basic 6.0. kontrol MSComm menyediakan fasilitas komunikasi antara program aplikasi yang kita buat dengan port serial untuk mengirim atau menerima data melalui port serial. Setiap MSComm hanya menangani satu port serial sehingga jika kita ingin menggunakan lebih dari satu port serial harus digunakan MSComm lain.

Dalam Visual Basic 6.0 jumlah properti pada MSComm sangat banyak, sehingga tidak akan banyak yang dibahas secara keseluruhan. Namun hanya membahas beberapa properti yang cukup sesuai dengan kebutuhan saja. Beberapa properti yang sering dipakai adalah sebagai berikut:

1. Commport

Digunakan untuk menentukan port serial yang akan dipakai. 2. Setting

Digunakan untuk mengatur nilai baudrate, parity, jumlah bit data, jumlah bit stop.

3. Port Open

Digunakan untuk membuka atau menutup port serial yang dihubungkan dengan MSComm ini.

4. Input

Digunakan untuk mengambil data string yang ada pada buffer penerima. 5. Output

Digunakan untuk menulis data string pada buffer kirim.

Berikut adalah contoh penggunaan properti tersebut. Private Sub Form_Load()

MSComm1.Comport = 1

MSComm1.Setting = “9600,N,8,1” MSComm1.InputLen = 0

MSComm1.PortOpen = True

MSComm1.Output = “Test1” & Chr$(13) Do

DoEvents

Buffer$ = Buffer$ & MSComm1.Input Loop Until InStr(Buffer$,”Ok” & vbCLRF) MSComm1.PortOpen = False

End Sub

Kode-kode program pada prosedur di atas akan melakukan aksi sebagai berikut: 1. Port serial yang digunakan adalah Comm 1.

2. Setting MSComm dengan baud rate 9600. tanpa bit paritas, jumlah data 8 bit dan jumlah stop bit adalah1.

3. Membuka port serial Comm 1. 4. Mengirim satu karakter (“test1”).

5. Menutup kembali COM serial yang dipakai.

Even pada MSComm hanya mempunyai satu even saja, yaitu even OnComm. Even OnCom yang dibangkitkan jika nilai properti dari CommEvent berubah yang mengindikasikan telah terjadi event pada port serial baik even komunikasi maupun even error. Berikut adalah contoh penggunaan even OnComm.[10]

Private Static Sub MSComm1_OnComm() Dim Buffer As Variant

Select Case MSComm1.CommEvent

Case comEvReceive

If MSComm1.InVufferCount >= 3 then Buffer = CStr (MSComm1.Input) If Mid (Buffer,1,1)=”0” then

If mid (Buffer,2,1)=”K” then

StatusBar1.Panels

(“Value”).text = “Value:”&

Asc(Mid(Buffer,3,1)) StatusBar1.Panels

(“Status”).text = “Status: Connect”

End if

End if

End Select

End Sub

2.9.2 Pengaksesan Secara Langsung Melalui Register UART

Saluran yang digunakan UART untuk berkomunikasi serial yaitu TXD dan RXD serta saluran-saluran untuk kontrol, yaitu DCD, DSR, RTS, CTS, DTR, dan

RI. Saluran ini ada yang berfungsi sebagai output dan data yang sebagai input. Terkecuali saluran RXD, saluran-saluran ini dapat diakses melalui register UART. [10]

2.10 Data Flow Diagram

Data Flow Diagram (DFD) adalah suatu diagram yang menggunakan notasi-notasi untuk arus dari data sistem, yang penggunaanya sangat membantu untuk memahami sistem secara logika, terstuktur dan jelas. DFD bisa juga dikatakan sebagai model logika data atau proses yang dibuat untuk menggambarkan dari mana asal data dan kemana tujuan data yang keluar dari sistem, dimana data disimpan, proses apa yang menghasilkan data tersebut dan interaksi antara data yang tersimpan dan proses yang dikenakan pada data tersebut.

DFD terdiri dari konteks diagram dan diagram rinci. Konteks diagram berfungsi memetakan model lingkungan (menggambarkan hubungan antara entitas luar, masukan dan keluaran sistem), yang direpresentasikan dengan lingkaran tunggal yang mewakili keseluruhan sistem. DFD rinci menggambarkan sistem sebagai jaringan kerja antara fungsi yang berhubungan satu sama lain dengan aliran dan penyimpanan data, model ini hanya memodelkan sistem dari sudut pandang fungsi.

1. Terminal/entity

Terminator atau entity mewakili entitas eksternal yang berkomunikasi dengan sistem yang sedang dikembangkan. Terminator dapat berupa orang, sekelompok orang, organisasi, departemen didalam organisasi, atau perusahaan yang sama tetapi diluar kendali sistem yang sedang dibuat modelnya. Terminator juga dapat berupa departement, divisi atau sistem diluar sistem yang berkomunikasi dengan sistem yang sedang dikembangkan. Komponen ini perlu diberi nama sesuai dengan dunia luar yang berkomunikasi dengan sistem yang sedang dibuat modelnya, dan biasanya menggunakan kata benda, misalnya bagian penjualan, dosen atau mahasiswa. 2. Proses

Merupakan kegiatan atau pekerjaan yang dilakukan oleh orang atau mesin komputer, dimana aliran data masuk ditransformasikan ke aliran data keluar. 3. Data Store

Data store ini biasanya berkaitan dengan penyimpanan, seperti file, berkas, atau database yang berkaitan dengan penyimpanan secara komputerisasi, misalnya disket, file hardisk, file pita magnetic.

4. Alur Data

Suatu data flow/alur data digambarkan dengan anak panah yang menunjukan arah menuju ke dan keluar dari suatu proses. Alur data ini digunakan untuk menerangkan perpindahan data atau paket data/informasi dari suatu bagian sistem ke bagian lain.[11]

   

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Perancangan Sistem

Dalam tugas akhir ini, penulis mencoba membuat alat yang dirancang untuk mendeteksi para pendaki gunung yang tersesat dengan menggunakan sistem pengiriman dan penerimaan data dari inputan (Push button) dan GPS yang kemudian ditransmisikan dengan menggunakan sistem wireless (tanpa kabel) yang bekerja pada frekuensi radio. Masukan data dari penekanan tombol push button dan GPS (Global Positioning sytem ) melalui mikrokontroler akan dikirim melalui frekuensi radio dan kemudian diterima pada bagian penerima yaitu petugas pegunungan. Pengujian yang akan dianalisis yaitu keakuratan data yang dikirimkan ke penerima (petugas pegunungan). Sistem transmisi pengiriman dan penerimaan data pada perancangan sistem ini dilakukan secara simplex.

   

3.2 Perancangan Hardware

Pada perancangan hardware ini terdiri dari sebuah PC, antarmuka konektor DB-9, module radio yang didalamnya terdapat modulator dan demodulator, GPS, RS-232 ke TTL menggunakan IC max 232, antenna pengirim dan penerima serta tiga buah push button. Pada bagian ini data yang dikirimkan berupa sederetan data yang diharapkan bisa diterima oleh bagian penerima agar bisa ditampilkan pada PC.

Pada perancangan alat ini dibagi menjadi 2 bagian, yaitu : 1. Bagian Pengirim

2. Bagian Penerima

Penjelasan untuk kedua bagian alat ini adalah sebagai berikut : 1. Bagian Pengirim

Pada bagian ini, sistem dibuat untuk dapat memberikan data kepada petugas berupa data posisi, nomor radio, nama kelompok dan status pendaki. Mikrokontroler akan mengirimkan data ke petugas jika ada penekanan tombol yang dilakukan pendaki. Setiap penekanan tombol (push button) akan memberikan data yang berbeda tergantung kondisi yang dialami pendaki. Berikut diagram blok pada bagian sistem ini.

Gambar III.2 Diagram Blok Pemancar

Prinsip kerja diagram blok pengirim adalah sebagai berikut a. Push button berfungsi memberikan data status pendaki

b. GPS berfungsi sebagai pemberi posisi pendaki kepada petugas PUSHBUTTON 

GPS

MIKROKONTROLER RADIO

PENGIRIM PUSHBUTTON 

GPS

   

c. Mikrokontroler berfungsi sebagai pengolah data yang diberikan oleh GPS dan pushbutton untuk dikirimkan.

d. Radio Pengirim

a. Modulator berfungsi sebagai pengubah sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa.

b. Radio (Tx) berfungsi memodulasi/merubah frekuensi pembawa yang dibangkitkan oleh modulator GFSK membentuk sinyal GFSK dan diubah frekuensinya menjadi frekuensi radio. Pada bagian ini, energi radio dari transmitter diubah menjadi energi elektromagnetik dan ditransmisikan/disebarkan oleh antenna ke udara.

Pada perancangan ini, GPS mengeluarkan format data NMEA 0183. Sistem akan bekerja untuk menerima data dari satelit, selanjutnya mikrokontroler akan mengolah data yang dikeluarkan oleh GPS sesuai dengan data yang dibutuhkan. Adapun data yang dibutuhkan pada sistem ini adalah data dengan header $GPRMC. Berikut adalah tampilan data $GPRMC.

Gambar III.3 Format keluaran data GPS header $GPRMC

Keterangan data GPS terkirim :

Data tersebut menunjukan bahwa GPS menerima data dari satelit pada tanggal 2 juli 2010, waktu menunjuk jam 3, 36 menit, 1 detik, serta berada pada koordinat 0653.3023 lintang selatan dan 10737.1539 bujur utara. Perubahan data waktu dapat berubah secara realtime (perdetik), artinya sesuai dengan perubahan jam aslinya. Untuk posisi longitude dan latitude dibuat tetap, karena pada saat pengiriman posisi pengguna GPS tidak bergerak (diam).

Jika ada penekanan pada pushbutton, maka data GPS yang telah diolah akan dikirimkan dengan menggunakan radio, sistem transmisi yang digunakan adalah simplex. Pada prosesnya data itu dimodulasi terlebih dahulu sebelum

   

dikirimkan agar data dapat ditransmisikan ke radio penerima. Modulasi yang digunakan berupa modulasi GFSK yang mampu merubah data digital menjadi sinyal analog juga memperhalus/mendeteksi penyimpangan frekuensi yang terjadi.

2. Bagian Penerima

Pada bagian ini, sistem yang dibuat untuk menerima data dari pengirim dan mengolah data yang dikirimkan oleh pengirim ke PC. Data yang diterima berupa data GPS yang meliputi data koordinat (latitude dan longitude), nomor radio, nama kelompok dan status pendaki.

Gambar III.4 Diagram blok penerima Prinsip kerja dalam diagram blok penerima adalah sebagai berikut :

1. Radio Penerima

a. Demodulator berfungsi memisahkan sinyal informasi dari sinyal pembawa yang diterima.

b. Radio (Rx) berfungsi menerima data/informasi dalam bentuk sinyal analaog yang ditranmisikan oleh radio pengirim yang telah dimodulasi menjadi frekuensi radio kemudian ditangkap oleh antena penerima.

2. RS – 232 berfungsi sebagai pengubah logika TTL antara hardware dan PC. Karena tegangan keluaran dari port serial PC adalah RS-232, sedangkan level tegangan masukan radio (Rx) adSalah TTL, maka sinyal RS-232 ini perlu diubah ke bentuk TTL.

3. PC berfungsi sebagai interface dari hardware, disini terpasang aplikasi pengiriman posisi dengan Visual Basic6.0.

RADIO PENERIMA

   

Pada bagian penerima ini, data GPS yang akan diterima hanya data dengan

header $GPRMC. Data pada header ini digunakan untuk navigasi dimana berisi

informasi posisi (longitude dan latitude) pendaki gunung. Selain itu, radio penerima ini menerima data ID radio, kelompok serta status. Sistem ini terdiri dari 3 status, yaitu kecelakaan, tersesat dan bahaya. Dibawah ini dijelaskan keterangan mengenai status pendaki.

Tabel III.1 Keterangan Status

No Keterangan Subitem dari keterangan

1 Kecelakaan

• Jatuh • Kelaparan • Sakit

2 Bahaya

• Binatang buas • Kejahatan

• Aktivitas yang membahayakan diri pendaki

3 Tersesat • Hilang

• Terpisah dari rombongan/kelompok

3.2.1 Converter IC MAX 232

Konektor pada komputer (DB-9) akan mengeluarkan data dalam level tegangan RS-232. Supaya data yang dikirim dapat diterima oleh PC, maka dibutuhkan suatu penghubung untuk menyamakan masing-masing level tegangan. Rangkaian tersebut dirancang dengan sebuah IC MAX 232. Kegunaan IC MAX232 adalah sebagai driver, IC MAX 232 ini berfungsi merubah/mengkonversi tegangan atau kondisi logika TTL dari hardware agar sesuai dengan tegangan pada komputer . IC yang dipakai pada sistem ini memiliki 16 pin. IC ini memerlukan komponen tambahan berupa kapasitor agar dapat

   

dihubungkan dengan port serial PC dan terminal TTL. Kapasitor pada rangkaian IC MAX 232 berfungsi sebagai charge – pump untuk menyuplai muatan ke bagian pengubah tegangan. Sistem ini dioperasikan dengan catu daya 5 volt.

Gambar III.5 Skema Rangkaian IC Max232

3.2.2 Modul Radio

Media komunikasi yang digunakan yaitu melalui frekuensi radio (RF). Untuk melakukan komunikasi melalui frekuensi radio menggunakan YS-1020UB.

Gambar III.6 Modul Radio YS-1020UB

YS-1020UB merupakan modul komunikasi yang sangat aman dan mudah digunakan, radio ini mempunyai 8 kanal dengan frekuensi yang berbeda-beda,

   

frekuensi yang digunakan pada sistem ini adalah 433 Mhz pada kanal 6. Jarak jangkauan komunikasi dari radio ini maksimal sekitar 800 meter pada baudrate 9600 bps.

Berikut ini adalah tabel yang menjelaskan konfigurasi pin-pin pada radio YS-1020UB.

Tabel III.2 Pin-Pin Modul Radio YS-1020UB

Pin Nama Pin Fungsi Level

1 GND Ground

2 Vcc Tegangan Input +3.3 s/d 5.5 V

3 RXD/TTL Input Serial Data TTL

4 TXD/TTL Output Serial Data TTL

5 DGND Digital Grounding

6 A(TXD) Aof RS-485 or TXD of RS-232 A (RXD) 7 B(RXD) B of RS-485, RXD or RS-232 B (TXD)

8 SLEEP Sleep Control (Input) TTL

9 Test Testing

Dari konfigurasi pin-pin radio YS-1020UB, pin yang dipakai pada sistem ini hanya terdiri dari GND, Vcc, RXD/TTL dan TXD/TTL.

3.2.3. Antenna

Pada media wireless, transmisi dan penangkapan dilakukan melalui sebuah alat yang disebut antenna. Untuk transmisi, antenna menyebarkan energi elektromagnetik ke dalam media (biasanya udara). Sedangkan untuk penerimaan sinyal, antenna menangkap gelombang elektromagnetik dari media. Transmisi jenis ini juga disebut transmisi wireless. Pada dasarnya terdapat dua jenis konfigurasi untuk transmisi wireless, yaitu searah dan ke segala arah. Untuk konfigurasi searah, antenna pentransmisi mengeluarkan sinyal elektromagnetik terpusat. Antenna pentransmisi dan antenna penerima harus disejajarkan. Untuk konfigurasi segala arah, sinyal yang ditransmisikan menyebar ke segala penjuru dan diterima oleh banyak antenna.[1]

   

Gambar III.7 Antenna

3.2.4 GPS Receiver

GPS receiver yang dipakai pada sistem ini adalah GPS modul engine EM-411. GPS ini memiliki 6 buah pin. Dibawah ini adalah gambar GPS engine EM-411.

Gambar III.8 GPS module Engine

Berikut ini adalah tabel yang menjelaskan konfigurasi pin-pin pada GPS EM-411.

Tabel III.3 Konfigurasi Pin GPS Module Engine

Pin Nama Pin Fungsi

1 GND Ground

2 Vcc Tegangan input 4.5 V - 6.5 V sebagai DC input 3 TX Chanel pengirim dari keluaran navigasi

   

4 RX Chanel penerima untuk menerima pesan ke software

5 GND Ground

6 -

GPS akan mengeluarkan data dengan format NMEA, NMEA 0183 merupakan data yang dipakai dalam perancangan sistem ini. NMEA 0183 berisi informasi yang berhubungan dengan geografi seperti tentang waktu, longitude,

latitude, ketinggian, kecepatan dan masih banyak lagi. Standar NMEA 0183

menggunakan format ASCII sederhana, masing – masing kalimat mendefinisikan masing-masing tipe pesan yang dapat dipilah-pilah.

NMEA 0183 memiliki bermacam-macam tipe kalimat, salah satunya adalah RMC (Recommended Minimum Navigation Information). Data inilah yang dipakai penulis untuk pengujian. NMEA tipe RMC ini mengeluarkan data sebagai berikut

$GPRMC,065102,A,0745.6301,S,11024.5308,E,000.0,066.2,030306,001.1,E*65< CR+LF>

Berikut ini adalah tabel contoh tabel format keluaran GPS EM-411 dengan data tipe RMC.

Tabel III.4 Format Keluaran Data GPS Header $GPRMC

Nama Contoh Keterangan

Message ID $GPRMC RMC protokol header

UTC Position 065102 hhmmss.ss

Status A A=data valid or V=dta tidak

valid

Latitude 0745.6301 ddmm.mmmm

N/S Indicator S N=north or S=south

Longitude 11024.5308 dddmm.mmmm

E/W Indicator E E=east or W=west

Speed Over Ground 000.0 (knot) Course Over Ground 066.2 (degree)

   

Magnetic Variation E E=east or W=west Checksum *65

CR LF End of message termination

3.2.5. Push Button

Pada bagian input ini digunakan tiga buah pin yang masing-masing mengkondisikan logika “0” dan mewakili karakter 1,2 dan 3 pada mikrokontroler, skema rangkaian gambar Push button dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar III.9 Rangkaian Pushbutton

Berikut ini adalah tabel yang menjelaskan ketentuan pin pada mikrokontroler BASIC Stamp yang digunakan sesuai pengiriman karakter.

Tabel III.5 Konfigurasi Pin Push button Pada Mikrokontroler Pin pada

mikrokontroller Fungsi Keterangan

Pin 12 Push on 1, untuk mengirimkan

data “1” Data “1 “ = Tersesat Pin 10 Push on 2, untuk mengirimkan

data “2”

Data “2” = Kecelakaan Pin 8 Push on 3, untuk mengirimkan

data “3” Data “3” = Bahaya

   

3.2.6 LM 7805

IC ini mempunyai tiga kaki yang digunakan sebagai sebuah komponen pendukung dari Vcc untuk menghasilkan tegangan 5 volt. IC regulator ini berfungsi selain untuk menstabilkan juga untuk merubah tegangan menjadi 5 volt dan dapat bekerja dengan baik jika tegangan input lebih besar dari tegangan output. Contoh LM 7805 seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar III.10 IC LM7805

3.3 Perancangan Software

3.3.1 Perancangan Pada Mikrokontroler Basic Stamp

Perancangan software pada mikrokontroler menggunakan bahasa basic dengan mikrokontroler BASIC Stamp editor V2.3.9 dimana hasilnya akan disimpan alam bentuk file yang berekstensi bsx (*bsx). File inilah yang nantinya akan dimasukkan ke dalam mikrokontroler.

Gambar III.11 Diagram Proses Memprogram Mikrokontroler Berikut ini adalah Tabel yang menjelaskan ketentuan pin pada mikrokontroler BASIC Stamp.

Tulis program di  Text Editor 

Compile dan linking  file di Text editor 

menjadi .*bsx 

Download .*bsx ke  mikrokontroler 

   

Tabel III.6 Konfigurasi Pin-Pin Pada Mikrokontroler

No Hardware Fungsi Pin

1

Push Button

Pemberi status “1” Pin 12

2 Pemberi status “2” Pin 10

3 Pemberi status “3” Pin 8

4 GPS Menerima data lokasi dari GPS Pin 15 5 Radio Media komunikasi pengirim data Pin 3

6 Vcc Sumber tegangan 5 Volt Pin 17

7 GND Ground Pin 1

Pada pemrograman mikrokontroler, pertama yang dilakukan adalah menginisialisai mode BASIC Stamp, lalu melakukan inisialisasi variable (baudrate) penerima dan pengiriman data dan menginisialisai pin-pin yang akan digunakan pada mikrokontroler. Mikrokontroler akan menerima dan membaca data secara terus menerus dari GPS, data yang dikeluarkan oleh GPS diseleksi oleh mikrokontroler untuk dipilih data mana saja yang akan diambil/disimpan. Karena pada mikrokontroler BASIC Stamp tidak bisa melakukan Interupt maka pembacaan data dilakukan dengan cara mengecek setiap kondisi dalam program. Data GPS akan dikirimkan ke penerima jika ada penekanan tombol push button dengan ketentuan setiap penekanan telah mempunyai data masing-masing. Data yang diberikan oleh mikrokontroler pengirim akan diterima oleh penerima dengan penerimaan data berupa data pendaki,kelompok pendaki,status dan posisi (longitude dan latitude).

   

Berikut ini adalah diagram alur program pengiriman data posisi pendaki gunung yang akan mengirimkan data jika ada penekanan tombol.

3.3.1.1.Algoritma Program Seleksi Data GPS

   

Tabel III.7 Keterangan Flowchart Program GPS No Blok Keterangan

1 • Awal program.

2

• Pada mikrokontroler BASIC Stamp status pin harus ditentukan sesuai dengan fungsinya dari setiap pin yang digunakan.

• Untuk membaca data GPS dari satelit harus di setting

baudrate sehingga mampu menerima data dengan benar.

Baudrate yang dipakai pada sistem ini adalah 4800. 3 • Proses menunggu GPS terkoneksi dengan satelit.

4

• Proses seleksi data header pada GPS.

• Jika data sesuai dengan yang diinginkan ($GPRMC) maka lanjutkan ke proses selanjutnya, jika tidak maka kembali ke proses mencari data GPS.

5 • Ambil dan simpan data Longitude yang ada pada header $GPRMC pada byte ke 14 sebanyak 9 byte.

6

• Ambil dan simpan data latitude yang ada pada header $GPRMC pada byte 28 sebanyak 10 byte. Selanjutnya program akan membaca kembali data GPS.

   

[11] Leman. (1998). Metodologi Pengenmbangan Sistem Informasi. Jakarta: Elexmedia

[12] D. Octoviana, Krisna. (2003). Dipetik 19 Juli 2010 dari www. MR-AMATEUR.CO.CC, http://mr-amateur.co.cc/others/krisna-vb.php 

 

[13] N. Marito, Ingot (2008). Dipetik Mei 18,2010, dari www.lontar.ui.ac.id http://www.lontar.ui.ac.id/file?file=digital/126659-R0308130-Rancang%20 bangun - Literatur.pdf

       

DAFTAR TABEL

Tabel II.1. Konfigurasi Pin Mikrokontroler BASIC Stamp BS2sx ... 25

Tabel III.1. Keterangan Status ... 40

Tabel III.2. Konfigurasi Pin-Pin Module YS-1020UB ... 42

Tabel III.3. Konfigurasi Pin-Pin GPS Module Engine ... 43

Tabel III.4. Format Data Keluaran GPS Header $GPRMC ... 44

Tabel III.5. Konfigurasi Pin-Pin Pushbutton ... 45

Tabel III.6. Konfigurasi Pin-Pin Pada Mikrokontroler ... 47

Tabel III.7. Keterangan Flowchart Program GPS ... 49

Tabel III.8. Keterangan Flowchart Program Utama ... 51

Tabel IV.1. Pengujian Pengiriman Data ... 56

Tabel IV.2. Pengujian Penerimaan Data di Bandung ... 57

Tabel IV.3. Pengujian Penerimaan Data di Gn. Tangkuban Parahu ... 57

Tabel IV.4. Pengujian Jarak Radio ... 58

Tabel IV.5. Pengiriman Data Dengan GPS ... 63

Tabel IV.6. Pengujian Penerimaan Data dengan GPS ... 63

Tabel IV.7. Pengujian Penerimaan Data dengan GPS ... 64

Tabel IV.8. Pembanding dari tabel 4.6 dan 4.7 ... 64

Tabel IV.9. Akurasi Data GPS ... 65

 

KATA PENGANTAR

Bismillahirrohmaannirrohiim

Assalaamu’alaikum Wr.wb.

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Alloh SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Perancangan Sistem Pengiriman Posisi Untuk Pendaki Gunung” yang merupakan salah satu syarat meraih gelar kesarjanaan pada Jurusan Teknik Komputer Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, mengingat keterbatasaan pengetahuan, keilmuan, pengalaman serta referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu penulis selalu terbuka untuk menerima kritik dan saran yang sifatnya membangun sehingga dapat menyempurnakan isi dari skripsi ini.

Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu dan almarhum bapak yang sudah berjuang dengan sabar, baik dengan do’a maupun ikhtiar. Semoga Alloh SWT memberikan kemuliaan kepada keduanya di dunia dan kelak di akhirat, amiiin.

2. Bapak Wendi Zarman, Msc. Selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia

3. Bapak Dr.Ir. Yeffry Handoko Putra, Msc. Selaku Pembimbing I yang telah banyak memberikan arahan, saran dan bimbingan kepada penulis.

4. Bapak Agus Mulyana, MT. selaku Pembimbing II dan koordinator lab.elektronika yang telah memberikan arahan, saran, motivasi, referensi dan bimbingan kepada penulis.

5. Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia, yang telah banyak memberikan ilmu, wawasan motivasi serta bimbinganya, baik secara akademik maupun non akademik.

6. Seluruh staff administrasi dan bagian kebersihan di Jurusan Teknik Komputer, terima kasih atas segala pelayanan akademiknya.

7. Bapak Dede koordinator lab. komputer 3 yang telah membantu penulis dan mencarikan solusi dalam tugas akhir ini

8. Kakak dan adik (Ayah & Teh Tatin, Abah & Teh Teti, Opik ) makasih atas dukungan selama ini, serta keponakan-keponakanku (Najma & Syifa) yang selalu menghibur selama pengerjaan tugas akhir ini.

9. Teman-teman seperjuangan di Jurusan Teknik Komputer, kelas 05 TK 1 terima kasih atas kebersamaanya, semoga kita dapat menjaga tali silaturahmi yang telah terjalin ini.

10.Anak-anak roket (tim Aerose & Arjuna), terima kasih atas segala bantuan dan kebersamaanya selama mengerjakan tugas akhir ini.

11.Koorlab dan Anak-anak assisten lab. Elektronika terimakasih atas segala bantuanya terutama peminjaman alatnya, assisten lab. Hardware, lab Sisdig dan Lab. Kendali.

12.Semua orang yang telah membantu penulis dalam mengerjakan tugas akhir ini yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.

Akhir kata, semoga Alloh SWT membalas budi baik semua pihak yang telah membantu penulis, dan semoga kita selalu diberi semangat untuk dapat konsisten dalam menuntut ilmu. Amiin.

Wassalamu’alikum Wr.Wb.

Bandung, Agustus 2010

Alloh menganugrahkan hikmah (pemahaman yang dalam tentang al-qur’an dan as-sunnah) kepada siapa yang Dia kehendaki. Dan barang siapa yang dianugrahi al-hikmah itu, ia benar-benar telah dianugrahi karunia yang banyak. Dan hanya orang-orang yang berakal lah yang

dapat mengambil pelajaran (dari firman Alloh).

(Q.S Al-Baqarah:269)

Siapa yang menempuh jalan untuk menuntut ilmu, niscaya Alloh memudahkan baginya jalan menuju surga ( HR Bukhari )

Setiap orang yang ingin sukses harus berusaha terlebih dahulu Sebelum dia mendapatkan kesuksesannya itu (my inspiration)

Jalanilah hidup dengan jujur dan ikhlas menerima cobaan, jangan tinggalkan shalat, terus berdo’a dan iktiar niscaya Alloh akan selalu

bersamamu.

(Ibu & bapa )

Karya kecilku ini kupersembahkan untuk ibu dan almarhum bapak, keluargaku, orang-orang yang ku hormati, dan teman-teman

PROFILE PENULIS

Tedi Tajul Muhtadin. Lahir di Purwakarta, 17 September 1986. Merupakan anak ke-3 dari 4 bersaudara. Menamatkan pendidikan SLTA di SMA Negeri 1 Wanayasa, melanjutkan S1 pada jurusan Teknik Komputer di Universitas Komputer Indonesia, Bandung (2010). Mengerjakan Skripsi sekaligus membantu riset di Divisi Roket Unikom, Bandung. Aktif sebagai assisten lab. Elektronika dan assisten pemrograman visual selama 2 tahun dan pernah menjabat sebagai ketua assisten. Senang berolah raga khususnya main bola, bereksperimen khususnya dalam bidang elektronika, komunikasi data dan mikrokontroler. Informasi lebih lanjut tentang penulis didapat melalui:

Email : cep.tedy@gmail.com Tebowan17@yahoo.com