Implementasi Sensor Percepatan Dan Gyroscope Untuk Menentukan Trajectory Roket Komurindo Menggunakan Inertial Navigation System (INS) Berbasis Mikrokontroler

UNTUK MENENTUKAN TRAJECTORY ROKET

KOMURINDO MENGGUNAKAN INERTIAL NAVIGATION

SYSTEM (INS) BERBASIS MIKROKONTROLER

TUGAS AKHIR

Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh pendidikan program sarjana di Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh:

Aulia Rahman 1.31.08.005

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

2012

ABSTRACT

ABSTRAK

The rocket is the outer space used for various purposes, one of which if RUM rocket. RUM rocket used to carry a payload that will carry out its mission in the air. Reffering to KOMURINDO 2012 a payload of the rocket should be able to perform measurements of the attitude of the rocket, then sends the results data of these measurements to the ground station application. From the results data of the measurement also must be used for the calculation of the trajectory rocket. In this research , payload designed to determine trajectory from the acceleration data measured by the sensors using inertial navigation system . The payload using a microcontroller basic stamp BA2p40 as data processor, MMA7260 as a measure linear acceleration, gyroscope SD740 as a measure of the engle oriantation , YS-1020UB RF modules as a wireless communication tool. To settle the minor errors in the measurement of acceleration data and angular velocity of the payload, then used mechanical filtering window and moving average filter. The Both of these filters are shown to be able to settle minor errors that appear. The endurance rate of payload funcionality was tested using 3 test phases, that is Shock, G-force, and vibration. Received data in the ground station aplication of the functionality test was not broken. On the test of the payload trajectory shifted by 90 cm and the trajectory formed on the aplication is 85 cm.

Keywords : Payload, inertial navigation system (INS), mechanical filtering window, moving average, trajectory.

ABSTRAK

Roket merupakan wahana antariksa yang dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan, salah satunya adalah roket RUM. Roket RUM digunakan untuk membawa muatan yang akan melaksanakan misinya di udara. Mengacu pada KOMURINDO 2012 sebuah muatan roket (payload) harus dapat melakukan pengukuran perilaku roket, kemudian mengirimkan data hasil pengukuran tersebut ke aplikasi ground station. Dari data hasil pengukuran juga harus dapat dimanfaatkan untuk perhitungan trajektori roket. Pada penelitian ini, payload dirancang agar dapat melakukan pembentukan trajectory dari data percepatan yang terukur oleh sensor menggunakan inertial navigation system. Payload ini menggunakan mikrokontroler basic stamp BS2p40 sebagai pemroses, MMA7260 sebagai pengukur percepatan linier, gyroscope SD740 sebagai pengukur orientasi sudut, modul RF YS-1020UB sebagai alat komunikasi secara wireless. Untuk mengatasi eror kecil pada pengukuran data percepatan dan kecepatan sudut payload maka digunakan filter Mechanical Filtering Window dan moving average filter. Kedua filter ini terbukti mampu mengatasi error kecil yang muncul. Tingkat ketahanan fungsionalitas payload diuji menggunakan 3 tahapan uji yaitu G-Shock, G-Force, dan Vibrasi. Data yang diterima di aplikasi ground station pada uji fungsionalitas tidak mengalami cacat. Pada pengujian trajectory payload digeser sejauh 90 cm dan trajektori yang terbentuk pada aplikasi adalah 85 cm.

Kata kunci : Payload, inertial navigation system (INS), mechanical filtering window, moving average, trajektori.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena dengan ridho dan kuasa-Nya laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya dan untuk segala kemudahan yang diberikan-Nya selama menjalankan tugas akhir ini.

Laporan akhir ini merupakan syarat untuk menempuh pendidikan sarjana Teknik Elektro di Universitas Komputer Indonesia. Judul dari tugas akhir yang telah dilakukan adalah “Implementasi Sensor Percepatan dan Gyroscope Untuk Menentukan Trajectory Roket KOMURINDO Menggunakan Inertial Navigation System (INS) Berbasis.”

Dalam kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan banyak terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan penyelaseain tugas akhir maupun laporan tugas akhir ini.

1. Kedua orang tua yang selalu memberi semangat dan suport yang luar biasa yang sangat berarti dalam menjalani kerja prektek ini.

2. Kakak dan adik-adik yang selalu memberikan do’a demi kelancaran tugas akhir ini.

3. Dosen pembimbing satu Muhammad Aria, MT. atas motivasi yang diberikan dan juga segala bantuan baik moril maupun masukan-masukan dalam penyelesaian masalah. Sehingga penulis dapat tetap bertahan dalam menjalani tugas akhir ini.

4. Dosen pembimbing dua Boby Kurniawan, ST. M.Kom atas saran dan kemudahan yang di berikan selama menjalani tugas akhir ini.

5. Kepada panitia tugas akhir Tri Rahajoeningroem, MT. atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk tetap bisa mengikuti sidang.

6. Seluruh dosen dan staf pengajar program studi teknik elektro Universitas Komputer Indonesia telah memberikan bekal ilmu.

7. Syukri Gazali Suatkab atas segala bantuan dan juga bimbingannya yang luar biasa dalam menjalani tugas akhir ini.

8. Dede Choerudin teman seperjuangan yang mensuport dalam pelaksanaan tugas akhir ini.

9. Leonardus Sitohang menjadi pengantar keberangkatan menuju medan sidang dan membawa peralatan perang.

10.Lagha Yudha Pradana atas semangat dan keceriaan yang diberikan dalam menempuh pendidikan di teknik elektro UNIKOM.

11.Teman-teman anggota divisi roket and unmanned sistem atas bantuannya. Terutama seluruh anggota Neo Arjuna atas kebersamaan dan usaha pantang mundurnya hingga menjadi ciri khas untuk tim ini.

12.Teman-teman seperjuangan elektro-08 atas segala kerjasama dan bantuannya baik dari sisi akademik maupun non-akademik yang luar biasa. Kita bisa selama kita mau berusaha.

13.Juga untuk Puput Andriyanti atas segala support, pengertian dan perhatiannya selama pengerjaan tugas akhir ini sangat memotivasi dan memberi semangat.

Besar harapan semoga laporan tugas akhir ini dapat menjadi acuan dan sumber informasi tentang teknologi inertial navigation system (INS) oleh pembaca.

Bandung, 6 Agustus 2012

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Roket merupakan wahana antariksa yang banyak digunakan untuk misi pertahanan suatu negara maupun untuk misi perdamaian. Selain itu roket juga difungsikan sebagai pembawa muatan satelit untuk diorbitkan demi kepentingan komunikasi. Ada juga yang disubut dengan roket uji muatan (RUM) yang digunakan untuk melakukan pengujian muatan layaknya roket yang digunakan dalam KOMURINDO. Muatan roket (payload) merupakan substansi yang dibawa didalam roket, bisa berupa parasut, telemetri (alat ukur tertentu dari jarak jauh), atau sensor meteorology (sonda).

Oleh karena itu mengingat pentingnya fungsi dari roket tersebut, tentu pergerakannya perlu untuk dapat di amanti dari ground station atau tempat pengamatan oleh operator. Untuk itu diperlukan sebuah piranti yang dapat melakukan attitude monitoring dan mengirimkan data tersebut secara wireless

dengan sistem half duplex. Sekaligus dapat diimplementasikan ke dalam muatan roket itu sendiri. Sehingga berdasarkan data attitude yang diterima oleh operator, dapat dibentuk trajectory dari lintasan yang ditempuh oleh roket tersebut.

Untuk dapat melakukan hal-hal yang disebutkan diatas, terdapat beberapa piranti yang dapat digunakan untuk menentukan posisi dan arah pergerakan suatu benda. Seperti Gyroscope untuk mengukur kecepatan sudut dari suatu benda,

sensor percepatan untuk melakukan pengukuran percepatan linier dari suatu benda.

Untuk mendapat trajectory yang tepat, kordinat roket perlu dikonverikan terlebih dahulu terhadap kordinat peluncuran. Sistem yang digunakan adalah metoda inertian navigation sistem (INS) posisi dan arah pergerakan dari suatu benda akan dapat diketahui dengan mengalkulasikan dapat percepatan linier dan kecepatan sudut yang diterima dari waktu ke waktu.

1.2 Identifikasi Masalah

Dalam penelitian ini memiliki beberapa permasalahan yang perlu diselesaikan, agar mendapatkan hasil yang maksimal.

1. Ketidaksamaan antara koordinat roket dengan koordinat HOME yang mengakibatkan data percepatan yang didapatkan menjadi tidak valid.

2. Pengiriman data percepatan secara wireless dengan komunikasi half duplex pada sebuah roket dalam kondisi meluncur dengan kecepatan dan goncangan yang tinggi hingga mencapai ketinggian 600 meter sangat berpotensi terjadi data pengukuran yang cacat.

3. Aplikasi ground station yang hanya dapat menerima data attitude monitoring roket yang dikirim secara real time tanpa dapat menyajikannya langsung, kedalam grafik, 3D trajectory, dinamika roket dapat mempersulit untuk memonitoring pergerakan roket tersebut.

1.3 Rumusan Masalah

Untuk dapat mengatasi masalah-masalah yang timbul dalam penelitian ini, maka ada beberapa rumusan masalah yang diperlukan agar membantu dalam penyelesaian masalah.

1. Bagaimana membaca percepatan roket menggunakan sensor percepatan? 2. Bagaimana membaca kemiringan roket menggunakan gyroscope?

3. Bagaimana melakukan pengujian muatan roket (payload) G-Shock, G-Force, vibrasi dan uji tansmisi data sejauh 600 meter dengan menggunakan modul YS1020UB?

4. Bagaimana mengkonversikan koordinat roket ke koordinat peluncuran dengan sensor percepatan dan gyroscope menggunakan metode inertial navigation sistem (INS)?

5. Bagaimana menggambarkan trajectory roket dari data sensor percepatan dan

gyroscope?

6. Bagaimana menggambarkan dinamika roket berdasarkan data yang didapat dari gyroscope?

7. Bagaimana mengatasi error yang timbul pada saat roket dalam keadaan diam?

8. Bagaimana membuat aplikasi ground station yang dapat menerima attitude monitoring secara real time serta dapat menyajikannya langsung dalam bentuk grafik, juga dapat menggambarkan trajectory roket dan dinamika roket. Sekaligus menyimpan data tersebut dalam format excel?

1.4 Tujuan

Tujuan yang diharapkan dalam “Implementasi Sensor Percepatan dan

Gyroscope Untuk Menentukan Trajectory Roket KOMURINDO menggunakan

INS Berbasis Mikrokontroler ” terdapat beberapa point.

1. Dapat mengetahui percepatan roket. 2. Dapat mengetahui kemiringan roket.

3. Payload mampu melakukan pengiriman data attitude monitoring dari jarak jauh 600 meter dan tahan terhadap G-Shock, G –Force, dan vibrasi yang diterima.

4. Dengan mengkalkulasikan nilai dari pengukuran percepatan dan kemiringan roket menggunakan metode Inertial Navigation System yang ditanamkan padamikrokontroler dapat diketahui posisi roket.

5. Dengan mengkalkulasi data posisi hasil dari perhitungan metoda inertial navigation system dapat dibentuk trajectory dari lintasan yang di tempuh oleh roket.

6. Dengan menggunakan data sudut alpha, beta, gama dapat digambarkan dinamika dari payload tersebut.

7. Dapat menekan error data dengan menggunakan mechanical filtering window dan moving average.

8. Dapat menampilkan data percepatan kedalam bentuk grafik, trajectory

berdasarkan data percepatan dan sudut, dinamika roket berdasarkan data sudut secara realtime.

1.5 Batasan Masalah

Terdapat batasan masalah yang digunakan dalam “implementasi sensor

percepatan dan gyroscope untuk menentukan trajectory roket KOMURINDO

menggunakan inertial navigation system (INS) berbasis mikrokontroler” yang

penting agar dapat tetap fokes pada bahasan yang dibahas.

1. Jarak transmisi data terbatas pada ketinggian meter lineof sight. 2. Komunikasi yang terjadi dilakukan secra half duplex menggunakan

YS1020UB.

3. Aplikasi software ground station berbasis labVIEW.

4. Sensor yang digunakan yaitu: MMA7260 sebagai sensor percepatan, SD740 sebagai sensor kecepatan sudut.

1.6 Metode Penelitian

Dalam pelaksanaan penilitian ini, digunakan beberapa metode penelitian yang dapat membantu dalam pelaksanaannya.

1. Studi Literatur

Melakukan studi literatur terhadap beberapa referensi yang berkaitan dengan tugas akhir yang dilakukan. Topik-topik yang akan dibahas meliputi: inertial navigation system (INS), basic stamp, mechanical filtering windows, integral trapezoidal, moving average, gyroscope. komunikasi serial, LabVIEW.

2. Pemilihan dan Pengadaan Komponen

Melakukan pengamatan dan pemeriksaan mengenai ketersediaan dari berbagai komponen yang dibutuhkan serta biaya dari setiap komponen di pasaran.

3. Perancangan dan Pembuatan Hardware

Pembuatan rangkaian sensor, switch serta ground segment yang kemudian akan dilanjutkan ke pembuatan PCB alat

4. Pengujian dan Analisa Sistem

Pengujian ground segment, pengujian sensor percepatan, pengujian

gyroscope, pengujian RF YS-1020UB. Setelah itu dilakukan pengujian secara keseluruhan sistem untuk memperoleh data yang dapat dianalisa serta mendapatkan data yang diinginkan. Sehingga dapat membuktikan bahwa modul yang dibuat dapat melakukan komunikasi jarak jauh tanpa ada data cacat dan juga kualitas data yang didapat merupakan data yang valid yang pada akhirnya dapat digunakan dalam pembentukan trajectory dan dinamika roket.

1.7 Sistematika penulisan

Pada penyusunan laporan tugas akhir ini terbagi menjadi beberapa bagian sub bab.

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini diuraikan mengenai latar belakang, identifikasi masalahan, rumusan masalah, tujuan, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Pada bab ini memaparkan dan menjelaskan teori yang digunakan untuk penelitian tugas akhir, yaitu seperti : basic stamp, komunikasi serial, inertial navigation system (INS), sensor percepatan, mechanical filtering windows, integral trapezoidal, moving average, gyroscope, LabVIEW, radio frekuensi (RF), komunikasi half duplex.

BAB III PEMILIHAN KOMPONEN

Pada bab ini diuraikan alasan pemilihan komponen serta perbandingan dengan komponen-komponen sejenis untuk mengetahui keoptimalan antara alat yang dibuat dengan komponen yang digunakan. Selain itu juga terdapat perhitungan biaya pembuatan alat.

BAB IV PERANCANGAN ALAT

Pada bab ini diuraikan mengenai perancangan alat yang meliputi perancangan perangkat keras maupun perangkat lunak untuk membentuk sistem yang digunakan untuk mengetahui trajectory dan dinamika roket dari jarak jauh. .BAB V PENGUJIAN DAN ANALISA

Pada bab ini berisi mengenai hasil pengujian dan analisa data yang dihasilkan oleh perangkat yang dibuat.

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi mengenai kesimpulan dan saran dari penelitian tugas akhir yang telah dilakukan

2.1 Filter

Filter merupakan suatu proses pengambilan sebagian sinyal dari frekuensi tertentu yang diinginkan, serta membuang beberapa sinyal dari frekuensi tertentu yang tidak dibutuhkan. Hal ini dilakukan untuk menghasilkan data-data yang valid. Pada dasarnya filter sendiri dapat dibedakan menjadi dua kategori, yaitu filter analog dan filter digital.

2.1.1 Filter Analog

Filter ini merupakan filter yang berupa rangkaian elektronika yang biasanya terdiri dari komponen seperti resistor, kapasitor dan op-amp untuk menghasilkan filtering yang diinginkan. Pada filter ini sinyal yang disaring merupakan tegangan listrik ataupun arus seperti suara.

2.1.2 Filter Digital

Filter ini merupakan filter yang menggunakan prosedur-prosedur matematika atau lebih dikenal algoritma untuk mengolah sinyal masukan digital sehingga didapatkan keluaran digital yang memiliki kriteria seperti yang diinginkan dari proses filtering tersebut. Pada akhirnya akan menghasilkan data-data yang valid. Filter digital sendiri juga banyak memiliki kelebihan dibandingkan filter analog, baik dalam segi performa yang lebih tinggi maupun

fleksibilitas dalam menentukan range kerjanya. Berikut beberapa contoh filter digital, seperti mechanical filtering window, moving average.

A. Mechanical Filtering Window

Mechanical filtering window merupakan suatu filter yang digunakan untuk menghilangkan error yang timbul pada saat sensor dalam keadaan diam. Dengan menggunakan filter ini maka data akan terjaga dari error kecil yang timbul pada saat sensor dalam keadaan diam. Berikut persamaan yang digunakan pada mechanical filtering window berdasarkan

referensi dari “Implementing Positioning Algorithms Using Accelerometers by Kurt Seifert and Camacho” yang terdapat pada aplikasi

contoh program.

Out = .…...……….(1)

Keterangan:

BB = Batas error bawah percepatan BA = Batas error atas percepatan

= Data percepatan

Out = Keluaran dari hasil mechanical filtering window

if

BA or

BB

Berikut ilustrai perhitungan mechanical feltering window:

Gambar 2.1: Ilustrasi Mechanical Filtering Window

B. Moving Average

Moving average merupakan sebuah filter yang digunakan untuk memperhalus data yang diterima dengan cara merata-ratakan sejumlah

sample. Nilai yang akan diperoses nantinya merupakan nilai hasil dari rata-rata dari sejumlah sample. Filtering ini harus terus dilakukan untuk menghindari noise yang timbul karena mekanik.

Hal ini dikarenakan data tidak akan bebas dari noise oleh karena itu butuh untuk dilewatkan kedalam suatu filter digital. Bahkan dengan penyaringan sebelumnya, data dapat error akibat noise mekanik. Sehingga perlu di implementasikan beberapa filter. Tergantung pada jumlah sample yang difilter, untuk akselerasi sebenarnya bisa menggunakan 2 langkah untuk merata-ratakan. Karena untuk melakukan kalibrasi dalam keadaan diam dibutuhkan data seakurat mungkin. Berikut fungsi dari moving average yang digunakan berdasarkan referensi dari

“Implementing Positioning Algorithms Using Accelerometers by Kurt Seifert and Camacho” yang terdapat pada aplikasi contoh program.

Out = ..….………...………...(2)

Keterangan:

n = Nomor sample

m = Range data untuk setiap proses moving average

Out = Keluaran dari hasil moving average

Berikut tampilan ilustrasi perhitungan moving average:

Gambar 2.2: Ilustrasi Perhitungan Moving Average

2.2 Metode Trapezoidal

Metode ini merupakan metode yang digunakan dalam proses integrasi data percepatan hingga menjadi posisi. Dengan menggunakan metode trapezoidal

dapat mengurangi error yang dihasilkan apabila menggunakan method integrasi biasa dengan melalui sebuah fungsi f(x). Seperti nampak pada Gambar 2.3 dan

Gambar 2.3: Sample dari Sinyal Data Akselerometer

Gambar 2.4: Error yang Terjadi Selama Integrasi Tanpa Trapezoidal Method

Dari gambar di atas dapat dilihat error yang terjadi selama intergrasi dengan menggunakan fungsi f(x) seperti pada Gambar 2.3. Berbeda apabila menggunakan metode integrasi trapezoidal seperti gambar di bawah ini:

Gambar 2.5: Ilustrasi Integrasi dengan Menggunakan Metode Trapezoidal

Berdasarkan gambar di atas dapat dilihat, dimana area pertama merupakan nilai dari sample sebelumnya (berbentuk kotak). Area kedua merupakan area segitiga yang terbentuk dari sample sebelumnya yang di sebut (sample n-1) dan

sample sekarang (sample n). Berdasarkan pendekatan di atas dapat ditliskan sebuah fungsi seperti di bawah ini:

| | _{……….……….…(3)}

Dengan demikian maka error yang didapatkan akan menjadi lebih rendah.

2.3 Inertial Navigation System

Inertial navigation system (INS) merupakan teknik navigasi mandiri dengan menyediakan pengukuran menggunakan accelerometer dan gyroscope

untuk melacak posisi dan orientasi dari sebuah objek relative untuk mengetahui orientasi dan kecepatan. Inertial measurement units (IMUs) biasanya berisi tiga tingkatan ortogonal (tegak lurus dengan bidang lainnya) gyroscope dan tiga tingkatan ortogonal (tegak lurus dengan bidang lainnya) accelerometer, untuk mengukur kecepatan sudut dan percepatan linear masing-masing. Metode ini sering digunakan pada kendaraan seperti kapal, pesawat, kapal selam, rudal dan pesawat ruang angkasa. Berikut persamaan yang digunakan dalam perhitungan

INS untuk tiga axis berdasarkan referensi dari “ Designand Characterization of a Strapdown Inertial Navigation System based on Low-Cost Solid-State Sensors by

Peter Leuthi and Thomas Moser”,seperti terlihat pada persamaan 4.

( ) ( ) ( ) …(4)

2.4Perangkat Keras

Perangkat keras merupakan suatu alat maupun benda yang dapat dilihat, disentuh, dipegang, dan memiliki fungsi tertentu sesuai dengan peruntukannya. Ada beberapa perangkat keras yang digunakan dalam pembuatan alat untuk menentikan trajectory roket ini, seperti mikrokontroler, konektor DB-9 port Serial, catu daya, ADC, radio frekuensi, sensor percepatan, gyroscope.

cos ∗ cos −sin ∗ cos −cos ∗ sin ∗ sin

−sin ∗ sin ∗ sin sin ∗ cos

sin ∗ sin ∗ cos cos ∗ cos cos ∗ sin ∗ cos − cos ∗ sin sin ∗ sin cos ∗ sin − sin cos ∗ cos

2.4.1 Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan suatu alat elektronika digital layaknya komputer yang dapat diprogram sesuai kebutuhan. Sehingga dapat mempermudah dalam pembuatan aplikasi alat elektronik karena tidak memerlukan rangkaian tambahan yang cukup besar dibandingkan aplikasi alat serupa tanpa menggunakan rangkaian digital. Rata-rata setiap mikrokontroler memiliki instruksi manipulasi bit, akses ke I/O secara langsung dan mudah, dan proses interrupt yang cepat dan efisien.

2.4.2 Konektor DB-9 Port Serial

DB-9 merupakan konektor yang biasa digunakan untuk melakukan komunikasi serial yang terdapat pada PC. Pada komputer IBM PC yang kompetibel biasanya terdapat satu atau dua konektor DB-9 dan biasanya dinamai COM 1 dan COM 2 yang merupakan standar dari sinyal yang dikeluarkan port serial berupa standar RS232. Berikut gambar tampilan konektor DB-9, seperti pada Gambar 2.6 :

Pada dasarnya setiap port tentu memiliki konfigurasi-konfigurasi pin masing-masing. Begitu pula dengan port serial DB-9 yang memiliki konfogurasi pin dan nama sinyal seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Konfigurasi Pin dan Nama Sinyal konektor DB-9

Nomor Pin

Nama

Sinyal Fungsi Keterangan

1 DCD Input Data Carier Detect/Received Line Signal 2 RxD Input Received Data

3 TxD Output Transmite Data 4 DTR Output Data Terminal Ready

5 GND - Ground

6 DSR Input Data Set Ready 7 RTS Output Request to Send 8 CTS Input Clear to Send 9 RI Input Ring Indicator

Untuk RS232 sendiri biasanya tidak semua pin digunakan. Hanya beberapa saja seperti: RxD, TxD, GND.

Gambar 2.7 Konfigurasi RS232 Cross Kabel

Untuk level tegangan yang dimiliki oleh RS232 sendiri yaitu memiliki

logika “0” pada saat nilai tegangan berada pada range +3V sampai +25V

sedangkan pada saat memiliki logika “1” maka nilai tegangannya berada pada range -3V sampai -25V. Sedangkan untuk level tegangan yang dimiliki oleh

TTL yaitu berlogika “0” pada saat nilai tegangan berada pada 0V (pendekatan) dan memiliki logika “1” pada saat tegangan bernilai 5V (pendekatan)

Gambar 2.8 Level Tegangan Pada RS232

2.4.3 Catu Daya

Catu daya merupakan hal terpenting dalam perancangan sebuah barang elektronik. Penentuan catu daya sendiri dapat dilihat dari beberapa faktor, diantaranya: tegangan, arus, teknoligi baterai.

A. Tegangan

Setiap komponen elektronik yang digunakan tentu memiliki tegangan yang berbeda satu dengan yang lainnya. Tegangan tertinggi yang dibutuhkan dari suatu komponen pendukung barang elektronik yang akan dibuat sangat menentukan nilai dari tegangan catu daya itu sendiri.

B. Arus

Arus sendiri memiliki peran yang terpenting dalam pemilihan suatu catu daya. Hal ini dikarenakan dengan melihat kapasitas dari arus yang dimiliki suatu catu daya, dapat diketahui daya tahan dari catu daya itu

sendiri. Dimana semakin besar arus yang dimiliki maka akan semakin lama dayatahan dari catu daya tersebut.

C. Teknologi Baterai

Teknologi yang ada pada sebuah baterai saat ini sudah makin hebat. Dari mulai yang hanya satu kali pemakaian saja sampai yang bisa diisi ulang. Untuk baterai isi ulang sendiri ada beberapa jenis dari mulai baterai yang harus diisi ulang apabila sudah kosong dan ada pula baterai yang harus diisi apabila tegangan baterai ada di level tertentu. Untuk jenisnya sendiri ada beberapa macam seperti: litium polimer (LiPo), NI-CD, alkaline, lead acid yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan.

2.4.4 Analog to Digital Converter (ADC)

Analog to digital converter (ADC) merupakan suatu piranti yang berfungsi untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal-sinyal digital sehingga data-data yang dihasilkan dapat dibaca oleh piranti digital seperti mikrokontroler.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan dan penggunaan ADC itu sendiri, seperti: tegangan maksimum yang dapat dikonversi, resolusi, pewaktu eksternal ADC, tipe keluaran, ketepatan dan waktu konversinya.

2.4.5 Radio Frekuensi

Komunikasi radio frekuensi merupakan komunikasi tanpa kabel, melainkan komunikasi yang menggunakan udara sebagai penghantarnya.

Dimana pada masing-masing radio frekuensi terdapat pengirim Tx dan penerima Rx. Sinyal yang dikeluarkan oleh pengirim melalui antena berbentuk gelombang elektromagnetik. Sinyal tersebut akan diterima oleh penerima melalui antena. Sehingga memungkinkan terjadinya komunikasi yang lebih mudah karena tanpa menggunakan kabel.

Dalam sebuah radio frekuensi, informasi merupakan hal pokok dalam komunikasi. Oleh karena itu, aliran informasi dari suatu komunikasi akan menentukan macam-macam komunikasi yang sedang terjadi. Aliran informasi sendiri dapat terbagi menjadi beberapa, seperti: simplex, half duplex, full duplex.

A. Simplex

Simplex merupakan salah satu bentuk komunikasi yang merujuk pada komunikasi satu arah. Komunikasi ini biasanya diadopsi pada TV dan radio. Berikut gambaran komunikasi simplex seperti pada Gambar 2.9:

Gambar 2.9 Ilustrasi Aliran Informasi Simplex

B. Half Duplex

Half duplex merupakan salah satu bentuk komunikasi yang merujuk pada komunikasi dua arah secara bergantian. Komunikasi ini biasanya

diadopsi pada handy talky. Ilustrasi dari aliran informasi dari half duplex

sendiri dapat dilihat di bawah ini:

Gambar 2.10 Ilustrasi Aliran Informasi Half Duplex

C. Full Duplex

Full duplex merupakan salah satu bentuk komunikasi yang merujuk pada komunikasi dua arah secara bersamaan. Komunikasi ini biasanya diadopsi pada hand phone. Berikut gambaran Komunikasi full duplex

seperti pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Ilustrasi Aliran Informasi Full Duplex

2.4.6 Sensor Percepatan

Percepatan merupakan suatu keadaan dimana terjadi suatu perubahan bertambahnya kecepatan terhadap waktu. Sedangkan apabila terjadi perubahan

berkurangnya kecepatan terhadap waktu pada keadaan tertentu disebut perlambatan. Sedangkan Sensor percepatan sendiri merupakan suatu piranti elektronik yang digunakan untuk mengukur percepatan yang terjadi pada keadaan tertentu. Sonsor percepatan sendiri dapat digunakan untuk mendapatkan posisi dari suatu benda dengan melakukan integral percepatan itu sendiri sebanyak dua kali terhadap waktu.

2.4.7 Gyroscope

Gyroscope merupakan suatu alat elektronik yang berfungsi untuk mengukur kecepatan sudut dengan satuan (o/s) yang dialami oleh suatu benda pada pitch, roll, yaw. Sehingga dengan memanfaatkan data kecepatan sudut tersebuat dapat diketahui sudut kemiringan suatu benda.

Gambar 2.12 Ilustrasi Gerakan Pitch, Roll, Yaw

2.5 Perangkat Lunak (Software)

Merupakan sesuatu yang berlawanan dari perangkat keras, dimana perangkat lunak tidak dapat disentuh, diraba ataupun bisa disebut tidak berwujud. Hal ini dikarenakan perangkat lunak sendiri merupakan bagian dari suatu sistem komputer dan hanya bisa dioperasikan menggunakan komputer.

2.5.1 LabVIEW

LabVIEW merupakan sebuah software pemrograman berbasis grafis produksi National Instrument. Pada dasarnya software ini sama dengan

software-software pemrograman lainnya seperti: matlab maupun visual basic. Hanya saja LabVIEW beroprasi dengan menggunakan bahasa pemrograman yang berbasis grafis dan blok diagram sedangkan yang lainnya berbasis text. Selain itu LabVIEW sendiri juga tampilannya dapat meniru layaknya instrument. Oleh karena itu LabVIEW dapat digunakan untuk membuat suatu aplikasi. Berikut tampilan awal dari LabVIEW:

Gambar 2.13 Tampilan Awal LabVIEW 2011

2.5.2 Basic Stamp Editor v2.5.2

Basic stamp editor merupakan software editor yang digunakan oleh mikrokontroler basic stamp untuk mengunduh program yang ingin ditanamkan kedalam basic stamp tersebut. Bahasa yang digunakan pada basic stamp editor

yaitu menggunakan bahasa basic. Berikut tampilan dari basic stamp editor v2.5.2 seperti pada Gambar 2.14.

Gambar 2.14 Tampilan Basic Stamp Editor 2.5.2

2.5.3 HUAWEIYSPRG

HUAWEIYSPRG merupakan software bawaan dari YS1020UB yang berfungsi menyeting channel yang ingin digunakan pada YS1020UB.

a. Blok Sensor

Untuk dapat mengukur parameter-parameter yang dibutuhkan seperti percepatan linier serta percepatan sudut dari suatu benda yang bergerak tentu dibutuhkan beberapa alat elektronik seperti sensor. Ada dua buah sensor dan satu jenis ADC yang digunakan.

3.1.1 Modul Sensor Percepatan MMA7260

Modul MMA7260 merupakan sensor interface yang terbuat dari chip MMA7260QT. Sensor ini memiliki 3 axis yang digunakan dalam pengukuran percepatan linier X, Y, Z.

Berikut tampilan dari modul MMA7260:

Gambar 3.1 Device Modul MMA7260

Berikut perbandingaan spesifikasi yang dimiliki oleh modul MMA7260 dengan sensor percepatan sejenis lainnya seperti nampak pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Perbadingan Sensor Percepatan MMA7260 dengan Lainnya

Spesifikasi MMA7260 MMA7361 ADLX335

Tegangan masukan 3.3 V-8 V 3.3 V-8 V 3.3 V-5 V Sensitivitas dapat dipilih 1.5 g, 2 g, 6 g 1.5 g, 6g 3g

Mode pengukuran 500 500 350

Mode standby 3 3 -

Sensitivitas tinggi 800 mV/g @ 1.5 g

800 mV/g @ 1.5 g

270 mV/g @ 3 g

low pass filter Yes Yes No

Komunikasi Interface Analog Analog Analog

Berikut tampilan dari modul MMA7361 dan ADLX335:

Gambar 3.2 Device Modul MMA7361

Gambar 3.3 Device Modul ADLX335

Berdasarkan data perbadingan pada Tabel 3.1 di atas, modul sensor MMA7260 dipilih karena memiliki sensitivitas tinggi, sensitivitas yang dapat dipilih lebih banyak, memiliki low pass filter.

3.1.2 Modul Gyroscope SD740

Modul gyroscope SD740 merupakan sensor interface yang terbuat dari chip SD740. Sensor ini memiliki 3 axis yang digunakan dalam pengukuran kecepatan sudut X, Y, Z.

Berikut tampilan dari modul gyroscope SD740:

Gambar 3.4 Device modul gyroscope SD740

Berikut perbandingan spesifikasi yang dimiliki oleh modul gyroscope SD740

dengan sensor percepatan sejenis lainnya.

Tabel 3.2 Perbandingan Sensor Gyroscope SD740 dengan Tipe Lainnya

Spesifikasi SD740 L3G4200 ITG-3200

Tegangan masukan 2.6V-3.3V 2.7V-6.5V 2.7V-6.5V

Temprature operating

range -40oto 85o C -40oto 85o C -30oto 85o

Full scaly digital dynamics

1024o/s 250/500/2000

o

/s

0.5-2000

o

/s

Full scaly analog dynamics

64/128/256/512

o

/s - -

Komunikasi Interface Analog, SPI,

I2C

Berikut tampilan dari modul L3G4200D dan ITG-3200:

Gambar 3.5 Device Modul Gyroscope L3G4200D

Gambar 3.6 Device Modul Gyroscope ITG-3200

Berdasarkan data perbadingan pada Tabel 3.2 di atas, modul gyroscope

SD740 dipilih karena memiliki 3 macam pilihan komunikasi interface yang dapat dugunakan, yaitu analog, SPI dan I2C.

3.1.3 ADC 0833

ADC merupakan komponen yang wajib dimiliki apabila menggunakan suatu sensor yang keluarannya masih berupa analog untuk dikoneksikan kesuatu alat digital. Hal ini dilakukan tentunya agar data keluaran dari sensor yang digunakan dapat terbaca dengan benar.

Berikut tampilan dari ADC0833:

Gambar 3.7 Device IC ADC0833

Berikut koneksi pin ADC0833:

Gambar 3.8 Koneksi Pin ADC0833

Berikut perbandingaan spesifikasi yang dimiliki oleh ADC 0833 dengan ADC lainnya seperti terlihat pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3 Perbadingan ADC0833 dengan ADC Lainnya

Spesifikasi ADC0833 ADC0832 ADC0808

Tegangan masukan 5V 4.5V-6.3V 5V

Jumlah chanel 4 2 8

Resolusi 8 Bit 8 Bit 8 Bit

Waktu Konversi 32 32 100

Low power 23 mW 15 mW 14 Mw

Berikut tampilan dari ADC0832 dan ADC0808:

Gambar 3.9 Device IC ADC0832

Gambar 3.10 Device IC ADC0808

Berdasarkan data perbadingan pada Tabel 3.3 di atas, ADC0833 dipilih karena memiliki jumlah channel sebanyak empat buah, mendekati dengan jumlah channel yang dibutuhkan, yaitu tiga buah.

b. Mikrokontroler Basic Stamp Bs2p40

Mikrokontroler merupakan bagian terpenting dari suatu sistem elektronik digital. Hal ini dikarenakan eksekusi serta pengolahan data di mikrokontroler akan menentukan hasil yang didapatkan. Basic stamp Bs2p40 memiliki kecepatan eksekusi yang cukup tinggi. Selain itu basic stamp Bs2p40 juga memiliki 32 pin I/O.

Berikut tampilan dari basic stamp BS2p40 seperti pada Gambar 3.11:

Gambar 3.11 Device Modul Basic Stamp BS2p40

Berikut ini alokasi pin yang disediakan oleh modul basic stamp BS2p40:

Berikut perbandingaan spesifikasi yang dimiliki oleh mikrokontroler basic stamp BS2p40 dengan mikrokontroler lainnya seperti terlihat di bawah ini.

Tabel 3.4 Perbadingan Mikrokontroler BasicStamp BS2p40 Dengan Lainnya

Spesifikasi Basic Stamp BS2p40

Basic Atom

nano 18 Atemega8

Tegangan masukan 9V-12V 4.9V-5.2V 4.5V-5.5V

Jumlahpin I/O 32 15 23

Kecepatan prosesor 20 MHz 8 MHz 16 MHz

Kecepatan eksekusi 12000 instruksi/detik

13200

instruksi/detik -

RAM 28 Byte 368 Byte 1 Kbyte

EEPROM 8 X 2Kbyte 256 Byte 512 Byte

Kapasitas arus 30 mA/pin 25 mA/pin -

Interrupt No Yes Yes

ADC No Yes Yes

Berikut tampilan dari basic atom nano 18 dan atemega8:

Gambar 3.14 Device Modul Atemega8

Berdasarkan data perbadingan pada Tabel 3.4 di atas, mikrokontroler basic stamp BS2p40 dipilih karena memiliki kecepatan prosesor yang tinggi yaitu sebesar 20MHz.

c. Sistem Catu Daya

Sistem catu daya merupakan hal yang cukup perlu diperhatikan, karena akan mempengaruhi kinerja kerja dari suatu alat elektronik.

3.3.1 Baterai Lithium Polymer

Baterai litium polimer sering juga disebut baterai LiPo. Baterai ini termasuk baterai rechargeable yang di dalamnya terdapat beberapa sel identik jenis polimer kering yang disusun pararel. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan kapasitas arus listrik. Selain itu baterai jenis ini memiliki bobot yang ringan.

Berikut tampilan dari baterai LiPo:

Gambar 3.15 Device Baterai Lipo

Berikut perbandingaan spesifikasi yang dimiliki oleh baterai LiPo dengan baterai lainnya.

Tabel 3.5 Perbadingan Baterai LiPo Dengan Baterai Lainnya

Spesifikasi LiPo NiCad LiIon

Daya _Besar Besar Kecil

Penurunan Energi /Bulan 5% 10% 5%

Bobot Ringan Berat Ringan

Dapat di charging Yes Yes Yes

Memori efek No Yes No

Berikut tampilan dari nickel cadmium dan lithium ion:

Gambar 3.17 Device Baterai Lion

Berdasarkan data perbadingan pada Tabel 3.5 di atas, baterai litium polimer dipilih karena memiliki daya yang besar, penurunan energy yang relative sedikit yaitu 5%/bulan, ringan, dapat diisi ulang, selain itu baterai litium polimer tidak memiliki memori efek yang mengakibatkan baterai ini tidak perlu menunggu hingga baterai kosong untuk dapat diisi kembali.

3.3.2 Regulator LM2940T

Regulator merukan sebuah komponen elktronika yang berfungsi sebagai filter tegangan yang biasa digunakan untuk mendapatkan tegangan yang diinginkan. Regulator LM2940T merupakan sebuah regulator dengan

droupout voltage yang kecil. Sehingga sangat baik digunakan dalam suatu rangkaian regulator elektronik. Karena dapat mengoptimalkan kinerja dari suatu rangkaian elektronik.

Gambar 3.18 Device LM2940T

Berikut perbandingaan spesifikasi yang dimiliki oleh regulator LM2940T dengan regulator lainnya.

Tabel 3.6 Perbadingan Regulator LM2940T dengan Regulator Lainnya

Spesifikasi LM2940T LM7805

Tegangan masukan 6.25V-26 V 7.5V-20V

Arus keluaran 1A 1A

Range temperature -40oC-80oC 0oC-70oC

Dropout Voltage 0.5V-1V 1A

Berikut tampilan dari regulator LM7805:

Berdasarkan data perbadingan pada Tabel 3.6 di atas, regulator LM2940T dipilih karena memiliki dropout voltage yang kecil yaitu minimal 0.5V

d. Modul Ground Segment

Modul ground segment merupakan modul transceiver yang digunakan sebagai penerima data dari percepatan serta kemiringan roket yang disampaikan ke komputer sehingga dapat ditampilkan dalam aplikasi software ground station. Selain itu juga sebagai pengirim command dari komputer ke roket.

3.4.1 Modul RF YS1020UB

Modul RF YS1020UB merupakan piranti radio komunikasi yang digunakan untuk melakukan komunikasi jarak jauh tanpa kabel. Sehingga komunikasi akan tetap berlangsung dengan baik serta dapat memonitoring data yang diterima.

Berikut tampilan dari modul RF YS1020UB yang daoat dilihat dibawah ini:

Gambar 3.20 Device Modul RF YS1020UB

Berikut perbandingaan spesifikasi yang dimiliki oleh RF YS1020UB dengaan modul RF lainnya.

Tabel 3.7 Perbadingan Modul RF YS1020UB dengan Modul RF Lainnya

Spesifikasi RF YS1020B Xbee-PRO 802.15.4

Vin 5V or 3.3V 2.8V-3.4V

Rx Current <25mA 215Ma

Tx Current <55mA 55Ma

Sleep current <20 A <10 A

Interface RS232/RS485/TTL RS232

Channel 8 12

Max operation 800 m 1600 m

Rx sensitivity -115dBm -100dBm

Untuk keterangan skema dari kofigurasi pin yang dimiliki oleh YS1020UB dapat dilihat pada Tabel 3.8.

Tabel 3.8 Konfigurasi Pin Radio Komunikasi YS1020UB dengan Lainnya

PIN NAMA PIN FUNGSI LEVEL

1 GND Ground power suplai

2 Vcc Tegangan sumber

3 RXD Masukan data serial TTL

4 TXD Keluaran data serial TTL

5 DGND Digital ground

6 A(TXD) A ke RS-485 atau Keluaran RS-232 7 B(RXD) B dari RS-485 atau Masukan RS-232

Berikut tampilan dari modul Xbee-PRO 802.15.4 di bawah ini:

Gambar 3.21 Device Modul Xbee-PRO 802.15.4

Berdasarkan data perbadingan pada Tabel 3.8 di atas, RF YS1020B dipilih karena memiliki jarak jangkau sejauh 800 meter. Mendekati dari jarak yang dibutuhkan yaitu sejauh .

3.4.2 MAX232

MAX232 merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk merubah level tegangan TTL menjadi level tegangan RS232. Hal ini biasa dilakukan pada saat melakukan komunikasi anatara mikrokontroler dengan interface pada komputer. IC ini bekerja dengan tegangan masukan sebesar 5V. Berikut gambar diagram logika dan tampilan dari IC MAX232 seperti pada

Gambar 3.22 Logic Diagram MAX232

e. Rincian Biaya Pembuatan Alat

Berikut rincian biaya dari pembuatan alat untuk membentuk trajectory roket :

Tabel 3.9 Biaya Pembuatan Satu Alat Untuk Pembentuk Trajectory Roket

Nama Komponen Jumlah Harga (Rp)

Modul percepatan MMA7260 1 256000

Modul gyroscope SD740 1 665000

Basic Stamp Bs2p40 1 375000

RF YS1020B 1 pasang 900000

Baterai LiPo 7.4V 1800mAH 2 302000

ADC0833 2 150000

Regulator 2940T 2 14000

MAX232 1 4750

PCB 1 paket 51000

KESIMPULAN DAN SARAN

6. 1 Kesimpulan

Setelah melakukan penelitian dan pemgujian pada sistem/alat yang dibuat untuk tugas akhir ini, maka dapat diambil beberapa kesimpuln dari hasil pengujian yang dilakukan.

1. Berdasarkan data hasil percobaan Uji Coba Daya Pancar Modul YS-1020UB radio frekuensi yang dilakukan. Komunikasi dengan menggunakan modul RF YS-1020UB dalam kondisi tanpa halangan dapat dilakukan dengan baik, tanpa ada data tersendat hingga mencapai 650 meter. Sedangkan untuk kondisi ada penghalang mampu dilakukan tanpa ada data tersendat hingga mencapai 400 meter. Dengan demikian modul radio frekuensi YS-1020UB terbukti cocok digunakan untuk komunikasi

line of sight.

2. Berdasarkan data hasil percobaan pengujian data percepatan, sensor percepatan berhasil terkalibrasi dengan memanfaatkan gravitasi bumi. Terbukti pada saat dalam keadaan diam nilai yang terukur pada masing-masing sumbu sebesar 0 G.

3. Berdasarkan data Pengujian Gyroscope data sudut yang terukur pada gerakan yaw positif pada sudut 45o dan 90o dengan sampling sebesar 0,180Hz masih memiliki error data sebesar 3,4o pada sudut 45o dan 3o untuk sudut 90o.

4. Berdasarkan pada data pengujian terima data, software interface yang dibuat telah berhasil untuk menerima data telemetri hasi pengukuran sensor.

5. Berdasarkan berhasil mengirimkan command yaitu “R0500” sebagai

perintah kirim data dan “R0600” sebagai peritah berhenti kirim data

dengan frekuensi sampling 0,099 Hz.

6. Berdasarkan data Pengujian “Tanpa Mechanical Filtering Window” dan

dengan Mechanichal filtering window. Penggunaan filter digital

mechanical filtering window mampu mengatasi noise yang timbul karena mekanik pada saat dalam kondisi diam.

7. Berdasarkan data uji coba Perbandingan nilai data percepatan sebelum filter moving dan sesudahnya. Filter digital moving average terbukti dapat memperhalus data yang diterima.

8. Berdasarkan data hasil uji trajectory dan hasil olahan data trajectory, aplikasi software interface yang dibuat telah berhasil mengolah data percepatan menjadi posisi dan menampilkannya menjadi sebuah trajectory. 9. Berdasarkan data hasil uji statik terbukti bahwa sistem yang dibuah mampu bekerja dengan normal tanpa ada masalah saat mengalami G-force, Gshock dan vibrasi .

10. Akibat data sudut hasil konversi dari kecepatan sudut gyroscope yang masih belum akurat menyebabkan eror yang terus terintegrasi dalam perhitungan metoda inertial navigation system sehingga data percepatan hasil koreksi dari kemiringan sudut menjadi eror.

6. 2 Saran

Dalam pembuatan sistem ini tentu masi terdapat kekurangan. Oleh karena itu, ada beberapa saran yang dapat dijadikan bahan pertimbangan apabila ada yang berminat untuk mengembangkan tugas akhir ini.

1. Menggunakan mikrokontroler dengan eksekusi yang tinggi dengan bahasa tingkat tinggi agar mendapatkan data pengukuran dan perhitungan yang lebih akurat. Apabila ingin melakukan perhitungan INS di mikrokontroler. 2. Perhitungan inertial navigation system (INS) sebaiknya ditanamkan di

aplikasi software interface. Sehingga dapat mempercepat pengolahan data dengan waktu sampling yang tinggi.

3. Penggunaan gyroscope dan sensor percepatan yang memiliki sensitivitas tinggi.

4. Penggunaan filter digital mechanical filtering window dan moving average

untuk mengatasi noise mekanik diperlukan untuk mencegah adanya data

DAFTAR PUSTAKA

1. Seifert, Kurt., Camacho Oscar. (2007), Implementing Positioning Algorithms Using Accelerometers, freescale Semiconductor, Rev 0.

2. Wahyono, Teguh. (2003), Prinsip Dasar dan Teknologi KOMUNIKASI DATA, Graha ilmu, Edisi pertama.

3. Woodman, Oliver J. (2007), An introduction to inertial navigation, University Of Cambridge Computer Laboratory.

4. Basic Stamp Syntax and Reference Manual, Parallax, Version 2.2 5. (2000), LabVIEWTM Basics I Course Manual, National Instruments

Corporation,Version 6.0.

6. (2003),Introduction to LabVIEW Three-Haor Course, National Instruments Corporation, Edition part number 323668b-01

7. Leuthi, Peter., Moser, Thomas., (2000), Low-Cost Inertial Navigation System Designand Characterization of a Strapdown Inertial Navigation System base on Low-Cost Solid-States Sensor.

8. Yantini B, Indra., (2010), Flowchart, Algoritma dan Pemograman

Desa Sirnabaya, Karawang

Kode Pos : 41361

Nomor Telepon : 085720333621

NIM : 13108005

Email : auliarahman100290@yahoo.com

Jenis Kelamin : Laki-laki

Tempat tanggal lahir : Jakarta, 10 Februari 1990 Status Perkawinan : Belum Menikah

Warga Negara : Indonesia

Agama : Islam

Riwayat Pendidikan

1. Tk An’nisa

2. SD Bojong Rawa Lumbu V 3. SMP N 8 Bekasi

4. SMP N 1 Teluk Jambe Karawang 5. SMA N 3 Karawang

6. Teknik Elektro Unikom

: : : : : :

1994 – 1995 1996 – 2002 2002 – 2004 2004 – 2005 2005 – 2008 2008 – 2012

Pendidikan Non Formal

1. Latihan Dasar Kepemimpinan

2. “TREND CYBERPRENEURSHIP 2011” 3. “Linux Desktop, Virtualization & VoIP”

4. Workshop PLC

Penghargaan

1. Juara III GEMASTIK III Bidang Piranti Cerdas 2010 2. Juara VI KOMURINDO 2012

Penelitian yang pernah dilakukan

1. Rancang Bangun “Homing Meteo Payload”, pada KORINDO 2010

2. Rancang Bangun “Model Robot Terbang Sebagai Alternatif Sarana Pendistribusian Bantuan Bencana Alam ke Daerah Terisolir”, pada GEMASTIK III, 2010

3. Rancang Bangun “Attitude Monitoring & Surveillance”, pada KOMURINDO 2011 4. Rancang Bangun “Attitude Monitoring & Surveillance”, pada KOMURINDO 2012

e. Rincian Biaya Pembuatan Alat

Berikut rincian biaya dari pembuatan alat untuk membentuk trajectory roket :

Tabel 3.9 Biaya Pembuatan Satu Alat Untuk Pembentuk Trajectory Roket

Nama Komponen Jumlah Harga (Rp)

Modul percepatan MMA7260 1 256000

Modul gyroscope SD740 1 665000

Basic Stamp Bs2p40 1 375000

RF YS1020B 1 pasang 900000

Baterai LiPo 7.4V 1800mAH 2 302000

ADC0833 2 150000

Regulator 2940T 2 14000

MAX232 1 4750

PCB 1 paket 51000

86 6. 1 Kesimpulan

Setelah melakukan penelitian dan pemgujian pada sistem/alat yang dibuat untuk tugas akhir ini, maka dapat diambil beberapa kesimpuln dari hasil pengujian yang dilakukan.

1. Berdasarkan data hasil percobaan Uji Coba Daya Pancar Modul YS-1020UB radio frekuensi yang dilakukan. Komunikasi dengan menggunakan modul RF YS-1020UB dalam kondisi tanpa halangan dapat dilakukan dengan baik, tanpa ada data tersendat hingga mencapai 650 meter. Sedangkan untuk kondisi ada penghalang mampu dilakukan tanpa ada data tersendat hingga mencapai 400 meter. Dengan demikian modul radio frekuensi YS-1020UB terbukti cocok digunakan untuk komunikasi

line of sight.

2. Berdasarkan data hasil percobaan pengujian data percepatan, sensor percepatan berhasil terkalibrasi dengan memanfaatkan gravitasi bumi. Terbukti pada saat dalam keadaan diam nilai yang terukur pada masing-masing sumbu sebesar 0 G.

3. Berdasarkan data Pengujian Gyroscope data sudut yang terukur pada gerakan yaw positif pada sudut 45o dan 90o dengan sampling sebesar 0,180Hz masih memiliki error data sebesar 3,4o pada sudut 45o dan 3o untuk sudut 90o.

4. Berdasarkan pada data pengujian terima data, software interface yang dibuat telah berhasil untuk menerima data telemetri hasi pengukuran sensor.

5. Berdasarkan berhasil mengirimkan command yaitu “R0500” sebagai perintah kirim data dan “R0600” sebagai peritah berhenti kirim data dengan frekuensi sampling 0,099 Hz.

6. Berdasarkan data Pengujian “Tanpa Mechanical Filtering Window” dan dengan Mechanichal filtering window. Penggunaan filter digital

mechanical filtering window mampu mengatasi noise yang timbul karena mekanik pada saat dalam kondisi diam.

7. Berdasarkan data uji coba Perbandingan nilai data percepatan sebelum filter moving dan sesudahnya. Filter digital moving average terbukti dapat memperhalus data yang diterima.

8. Berdasarkan data hasil uji trajectory dan hasil olahan data trajectory, aplikasi software interface yang dibuat telah berhasil mengolah data percepatan menjadi posisi dan menampilkannya menjadi sebuah trajectory. 9. Berdasarkan data hasil uji statik terbukti bahwa sistem yang dibuah mampu bekerja dengan normal tanpa ada masalah saat mengalami G-force, Gshock dan vibrasi .

10. Akibat data sudut hasil konversi dari kecepatan sudut gyroscope yang masih belum akurat menyebabkan eror yang terus terintegrasi dalam perhitungan metoda inertial navigation system sehingga data percepatan hasil koreksi dari kemiringan sudut menjadi eror.

6. 2 Saran

Dalam pembuatan sistem ini tentu masi terdapat kekurangan. Oleh karena itu, ada beberapa saran yang dapat dijadikan bahan pertimbangan apabila ada yang berminat untuk mengembangkan tugas akhir ini.

1. Menggunakan mikrokontroler dengan eksekusi yang tinggi dengan bahasa tingkat tinggi agar mendapatkan data pengukuran dan perhitungan yang lebih akurat. Apabila ingin melakukan perhitungan INS di mikrokontroler. 2. Perhitungan inertial navigation system (INS) sebaiknya ditanamkan di

aplikasi software interface. Sehingga dapat mempercepat pengolahan data dengan waktu sampling yang tinggi.

3. Penggunaan gyroscope dan sensor percepatan yang memiliki sensitivitas tinggi.

4. Penggunaan filter digital mechanical filtering window dan moving average

untuk mengatasi noise mekanik diperlukan untuk mencegah adanya data

DAFTAR PUSTAKA

1. Seifert, Kurt., Camacho Oscar. (2007), Implementing Positioning Algorithms Using Accelerometers, freescale Semiconductor, Rev 0.

2. Wahyono, Teguh. (2003), Prinsip Dasar dan Teknologi KOMUNIKASI DATA, Graha ilmu, Edisi pertama.

3. Woodman, Oliver J. (2007), An introduction to inertial navigation, University Of Cambridge Computer Laboratory.

4. Basic Stamp Syntax and Reference Manual, Parallax, Version 2.2 5. (2000), LabVIEWTM Basics I Course Manual, National Instruments

Corporation,Version 6.0.

6. (2003),Introduction to LabVIEW Three-Haor Course, National Instruments Corporation, Edition part number 323668b-01

7. Leuthi, Peter., Moser, Thomas., (2000), Low-Cost Inertial Navigation System Designand Characterization of a Strapdown Inertial Navigation System base on Low-Cost Solid-States Sensor.

8. Yantini B, Indra., (2010), Flowchart, Algoritma dan Pemograman Menggunakan Bahasa C++ Builder, Graha Ilmu, Cetakan Pertama.

NIM : 13108005

Email : auliarahman100290@yahoo.com

Jenis Kelamin : Laki-laki

Tempat tanggal lahir : Jakarta, 10 Februari 1990 Status Perkawinan : Belum Menikah

Warga Negara : Indonesia

Agama : Islam

Riwayat Pendidikan 1. Tk An’nisa

2. SD Bojong Rawa Lumbu V 3. SMP N 8 Bekasi

4. SMP N 1 Teluk Jambe Karawang 5. SMA N 3 Karawang

6. Teknik Elektro Unikom

: : : : : :

1994 – 1995 1996 – 2002 2002 – 2004 2004 – 2005 2005 – 2008 2008 – 2012 Pendidikan Non Formal

1. Latihan Dasar Kepemimpinan

2. “TREND CYBERPRENEURSHIP 2011” 3. “Linux Desktop, Virtualization & VoIP” 4. Workshop PLC

Penghargaan

1. Juara III GEMASTIK III Bidang Piranti Cerdas 2010 2. Juara VI KOMURINDO 2012

Penelitian yang pernah dilakukan

1. Rancang Bangun “Homing Meteo Payload”, pada KORINDO 2010

2. Rancang Bangun “Model Robot Terbang Sebagai Alternatif Sarana Pendistribusian Bantuan Bencana Alam ke Daerah Terisolir”, pada GEMASTIK III, 2010

3. Rancang Bangun “Attitude Monitoring & Surveillance”, pada KOMURINDO 2011 4. Rancang Bangun “Attitude Monitoring & Surveillance”, pada KOMURINDO 2012