Perancangan Attitude Monitoring And Surveillance Payload

i ABSTRAK

Kemajuan teknologi di bidang kedirgantaraan di dunia sangatlah pesat. Contohnya adalah roket. Roket merupakan wahana dirgantara yang banyak memiliki fungsi, di antaranya sebagai pengorbit satelit dan pembawa muatan roket (payload). Pada penelitian ini payload dirancang agar dapat melakukan penginderaan dinamik (attitude monitoring) dan dapat melakukan pemetaan (surveillance). Payload ini menggunakan mikrokontroler basic stamp 2p40 sebagai control unit, MMA7260Q untuk mengetahui percepatan gravitasi yang dialami payload, modul kamera CMUcam3 untuk melakukan pengambilan gambar, serta mikro switch sebagai sensor separasi. Hasil pengukuran sensor-sensor tersebut akan dikirim ke komputer melalui jalur udara (wireless) dengan menggunakan modul radio HwaWei YS-1020UB.Hasil pengujian menunjukkan semua sensor dan kamera dapat bekerja dengan baik,Tingkat keberhasilan pengujian sensor percepatan dengan melakukan tiga kali pengujian yaitu g-force, g-shock, dan vibrasi yaitu 100%. Data yang dikirimkan tidak mengalami cacat dan tidak terputus selama pengujian dilakukan. Pengujian pemetaan (surveillance) dilakukan dengan melakukan pengambilan gambar dengan berbagai kondisi. Pengambilan gambar dinyatakan berhasil apabila dapat melakukan pengiriman gambar dengan resolusi 200x200 pixel B/W. Tingkat keberhasilan pengambilan gambar, yaitu 100% berhasil dimana dalam pengambilan gambar tersebut data yang dikirim tidak cacat dan bergeser. Dalam keadaan cuaca cerah perlu dipasang sebuah filter pada lensa kamera agar cahaya dari sinar matahari tidak terlalu banyak yang terserap.

ii ABSTRACT

Advances in the field of aerospace technology in the world is leaps and bounds. An example is the rocket. Aerospace rocket is a vehicle that has many functions, such as the orbiter satellite and carrier rocket payload. In this research, the payload is designed to perform dynamic sensing (Attitude monitoring) and can do the mapping (surveillance). The payload uses a microcontroller basic stamp 2p40 as a control unit, MMA7260Q to know the acceleration of gravity experienced by the payload, CMUcam3 camera modules to perform image capture, as well as micro-switches as sensors separation. The results of measurements of the sensors is sent to the computer through the air (wireless) using the radio module YS-1020UB HwaWei. Test results show all the sensors and cameras can work well, the success rate of acceleration sensors testing by doing three times the test is g-force, g-shock, and vibration that is 100%. Transmitted data do not have disabilities and are not isconnected during the test performed. Testing mapping (surveillance) is done by shooting with a variety of conditions. Shooting declared a success if it can make sending pictures with a resolution of 200x200 pixels B / W. The success rate of shooting, that is 100% successful in shooting where the data sent is not disabled and shifted. In sunny weather conditions need to be installed a filter on the camera lens so that light from the sun is not too much is absorbed. .

iii

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhannahu Wata’ala yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang diberi judul ”Perancangan Attitude Monitoring and Surveillance Payload”. Adapun maksud dari penyusunan tugas akhir ini adalah bertujuan untuk menyelesaikan studi program S1 dan merupakan salah satu syarat dalam menempuh ujian sarjana program studi Teknik Elektro Universitas Komputer Indonesia (UNIKOM) Bandung.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, dikarenakan keterbatasan penulis, baik dalam penyajian materi, maupun dalam sistematika penulisan, sumber bacaan, pengetahuan dan pengalaman penulis. Walaupun demikian, penulis telah berusaha dan mencoba memberikan karya tulis yang bermanfaat bagi penulis khusunya dan bagi pembaca umumnya.

Pada kesempatan ini, tidak lupa penulis ucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu kelancaran dalam penyelesaian laporan ini, terutama kepada :

1. Bapak Dr. Ir. Eddy Suryanto Soegoto, M.Sc sebagai Rektor UNIKOM Bandung.

2. Bapak Dr. Arry Ahmad Arman sebagai Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer UNIKOM Bandung.

3. Bapak Muhammad Aria, MT. Sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro UNIKOM Bandung dan pembimbing penulis tugas akhir ini.

4. Ibu Tri Rahajoeningroem, MT sebagai Koordinator Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro UNIKOM Bandung.

iv

5. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Elektro UNIKOM Bandung yang telah membekali ilmu pengetahuan kepada penulis selama menuntut ilmu di UNIKOM Bandung.

6. Ibu Mery selaku sekretaris Jurusan Program Studi Teknik Elektro UNIKOM Bandung.

7. Keluarga besar Divisi Roket UNIKOM tim Arjuna S4D dan RTS X2, terima kasih atas kebersamaannya selama ini.

8. Kedua Orang Tuaku serta Keluargaku yang selalu memberikan dorongan moril dan materi serta do’a kepada penulis selama mengikuti perkuliahan di UNIKOM Bandung.

9. Keluarga besar laboratotium kendali dan sistem cerdas, Dedi, Aulia, Syukri, Deco, Rayung, Ervin, Leo yang menjadi keluarga penulis di lab dalam suka dan duka selama mengikuti perkuliahan di Jurusan Teknik Elektro UNIKOM Bandung.

10.My beloved girl, YULIANI yang telah mendukung dan memberikan support agar cepat lulus.

Akhir kata dengan kerendahan hati, penulis memanjatkan do’a kehadirat Allah Subhanahu Wata’ala semoaga amal dan baik budi yang telah mereka berikan kepada penulis mendapat paha dari-Nya. Amin.

Bandung, Agustus 2011

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Kemajuan teknologi di bidang kedirgantaraan di dunia sangatlah pesat. Contohnya adalah roket. Roket merupakan wahana dirgantara yang banyak memiliki fungsi, di antaranya sebagai pengorbit satelit dan pembawa muatan roket (payload). Indonesia sebagai negara yang mempunyai batas wilayah yang sangat luas sudah seharusnya bisa menguasai teknologi roket tersebut. Suatu negara yang dapat menguasai teknologi roket maka Negara tersebut akan disegani oleh Negara lainnya.

Roket terdiri dari bermacam – macam jenis. Ukuran dan kegunaan roket berbeda pula. LAPAN (Lembanga Penerbangan dan Antariksa) merupakan satu-satunya lembaga di Indonesia yang diperbolehkan untuk membuat roket. Pihak diluar LAPAN boleh mempelajari tentang roket, namun tidak boleh membuat roket. Muatan roket (payload) merupakan suatu bagian dari roket yang diperbolehkan untuk dipelajari dan membuatnya.

Muatan roket (payload) mempunyai berbagai macam fungsi, di antaranya adalah sebagai pengukur Co2, pengukur suhu dan kelembaban, atau pengukuran lainnya. Fungsi lainnya adalah sebagai pemetaan suatu wilayah atau bisa juga sebagai surveillance.

Pada kesempatan kali ini penulis melakukan perancangan payload yang dapat melakukan penginderaan jarak jauh dan melakukan pengambilan gambar sebagai

tugas akhir. Sesuai dengan topik yang diangkat, maka penulis memberi judul pada tugas akhir ini, yaitu :”Perancangan Atitude Monitoring and Surveilance Payload”.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun permasalahan yang didapat dari penelitian ini adalah sebagai berikut.

1. Bagaimana mengukur percepatan payload pada koordinat ground station menggunakan accelerometer.

2. Bagaimana mendeteksi separasi.

3. Bagaimana agar citra B/W yang diambil Payload dari udara memiliki kualitas yang baik (tidak ada cacat dalam pengiriman).

4. Bagaimana agar Payload sekurang-kurangnya dapat mengirim sebuah citra ke ground station dalam waktu 60 detik.

5. Bagaimana merancang software ground station yang dapat menampilkan attitude monitoring, citra hasil RF dan pengontrolan Payload.

1.3 Tujuan

Tujuan tugas akhir ini adalah untuk merancang muatan roket (payload) yang dapat melakukan penginderaan dinamik roket, pengambilan dan pengiriman data surveillance berupa foto dari udara dengan resolusi 200 x 200 piksel Black/White.

Adapun rincian dari tujuan tersebut adalah sebagai berikut.

1. Melalui percepatan dapat mengukur ketinggian pada koordinat ground station berdasarkan data accelerometer.

2. Melalui pengukuran percepatan, payload dapat mendeteksi separasi. 3. Citra yang dikirim oleh payload tidak cacat.

4. Citra dapat selesai dikirim dalam waktu kurang dari 60 detik. 5. Software Ground Station memiliki akusisi data yang cepat.

6. Membangun software ground station yang dapat menampilkan attitude monitoring, citra hasil RF & pengontrolan Payload.

1.4 Batasan Masalah

1. RF yang digunakan radio Hwa Wei YS-1020UA secara half duplex. 2. Ukuran dan berat payload yang dibuat, yaitu: diameter (100 ± 1) mm,

tinggi (200 ± 1) mm dan berat (1000 ± 10) g.

3. Mikrokontroler yang digunakan adalah Basic Stamp 2p40.

4. Software yang digunakan untuk membuat ground station berbasis LabView.

5. Sensor-sensor yang digunakan pada payload, yaitu: kamera: Modul CMUcam3

Accelerometer : MMA7260Q Sensor separasi : mikro switch

1.5 Metode Penelitian

Metode penelitian yang akan dilaksanakan untuk mengerjakan tugas akhir ini adalah sebagai berikut.

1.5.1 Studi Literatur

Studi pustaka yang berkaitan dengan Inertia Navigation System (INS), image enhacement, lembar data sensor-sensor serta manual mikrokontroller Basic Stamp dan perangkat lunak LabVIEW.

1.5.2 Pemilihan dan Pengadaan Komponen

Melakukan pengamatan dan memeriksa kesediaan dari komponen-komponen dari segi biaya, dimensi, serta kinerja dari masing-masing komponen yang digunakan dalam pembuatan payload di pasaran.

1.5.3 Desain Payload

Perancangan desain payload yang dapat memuat sistem catu daya, mikrokontroller, sensor-sensor dan kamera.

1.5.4 Perancangan Hardware

Pembuatan rangka dengan mempertimbangkan berat dari komponen yang akan dipakai dan rangkaian elektronik payload.

1.5.5 Perancangan Software Mikrokontroller

1. Pemrograman proses image enhacement pada mikrokontroller. 2. Pemrograman inertia navigation system.

1.5.6 Perancangan Software Ground Station

Pembuatan software ground station untuk memantau dan mengendalikan payload serta menampilkan data dalam bentuk grafik.

1.5.6 Pengujian Payload

1. Uji G-Shock dengan memberikan hentakan maksimal sebesar ± 6G pada payload.

2. Uji G-Force dengan memberi putaran pada payload dengan cara meletakkan payload pada sebuah pemutar yang telah dibuat sebelumnya dan memutarkannya.

3. Uji Vibrasi dengan cara memberi getaran pada payload dengan cara membawa payload dengan berlari.

4. Uji coba hasil image enhacement pada beberapa kondisi citra. 5. Uji coba pengiriman citra menggunakan modul RF.

6. Uji coba trajectory payload.

1.6 Sistematika penulisan

Sistematika pembahasan penyusunan laporan menggunakan bab-bab, dimana pada setiap bab membahas suatu permasalahan. Guna memperoleh gambaran umum mengenai permasalahan dan pembahasan dari program ini, maka disusun sistematika sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN, membahas tentang latar belakang, tujuan dan kegiatan tugas akhir, perumusan masalah, metode pembahasan, lokasi dan waktu tugas akhir dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI, memaparkan tentang teori – teori dasar yang menjadi acuan untuk mengerjakan tugas akhir ini..

BAB III PERANCANGAN,membahas tentang konsep desain yang akan dibuat, pemilihan komponen, blok diagram serta system pendukung dalam perancangan payload.

BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA mengupas dengan mengolah dan menganalisa data yang ada.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Mikrokontroler (Basic Stamp 2p40)

BASIC Stamp merupakan mikrokontroler yang dikembangkan oleh Parallax Inc. Bahasa pemrograman yang dipakai pada basic stamp adalah bahasa pemrograman basic. Program dibuat pada software basic stamp editor 2,4. Program yang telah dibuat selanjutnya bisa diunduh melalui port serial. Mikrokontroler BASIC Stamp membutuhkan power supply saat mengunduh program dan program yang sudah diunduh tidak akan hilang meskipun baterai atau power supply dilepas.

Mikrokontroler basic stamp memiliki versi yang berbeda-beda. Basic stamp memiliki versi, yaitu basic stamp 1, BASIC Stamp 2, BASIC Stamp 1e, BASIC Stamp 2P, BASIC Stamp 2Pe dan BASIC Stamp 2sx. Pada modul BASIC Stamp terdapat IC regulator LM7805 dengan output 5 volt yang mengubah input 6 hingga 15 volt (pada pin VIN) turun menjadi 5 volt yang dibutuhkan komponen.

BASIC Stamp 2p40 berfungsi sebagai otak dalam proyek elektronik dan aplikasi yang membutuhkan mikrokontroler. BS2p40 dapat mengontrol dan memonitor timer, keypad, motor, sensor, switch, relay, lampu, dan banyak lagi. Semua komponen penting seperti prosesor, sumber clock, memori, dan power regulator, disediakan pada PCB kecil BS2p40.

Berikut ini adalah tampilan BASIC Stamp BS2P40:

Gambar 2.1 Modul basic stamp (BS2P40)

Gambar 2.2 Alokasi pin basic stamp

Fungsi dari masing-masing pin adalah sebagai berikut:

Table 2.1 Fungi konfigurasi pin

GND Ground

VIN Input / output catu 9 volt 5VDC Input / output catu 5 volt P0 – P15 Input / output data

Basic stamp mempunyai spesifikasi hardware sebagai berikut:

2.2 BASIC Stamp Editor

BASIC Stamp editor adalah sebuah software buatan parallax inc yang berfungsi sebagai mediator pada pemrograman BASIC Stamp dan untuk menulis, mengcompile, dan mendownload program pada mikrokontroler BASIC Stamp. Bahasa yang digunakan dalam pemrograman ini menggunakan bahasa basic. Berikut adalah langkah-langkah untuk memulai menggunakan BASIC Stamp editor.

a. Menjalankan,BASIC Stamp editor V 2.4

Gambar 2.3 Mejalankan BASIC Stamp Editor V 2.4

Setelah memulai untuk menjalankan BASIC Stamp editor tersebut, maka selanjutnya BASIC Stamp editor siap digunakan. Berikut adalah tampilan utama dari BASIC Stamp editor V 2.4.

b. Pemilihan tipe mikrokontroler

Gambar 2.5 Pemilihan Tipe Mikrokontroler Melalui Menu Utama

Dari gambar diatas terlihat bahwa beberapa tipe mikrokontroler BASIC Stamp, pemilihan tipe digunakan sesuai dengan mikrokontroler yang akan dipakai.

c. Menjalankan Program

Untuk menjalankan atau mendownload program pada BASIC Stamp sudah semestinya dilakukan penulisan program minimal satu intruksi. Pemrograman BASIC Stamp bisa dikatakan mudah dibandingkan dengan pemrograman mikrokontroller lainya. Pada menu help,lalu index telah terdapat beberapa sintak yang disediakan untuk membuat program pada BASIC Stamp. Beberapa sintak yang sering digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini adalah sebagai berikut.

a. DO, merupakan perintah untuk memulai suatu program yang diakhir program harus ditutup dengan perintah LOOP

b. LOOP, merupakan perintah pengulangan dimana pada awal program dibuka dengan perintah DO.

c. DEBUG, merupakan perintah utuk menampilkan informasi pada layar PC atau laptop. Seluruh informasi dapat ditampilkan termasuk iforasi dari sensor ataupun informasi yang diketik dengan diberi awalah dan akhiran tanda kutip dua (“ informasi”). Informasi akan muncul apabila baudrate pada BASIC Stamp telah disesuaikan. Berikut adalah tabel baudrate untuk DEBUG.

Table 2.3 Tabel penyesuaian baudrate

d. PAUSE, merupakan perintah untuk memberikan delay pada program dalam satuan milidetik.

Gambar 2.6 Tampilan Debug terminal

e. SEROUT, merupakan perintah komunikasi untuk mengirimkan data secara serial.

f. SERIN, merupakan perintah komunikasi untuk menerima data secara serial.

g. FOR & NEXT, merupakan perintah pengulangan yang lebih spesifik. Pengulangan dapat dibatasi sesuai dengan kebutuhan program. Contoh pengulangan program sebanyak tiga kali adalah sebagai berikut.

Gambar 2.8 Tampilan debug pengulangan

h. GOTO, merupakan perintah untuk lompat menuju subroutine

Gambar 2.9 Contoh perintah “GOTO”

i. GOSUB, merupakan perintah untuk lompat menuju subroutine. Fungsi GOSUB hampir sama dengan GOTO. GOSUB merupakan kependekan dari GO to a SUBroutine. GOSUB biasaya diakhiri oelh fungsi RETURN.

j. RETURN, merupakan fungsi yang berdampingan dengan GOSUB dimana setelah eksekusi dari subroutine selesai maka program akan kembali ke tampat setelah GOSUB.

Gambar 2.10 Contoh Program GOSUB

Gambar 2.11 Tampilan debug program GOSUB

Program yang telah di tulis melalui BASIC Stamp Editor selanjutnya akan didownload, namun sebelum program didownload sebaikya diperiksa terlebih dahulu. Untuk memeriksa sintaknya maka tinggal menekan CTRL+T. berikut adalah tampilan untuk memeriksa sintak yang sudah benar.

Untuk mengcompile dan mendownload program bisa dilakukan dengan menekan CTRL+R. Berikut adalah tampilan jika pendownloadan program sukses.

Gambar 2.13 Tampilan Pendownloadan Program

2.3 Komunikasi Basic Stamp

Komunikasi Basic Stamp ke Basic Stamp biasanya dilakukan apabila suatu alat diharuskan mengguakan lebih dari satu buah mikrokontroler. Komunikasi ini pada dasarya sama dengan komunikasi Basic Stamp ke mikrokontoler lain. Perlu diperhatikan baudrate pada masing masing mokrokontroler. Pada umumya baudrate yang dipakai adalah 9600. Apabila terdapat perbedaan baudrate pada mikrokontroler yang lain, maka dapat disesuaikan dengan baudrate antara mikrokontroler yang satu dengan yang lainnya. berikut adalah gambar rangkaian komunikasi Basic Stamp ke Basic Stamp.

Gambar 2.14 Komunikasi Basic Stamp ke Basic Stamp

Adapun alternatif lain dari komunikasi Basic Stamp ke Basic Stamp diperlihatkan pada gambar diawah ini.

Gambar 2.15 Komunikasi Basic Stamp ke Basic Stamp 2

Contoh program dalam komunikasi Basic Stamp adalah sebagai berikut.

Gambar 2.17 Contoh program SERIN

Gambar 2.18 Tampilan debug program SERIN

Perintah serout merupakan perintah pengiriman data, dan dilanjutkan dengan pin yang akan dipakai, kemudian dilanjutkan dengan baudrate, selajutnya data yang akan dikirim.

Perintah serin merupakan perintah menerima data,dan dilanjutkan dengan pin yang akan dipakai, kemudian dilanjutkan dengan baudrate, selanjutnya data yang akan diterima. Data yang akan diterima sebelumnya dilakukan penginisialisasian. Inisialisasi biasanya menggunakan variable bit sampai word.

Seperti yang telah dijelaskan sebeumnya, bahwa dalam komunikasi antara mikrokontroler Basic Stam dengan Mikrokontroler Basic Stamp atau dengan Mikrokontroler lainnya perlu diperhatikan baudrate yang akan dipakai. Berikut adalah baudrate yang bisa digunakan dalam komunikasi Basic Stamp.

Table 2.3 Baudrate Basic Stamp BS2P40

Tabel 2.4 Perhitungan Baudrate BS2

2.4 Port Serial/RS-232

Protokol standar yang mengatur komunikasi melalui serial port disebut RS-232 yang dikembangkan oleh EIA (Elektronic industries Association). Enkoding yang digunakan dala komuikasi 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 mempresentasikan bit 1 dan tegangan positif mempresentasikan bit 0. RS-232 serial port juga merupakan rangkaian converter

komunikasi antara mikrokontroler ke PC atau sebaliknya. PC memiliki high logic 5V – 12V dan untuk low logic (-5V) – (-12V), sedangkan mikrokotroler mempunyai level TTL low logic 0-1.8V dan high logic 2.2 – 5V, sehigga diperlukan converter.

DB-9 adalah konektor yang digunakan untuk menghubungkan perangkat keras luar komputer (eksternal) dengan komputer pada komunikasi serial. Pada komputer IBM PC kompatibel biasanya terdapat satu atau dua buah konektor DB-9 yang biasa dinamai COM 1 dan COM 2.

Gambar 2.19Konektor DB-9 pada bagian belakang CPU

Tabel 2.5Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB-9

Nomor Pin Nama Sinyal Fungsi Keterangan

1 DCD Input Data Carrier Detect/Received Line Signal Detect 2 RxD Input Receive 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

Keterangan mengenai saluran RS232 pada konektor DB-9 sebagai berikut :

1. Received Line Signal Detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa pada terminal masukan ada data masuk.

2. Receive Data, digunakan DTE menerima data dari DCE. 3. Transmite Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.

4. Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan sinyalnya.

5. Signal Ground, saluran Ground.

6. Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki hubungan dengannya.

7. Clear to Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai mengirimkan data.

8. Reques to Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirim data oleh DTE.

9. DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap.

2.4.1 Komunikasi RS232 Mengunakan HyperTerminal

Aplikasi RS232 dalam komunikasi data dapat dilakukan menggunakan hyperterminal. Berikut adalah gambar pengkabelan konektor DB9 yang akan dihubungkan pada serial port PC.

Gambar 2.20a Pengkabelan konektor DB9 female to female

Gambar 2.20b pengkabelan konektor DB9 female to male Pengkabelan diatas dilakukan untuk menjalankan komunikasi data menggunakan dua buah komputer ke hyperteminal, namun untuk memastikan komputer tersebut dapat mengirimkan data sebaiknya dikakukan pengiriman data secara loopback. Berikut adalah cara untuk melakukan loopback test.

1. Merubah pengkabelan pada konektor DB9

2. Mengaktifkan HyperTerminal

Gambar 2.22 Mengaktifkan HyperTerminal 3. Membuat nama project

4. Memilih saluran yang akan digunakan

Gambar 2.24 Memilih saluran pada komputer 5. Setting parameter port

6. Mengetik data yang akan dikirim

Gambar 2.26 Tampilan HyperTerminal

2.4.2 Komunikasi RS232 ke Basic Stamp

RS232 dapat berkomunikasi dengan berbagaimacam device, salah satunya adalah dengan menggunakan mikrokontroler Basic Stamp. Komunikasi ini tidak memerlukan pengubah level tegangan, yang diperlukan hanya sebuah resisitor 22kΩ. Dalam beberapa permasalahan pengubah level tegangan akan diperlukan. Berikut adalah gambar komunikasi RS232 ke Basic Stamp.

2.5 Pengubah Level Digital ke RS232 (MAX232)

Komunikasi serial RS232 sering digunakan sebagai antar muka antara computer dengan mikrokontroler. Agar level tegangan data serial dari mikrokontroler setara dengan level tegangan komunikasi port serial PC, diperlukan MAX232 untuk mengubah ke tegangan TTL/CMOS logic level RS232.

Kegunaan IC MAX232 adalah sebagai driver, yang akan mengkonversi nilai tegangan atau kondisi logika TTL dari mikrokontroler agar sesuai dengan level tegangan pada modem komunikasi yang digunakan. IC yang dipakai pada sistem ini memiliki 16 pin dengan tegangan sebesar 5 Volt. Pada dasarnya IC ini memerlukan komponen tambahan berupa kapasitor ekternal yang dipasangkan pada pin-pin tertentu. Kapasitor ini merupakan rangkaian baku yang berfungsi sebagai charge pump untuk menyuplai muatan ke bagian pengubah tegangan, dimana nilai setiap kapasitor yang dipakai bernilai 1uF.

Berikut ini adalah konfigurasi pin IC MAX232 pada gambar 2.5.

Gambar 2.29 Konfigurasi pin IC MAX232

Adapun alternatif lain untuk mengubah level tegangan dengan menggunakan transistor adalah sebagai berikut.

2.6 Radio Frekuensi (Modul Radio YS-1020UB)

YS1020UB merupakan modem komunikasi yang dapat digunakan sebagai modulator atau demodulator. Untuk menggunakan modul sebagai modulator maka hanya digunakan satu pin saja, pin 7 (RXD) adalah pin masukan dengan level RS232. Sebaliknya untuk menggunakan modul sebagai demodulator maka digunakan pin 6 (TXD) dengan level RS232.

Baudrate memiliki peranan penting agar proses komunikasi dapat berjalan dengan baik. Modul YS1020UB menyediakan berbagai pilihan baudrate yang dapat dengan mudah dipilih dengan menggunakan software Huawei Transceiver. Pada sistem komunikasi digunakan baudrate 9600 yang bertujuan untuk menyelaraskan kecepatan pengiriman data dari semua modul yang digunakan.

Modem radio ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut :

Mempunyai 8 kananl untuk pengiriman/penerimaan data

Tipe modulasi yang dipakai adalah Gaussian Frequensy Shift Keying (GFSK) dengan menggunakan Gaussian filter untuk memperhalus penyimpangan frekuensi yang terjadi.

Dapat menggunakan level Transistor-Transistor Logic (TTL) dan RS232.

Integrasi antara receiver dan transmitter memerlukan waktu 10 ms antara pengiriman dan penerima.

Berikut ini adalah gambar dimensi dan susunan pin, serta tabel yang menjelaskan konfigurasi pin-pin pada radio YS-1020UB yang diperlihatkan pada gambar 2.23 dan tabel 2.2.

Tabel 2.6 Pin-Pin Modul Radio YS-1020UB

No. 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

2.7 Modul Kamera (CMUcam3)

Modul kamera CMUcam3 merupakan modul kamera yang dapat diprogram. Pemrograman dilakukan dengan menggunakan bahasa C. Modul kamera CMUcam3 telah terintegrasi oleh beragai macam komponen penting, diantaraya adalah mikrokotroler ARM7TDMI. Mikrokontroller ARM7TDMI tersebut memiliki berbasiskan prosesor Philips LPC216. Didalam Mikrokontroller ARM7TDMI telah terintegrasi IC MAX232 yang berfungsi sebagai converter. CMUcam3 dapat diaplikasikan pada berbagai macam keperluan.

Bentuk dari modul kamera CMUcam3 dapat dilihat pada gambar 2.33.

Gambar 2.33 Modul Kamera CMUcam3

Berikut adalah kofigurasi pin dari modul CMUcam3.

Gambar 2.33b Konfigurasi Pin Modul Kamera CMUcam3

Gambar 2.33d Konfigurasi Pin Modul Kamera CMUcam3

2.7.1 Pemrograman Modul Kamera (CMUcam3)

CMUcam3 merupaka modul kamera yang dapat diprogram. Langkah utama dalam pemrogramannya adalah dengan cara menginstal software Philips LPC210x FLASH utility. Berikut adalah langkah – langkah dalam mengistal Philips LPC210x FLASH utility.

a. Mendownload software Philips LPC210x FLASH utility di http://www.semiconductors.philips.com/files/markets/microcontoll ers/Philips_utility_Flash.zip.

b. Menginstall software Philips LPC210x FLASH

c. Menghubungkan serial port pada CMUcam ke komputer

Gambar 2.35 Pengkabelan Serial Port

d. Mengeksekusi LPC210x ISP. Berikut adalah gambar mengeksekusi program pada LPC210x ISP.

Gambar 2.36 Setting parameter LPC210x ISP e. Memasukan parameter sesuai dengan datasheet

Gambar 2.37 Pesan Untuk Mereset CMUcam3

f. Menekan tombol reset kemudian nyalakan power suply dan melepaskan tombol reset satu detik setelah power suplai dinyalakan.

Gambar 2.38 Power Switch dan ISP button

2.7.2 Compile Program

Berbeda dengan pemrograman BASIC Stamp, pemrograman pada CMUcam bisa ditulis pada wordpad, tapi butuh software tambahan untuk mengcompile program yang telah ditulis pada wordpad untuk dirubah dalam bentuk heksa. Software compiler tersebut adalah Cygwin bash shell. Software Cigwin bash shell telah tersedia pada CD driver CMUcam. Berikut adalah cara mengcompaile program menggunakan Cygwin bash shell.

1. Menjalankan program cygwin bash shall yang sebelumnya telah di install.

Gambar 2.39 Tampilan utama Cygwin Bash Shell 2. Memasukan alamat file yang akan dicompile

Gambar 3.40 Tampilan alamat file yang akan dicompile 3. Mengcompilefile telah dibuat dengan member perintah “make”

Gambar 2.41 Tampilan berhasil mengcompile

2.8 Sensor Accelerometer

Accelerometer adalah sebuah tranduser yang berfungsi untuk mengukur percepatan, mendeteksi dan mengukur getaran, ataupun untuk mengukur percepatan akibat gravitasi bumi. Accelerometer juga dapat digunakan untuk mengukur getaran yang terjadi pada kendaraan, bangunan, mesin, dan juga bisa digunakan untuk mengukur getaran yang terjadi di dalam bumi, getaran mesin, jarak yang dinamis, dan kecepatan dengan ataupun tanpa pengaruh gravitasi bumi.

Prinsip kerja dari tranduser ini berdasarkan hukum fisika bahwa apabila suatu konduktor digerakkan melalui suatu medan magnet, atau jika suatu medan magnet digerakkan melalui suatu konduktor, maka akan timbul suatu tegangan induksi pada konduktor tersebut. Accelerometer yang diletakan di permukaan bumi dapat mendeteksi percepatan 1g (ukuran gravitasi bumi) pada titik vertikalnya, untuk percepatan yang dikarenakan oleh pergerakan horizontal maka accelerometer akan mengukur percepatannya secara langsung ketika bergerak secara horizontal. Hal ini

sesuai dengan tipe dan jenis sensor accelerometer yang digunakan karena setiap jenis sensor berbeda-beda sesuai dengan spesifikasi yang dikeluarkan oleh perusahaan pembuatnya. Berikut adalah accelerometer yang digunakan.

Gambar 2.42 Accelerometer MMA7260Q

skema rangkaian dari modul MMA726Q akan diperlihatkan pada gambar 2.43.

Gambar 2.43 Skema Rangkaian Accelerometer MMA7260Q

Sensor accelerometer MMA7260q ini mempunyai 3 sumbu, yaitu sumbu X, sumbu Y, dan sumbu Z dimana 1(satu) g = 9,8 m/s2.Sensor ini dapat

diset sesuai dengan kebutuhan, mulai dari 1.5g, 2g, 4g, dan 6g dengan tigkat sensitivitas yang berbeda-beda. Berikut adalah table 2.7 sebagai g-select.

Table 2.7 g-select dan sensitivisas sensor

2.9 Pengubah Sinyal Analog menjadi Digital

Analog to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal-sinyal digital. ADC sendiri memiliki berbagai macam tipe diantaraya ADC 0821, 0832, 0833 dan 0834. IC ini bekerja dengan baik, namun perlu disesuaikan antara type dan kebutuhan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan ADC adalah tegangan maksimum yang dapat dikonversikan oleh ADC dari rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi, pewaktu eksternal ADC, tipe keluaran, ketepatan dan waktu konversinya.

Jenis ADC yang dipakai pada kesempatan kali ini adalah ADC 0833. . ADC0833 memiliki empat channel sinyal input dan juga memiliki tegangan referensi (VREF) yang terhubung dengan dua buah resistor yang dipasang parallel,sehingga akan mengeluarkan output sebesar 2,5V.

Berikut ini bentuk fisik IC ADC0832 seperti yang terlihat pada gambar 2.44.

Gambar 2.44 ADC0833

Berikut ini adalah konfigurasi pin IC ADC0833 seperti yang terlihat pada gambar 2.45.

Gambar 2.45 Konfigurasi Pin ADC0833

Tabel 2.8 fungsi pin Pin Keterangan 1,14 Inputan 5V

2 CS

3,4,5,6 Chanel inputan 7,8 Ground

9 V referensi 10 Data output

11 SARS

12 Clock 13 Data input

Fitur yang dimiliki ADC0833, yaitu:

Mudah interface untuk semua mikroprosesor.

TTL/MOS input/output compatible TTL/MOS input/output yang kompatibel.

Beroperasi dengan link data serial.

Mudah untuk digunakan bersama rangkaian mikroprosessor. Tidak diperlukan penyesuaian yang rumit.

mempunyai 4 channelmultiplexer dengan 2 buah alamat logika. Jangkauan input berkisar 0-5 volt dengan satu buah catu daya 5 volt. Berikut adalah contoh program pada Basic Stamp untuk program ADC.

2.10 Perangkat Lunak LabView

LabVIEW adalah bahasa pemrograman berbasis grafis atau blok diagram sementara bahasa pemrograman lainnya seperti C++, Matlab atau Visual Basic menggunakan basis text.

Program LabVIEW terdiri dari tiga komponen utama yaitu front panel, block diagram dan icon. Front panel adalah user interface antara pengguna dengan program. Gambar 2.47 menunjukkan contoh dari sebuah front panel. Front panel dibuat dengan menggunakan controls dan indicators. Controls adalah simulasi dari instrument masukan seperti knobs, push buttons, dials dan peralatan input lainnya. Sedangkan indicators adalah adalah simulasi dari instrument keluaran seperti graphs, LEDs dan peralatan displays lainnya.

Gambar 2.47 Contoh dari sebuah front panel dari program LabVIEW Sebagai Ground Station Payload.

Gambar 2.48 Contoh dari sebuah block diagram yang mengatur program LabVIEW pada Gambar 2.47.

Salah satu keunggulan dari LabVIEW adalah setelah suatu program VI dibuat, maka user dapat menggunakan program VI tersebut sebagai subVI pada block diagram dari VI lainnya. Suatu program VI yang mengandung subVI dapat digunakan lagi sebagai subVI pada program VI lainnya sehingga dapat membentuk suatu lapisan-lapisan hirarki. Tidak ada batasan jumlah lapisan hirarki pada LabVIEW.

2.11 Catu Daya

Catu daya memegang peranan yang sangat penting dalam hal perancangan sebuah rangkaian elektronika dalam hal ini khususnya payload. Pemilihan catu daya yang tepat akan menghasilkan payload yang bekerja dengan baik.

Penentuan sistem catu daya yang akan digunakan ditentukan oleh banyak faktor, diantaranya:

1. Tegangan

Payload memiliki rangkaian elektronika dengan berbagai macam karakteristik yang membutuhkan power suplai yang berbeda. Payload yang akan dirancang membutuhkan 9V power suplai untuk memberikan daya pada mikrokontroler dan modul kamera

2. Arus

Arus memiliki satuan Ah (Ampere-hour). Semakin besar Ah, semakin lama daya tahan baterai bila digunakan pada beban yang sama.

3. Teknologi Baterai

Baterai isi ulang ada yang dapat diisi hanya apabila benar-benar kosong, dan ada pula yang dapat diisi ulang kapan saja tanpa harus menunggu baterai tersebut benar-benar kosong.

Baterai yang digunakan pada perancangan payload ini berjenis lithium polymer (LiPo). Baterai ini dapat diisi ulang (rechargeable). Baterai yang digunakan memiliki tegangan 11,1 Volt dan arus sebesar 2200 mAh dengan 3 cell di dalamnya. Cell merupakan teknologi konversi energi elektrokimia yang mampu mengubah senyawa hidrogen dan oksigen menjadi air, dan dalam prosesnya menghasilkan listrik. Pemakaian baterai jenis ini harus dihentikan atau dilepas jika tegangan baterai

turun mendekati batas tegangan 11,1 Volt, sehingga harus diisi ulang agar melebihi tegangan 11,1 Volt. Berikut ini adalah contoh sebuah baterai lithium polymer.

Gambar 2.49 Baterai lithium polymer

Selain jenis baterai lithium polymer (LiPo), masih banyak lagi jenis baterai yang tersedia di pasaran dengan spesifikasi yang beragam dan dapat digunakan untuk catu daya. Diantaranya baterai Ni-Cd, Alkaline, Lead Acid dan sebagainya.

2.12 Multiplexer

Multiplexing adalah Teknik menggabungkan beberapa sinyal untuk dikirimkan secara bersamaan pada suatu kanal transmisi. Dimana perangkat yang melakukan Multiplexing disebut Multiplexer atau disebut juga dengan istilah Transceiver / Mux. Dan untuk di sisi penerima, gabungan sinyal - sinyal itu akan kembali di pisahkan sesuai dengan tujuan masing – masing. Proses ini disebut dengan Demultiplexing. Receiver atau perangkat yang melakukan Demultiplexing disebut dengan Demultiplexer atau disebut juga dengan istilah Demux. Berikut adalah gambar IC multiplexer 4051.

Gambar 2.50 IC multiplexer 4051

Konfigurasi pin IC multiplexer 4051 dapat dilihat pada gambar 2.49.

Gambar 2.51 konfigurasai pin IC multiplexer 4051

Tabel 2.9 Fungsi pin multiplexer 4051

Pin No Simbol Fungsi

3 Z Output data

6 E Inhibits input

7 VEE Suplai tegangan

8 VSS Ground

11,10,9 S1,S2,S3 Input control biner 12,13,14,15,1,2,4,5 Y0~Y7 Input / output data

16 VDD Suplai 5V

Tabel 2.10 tabel kebenaran IC 4051

Input Chanel On

E S3 S2 S1

L L L L Y0 to Z

L L L H Y1 to Z

L L H L Y2 to Z

L L H H Y3 to Z

L H L L Y4 to Z

L H L H Y5 to Z

L H H L Y6 to Z

L H H H Y7 to Z

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini akan membahas tentang perancangan sistem pengiriman data accelerometer sebagai attitude monitoring serta pengambilan citra sebagai surveilance. Pada perancangan sistem ini dibagi menjadi tiga bagian penting, yaitu:

a. Perancangan mekanik.

b. Perancangan perangkat keras. c. Perancangan perangkat lunak.

3.1 Perancangan Mekanik

Perancangan mekanik payload, dirancang berdasarkan ketentuan KOMURINDO 2011. Berat harus sesuai karena beban yang terlalu berat atau ringan,dapat menyeabkan pergerakan roket yang tidak stabil. Ukuran payload harus sesuai juga dikarenakan kompartemen roket yang tersedia memiliki diameter 110 mm dan memiliki tinggi 210mm. Ukuran dan berat payload yang dirancang adalah sebagai berikut:

a. Diameter Payload : 100 ± 1mm b. Tinggi Payload : 200 ± 1mm c. Berat Payload : 1 Kg ± 10g

Gambar 3.1 Dimensi dan Susunan Komponen Payload Gambar diatas merupakan gambar sketsa 3D payload dan penempatan komponen yang akan diintegrasikan pada payload. Berikut adalah rician penempatan komponen pada payload.

a. Pada kompartemen bagain atas terdapat komponen sensor dan mikrokontroler. Komponen mikrokontroler dan sensor accelerometer dibuat dalam satu rangkaian terintegrasi agar tidak terlalu banyak mengguakan kabel.

b. Pada kompartemen bagian tengah terdapat rangkaian power suply yang berfungsi sebagai pusat catudaya.

8 cm

7 cm 5 cm

Sensor Accelerometer

Mikrokontroler

Baterai Power Suplai

Mikrokontroler ARM Motor Servo

Kamera CMOS

Modul Radio X

Y

c. Pada kompartemen bagain bawah terdapat modul CMUcam3 dan terdapat modul radio yang berfungsi sebagai transceiver.

d. Pada bagian belakang terdapat baterai yang berfungsi sebagai catu daya dari seluruh rangkain elektronika.

3.1.1 Pemilihan Komponen

Bahan dan komponen dipilih berdasarkan kebutuhan, perancangan, kualitas, dan harga. Bahan dan komponen utama dalam penyusunan payload ditampilkan pada Tabel 1 berikut.

Tabel 3.1. Daftar material dan komponen payload Bagian payload Material/Komponen Keterangan Kerangka utama Akrilik, spacer,

Alumunium

Kuat, cukup ringan dan mudah dibentuk

Sistem

pengiriman data Radio modem Huawei

Disesuaikan dengan aturan Komurindo

Sensor wajib AccelerometerMMA7260Q

Kinerja kerja sangat mendukung, suport untuk basicstamp BS2p40 Kamera

CUMcam2 Vision sensor

Kinerja kerja sangat mendukung, suport untuk basicstamp BS2p40

Processor Basic Stamp BS2p40 Bahasa pemrogramannya mudah dan sederhana

Sistem catu daya Baterai Lipo 2200 mAh Daya tahan cukup lama serta charging yang cepat

3.2 Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras dapat digambarkan dalam diagram blok diawah ini.

Gambar 3.2 Diagram blok sistem Payload

Berikut adalah penjelasan dari diagram blok sistem payload. a. Mikrokontroler Basic Stamp

Bagian blok ini memuat Mikrokontroler Basic Stamp 2p40. Bagian blok ini berfungsi sebagai pengolah data yang diterima dari sensor accelerometer, Blok ini juga berfungsi sebagai pengatur komunikasi data antara mikrokontroler dan modul CMUcam3 serta untuk pengiriman data telemetri.

b. Modul CMUcam3

Bagian blok ini berfungsi sebagai pengolah data citra yang nantinya akan dikirim melalui modem RF yang sebelumnya diperintah oleh mokrokontroler Basic Stamp.

c. Sensor Accelerometer

Bagian blok ini memuat sensor MMA7260Q. Bagian blok ini berfungsi sebagai pengukur percepatan geravitasi yang dialami payload yang kemudian datanya akan dikonvert pada blok ADC diolah pada mikrokontroler Basic Stamp.

d. Modem

Blok ini memuat modul radio YS-1020UB yang berfungsi mengubah mengirimkan data mikrokontroller dan dari modul kamera.

e. Power

Bagian blok ini berfungsi sebagai pencatu daya dati semua komponen elektronika.

3.2.1 Mikrokontroler (Basic Stamp 2p40)

Mikrokontroler yang digunakan pada perancangan payload ini adalah mikrokontroler jenis basic stamp2P40 dengan 32 port yang dapat digunakan sebagi input atau output. Pemilihan mikrokontroler jenis ini didasari kemampuannya yang cukup handal dan pemrograman yang tidak terlalu sulit. Pada perancangan payload yang dibuat.

Perancangan software pada mikrokontroler mengguaka bahasa basic dengan menggunakan mikrokontroler BASIC Stamp editor V 2.4 dimana hasilnya akan disimpan dalam bentuk file yang erekstensikan bsp (*bsp). File inilah yang nantinya akan dimasukan kedalam mikrokontroler.

Berikut ini merupakan konfigurasi port yang digunakan mikrokontroler , seperti yang terlihat pada tabel 3.1.

Tabel 3.2 Konfigurasi port yang digunakan pada mikrokontroler BS2p40. Nama Pin No. Pin Fungsi Keterangan

MAIN I/O 0 Output Pengirim data biner ke MUX MAIN I/O 2 Output Pengirim (TX) ke MUX MAIN I/O 4 Output Pengirim (TX) ke CMUcam MAIN I/O 6 Input Penerima (RX) dari CMUcam MAIN I/O 8 Input Penerima (RX) dari RF

MAIN I/O 1 Output ADC 0833 (DO)

MAIN I/O 3 Output ADC 0833 (CLK)

MAIN I/O 5 Output ADC 0832 (DI)

MAIN I/O 7 Output ADC 0832 (CS)

Mikrokontroler BS2p40 berfungsi sebagai pengolah data sensor percepatan yang akan dikirim ke ground station yang disebut sistem telemetri. Mikrokontroler ini pun berfungsi sebagai penerima data dari ground station atau disebut sistem telecommand. Mikrokontroler BS2p40 ini berperan sebagai jantung dari payload yang dibuat dikarenakan mikrokontroler ini sekaligus menjadi komando atas mikrokontroler ARM yang terdapat pada modul CMUcam.

3.2.2 Pendeteksi Separasi (Rangkaian Mikro Switch)

Mikrokontroler melakukan pengecekan kondisi pada sesor separasi dengan membaca nilai output dari rangkaian yang dibuat untuk mengetahui kondisi separasi. Pada saat posisi sensor separasi dalam keadaan low, maka mikrokontroler akan mengerjakan proses pembacaan accelerometer. Ketika sensor separasi dalam keadaan high maka tugas mikrokontroler dalam membaca sensor accelerometer selesan dan kemudian dilajutkan dengan memberi perintah pada CMUcam3 untuk mengirimkan data citra ke ground station. Rangkaian Pendeteksi separasi akan diperlihatkan pada gambar berikut.

Gambar 3.3 Rangkaian Pendeteksi Separasi

3.2.3 Pengubah Sinyal Analog ke Digital (ADC0833)

ADC yang digunakan pada perancangan payload ini, yaitu menggunakan ADC0833. Pemilihan ADC jenis ini disesuaikan dengan kebutuhan perancangan payload yang memerlukan 3 channel sinyal input ADC yang digunakan untuk membaca sensor accelerometer 3 axis

ADC0833 memiliki tegangan referensi (VREF) sebesar 2.5V, maka diperlukan system pembagi tegangan dengan menggunakan dua buah resistor yang memiliki nilai yang sama,kemudian kedua resistor terseut dihubungkan secara parallel sehingga mendapatkan tengangan keuluaran sebesar 2.5V.

Channel 0 digunakan sebagai sinyal input untuk membaca data keluaran dari sensor accelerometer x axis dan channel 1 sebagai sinyal input untuk membaca data keluaran dari sensor accelerometer y axis serta channel 2 sebagai sinyal input untuk membaca data keluaran dari sensor accelerometer z axis. Pada dasarnya Analog To Digital Converter (ADC) memiliki 2 bagian, yaitu bagian multiplexer dan bagian converter. Bagian multiplexer ini mempunyai 4 buah masukan, setiap masukan memilki alamat sendiri sehingga dapat dipilih secara terpisah melalui address A0 dan A3.

3.2.4 Sensor Percepatan (MMA7260Q)

Pada perancangan payload ini menggunakan sensor MMA7260Q yang digunakan sebagai sensor accelerometer, yaitu pengukur data percepatan gravitasi yang terjadi pada payload. Sensor tersebut ekerja pada tegangan 2,2V – 3,6V DC,dan menggunakan arus yang sangat kecil yaitu 500uA. Akselerasi pada masing-masing sumbu menghasilkan tegangan dari 0 sampai 3,3V. Saat tidak bekerja, tegangan yang keluar dari masing – masing sumbunya yaitu sekitar 1,65V. Jika diberikan akselerasi pada sumbu positif maka tegangan yang keluar pada sumbu positif tersebutk akan naik.

Sebaliknya jika diberi akselerasi pada sumbu negative, maka tegangan keluaran dari sumbu tersebut akan turun. Artinya:

a. Pada saat berheti, tegangan keluarannya ditengah b. Pada saat akselerasi ke atas, tegagannya akan naik c. Pada saat akselerasi ke bawah, tegangan akan turun.

3.2.5 Modul CMUcam3

Modul CMUcam3 digunakan pada payload sebagai alat untuk pengambilan citra yang nantinya akan dikirim melalui RF. Pemilihan modul CMUcam3 ini dikarenakan modul kamera ini dapat diprogram sesuai dengan keinginan. Dalam hal ini CMUcam3 diprogram agar dapat mengirimkan data citra digital 200x200 pixel B/W.

Mikrokontroler yang terintegrasi dalam modul tersebut memungkinkan untuk bisa berkomunikasi dengan mikrokontroler BS2p40 dengan komunikasi serial pada baudrate 9600. Baudrate modul CMUcam3 maksimal mencapai 15200bps, namun dapat disetting menjadi 9600bps sesuai dengan peraturan KOMURINDO 2011. Berikut adalah Gambar komunikasi mikrokontroler BS2p40 dengan modul CMUcam3.

Berikut adalah gambar skema rangkaian keseluruhan dari payload.

Gambar 3.6 Skema rangkaian seluruh sistim payload 3.2.5 Sistem Transmisi

Media komunikasi yang digunakan pada perancangan alat yang dibuat, yaitu melalui frekuensi radio (RF) dengan menggunakan modul radio YS-1020UB. YS-1020UB merupakan modul komunikasi yang sangat aman. Modul radio YS-1020UB mempunyai 8 kanal dengan frekuensi yang berbeda. Frekuensi yang digunakan pada payload ini adalah 433 Mhz pada kanal 6.

Jarak jangkauan komunikasi maksimal sekitar 800 meter pada baudrate 9600bps.

Dari konfigurasi pin-pin radio YS-1020UB, pin yang digunakan pada perancangan payload hanya terdiri dari GND, Vcc, RXD/TTL dan TXD/TTL yang dihubungkan langsung pada pin di mikrokontroler.

Gambar 3.7 Rangkaian RF YS-1020UB

Gambar diatas merupakan gambar rangkaian ground station penerima yang telah terintegrasi RF YS-1020UB serta rangkaian MAX232 sebagai converter dari level TTL ke UART. Data yang diterima melalui RF tersebut akan disalurkan PC atau laptop dan akan di oleh menggunakan software ground station.

3.2.5.1 Pengubah level TTL ke UART (MAX232)

Rangkaian RS232 berfungsi untuk komunikasi antara modem dengan komputer. Dikarenakan berbeda level antara PC dan mikrokontroler,maka dibutuhka suatu converter. Komponen utamanya adalah menggunakan IC MAX232, yaitu sebuah IC yang dapat mengubah format digital ke dalam sebuah format atau level RS232, dimana pada level RS232, tegangan high diwakili dengan tegangan +3

sampai +25 V. Diantara -3 dan +3 merupakan tegangan invalid. Rangkaian RS232 ditunjukkan pada gambar 3.7.

Gambar 3.8 Rangkaian RS232

3.2.5.2 Format Pengiriman Data

Tabel 3.3 Format pengiriman data 12 detik pertama

3.3 Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan software ground station dibangun dengan menggunakan LabVIEW. Software ground station dirancang sesuai dengan format data yang dikirim oleh Basic Stamp. Berikut adalah gambar software ground station yang dibuatbeserta keterangan dari masing – masing fungsi-fitur yang ada.

Gambar 3.10 Software Ground station 1

4 3 2

5

7 6

16

8 9 10 11 12 13

15 17

Keterangan:

1. Panel dimana gambar yang dikirim akan ditampilkan secara realtime 2. Panel utuk mengontrol kamera dimana terdapat tombol utuk mengambil

gambar dan tombol untuk menggerakan kamera sampai 180 derajat. 3. Indikator yang akan menghitung jumah baris gambar.

4. Indikator data mentah yang masuk ke ground station. 5. Header kode.

6. Delay telekontrol.

7. Format data yang akan dikirim.

8. Tombol ON / OFF telemetri dan telecomand. 9. Tombol mengurangi setpoint.

10.Tombol untuk menaikan kecepatan motor. 11.Tombol untuk menambah setpoint.

12.Tombol untuk menaikan kecepatan motor dengan tiga kecepatan yang berbeda.

13.Indikator kompas

14.Indikator antara grafik kompas dan setpoint. 15.Grafik dari data accelerometer.

16.Panel untuk video sender.

Berikut adalah format data telecommand yang dikirim oleg ground station ke payload.

Tabel 3.5 format data telecommad

Byte-1 Byte-2 Byte-3,4,5 Byte- 6 Byte-7 Header (R) Flag Command Posisi servo kamera

Berikut adalah cara menggunakan software ground station berbasis LabView.

1. Dengan menekan tombol run pada pojok kiri atas maka program akan jalan.

Gambar 3.11 Menjalankan program ground station 2. Merubah port I/O yang terletak diatas tombol start telemetri.

3. Merubah system yang akan digunakan (Homing atau nonhoming)

Gambar 3.12 Menentukan system payload

4. mengaktifkan telemetri dengan menekan tombol start telemeti.

Gambar 3.13 Start telemetri

5. Data akan muncul setelah tombol telemetri on dan akan tampil pada panel string yang disediakan dan akan dibuat grafik pada panel grafik.

Gambar 3.14b Tampilan data telemetri berupa grafik

6. Dengan menekan tombol grab picture maka sistem telemetri akan menerima data gambar dan mengehentikan telemetri data accelerometer (grab picture bisa dilakukan apabila payload berhasil separasi).

Gambar 3.15a Tombol grab picture

7. Tombol “control on” berfungsi sebagai telecommand separasi apabila sensor separasi pada payload mengalami kerusakan.

Gambar 3.16 tombol telecommad separasi

8. Telemetri accelerometer kembali dikirim apabila proses pengiriman data gambar telah selesai.

9. Dengan menekan tombol “start telemetri” maka semua telemetri dihentikan dan file bisa disave.

3.4 Perancangan Program Mikrocontroller

Perancangan program mikrocontroller dibuat pada software Basic Stamp editor 2.4. perancangan yang akan dibuat merupakan algoritma pemrograman yang akan dimasukan pada payload yang akan ditampilkan dalam bentuk flow chart (diagram alir). Perancangan flow chart payload akan ditampilkan pada gambar 3.17.

Cek separasi start inisialisasi Separasi =0 Multiplexer=1 A Tunggu command dari ground station

Cek command

= 500

B

Kirim data accelerometer ke Ground station

Kirim tanda separasi ke Ground station

Terima data dari Ground station Kamera=1 atau kamera=0 Kalibrasi data accelerometer

Kirim data accelerometer ke Ground station

Terima data dari Ground station

Cek command

= 600

A B

C

Separasi=1

atau kamera=1

Gambar 3.17a Flow Chart diagram payload

T

T

T

Y

Y _Y

Y

T

baca data accelerometer dari ADC

Simpan memory accelerometer

baca data accelerometer dari ADC

baca data accelerometer dari ADC

Gambar 3.17b Flow chart diagram payload (sambungan)

C

Tunggu command dari ground station

Kamera = 0

B

end Kirim data gambar

T

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

4.1 Pengujian Radio Frekuensi (Modul Radio YS-1020UB)

Modul radio YS-1020UB merupakan modul radio yang berfungsi sebagai modem yang diproduksi oleh HwaWei. Modul ini pada dasarnya memiliki jarak pancar sampai 800 meter line of sight. Jarak pancar radio terseut akan mengalami fluktuasi apabila terdapat suatu halangan yang terdapat diantara radio pengirim dan radio penerima. Pengujian yang dilakukan pada radio tersebut adalah menguji daya pancar yang dilakukan di lapang terbuka.

Tabel 4.1 Hasil pengujian komunikasi modul radio YS-1020UB Jarak

(meter) Data yang dikirim

Data yang

diterima Kondisi

Keterang an

10 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

20 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

30 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

40 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

50 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

60 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

70 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

80 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

90 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

100 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

110 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

120 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

130 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

140 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

150 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

160 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

170 Counter 1~10 Counter 1~10 Baik (data continue) Berhasil

180 Counter 1~10 Counter 1~10 Kurang Baik (data tidak continue) Berhasil

Pengujian komunikasi modul radio YS-1020UB dilakukan dengan mengirimkan data counter pada penerima. Dengan mengirimkan data counter maka akan terlihat data yang terlewat sebagai data error atau pengirim terhambat. Dilihat dari tabel 4.1, pengujian jarak telemetri hanya dapat mencapai jarak kurang dari 200m. Jarak yang ditempuh oleh payload harus lebih dari 500 meter, maka diperlukan antena penerima dengan gain yang lebih besar.

4.2 Pengujian Sensor Accelerometer

Sensor accelerometer merupakan sensor wajib yang berfungsi sebagai attitude monitoring pada payload roket. Sebelum payload diluncurkan maka perlu dilakukan pengujian yang melibatkan sensor accelerometer. Pengujian akan dilakukan dengan empat tahap penggujian. Pengujian tersebut adalah sebagai berikut.

a. Uji g-force

Uji g-force merupakan pengujian dengan memberi putaran pada payload maksimal sebesar 6g.

b. Uji g-shock

Uji g-shock merupakan pengujian dengan memberi hentakan pada payload maksimal sebesar 6g.

c. Uji vibrasi

Uji vibrasi merupakan pengujian dengan memberi goncangan pada payload.

d. Uji trajectory

Uji trajectory dilakukan dengan cara payload digerakan menuju daerah tertentu dan dilakukan perhitungan data accelerometer sehingga didapatkan jarak yang ditempuh oleh payload.

4.2.1 Uji g-force

Sensor MMA7201Q digunakan untuk mengukur percepatan yang dialami payload. Pengujian g-force menggunakan sensor MMA7201Q dilakukan menggunakan sebuah pemutar dengan cara menempatkan payload pada alat pemutar yang telah dibuat diukur percepatannya. Sensor MMA7260Q yang terdapat pada payload akan mengukur percepatan pada pemutar tersebut. Hasil pengukuran percepatan akan dikirim ke ground station melalui radio frekuensi.

Pengujian g-force dilakukan pada alat pemutar yang telah dibuat sebelumnya dengan percepatan maksimal 4g. Berikut adalah tabel pengujian g-force.

Tabel 4.1 Data pengukuran g-force selama 12 detik

X axis Y axis Z axis X axis Y axis Z axis

98 101 110 97 100 114

98 100 110 98 101 112

98 99 109 97 101 114

98 101 110 97 100 114

98 101 110 98 101 113

99 99 110 97 100 114

98 100 109 97 100 113

99 101 110 98 101 115

98 100 111 97 100 114

98 99 111 97 101 113

99 101 110 96 101 115

98 101 112 98 100 114

98 100 110 97 101 114

97 101 111 97 101 115

98 101 112 96 100 114

98 99 111 98 101 116

98 101 111 97 100 116

98 100 112 97 100 115

98 100 113 97 101 117

98 100 111 98 100 114

98 101 112 96 101 115

97 100 112 97 101 116

98 101 112 96 100 117

98 101 113 98 102 115

97 100 112 97 100 116

97 101 112 97 101 116

97 101 113 97 101 117

98 100 113 96 100 117

97 101 112 97 101 118

Tabel 4.1 merupakan tabel hasil pengukuran uji g-force dalam skala lab menggunakan alat pemutar. Data pada tabel 4.1 merupakan data 12 detik pada saat pengujian yaitu pada detik ke 70 sampai 82.

4.2.2 Uji g-shock

Pengujian g-shock menggunakan sensor MMA7201Q dilakukan menggunakan palu dengan cara menempatkan payload dibawah palu yang kemudian palu tersebut akan menghentak payload. Sensor MMA7260Q yang terdapat pada payload akan mengukur percepatan yang menghentak payload. Hasil pengukuran uji g-shock akan dikirim ke ground station melalui radio frekuensi.

Tabel 4.2 Data pengukuran g-shock

X axis Y axis Z axis X axis Y axis Z axis 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 76 95 113 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 100 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100 101 99 100

4.2.3 Uji Vibrasi

Pengujian vibrasi dilakukan dengan memberikan goncangan pada payload. Goncangan tersebut bisa dilakukan dengan menggunakan alat Vibrator atau diberikan goncangan manual yaitu digoncangakan oleh tangan dengan kuat. Alternatif lain dalam pengujian vibrasi ini adalah dengan membawa payload yang dipegang oleh seseorang yang sedang berlari. Sensor accelerometer akan mendeteksi goncangan tersebut dan data yang diterima oleh sensor accelerometer dikirimkan ke ground station menggunakan radio frekuensi.

Tabel 4.3 Data pengujian vibrasi

X axis Y axis Z axis X axis Y axis Z axis 98 100 99 97 103 72 88 98 87 100 100 70 95 102 83 94 103 61 89 104 84 113 97 129 92 105 83 106 98 114 93 103 96 109 98 104 98 107 112 107 103 88 98 103 114 95 103 72 96 104 111 94 103 71 93 107 111 94 103 70 97 107 112 86 106 71 93 105 109 88 107 78 90 107 110 90 105 91 120 108 150 0 1 118 104 91 95 104 103 137 112 104 141 124 96 140 112 103 93 116 93 123 81 97 54 113 95 116 82 107 81 86 106 88 91 105 118 86 105 97 86 105 126 109 103 93 89 101 130 107 98 105 99 100 129 101 104 100 99 100 137 100 101 100

4.4.1 Uji Trajectory

Uji trajectory dilakuakan agar payload sebelum dimasukan ke dalam roket sudah mampu melakukan penginderaan didarat yaitu denga pengujian trajectory darat. Pengujan ini dilakukan dengan cara payload dipegang oleh seseorang lalu dibawa menggunakan sepeda motor. Paylaod akan mendetekesi percepatan pada sepeda motor dan data percepatan dari MMA7260Q akan dikirim langsung ke groud station.

Tabel 4.4 Data percobaan trajectory waktu (ms) X axis Y axis Z axis waktu (ms) X axis Y axis Z axis waktu (ms) X axis Y axis Z axis

42837608 101 100 100 42845828 98 100 105 42854388 103 97 101

42837820 100 100 100 42846040 97 100 100 42854600 99 99 99

42838032 100 100 100 42846260 100 102 101 42854916 104 97 101

42838244 100 100 100 42846464 101 102 100 42855124 98 99 97

42838456 100 100 100 42846688 101 101 99 42855352 99 101 100

42838664 101 100 100 42846888 98 102 100 42855552 99 100 99

42838876 100 100 100 42847096 97 100 100 42855760 102 97 102

42839100 100 100 100 42847308 98 102 100 42855968 100 100 98

42839308 100 99 100 42847520 100 102 101 42856184 105 98 102

42839508 100 100 100 42847736 103 103 99 42856392 102 98 100

42839720 99 100 100 42847940 96 102 102 42856600 102 99 100

42839928 99 100 100 42848144 98 100 101 42856820 101 99 99

42840140 100 100 100 42848292 97 100 99 42857024 102 100 97

42840348 102 100 100 42848568 99 102 96 42857232 101 99 99

42840560 101 100 101 42848780 102 101 100 42857444 103 98 100

42840768 100 99 100 42848996 99 98 98 42857656 102 96 103

42840984 102 100 101 42849204 99 101 101 42857868 103 99 101

42841192 100 101 101 42849412 99 98 101 42858084 103 98 99

42841404 102 100 99 42849624 99 96 100 42858288 102 96 98

42841616 104 102 100 42849952 99 99 101 42858496 103 99 105

42841828 101 99 99 42850272 97 99 103 42858708 103 99 100

42842036 100 99 101 42850472 99 95 102 42858928 103 98 99

42842248 102 100 103 42850684 98 96 99 42859140 103 99 99

42842456 99 100 101 42850896 99 99 99 42859348 103 98 98

42842684 101 100 101 42851104 97 102 100 42859556 103 99 101

42842896 102 100 101 42851320 97 100 101 42859768 102 100 99

42843092 98 101 99 42851616 98 101 99 42859976 103 100 101

42843308 100 101 99 42851852 100 100 99 42860288 102 104 99

42843512 99 100 102 42852064 98 97 101 42860496 101 104 102

42843728 101 100 98 42852272 98 98 99 42860712 105 101 98

42843932 103 100 100 42852480 98 99 101 42860928 102 104 101

42844148 101 101 101 42852696 96 96 97 42861136 104 101 101

42844352 103 102 100 42852912 96 97 101 42861452 101 103 98

42844568 99 98 100 42853124 99 99 100 42861764 103 103 98

42844776 102 101 99 42853328 100 98 101 42861976 105 101 99

42844984 99 101 101 42853540 100 98 101 42862184 104 104 102

4.3 Pengujian Kamera

Modul kamera CMUcam3 yang terpasang pada payload merupakan suatu system payload yang berfungsi sebagai surveillance. Modul kamera CUMcam3 dipakai dikarenakan modul ini dapat diprogram sesuai dengan ketentuan KOMURINDO 2011 yaitu 200x200 pixel. Adapun pengujian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut.

1. Pengujian pengambilan citra di lab (static dan diamik).

2. Pengujian pengambilan citra di ruang terbuka (static dan dinamik).

4.3.1 Pengujian Lab

Pada pengujian ini payload mengambil citra di ruangan lab. Pengujian lab akan diperlihatkan pada ganbar 4.4a dan gambar 4.4b.

Gambar 4.4b Pengujian pegambilan citra di lab (dinamik)

Pengujian di lab dilakukan sebanyak dua kali yaitu pengujian pada saat static dimana payload dalam kodisi diam saat pengamilan citra dan dinamik dimana payload dalam kondisi bergerak pada saat pengambilan citra.

4.2.1 Pengujian di Ruang Terbuka

Pada pengujian kali ini payload melakukan pengamilan citra di ruang terbuka. Pengujian payload di ruang terbuka akan diperlihatkan pada gambar 4.5a dan gambar 4.5b serta 4.5c.

Gambar 4.5b pengambilan citra di luar ruangan menggunakan filter (statik)

Gambar 4.5c pengambilan citra di luar ruangan menggunakan filter (dinamik)

Pengujian di luar ruangan dilakukan sebanyak tiga kali yaitu pengujian pada saat tanpa eggunakan filter ,pada saat mengguakan filter static dimana payload dalam kodisi diam saat pengamilan citra dan pada saat menggunakan filter dinamik dimana payload dalam kondisi bergerak pada saat pengambilan citra.

4.4 Analisa Pengujian

4.4.1 Analisa Radio Frekuensi (Modul Radio YS-1020UB)

Berdasarkan hasil data-data yang didapat dari pengujian modul radio YS-1020UB seperti yang terlihat pada tabel 4.1 pada jarak 10m sampai dengan 170m komunikasi dapat berlangsung dengan baik, data yang diterima sesuai dengan data yang dikirim dan tidak ada data yang terlewatkan. Pada jarak diatas 170m sampai dengan 180m data dapat diterima tetapi komunikasi dianggap gagal dikarenakan adanya data yang terlewatkan, hal ini dipengaruhi karena adanya gangguan (penghalang) seperti adanya beberapa kendaraan roda empat (mobil) melintas pada saat pengujian sedang berlangsung. Pada jarak diatas 180m data tidak dapat diterima, hal ini dipengaruhi karena diluar jangkauan jarak kerja dari modul radio YS-1020UB.

Pada dasarya modul radio YS-1020UB dapat mengirimkan data dengan maksimal jarak 800m. pada pengujian diatas terlihat bahwa jarak yang bisa diterima maksimal sekitar 180m. Jarak YS-1020UB dapat mencapai 800 meter dengan cara menggunakan antenna yang memiliki gain yang besar pada sisi penerima.

4.4.2 Analisa g-force

Pengujian g-force dilakukan dengan cara meletakan payload pada sebuat pemutar dan diberi putaran maksimal 6g. Sensor percepatan MMA7260Q yang terdapat pada payload akan dikirimkan secara realtime. Grafik pengujian g-force akan ditampilkan pada gambar 4.6.

Gambar 4.6 Grafik uji g-force

Grafik diatas diambil dari data hasil pegujian g-force. Data tersebut merupakan data hasil kalibrasi. Data hasil kalibrasi harus dirubah menjadi data dalam betuk satuan gravitasi dengan menggunkanan persamaan 4.1.

a= ...(persamaan 4.1)

Data maksimal dari grafik diatas adalah 125. Untuk mendapatkan hasil pengukuran dalam satuan grafitasi maka data grafik diatas dimasukan dalam persamaan 4.1. 0 20 40 60 80 100 120 140 1

43 85 _{127 169 211 253 295 337 379 421 463 505 547 589 631 673 715}

percepatan z

a=

a= 2.5g ………....(persamaan 4.2) hasil dari uji g-force yang dilakukan menunjukan maksimal adalah sebesar 2.5g.

4.4.3 Analisa g-shock

Pengujian g-shock dilakukan dengan cara meletakan payload diawah palu yang berfungsi sebagai penghentak payload. Sensor percepatan MMA7260Q yang terdapat pada payload mendeteksi percepatan dari hentakan payload. Data tersebut akan dikirimkan secara realtime. Grafik pengujian g-shock akan ditampilkan pada gambar 4.7.

Gambar 4.7 Grafik uji g-shock 90 95 100 105 110 115 1 8

15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 ₁₀₆

d ata b it jumlah data

Uji g-shock

Series1

Data maksimal dari grafik diatas adalah 113. Untuk mendapatkan hasil pengukuran dalam satuan gravitasi maka data grafik diatas dimasukan dalam persamaan 4.1.

a=

a= 1.3g ………....(persamaan 4.3) hasil dari uji g-shock yang dilakukan menunjukan maksimal shock pada payload adalah sebesar 1.3g.

4.4.4 Analisa Vibrasi

Pengujian vibrasi dilakukan dengan cara menggoncangkan payload dengan kedua tangan sehingga dihasilkan getaran pada payload. Payload akan mengirimkan data getaran yang dihasilkan oleh tangan lalu dikirimkan ke ground station secara realtime.

Gambar 4.8 Grafik uji vibrasi 0 20 40 60 80 100 120 140 160

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46

D ata B it ac ce le ro m e te r jumlah data

Z axis

Z axis

Data maksimal dari grafik uji vibrasi adalah 150. Untuk mendapatkan hasil pengukuran dalam satuan grafitasi maka data grafik diatas dimasukan dalam persamaan 4.1.

a=

a= 5g ………....(persamaan 4.4) hasil dari uji vibrasi yang dilakukan secara manual menunjukan

maksimal vibrasi yang diterima oleh payload adalah sebesar 5g.

Dari ketiga hasil pengujian yang telah dilakukan yaitu,shock, g-force, dan vibrasi, data yang dikirimkan secara realtime tidak mengalami error atau cacat. Dengan demikian ketiga pengujian telemetri diatas berhasil mengirimkan data 100% tanpa cacat.

4.4.4 Analisa Trajectory

Uji trajectory yang dikakukann adalah dengan membawa payload yang dipegang oleh seseorang lalu dibawa menggunakan sepeda motor dengan membentuk bujur sangkar. Trajectory yang dilakukan berupa 2 dimensi, yaitu menghitung percepatan hanya pada sumbu x dan sumbu y. data percepatan yang di terima oleh payload selanjutnya dikirim ke ground station untuk diolah datanya. Grafik trajectory payload akan ditampilka pada gambar 4.9.

Gambar 4.9 Trajectory payload

pada grafik trajectory diatas terlihat bahwa trajectory berhasil ditampilkan. Trajectory yang dilakukan dalam pengujian menggunakan sepda otor berupa bujur sangkar. Dilihat dari grafik diatas hampir menyerupai bujur sangkar, simpangan yang terjadi dikarenakan saat megendarai sepeda motor, sepeda motor pun tidak tetap berjalan membentuk bujur sangkar.

4.4.4 Analisa Pengambilan Citra

Pengambilan citra dilakukan pada beberapa kondisi. 1. Di dalam lab (statik)

2. Di dalam lab (dinamik) 3. Di ruang terbuka (statik) 4. Diruang terbuka (dinamik)

-0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Pada gambar 4.4a terdapat gambar pengujian citra di lab (statik). Pada kondisi statik payload dapat mengirimkan data citra sebanyak 200x200pixel tanpa ada cacat. Waktu pengiriman citra sekitar 43 detik. Kualitas citra bisa dibilang baik tanpa ada pergeseran data.

Pada gambar 4.4b terdapat pengujian citra di lab(dinamik). Pada kondisi dinamik payload dapat mengirimkan data citra sebanyak 200x200pixel tanpa ada cacat. Waktu pengiriman citra sekitar 43 detik. Kualitas gambar yang dihasilkan kurang baik karena mengalami blur.

Pada gambar 4.5 terdapat pengujian citra di luar ruangan. Hasil yang diterima baik yaitu 200x200pixel berhasil diterima pada ground station, namun kualitas gambar yang dihasilkan buruk. Semua gambar terlihat putih.

Pada gambar 4.6 terdapat pengujian citra di luar ruangan. Hasil yang diterima baik yaitu 200x200pixel berhasil diterima ground station. Kualitas gambar yang dihasilkan lebih baik dari gambar 4.5 dikarenakan pada lensa kamera dipasang sebuah filter.

Pada gambar 4.7 terdapat pengujian citra di luar ruangan. Hasil yang diterima baik yaitu 200x200pixel berhasil diterima ground station. Kualitas gambar yang dihasilkan lebih baik dari gambar 4.5 dikarenakan pada lensa kamera dipasang sebuah filter, namun terdapat blur pada gambar tersebut karena pada saat pengambilan gambar,payload dalam keaadaan bergerak.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya, maka akhirnya penelitian pada tugas akhir ini dapat diambil beberapa simpulan antara lain:

1. Berdasarkan tabel 4.1 modul radio YS-1020UB yang digunakan pada sistem ini dapat berkomunikasi dengan jarak 170m, hal itu terjadi karena sinyal radio mengalami pelemahan sinyal.

2. Berdasarkan tabel 4.2 pengujian g-force berhasil dilakukan karena pada saat pengirim data, data yang diterima di ground station tidak mengalami putus transmisi. Gravitasi yang dihasilkan oleh g-force tersebut adalah sebesar 2.5g 3. Berdasarkan tabel 4.3 pengujian g-shock berhasil dilakukan karena pada saat

pengirim data, data yang diterima di ground station tidak mengalami putus transmisi. Gravitasi yang dihasilkan oleh g-shock tersebut adalah sebesar 1.3g 4. Berdasarkan tabel 4.4 pengujian vibrasi berhasil dilakukan karena pada saat

pengirim data, data yang diterima di ground station tidak mengalami putus transmisi. Gravitasi yang dihasilkan oleh vibrasi tersebut adalah sebesar 5g 5. Berdasarkan tabel 4.5 pengujian trajectory berhasil dilakukan karena pada

saat pengirim data,data yang diterima di ground station tidak mengalami putus transmisi. Grafik trajectory berhasil di plot dan didapatkan gambar trajectory.

Data maksimal dari grafik uji vibrasi adalah 150. Untuk mendapatkan hasil pengukuran dalam satuan grafitasi maka data grafik diatas dimasukan dalam persamaan 4.1.

a=

a= 5g ………....(persamaan 4.4) hasil dari uji vibrasi yang dilakukan secara manual menunjukan

maksimal vibrasi yang diterima oleh payload adalah sebesar 5g.

Dari ketiga hasil pengujian yang telah dilakukan yaitu,shock, g-force, dan vibrasi, data yang dikirimkan secara realtime tidak mengalami error atau cacat. Dengan demikian ketiga pengujian telemetri diatas berhasil mengirimkan data 100% tanpa cacat.

4.4.4 Analisa Trajectory

Uji trajectory yang dikakukann adalah dengan membawa payload yang dipegang oleh seseorang lalu dibawa menggunakan sepeda motor dengan membentuk bujur sangkar. Trajectory yang dilakukan berupa 2 dimensi, yaitu menghitung percepatan hanya pada sumbu x dan sumbu y. data percepatan yang di terima oleh payload selanjutnya dikirim ke ground station untuk diolah datanya. Grafik trajectory payload akan ditampilka pada gambar 4.9.

Gambar 4.9 Trajectory payload

pada grafik trajectory diatas terlihat bahwa trajectory berhasil ditampilkan. Trajectory yang dilakukan dalam pengujian menggunakan sepda otor berupa bujur sangkar. Dilihat dari grafik diatas hampir menyerupai bujur sangkar, simpangan yang terjadi dikarenakan saat megendarai sepeda motor, sepeda motor pun tidak tetap berjalan membentuk bujur sangkar.

4.4.4 Analisa Pengambilan Citra

Pengambilan citra dilakukan pada beberapa kondisi. 1. Di dalam lab (statik)

2. Di dalam lab (dinamik) 3. Di ruang terbuka (statik) 4. Diruang terbuka (dinamik)

-0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Pada gambar 4.4a terdapat gambar pengujian citra di lab (statik). Pada kondisi statik payload dapat mengirimkan data citra sebanyak 200x200pixel tanpa ada cacat. Waktu pengiriman citra sekitar 43 detik. Kualitas citra bisa dibilang baik tanpa ada pergeseran data.

Pada gambar 4.4b terdapat pengujian citra di lab(dinamik). Pada kondisi dinamik payload dapat mengirimkan data citra sebanyak 200x200pixel tanpa ada cacat. Waktu pengiriman citra sekitar 43 detik. Kualitas gambar yang dihasilkan kurang baik karena mengalami blur.

Pada gambar 4.5 terdapat pengujian citra di luar ruangan. Hasil yang diterima baik yaitu 200x200pixel berhasil diterima pada ground station, namun kualitas gambar yang dihasilkan buruk. Semua gambar terlihat putih.

Pada gambar 4.6 terdapat pengujian citra di luar ruangan. Hasil yang diterima baik yaitu 200x200pixel berhasil diterima ground station. Kualitas gambar yang dihasilkan lebih baik dari gambar 4.5 dikarenakan pada lensa kamera dipasang sebuah filter.

Pada gambar 4.7 terdapat pengujian citra di luar ruangan. Hasil yang diterima baik yaitu 200x200pixel berhasil diterima ground station. Kualitas gambar yang dihasilkan lebih baik dari gambar 4.5 dikarenakan pada lensa kamera dipasang sebuah filter, namun terdapat blur pada gambar tersebut karena pada saat pengambilan gambar,payload dalam keaadaan bergerak.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya, maka akhirnya penelitian pada tugas akhir ini dapat diambil beberapa simpulan antara lain:

1. Berdasarkan tabel 4.1 modul radio YS-1020UB yang digunakan pada sistem ini dapat berkomunikasi dengan jarak 170m, hal itu terjadi karena sinyal radio mengalami pelemahan sinyal.

2. Berdasarkan tabel 4.2 pengujian g-force berhasil dilakukan karena pada saat pengirim data, data yang diterima di ground station tidak mengalami putus transmisi. Gravitasi yang dihasilkan oleh g-force tersebut adalah sebesar 2.5g 3. Berdasarkan tabel 4.3 pengujian g-shock berhasil dilakukan karena pada saat

pengirim data, data yang diterima di ground station tidak mengalami putus transmisi. Gravitasi yang dihasilkan oleh g-shock tersebut adalah sebesar 1.3g 4. Berdasarkan tabel 4.4 pengujian vibrasi berhasil dilakukan karena pada saat

pengirim data, data yang diterima di ground station tidak mengalami putus transmisi. Gravitasi yang dihasilkan oleh vibrasi tersebut adalah sebesar 5g 5. Berdasarkan tabel 4.5 pengujian trajectory berhasil dilakukan karena pada

saat pengirim data,data yang diterima di ground station tidak mengalami putus transmisi. Grafik trajectory berhasil di plot dan didapatkan gambar trajectory.

dilakukan. Data yang diterima full yaitu 200x200 pixel tanpa cacat. Kualitas gambar yang dikirim baik tanpa ada pergeseran data.

7. Berdasarkan gambar 4.4b, pengujian pengambilan citra di lab berhasil dilakukan. Data yang diterima full yaitu 200x200 pixel tanpa cacat. Kualitas gambar yang dikirim kurang baik karena mengalami blur.

8. berdasarkan gambar 4.5 terdapat pengujian citra di luar ruangan. Hasil yang diterima baik yaitu 200x200pixel berhasil diterima pada ground station, namun kualitas gambar yang dihasilkan buruk. Semua gambar terlihat putih. 9. berdasarkan gambar 4.6 terdapat pengujian citra di luar ruangan. Hasil yang

diterima baik yaitu 200x200pixel berhasil diterima ground station. Kualitas gambar yang dihasilkan lebih baik dari gambar 4.5 dikarenakan pada lensa kamera dipasang sebuah filter.

10.berdasarkan gambar 4.7 terdapat pengujian citra di luar ruangan. Hasil yang diterima baik yaitu 200x200pixel berhasil diterima ground station. Kualitas gambar yang dihasilkan lebih baik dari gambar 4.5 dikarenakan pada lensa kamera dipasang sebuah filter, namun terdapat blur pada gambar tersebut karena pada saat pegambilan gambar,payload dalam keaadaan bergerak.

5.2 Saran

Penulis memberikan saran bagi yang akan mengembangkan tugas akhir ini. Adapun saran dari penulis adalah sebagai berikut:

1. Merancang algoritma pengiriman data (telemetri) dengan waktu sampling pengiriman data yang lebih cepat tanpa merusak data.

2. Mengkalibrasi dengan alat ukur yang memiliki tingkat ketelitian yang lebih baik.

3. Merancang pengolahan citra agar kuarlitas gambar yag dihasilkan lebih sempurna.