Prototype Payload Untuk Roket Uji Muatan.

Prototype

Payload Untuk Roket Uji Muatan

Jalimin / 0522122

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Jln. Prof. Drg. Surya Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia

Email : phaikia_bin@yahoo.com

ABSTRAK

Perkembangan teknologi roket sebagai wahana luar angkasa, peluru kendali, dan lainnya sudah semakin berkembang. Indonesia merupakan salah satu Negara yang sedang mengembangkan teknologi roket ini. Salah satu hal yang menjadi perhatian peneliti adalah bagaimana menumpangkan sebuah satelit pada roket. Sebelum menumpangkan satelit, para peneliti menguji roket dengan menumpangkan sebuah piranti berisi sensor-sensor sehingga dapat mengirimkan data telemetri. Piranti tersebut disebut payload.

Pada tugas akhir ini, telah dibuat sebuah prototype payload untuk roket uji muatan. Payload merupakan sebuah piranti berbasis mikrokontroler ATMega128 menggunakan GPS (Global Positioning System)dan empat buah sensor yaitu sensor ADXL330, sensor CMPS03, DT-Sense Humidity sensor, dan DT-Sense Barometric pressure and Temperature sensor. Selain memperoleh data, sistem ini juga dapat mengirimkan data melalui modul RF ke penerima yang ada di stasiun pemantau dan data tersebut ditampilkan dengan menggunakan program Visual Basic 6.0.

Setelah pengujian alat, sensor akselerometer dan kompas bekerja dengan baik, GPS memiliki selisih lintang sekitar 7m dan bujur sekitar 4m terhadap Google maps, hasil dari sensor kelembaban memiliki selisih 17%RH, tekanan memiliki selisih 4Hpa dan suhu memiliki selisih 1oC jika dibandingkan dengan data dari BMKG.

Prototype of Payload Used For Rocket Load Testing

Jalimin / 0522122

Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Maranatha Christian University, Jln. Prof. Drg. Surya Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia

Email : phaikia_bin@yahoo.com

ABSTRACT

Development of rocket technology as a means for spacecraft, missiles, and others are increasingly developing. Indonesia is one country that is developing rocket technology. One of the problems that interest the researcher is how to load a satellite in rocket. Before load a satellite, many researcher test the rocket with load a device contents some sensors so it can send telemetry data. The device called payload.

In this final project, a prototype of payload used for rocket load testing has made. Payload is a device with microcontroller basis that contains a GPS (Global Positioning System) and four sensors, ADXL330 sensor, CMPS03 sensor, DT-Sense Humidity sensor, and DT-Sense Barometric pressure and Temperature sensor. Besides obtaining data, this system also can send the data with RF module to the receiver in monitoring station and the data displayed with Visual Basic 6.0.

After doing experiment, accelerometer and compass sensor work well, GPS have difference in latitude approximately 7m and in longitude approximately 4m if compare to Google maps, results from humidity sensor have difference 17%RH, pressure have difference 4Hpa and temperature have difference 1oC if compare to data from BMKG.

DAFTAR ISI

Abstrak ... i

Abstract ... ii

Kata Pengantar ... iii

Daftar Isi ... v

Daftar Tabel ... ix

Daftar Gambar ... x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1. Latar Belakang ... 1

I.2. Identifikasi Masalah ... 2

I.3. Perumusan Masalah ... 2

I.4. Tujuan Penelitian ... 2

I.5. Pembatasan Masalah ... 2

I.6. Metodologi Penelitian ... 3

I.7. Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

II.1. Mikrokontroler ... 5

II.1.1. ATMega128 ... 5

II.1.2. Deskripsi Pin-Pin ATMega128 ... 6

II.1.3. Arsitektur ATMega128 ... 7

II.2. Visual Basic ... 8

II.2.1. IDE Visual Basic ... 8

II.2.2. Memilih Jenis Proyek ... 8

II.2.3. Jendela IDE ... 9

II.2.4. Toolbox ... 10

II.2.5. Mengenal Form Designer ... 12

II.2.6.1. Tata Cara Komunikasi Serial... 13

II.2.6.2. Karakteristik Sinyal Port Serial ... 13

II.2.6.3. Konfigurasi Port Serial ... 13

II.2.6.4. Pengaksesan Port Serial Pada Visual Basic Dengan Menggunaan MSComm ... 14

II.2.6.4.1. Property MSComm... 15

II.2.6.4.2. Even Pada MSComm ... 15

II.3. GPS (Global Positioning System) ... 15

II.3.1. Cara Kerja Sistem Navigasi Global Berbasis Satelit (GNSS) ... 16

II.3.1.1. Bagian Kontrol ... 16

II.3.1.2. Bagian Angkasa ... 17

II.3.1.3. Bagian Pengguna ... 17

II.3.2. Akurasi Alat Navigasi ... 18

II.3.3. Format Data GPS ... 18

II.4. Sensor ... 21

II.4.1. Sensor Kompas ... 21

II.4.1.1. Mendapatkan Informasi Arah Dengan Membaca Sinyal PWM ... 22

II.4.1.2. Mendapatkan Informasi Arah Dengan Membaca Data Interface I2C... 22

II.4.2. Sensor Akselerometer ... 23

II.4.3. DT-Sense Humidity Sensor ... 24

II.4.3.1. Perangkat Keras DT-Sense Humidity Sensor ... 24

II.4.3.1.1. Tata Letak Komponen DT-Sense Humidity Sensor 24 II.4.3.1.2. Konektor Dan Pengaturan Jumper... 25

II.4.3.2. Perangkat Lunak DT-Sense Humidity Sensor ... 26

II.4.3.2.1. Antarmuka UART TTL... 27

II.4.3.2.2. Antarmuka I2C ... 27

II.4.3.2.3. Commant Set ... 27

II.4.4.1. Perangkat Keras DT-Sense Barometric Pressure and Temperature

Sensor ... 29

II.4.4.1.1. Tata Letak Komponen DT-Sense Barometric Pressure Dan Temperature Sensor... 29

II.4.4.1.2. Konektor Dan Pengaturan Jumper... 30

II.4.4.2. Perangkat Lunak DT-Sense Barometric Pressure and Temperature Sensor ... 31

II.4.4.2.1. Antarmuka UART TTL... 31

II.4.4.2.2. Antarmuka I2C ... 32

II.4.4.2.3. Commant Set ... 32

II.5. RF (Radio Frekuensi) ... 33

II.5.1. Dimensi KYL-1020UB ... 34

II.5.2. PinAntarmuka ... 34

II.5.3. Pengaturan Channel, Antarmuka, dan Format Data ... 34

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ... 37

III.1. Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras... 38

III.1.1. Rangkaian Interfacing Input/OutputMikrokontroler ... 38

III.1.2. Rangkaian GPS ArgentData System ... 39

III.1.3. Rangkaian Sensor Kompas (CMPS03) ... 39

III.1.4. Rangkaian Sensor Akselerometer (ADXL330) ... 40

III.1.5. Rangkaian Sensor Kelembaban (DT-Sense Humidity Sensor)... 41

III.1.6. Rangkaian Sensor Tekanan dan Suhu (DT-Sense Barometric Pressure And Temperature Sensor) ... 42

III.1.7. Rangkaian InterfacingATMega128 Dengan Modul Radio Frekuensi (KYL-1020UB) ... 44

III.1.8. Rangkaian InterfacingModul Radio Frekuensi Dengan Serial PC ... 45

III.1.9. Rangkaian Skematik PrototypePayload Untuk Roket Uji Muatan ... 45

III.2. Perancangan dan Realisasi Perangkat Lunak... 46

III.2.1. Diagram Alir Mikrokontroler ATMega128 ... 47

III.2.2. Diagram Alir Visual Basic 6.0 ... 53

III.3. Realisasi Sistem PrototypePayload Untuk Roket Uji Muatan ... 54

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA ... 57

IV.1. Pengujian GPS ArgentData System... 57

IV.2. Pengujian Sensor-Sensor ... 58

IV.3. Pengujian Perangkat Lunak Visual Basic ... 58

IV.4. Pengujian Keseluruhan Sistem ... 59

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 72

V.1. Kesimpulan ... 72

V.2. Saran... 72

DAFTAR PUSTAKA ... 73

LAMPIRAN A GAMBAR SISTEM

LAMPIRAN B PROGRAM PADA MIKROKONTROLER ATMEGA128 LAMPIRAN C PROGRAM VISUAL BASIC 6.0

DAFTAR TABEL

Tabel II.1. Pin-PinPada ATMega128... 6

Tabel II.2. Konfigurasi PinDan Nama Sinyal Konektor Serial DB-9... 14

Tabel II.3. Informasi Pada Header GPS... 20

Tabel II.4. Parameter Data GPS Dengan Header$GPGGA... 20

Tabel II.5. Register CMPS03 ... 23

Tabel II.6. Konektor interface J1 ... 25

Tabel II.7. Alamat I2C Untuk Berbagai Kombinasi JumperDengan Tanda Hitam JumperTerpasang ... 26

Tabel II.8. Perintah Untuk Membaca Data Kelembaban 16 Bit ... 28

Tabel II.9. Perintah Untuk Membaca Data Kelembaban 8 Bit ... 28

Tabel II.10. Konektor InterfaceJ1... 30

Tabel II.11. Alamat I2C Untuk Berbagai KombinasiJumperDengan Tanda Hitam JumperTerpasang ... 31

Tabel II.12. Perintah Untuk Membaca Data Tekanan Udara... 32

Tabel II.13. Perintah Untuk Membaca Data Temperatur... 33

Tabel II.14. PinAntarmuka Yang Terdapat Pada KYL-1020UB... 34

Tabel II.15. Frekuensi Yang Sesuai Pada 433MHz Dari 1-8 Channel ... 35

Tabel II.16. Frekuensi Yang Sesuai Pada 868MHz Dari 1-8 Channel ... 36

Tabel IV.1. Hasil Pengujian Pada Stasiun BMKG Bandung ... 61

Tabel IV.2. Hasil Pengukuran Pada Gedung GWM ... 68

Tabel IV.3. Koordinat Lintang (Selatan) ... 69

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. PinKeluaran pada ATMega128 ... 5

Gambar II.2. Aristektur ATMega128... 7

Gambar II.3. Dialog Box New Project Ditampilkan Saat Menjalankan IDE Visual Basic... 8

Gambar II.4. IDE Visual Basic Dengan Jendela-Jendela Yang Terbuka ... 9

Gambar II.5. Toolbox Visual Basic 6.0 ... 10

Gmabar II.6. Form User InterfaceDengan Berbagai Kontrol... 12

Gambar II.7. Konektor Serial DB-9 Pada Bagian Belakang CPU... 14

Gambar II.8. Segment-Segment GPS... 16

Gambar II.9. Sensor Kompas Digital... 22

Gambar II.10. Dimensi Dari Modul Sensor Akselerometer ... 24

Gambar II.11. Tata Letak Komponen DT-Sense Humidity Sensor ... 25

Gambar II.12. JumperPULL-UP J2 Modul DT-Sense Humidity Sensor ... 26

Gambar II.13. Tata Letak Komponen DT-Sense Barometric Pressure dan Temperature Sensor ... 29

Gambar II.14. JumperPULL-UP J2 Barometric Pressure And Temperature Sensor ... 30

Gambar II.15. Dimensi Dari KYL-1020UB ... 34

Gambar II.16. Tampilan Program YSPRG.EXE ... 35

Gambar III.1. Blok Diagram PrototypePayload Untuk Roket Uji Muatan... 37

Gambar III.2. Rangkaian GPS ... 39

Gambar III.3. Konfigurasi PinSensor Kompas ... 40

Gambar III.4. Rangkaian Sensor Kompas ... 40

Gambar III.5. Konfigurasi PinPada Sensor Akselerometer ... 41

Gambar III.6. Rangkaian Sensor Akselerometer ... 41

Gambar III.7. Konfigurasi PinPada DT-Sense Humidity Sensor ... 42

Gambar III.9. Konfigurasi PinPada DT-Sense Barometric Pressure and Temperature

Sensor... 43

Gambar III.10. Rangkaian DT-Sense Barometric Pressure and Temperature Sensor ... 43

Gambar III.11. Konfigurasi PinPada Modul RF... 44

Gambar III.12. Rangkaian Modul RF ... 44

Gambar III.13. konfigurasi PinRangkaian Penerima RS232 Pada Stasiun Pengamat ... 45

Gambar III.14. Rangkaian Keseluruhan Sistem... 46

Gambar III.15. Diagram Alir Mikrokontroler ATMega128 ... 47

Gambar III.16. Diagram Alir Program SubroutineBaca Sensor ... 48

Gambar III.17. Diagram Alir Subroutinedari GPS ... 49

Gambar III.18. Diagram Alir program SubroutineDari Sensor Kompas ... 50

Gambar III.19. Diagram Alir Program SubroutineDari Sensor Akselerometer. 51 Gambar III.20. Diagram Alir Program SubroutineDari Sensor Kelembaban, Tekanan dan Suhu... 52

Gambar III.21. Diagram Alir Visual Basic 6.0 ... 53

Gambar III.22. Rancangan Tampilan Menggunakan Visual Basic 6.0... 54

Gambar III.23. Realisasi HardwareSistem PrototypePayload Untuk Roket Uji Muatan... 55

Gambar III.24. SoftwareTampilan Sistem PrototypePayload Untuk Roket Uji Muatan... 56

Gambar IV.1. Pengujian Data GPS... 57

Gambar IV.2. Pengujian Terhadap Sensor-Sensor Yang Digunakan ... 58

Gambar IV.3. Tampilan Bagian Pemantau ... 59

Gambar IV.4. Hasil Pengujian Sistem Di BMKG Bandung Menggunakan Tampilan LCD... 60

Gambar IV.5. Hasil Pengujian Sistem Di BMKG Bandung Menggunakan Tampilan Visual Basic ... 60

Gambar IV.7. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 2 Gedung GWM ... 62

Gambar IV.8. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 3 Gedung GWM ... 63

Gambar IV.9. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 4 Gedung GWM ... 63

Gambar IV.10. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 5 Gedung GWM ... 64

Gambar IV.11. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 6 Gedung GWM ... 64

Gambar IV.12. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 7 Gedung GWM ... 65

Gambar IV.13. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 8 Gedung GWM ... 65

Gambar IV.14. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 9 Gedung GWM ... 66

Gambar IV.15. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 10 Gedung GWM ... 66

Gambar IV.16. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 11 Gedung GWM ... 67

Gambar IV.17. Hasil Pengujian Sistem Di Lantai 12 Gedung GWM ... 67

Gambar IV.18. Grafik Data Pengamatan Kelembaban Tiap Lantai Gedung GWM ... 70

Gambar IV.19. Grafik Data Pengamatan Tekanan Tiap Lantai Gedung GWM. 71 Gambar IV.20. Grafik Data Pengamatan Suhu Tiap Lantai Gedung GWM ... 71

LAMPIRAN A GAMBAR SISTEM

 Tampak Keseluruhan

 Tampak Depan

 Tampak Kiri

LAMPIRAN B

/***************************************************** This program was produced by the

CodeWizardAVR V1.25.3 Standard Automatic Program Generator

© Copyright 1998-2007 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l. http://www.hpinfotech.com

Project : Version :

Date : 2/7/2011

Author : F4CG Company : F4CG Comments:

Chip type : ATmega128L Program type : Application Clock frequency : 11.059200 MHz Memory model : Small

External SRAM size : 0 Data Stack size : 1024

*****************************************************/ #include <mega128.h> #include <stdio.h> #include <lcd.h> #include <delay.h> #include <stdlib.h>

unsigned int c,d,kompas,e,f,kelembaban,h,i,tekanan,j,k,suhu; unsigned char text[20];

float z,a,g;

// I2C Bus functions #asm

.equ __i2c_port=0x12 ;PORTD .equ __sda_bit=1

.equ __scl_bit=0 #endasm

#include <i2c.h>

// Alphanumeric LCD Module functions #asm

#endasm

#include <lcd.h> #define RXB8 1 #define TXB8 0 #define UPE 2 #define OVR 3 #define FE 4 #define UDRE 5 #define RXC 7

#define FRAMING_ERROR (1<<FE) #define PARITY_ERROR (1<<UPE) #define DATA_OVERRUN (1<<OVR)

#define DATA_REGISTER_EMPTY (1<<UDRE) #define RX_COMPLETE (1<<RXC)

// Get a character from the USART1 Receiver #pragma used+ char getchar1(void) { char status,data; while (1) {

while (((status=UCSR1A) & RX_COMPLETE)==0); data=UDR1;

if ((status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0)

return data; };

}

#pragma

used-// Write a character to the USART1 Transmitter #pragma used+

void putchar1(char c) {

while ((UCSR1A & DATA_REGISTER_EMPTY)==0); UDR1=c;

}

#pragma

used-// Standard Input/Output functions #include <stdio.h>

#define ADC_VREF_TYPE 0x40 // Read the AD conversion result

unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) {

ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); // Start the AD conversion

ADCSRA|=0x40;

// Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0);

ADCSRA|=0x10; return ADCW; }

// Declare your global variables here void main(void)

{

int count;

unsigned char string[100]; unsigned char buf1,x;

// Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00;

DDRA=0x00;

// Port B initialization

// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=In Func2=Out Func1=Out Func0=Out

// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=T State2=0 State1=0 State0=0 PORTB=0x00;

DDRB=0xF7;

// Port C initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00;

DDRC=0x00;

// Port D initialization

// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=P State0=P PORTD=0x03;

DDRD=0x00;

// Port E initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTE=0x00;

DDRE=0x00;

// Port F initialization

// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTF=0x00;

DDRF=0x00;

// Port G initialization

// Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTG=0x00;

DDRG=0x00;

// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 0 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected ASSR=0x00;

TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00;

// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 1 Stopped // Mode: Normal top=FFFFh // OC1A output: Discon. // OC1B output: Discon. // OC1C output: Discon. // Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge // Timer 1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off

// Compare C Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; OCR1CH=0x00; OCR1CL=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 2 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC2 output: Disconnected TCCR2=0x00;

TCNT2=0x00; OCR2=0x00;

// Timer/Counter 3 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 3 Stopped // Mode: Normal top=FFFFh // Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge // OC3A output: Discon.

// OC3B output: Discon. // OC3C output: Discon.

// Timer 3 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off // Compare C Match Interrupt: Off TCCR3A=0x00; TCCR3B=0x00; TCNT3H=0x00; TCNT3L=0x00; ICR3H=0x00; ICR3L=0x00; OCR3AH=0x00; OCR3AL=0x00;

OCR3BH=0x00; OCR3BL=0x00; OCR3CH=0x00; OCR3CL=0x00;

// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off

// INT1: Off // INT2: Off // INT3: Off // INT4: Off // INT5: Off // INT6: Off // INT7: Off EICRA=0x00; EICRB=0x00; EIMSK=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x00;

ETIMSK=0x00;

// USART0 initialization

// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART0 Receiver: On

// USART0 Transmitter: On // USART0 Mode: Asynchronous // USART0 Baud rate: 9600 UCSR0A=0x00;

UCSR0B=0x18; UCSR0C=0x06; UBRR0H=0x00; UBRR0L=0x47;

// USART1 initialization

// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART1 Receiver: On

// USART1 Transmitter: On // USART1 Mode: Asynchronous // USART1 Baud rate: 4800 UCSR1A=0x00;

UCSR1B=0x18; UCSR1C=0x06; UBRR1H=0x00; UBRR1L=0x8F;

// Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80;

SFIOR=0x00; // ADC initialization

// ADC Clock frequency: 691.200 kHz // ADC Voltage Reference: AVCC pin ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x84;

// I2C Bus initialization i2c_init();

// LCD module initialization lcd_init(16);

while (1) {

// Place your code here //GPS

buf1=0;

while (buf1!='$') buf1=getchar1(); getchar1(); getchar1(); getchar1(); buf1=getchar1(); if (buf1=='G') {

for (x=0;x<2;x++) //buang GA {

buf1=0;

while (buf1!=',') buf1=getchar1(); } buf1=0; x=0; count=0; while (count<=3) { buf1=getchar1(); string[x]=buf1; if(buf1==',')

{ count=count+1; } x++; } x--; string[x]=0; buf1=0; } //sensor akselerometer z=read_adc(0); delay_ms(10);

a=(z*5)/1024; //untuk mendapatkan tegangan keluaran ADC g=(a-1.35)/0.27; //0g untuk tegangan 2.7 = 1.35 Volt //sensor kompas i2c_start(); i2c_write(0xC0); i2c_write(0x02); i2c_stop(); delay_ms(2); i2c_start(); i2c_write(0xC1); c=i2c_read(1); d=i2c_read(0); i2c_stop(); kompas=(c*256+d)/10; //humidity i2c_start(); i2c_write(0xE0); i2c_write(0x00); i2c_stop(); delay_ms(15); i2c_start(); i2c_write(0xE1); e=i2c_read(1); f=i2c_read(0); kelembaban=(e*256+f)/10; i2c_stop(); delay_ms(15); //tekanan i2c_start();

i2c_write(0xE2); i2c_write(0x00); i2c_stop(); delay_ms(15); i2c_start(); i2c_write(0xE3); h=i2c_read(1); i=i2c_read(0); tekanan=(h*256+i)/10; i2c_stop(); delay_ms(15); //suhu i2c_start(); i2c_write(0xE2); i2c_write(0x01); i2c_stop(); delay_ms(15); i2c_start(); i2c_write(0xE3); j=i2c_read(1); k=i2c_read(0); suhu=((j*256+k)-200)/10; i2c_stop(); delay_ms(15); sprintf(text,"%4.1f G %3d %3d %4d HPa %3d C", g,kompas,kelembaban,tekanan,suhu);

lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(text);

printf("%s %4.1f %3d %3d %4d %3d\r\n", string,g,kompas,kelembaban,tekanan,suhu);

}; }

LAMPIRAN C

Public Dat_payload As Integer Public sercount As Integer Public buff_ser As Byte

Option Explicit

Dim PanjangJarum As Integer 'untuk panjang jarum Dim PusatX As Integer 'titik pusat

Dim PusatY As Integer Sub HitungSkala() Bingkai.Top = 600 Bingkai.Left = 5040

PanjangJarum = (9 / 10 * 2895) \ 2 '(8 / 10 * Me.ScaleHeight) \ 2 'Hitung panjang jarum (80% dari diameter)

PusatX = 12960 \ 2 'Hitung titik pusat Bingkai PusatY = 4080 \ 2

End Sub

Private Sub AturJarum() Dim SudutJarum As String Dim X, Y As String

SudutJarum = Text1(5).Text 'Hitung sudut Jarum

X = PanjangJarum * Sin(SudutJarum * 3.14 / 180) 'Hitung koordinat Cartesius Y = PanjangJarum * Cos(SudutJarum * 3.14 / 180)

Jarum.X1 = PusatX 'Atur jarum Jarum Jarum.Y1 = PusatY

Jarum.X2 = PusatX + X Jarum.Y2 = PusatY - Y End Sub

Private Sub Command10_Click() RichTextBox1.SaveFile Text2.Text MsgBox ("DATA TERSIMPAN") End Sub

Private Sub Command5_Click()

If MSComm1.PortOpen = False Then MSComm1.PortOpen = True End Sub

Private Sub Command6_Click()

If MSComm1.PortOpen = True Then MSComm1.PortOpen = False End Sub

Private Sub Command8_Click() End

End Sub

Private Sub Form_Load()

'Me.Height = 8750 'Atur tinggi Form 'Me.Width = 11000 'Atur lebar Form Call HitungSkala 'Hitung Skala Me.Visible = True

Bingkai.Visible = True 'Buat jadi Visible Call AturJarum 'Atur jarum Jarum.Visible = True 'Buat jadi Visible End Sub

Private Sub Form_Resize()

Call HitungSkala 'Hitung skala ketika terjadi perubahan ukuran Form End Sub

Private Sub Text10_Change() Dim a As String

Dim b As String Dim c As String Dim d As String Dim e As String Dim f As String Dim g As String Dim h As String Dim i As String

a = Mid(Text10.Text, 1, 9) ' indikasi LINTANG Text1(0).Text = a

b = Mid(Text10.Text, 11, 1) ' indikasi N/S Text1(1).Text = b

c = Mid(Text10.Text, 13, 10) ' indikasi BUJUR Text1(2).Text = c

d = Mid(Text10.Text, 24, 1) ' indikasi E/W Text1(3).Text = d

e = Mid(Text10.Text, 26, 4) ' indikasi AKSELEROMETER Text1(4).Text = e

f = Mid(Text10.Text, 31, 3) ' indikasi Sensor Kompas Text1(5).Text = f

g = Mid(Text10.Text, 35, 3) ' indikasi Sensor Kelembaban Text1(6).Text = g

h = Mid(Text10.Text, 44, 3) ' indikasi Sensor Suhu Text1(7).Text = h

i = Mid(Text10.Text, 39, 4) ' indikasi Sensor Tekanan Text1(8).Text = i

Private Sub Timer2_Timer()

If MSComm1.PortOpen = True Then

Text10.Text = MSComm1.Input

RichTextBox1.Text = Time & " ; " & Text1(0).Text & " " & Text1(1).Text & " " & Text1(2).Text & " " & Text1(3).Text & " " & Text1(4).Text & " " & Text1(5).Text & " " & Text1(6).Text & " " & Text1(7).Text & " " & Text1(8).Text & " " & Chr$(10) & RichTextBox1.Text

Call AturJarum End If

LAMPIRAN D DATA SHEET

 Data Sheet GPS

The ADS-GM1 is a high-sensitivity GPS receiver based on the SiRFstar III chipset. It has a 2-meter long cable terminated in a female DB9 connector that allows direct connection to an OpenTracker+, Tracker2, or any other device that provides regulated 5-volt power on pin 4.

 SiRFstar III high-sensitivity chipset  Waterproof housing (IPX7 rating)  Built-in low noise, high gain antenna  Magnetic base

 LED clearly indicates positioning status  No configuration required

 20 channel all-in-view tracking Sensitivity:-159 dBm typical

Accuracy:< 10 meters 2D RMS, < 7 meters WAAS corrected, time to 1microsecond

Datum:WGS84

Acquisition Rate:1 sec hot start, 42 sec cold start

Dynamic Limits:< 18,000 meters, < 1000 knots, < 4G acceleration Power Supply:5 VDC +/- 5%, 80 mA max, 55 mA typical

Interface:NMEA-0183 at 4800 baud, optional SiRF binary

NMEA Messages:GGA, GSA, GSV, RMC, and optionally VTG, GLL, and ZDA Weight:85 grams

LED flashes red to indicate valid GPS fix. Made in Taiwan.

Pin Wire Function

2 Red RS-232 data out (+/- 6v) 3 Brown RS-232 data in

4 Green Power in 5 Blue Ground

- Yellow TTL data out (0-3v) - Black TTL data in

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Masalah

Roket merupakan salah satu wahana dirgantara yang memiliki makna strategis. Suatu bangsa yang mampu mengembangkan dan menguasai teknologi roket akan disegani oleh bangsa-bangsa lain di dunia. Hal tersebut sangat beralasan, sebab teknologi roket dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam tujuan. Roket dapat dimanfaatkan sebagai sarana untuk mengorbitkan satelit atau wahana antariksa dengan misi-misi khusus, misalnya satelit mata-mata militer, satelit komunikasi komersial, satelit pemantau cuaca, satelit penelitian, stasiun antariksa, teleskop di angkasa dan wahana antariksa lainnya. Dengan adanya wahana-wahana antariksa tersebut dan pengembangan yang terus-menerus maka data dan informasi segala sesuatu yang ada di permukaan bumi ini akan menjadi suatu hal yang tidak mustahil dapat diperoleh dengan mudah.

Perkembangan Teknologi ini sudah sangat jauh berkembang di negara-negara lain. Namun Indonesia khususnya Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) masih terus berusaha agar Indonesia dapat meluncurkan sendiri satelitnya. Untuk merealisasikan hal tersebut LAPAN sudah beberapa kali meluncurkan roket uji muatan, namun mengalami beberapa kendala diantaranya adalah susahnya membaca data yang ditransmisikan dari payload ke ground segment.

Payload merupakan tabung silinder berisi rangkaian elektronik yang berfungsi sebagai perangkat telemetri dengan menggunakan beberapa sensor, pemroses dan pengirim data. Untuk mengembangkan dan meneliti kembali payload yang telah diterbangkan merupakan hal yang sulit karena kemungkinan besar tidak akan kembali lagi ke posisi awal setelah payload separasi dari roket. Sehingga diperlukan perancangan yang lebih teliti agar memiliki kesalahan sekecil mungkin.

B A B I P e n d a h u l u a n| 2

I.2 Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah dalam Tugas Akhir ini adalah:

1. Diperlukan alat agar dapat memproses dan mentransmisikan data dari sensor-sensor yang dipakai.

2. Diperlukan alat penerima agar dapat menampilkan data yang telah ditransmisikan.

I.3 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam tugas akhir ini adalah:

1. Bagaimana cara merancang dan merealisasikan Payload agar dapat memproses dan mentransmisikan data dengan baik?

2. Bagaimana cara merancang dan merealisasikan tampilan di Ground Segment agar data yang diterima dari Payload dapat dibaca dengan mudah?

I.4 Tujuan Penelitian

Tugas akhir ini bertujuan untuk:

1. Merancang dan merealisasikan Payload agar dapat memproses dan mentransmisikan data yang diterima dari sensor.

2. Merancang dan merealisasikan tampilan di ground segment sehingga data yang diterima dari Payload dapat dibaca dengan mudah.

I.5 Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah diperlukan agar penelitian menjadi lebih fokus. Pembatasan masalah dalam tugas akhir ini adalah:

1. Sensor-sensor yang digunakan adalah GPS, sensor akselerometer, sensor kompas, sensor kelembaban, sensor tekanan dan sensor suhu.

2. GPS memunculkan data berupa latitude dan longitude dari payload.

3. Pengiriman data sistem prototype payload ini menggunakan modul RF pada frekuensi 436.0325 MHz.

B A B I P e n d a h u l u a n| 3

5. Tidak boleh ada interferensi dari luar menggunakan frekuensi yang sama. 6. Tampilan di ground segment dirancang menggunakan program Visual Basic

6.0.

I.6 Metodologi Penelitian

Dalam penyusunan tugas akhir ini, digunakan beberapa metoda agar mempermudah penulisan, yaitu sebagai berikut :

1. Metoda Studi Pustaka

Metode ini dilakukan dengan mengumpulkan informasi-informasi dari berbagai literatur yang tersedia. Bahasan-bahasan yang dipelajari antara lain adalah Mikrokontroler ATMega128, GPS (Global Positioning System), serta Visual Basic 6.0 yang dibutuhkan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Metode Konsultasi

Metode ini dilakukan pada dosen pembimbing, dosen-dosen jurusan Teknik Elektro, alumni dan rekan-rekan mahasiswa.

3. Metode Observasi

Metode ini merupakan suatu pengumpulan berbagai informasi secara langsung, yaitu pengamatan dan pencatatan terhadap kegiatan yang dilakukan.

I.7 Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini akan diuraikan dalam beberapa bab, dan masing-masing bab akan dipaparkan dalam beberapa sub bab, diantaranya:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.

B A B I P e n d a h u l u a n| 4

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi teori-teori yang berkaitan dengan Mikrokontroler ATMega128, Visual Basic 6.0, GPS, Sensor Kompas, Sensor Akselerometer, Sensor Kelembaban, Sensor Tekanan udara, dan Sensor Temperatur.

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI

Bab ini berisi perancangan prototypepayload untuk roket uji muatan.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA

Bab ini berisikan data hasil uji coba prototypepayload untuk roket uji muatan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab ini menguraikan kesimpulan yang dapat diambil dari keseluruhan pengerjaan tugas akhir dan juga saran untuk pengembangan lebih lanjut.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan

Dari hasil analisis dan pengujian untuk sistem ini maka didapat kesimpulan sebagai berikut:

1. Data dari sensor yang ditampilkan di LCD Payload Sesuai dengan yang ditransmisikan dan ditampilkan di VB.

2. Data berhasil ditampilkan pada tampilan VB di ground segment sehingga dapat dibaca dengan mudah.

3. Tampilan VB di ground segment dengan data GPS memiliki selisih lintang sekitar 7m dan bujur sekitar 4m terhadap Google maps, hasil dari sensor kelembaban memiliki selisih 17%RH, tekanan memiliki selisih 4 Hpa dan suhu memiliki selisih 1 oC terhadap BMKG.

V.2. Saran

Pada Tugas Akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan sehingga perlu dilakukan pengembangan. Beberapa saran tentang Tugas Akhir ini adalah:

 Sensor kompas dengan GPS tidak diletakkan berdekatan karena bagian GPS yang bermagnet dapat menyebabkan gangguan pada sensor kompas pada saat menentukan arah.

 Sebaiknya penggunaan DT-Sense Barometric Pressure dan Temperature sensor dihindarkan dari cahaya matahari dan panas yang berlebihan karena akan menyebabkan kerusakan pada sensor.

DAFTAR PUSTAKA

1. Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16 Menggunakan Bahasa C (Code Vision AVR). Bandung : Informatika.

2. Prasetia, Retna. 2008. Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0.Semarang : ANDI.

3. Vahid, Frank. 2002.Embedded System Design A Unified Hardware/Software Introduction. John Wiley & Sons, Inc.

4. http://lapan.te.ugm.ac.id/download.php?f=YS-1020UB%20manual.pdf&tipe=download 5. http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2467.pdf 6. http://www.dimensionengineering.com/datasheets/DE-ACCM3D.pdf 7. http://download1252.mediafire.com/zb4967b4cwjg/cmilmnj0e3n/GPS+secara+si ngkat.pdf 8. http://www.innovativeelectronics.com/innovative_electronics/download_files/ma nual/Quick%20Start%20DT-Sense%20Humidity%20Sensor.pdf 9. http://www.innovativeelectronics.com/innovative_electronics/download_files/ma nual/Manual%20DT-Sense%20Barometric%20Pressure%20&%20Temperature%20Sensor.pdf 10. http://www.robotstorehk.com/CMPS03_release.pdf 11. http://www.scribd.com/doc/21784385/Dasar-Pemrograman-Visual-Basic 12. http://www.sparkfun.com/datasheets/GPS/NMEA%20Reference%20Manual1.pdf

1 I.1 Latar Belakang Masalah

Roket merupakan salah satu wahana dirgantara yang memiliki makna strategis. Suatu bangsa yang mampu mengembangkan dan menguasai teknologi roket akan disegani oleh bangsa-bangsa lain di dunia. Hal tersebut sangat beralasan, sebab teknologi roket dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam tujuan. Roket dapat dimanfaatkan sebagai sarana untuk mengorbitkan satelit atau wahana antariksa dengan misi-misi khusus, misalnya satelit mata-mata militer, satelit komunikasi komersial, satelit pemantau cuaca, satelit penelitian, stasiun antariksa, teleskop di angkasa dan wahana antariksa lainnya. Dengan adanya wahana-wahana antariksa tersebut dan pengembangan yang terus-menerus maka data dan informasi segala sesuatu yang ada di permukaan bumi ini akan menjadi suatu hal yang tidak mustahil dapat diperoleh dengan mudah.

Perkembangan Teknologi ini sudah sangat jauh berkembang di negara-negara lain. Namun Indonesia khususnya Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) masih terus berusaha agar Indonesia dapat meluncurkan sendiri satelitnya. Untuk merealisasikan hal tersebut LAPAN sudah beberapa kali meluncurkan roket uji muatan, namun mengalami beberapa kendala diantaranya adalah susahnya membaca data yang ditransmisikan dari payload ke ground segment.

Payload merupakan tabung silinder berisi rangkaian elektronik yang berfungsi sebagai perangkat telemetri dengan menggunakan beberapa sensor, pemroses dan pengirim data. Untuk mengembangkan dan meneliti kembali payload yang telah diterbangkan merupakan hal yang sulit karena kemungkinan besar tidak akan kembali lagi ke posisi awal setelah payload separasi dari roket. Sehingga diperlukan perancangan yang lebih teliti agar memiliki kesalahan sekecil mungkin.

B A B I P e n d a h u l u a n| 2

I.2 Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah dalam Tugas Akhir ini adalah:

1. Diperlukan alat agar dapat memproses dan mentransmisikan data dari sensor-sensor yang dipakai.

2. Diperlukan alat penerima agar dapat menampilkan data yang telah ditransmisikan.

I.3 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam tugas akhir ini adalah:

1. Bagaimana cara merancang dan merealisasikan Payload agar dapat memproses dan mentransmisikan data dengan baik?

2. Bagaimana cara merancang dan merealisasikan tampilan di Ground Segment agar data yang diterima dari Payload dapat dibaca dengan mudah?

I.4 Tujuan Penelitian

Tugas akhir ini bertujuan untuk:

1. Merancang dan merealisasikan Payload agar dapat memproses dan mentransmisikan data yang diterima dari sensor.

2. Merancang dan merealisasikan tampilan di ground segment sehingga data yang diterima dari Payload dapat dibaca dengan mudah.

I.5 Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah diperlukan agar penelitian menjadi lebih fokus. Pembatasan masalah dalam tugas akhir ini adalah:

1. Sensor-sensor yang digunakan adalah GPS, sensor akselerometer, sensor kompas, sensor kelembaban, sensor tekanan dan sensor suhu.

2. GPS memunculkan data berupa latitude dan longitude dari payload.

3. Pengiriman data sistem prototype payload ini menggunakan modul RF pada frekuensi 436.0325 MHz.

5. Tidak boleh ada interferensi dari luar menggunakan frekuensi yang sama. 6. Tampilan di ground segment dirancang menggunakan program Visual Basic

6.0.

I.6 Metodologi Penelitian

Dalam penyusunan tugas akhir ini, digunakan beberapa metoda agar mempermudah penulisan, yaitu sebagai berikut :

1. Metoda Studi Pustaka

Metode ini dilakukan dengan mengumpulkan informasi-informasi dari berbagai literatur yang tersedia. Bahasan-bahasan yang dipelajari antara lain adalah Mikrokontroler ATMega128, GPS (Global Positioning System), serta Visual Basic 6.0 yang dibutuhkan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Metode Konsultasi

Metode ini dilakukan pada dosen pembimbing, dosen-dosen jurusan Teknik Elektro, alumni dan rekan-rekan mahasiswa.

3. Metode Observasi

Metode ini merupakan suatu pengumpulan berbagai informasi secara langsung, yaitu pengamatan dan pencatatan terhadap kegiatan yang dilakukan.

I.7 Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini akan diuraikan dalam beberapa bab, dan masing-masing bab akan dipaparkan dalam beberapa sub bab, diantaranya:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.

B A B I P e n d a h u l u a n| 4

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi teori-teori yang berkaitan dengan Mikrokontroler ATMega128, Visual Basic 6.0, GPS, Sensor Kompas, Sensor Akselerometer, Sensor Kelembaban, Sensor Tekanan udara, dan Sensor Temperatur.

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI

Bab ini berisi perancangan prototypepayload untuk roket uji muatan.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA

Bab ini berisikan data hasil uji coba prototypepayload untuk roket uji muatan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab ini menguraikan kesimpulan yang dapat diambil dari keseluruhan pengerjaan tugas akhir dan juga saran untuk pengembangan lebih lanjut.

72

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan

Dari hasil analisis dan pengujian untuk sistem ini maka didapat kesimpulan sebagai berikut:

1. Data dari sensor yang ditampilkan di LCD Payload Sesuai dengan yang ditransmisikan dan ditampilkan di VB.

2. Data berhasil ditampilkan pada tampilan VB di ground segment sehingga dapat dibaca dengan mudah.

3. Tampilan VB di ground segment dengan data GPS memiliki selisih lintang sekitar 7m dan bujur sekitar 4m terhadap Google maps, hasil dari sensor kelembaban memiliki selisih 17%RH, tekanan memiliki selisih 4 Hpa dan suhu memiliki selisih 1 oC terhadap BMKG.

V.2. Saran

Pada Tugas Akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan sehingga perlu dilakukan pengembangan. Beberapa saran tentang Tugas Akhir ini adalah:

 Sensor kompas dengan GPS tidak diletakkan berdekatan karena bagian GPS yang bermagnet dapat menyebabkan gangguan pada sensor kompas pada saat menentukan arah.

 Sebaiknya penggunaan DT-Sense Barometric Pressure dan Temperature sensor dihindarkan dari cahaya matahari dan panas yang berlebihan karena akan menyebabkan kerusakan pada sensor.

73

DAFTAR PUSTAKA

1. Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16 Menggunakan Bahasa C (Code Vision AVR). Bandung : Informatika.

2. Prasetia, Retna. 2008. Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0.Semarang : ANDI.

3. Vahid, Frank. 2002.Embedded System Design A Unified Hardware/Software Introduction. John Wiley & Sons, Inc.

4. http://lapan.te.ugm.ac.id/download.php?f=YS-1020UB%20manual.pdf&tipe=download

5. http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2467.pdf 6. http://www.dimensionengineering.com/datasheets/DE-ACCM3D.pdf

7. http://download1252.mediafire.com/zb4967b4cwjg/cmilmnj0e3n/GPS+secara+si ngkat.pdf

8. http://www.innovativeelectronics.com/innovative_electronics/download_files/ma nual/Quick%20Start%20DT-Sense%20Humidity%20Sensor.pdf

9. http://www.innovativeelectronics.com/innovative_electronics/download_files/ma

nual/Manual%20DT-Sense%20Barometric%20Pressure%20&%20Temperature%20Sensor.pdf 10. http://www.robotstorehk.com/CMPS03_release.pdf

11. http://www.scribd.com/doc/21784385/Dasar-Pemrograman-Visual-Basic