PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS MENGGUNAKAN SMS DENGAN MIKROKONTROLLER ATMEGA8535.
PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS
MENGGUNAKAN SMS DENGAN MIKROKONTROLLER
ATMEGA8535
SKRIPSI
Oleh :
Faisol Rachman
NPM. 0734010056
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL "VETERAN"
J AWA TIMUR
2012
PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS
MENGGUNAKAN SMS DENGAN MIKROKONTROLLER
ATMEGA8535
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Jurusan Teknik Informatika
Oleh :
Faisol Rachman
NPM. 0734010056
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2012
LEMBAR PENGESAHAN
PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS
MENGGUNAKAN SMS DENGAN MIKROKONTROLLER
ATMEGA8535
Oleh :
Faisol Rachman
NPM. 0734010056
Telah disetujui untuk mengikuti Ujian Negara Lisan
Gelombang Tahun Akademik 2012/2013
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Basuki Rahmat, S.Si, MT
NIP. 36907 060 2091
Chrystia Aji Putra, S.Kom
NPT. 38610 100 2961
Mengetahui,
Ketua J urusan Teknik Infor matika
Fakultas Teknologi Industri
UPN ”Veteran” J awa Timur
Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT.
NIP.19650731 199203 2 001
SKRIPSI
PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS MENGGUNAKAN SMS DENGAN
MIKROKONTROLLER ATMEGA8535
Oleh :
Faisol Rachman
NPM. 0734010056
Telah dipertahankan di hadapan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
J urusan Teknik Infor matika Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Pada Tanggal 14 Desember 2012
Pembimbing :
Tim Penguji :
1.
1.
Basuki Rahmat, S.Si, MT
NIP. 36907 060 2091
Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT
NIP/NPT. 19570314 198603 2 001
2.
2.
Chrystia Aji Putra, S.Kom
NPT. 38610 100 2961
Rinci Kembang Hapsari, S.SI, M.kom
NIP/NPT. 377 120 801 681
3.
Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom
NIP/NPT. 3 8202 06 0208 1
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Ir. SUTIYONO, MT.
NIP. 19600713 198703 1001
YAYASAN KESEJ AHTERAAN PENDIDIKAN DAN PERUMAHAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Telp. (031) 8706369 (Hunting). Fax. (031) 8706372 Surabaya 60294
Website : www.upnjatim.ac.id
KETERANGAN REVISI
Mahasiswa di bawah ini :
Nama
: Faisol Rachman
NPM
: 0734010056
Jurusan
: Teknik Informatika
Telah mengerjakan revisi/ tidak ada revisi*) pra rencana (design)/ skripsi ujian
lisan gelombang , TA 2012/2013 dengan judul:
“ PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS MENGGUNAKAN SMS
DENGAN MIKROKONTROLLER ATMEGA8535”
Surabaya, 14 Desember 2012
Dosen Penguji yang memerintahkan revisi:
1) Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT
NIP/NPT. 19570314 198603 2 001
{
}
2) Rinci Kembang Hapsari, S.SI, M,kom
NIP/NPT. 377 120 801 681
{
}
3) Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom
NIP/NPT. 3 8202 06 0208 1
{
}
Mengetahui,
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Basuki Rahmat, S.Si, MT
NIP. 36907 060 2091
Chrystia Aji Putra, S.Kom
NPT. 38610 100 2961
PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS MENGGUNAKAN SMS
DENGAN MIKROKONTROLLER ATMEGA8535
Penyusun
: Faisol Rachman
Pembimbing I
: Basuki Rahmat, S.Si, MT
Pembimbing II
: Chrystia Aji Putra, S.Kom
ABSTRAK
Di era globalisasi ini perkembangan teknologi informasi sangat cepat
seiring dengan kebutuhan akan informasi begitupun pada perkembangan robot
pada saat ini semakin berkembangnya teknologi-teknologi tanpa kabel membuat
manusia semakin mudah dalam mengatasi problem-problem yang awalnya
dikerjakan dengan cara manual kini dapat dikendalikan dari jarak jauh. Adanya
teknologi tanpa kabel inilah yang mendorong terciptanya robot-robot kreatif yang
dapat dikendalikan pada jarak jauh serta maraknya pengamanan suatu objek
dengan menggunakan GPS (Global Position System) guna memonitor dan
mengetahui letak suatu objek secara real time, Dalam hal ini akan dibuat suatu
teknologi kendali robot dengan menggunakan SMS (Short Message Service) dan
pengiriman informasi koordinat. Robot ini sebagai teknologi miniatur dan inovasi
sebelum nantinya dikembangkan kearah skala yang lebih besar. Dalam robot ini
terdapat GPS dan modem yang saling terintegrasi dan bekerja setelah menerima
perintah dari user untuk mengetahui posisi koordinat dan mengirimkannya ke
user yang telah memerintahnya robot ini juga dilengkapi kendali jarak jauh
dengan perintah on dan off dengan menggunakan sms. Dengan robot ini,
pengguna atau pemiik robot dapat mengetahui posisi koordinat robot dan
memerintah robot untuk jalan dan berhenti. Diharapkan dalam pengembangan
selanjutnya robot ini dapat lebih interaktif.
Keyword : Mikrokontroler, ATMega8535, modem, SMS (Short Message Service),
GPS( Global Position System)
KATA PENGANTAR
Segala Puji Bagi ALLAH SWT atas segala limpahan Karunia-Nya sehingga
dengan segala keterbatasan waktu, tenaga dan pikiran yang dimiliki penyusun,
akhirnya
penyusun
dapat
menyelesaikan
Skripsi
dengan
judul
“ PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS MENGGUNAKAN
SMS DENGAN MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 “ dengan
tepat waktu.
Skripsi ini merupakan syarat akademis yang harus dipenuhi oleh
mahasiswa jurusan Teknik Informatika UPN “Veteran” Jawa Timur Surabaya.
Dalam penulisan laporan skripsi ini peneliti menyadari telah mendapatkan
banyak bantuan dari berbagai pihak baik segi moril maupun materil. Oleh karena
itu pada kesempatan ini peneliti ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada :
1) Prof. Dr. Ir. Teguh Soedarto, MP, Selaku Rektor Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya.
2) Ir. Sutiyono, MT, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya.
3) Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya.
4) Basuki Rahmat, Ssi, MT dan Christya Putra Aji, S.Kom selaku dosen
pembimbing
peneliti
di
jurusan
Teknik
Informatika
Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya yang telah
memberikan waktu, arahan dan bimbingannya sehingga peneliti dapat
menyelesaikan laporan skripsi ini.
5) Untuk Keluarga tersayang ( Ayah, Ibu, Kakak, Nenek, Paman, Bibi) yang
telah memberikan dukungan, doa, cinta, kasih sayang dan semua
pengorbanan yang beliau berikan.
6) Teman-teman peneliti : Untuk Teman-teman seangkatan, dan semua teman
yang berjasa atas dukungannya dan semua pihak yang tidak mungkin
peneliti sebutkan namanya satu per satu terima kasih telah membantu
peneliti untuk menyelesaikan skripsi ini.
Peneliti menyadari bahwa dalam penulisan laporan skripsi ini masih
banyak kekurangan nya. Oleh sebab itu peneliti mengharapkan kritik dan saran
yang sifatnya membangun dari pembaca. Semoga laporan ini bermanfaat bagi
peneliti dan para pembaca
Surabaya, 14 Desember 2012
(Peneliti)
DAFTAR ISI
Halaman
Abstraksi…….………………………………………………………………
i
Kata Pengantar ……...………………………………………………………
ii
Daftar Isi ……………………………………………………………………
iv
Daftar Gambar………………………………………………………………
vii
Daftar Tabel....................................................................................................
ix
BAB I
PENDAHULUAN……..………………………………………
1
1.1 Latar Belakang……...………………………………………
1
1.2 Rumusan Masalah…..……………………………………....
3
1.3 Batasan Masalah……………………………………………
3
1.4 Tujuan………………………………………………………
4
1.5 Manfaat…………….………………………………………
4
1.6 Metode Penelitian…..………………………………………
5
1.7 Sistematika Penulisan………………………………………
6
TINJ AUAN PUSTAKA ………………………………………
8
2.1 Sejarah dan Perkembangan Robot....……………………….
8
2.1.1 Karakteristik Robot…………………….…………...
10
2.1.2 Tipe Robot...........................…………………………
10
2.2 Pengertian dan Kegunaan GPS...……………………………
11
2.2.1 Penentuan Posisi dengan GPS……………..…………
13
2.2.2 Sekilas Tentang Koordinat..…………………………
15
2.2.3 Standar NMEA………………………………………
16
2.3 Short Message Service (SMS)................……………………
19
BAB II
2.3.1 PDU (Protocol Data Unit) SMS..……………………
21
2.4 Modem Wavecomm.......………………………
24
2.5 AT Command....…………………………………………...
28
2.6 Relay....……………………………………………...
29
2.7 RS232 MAX 232..………………………………………...
31
2.8 ATmega8535...…………………………...
31
2.8.1 Kontruksi ATmega8535
34
Halaman
BAB III
2.8.2 Konfigurasi Pin ATmega8535.......................................
37
2.8.3 Peta memory Atmega8535............................................
34
2.8.4 Status register................................................................
44
2.9 CodeVision AVR ………………..........……………………
45
ANALISA DAN PERANCANGAN….………………………
49
3.1 Blok Diagram………………………………………….…....
50
3.2 Perancangan Perangkat Keras……...……………… ……....
51
3.2.1 Mikrokontroller ATmega 8535………………....…....
52
3.2.2 Max 232……………………………………………....
52
3.2.3 Modem Wavecomm………………………………….
53
3.2.4 Modul GPS PMB-468………………………………...
54
3.2.5 Desain Mekanik……………………………………….
54
3.3 Perancangan Perangkat Lunak
BAB IV
BAB V
……....................................
57
3.4 Perancangan Alur Sistem……………………………………
58
IMPLEMENTASI……....………………………………………
59
4.1 Perakitan Robot……………………………………………..
59
4.2 Pemasangan Software............………………………………
61
4.3 Implementasi Coding.………………………………………
66
4.4 Implentasi Robot....................................................................
71
UJ I COBA DAN EVALUASI...………………………………
73
5.1 Respon Rangkaian Terhadap Perintah “ON” Melalui SMS
73
5.1.1 Peralatan yang dibutuhkan............................................
73
5.1.2 Parameter......................................................................
74
5.1.3 Prosedur………………………………………………
74
5.1.4 Hasil Pengujian……………………………………….
74
5.1.5 Evaluasi……………………………………………….
76
5.2 Respon Modem & GPS Terhadap beberapa Jenis Halangan
76
5.2.1 Peralatan yang dibutuhkan............................................
77
5.2.2 Parameter......................................................................
77
5.2.3 Prosedur………………………………………………
77
69
Halaman
5.2.4 Hasil Pengujian…………………………………………
BAB VI
78
PENUTUP……....……………………………………………..
80
6.1 Kesimpulan…………………………………………………
80
6.2 Saran............………………………………………………..
80
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………….
DAFTAR GAMBAR
82
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
PMB-6488 GPS Modul
Cara kerja SMS
PDU penerimaan
PDU pengiriman
Relay
RS-232 Max
Blok diagram ATmega8535
Konfigurasi pin ATmega8535
Memori data ATmega8535
Memori program ATmega8535
Status register ATmega8535
Diagram alur perencanaan robot
Blok diagram robot
Rangkaian Sistem Minimum ATmega8535
Rangkaian Max 232
Rangkaian modem wavecom
Rangkaian system PMB-648
Skema kontruksi robot
Mekanik robot tampak dari atas
Mekanik robot tampak dari bawah
Diagram alur sistem
Desain bagian bawah PCB robot becak
Desain bagian atas PCB robot becak
Alat-alat tambahan (modem, GPS)
Proses ke-1 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-2 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-3 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-4 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-5 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-6 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-7 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-8 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-1 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-2 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-3 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Konfigurasi port 1
12
20
23
23
30
31
33
37
43
44
44
49
50
52
53
53
54
55
56
56
58
59
60
61
62
62
63
63
64
64
65
65
66
66
67
67
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
Konfigurasi port 2
Konfigurasi USART
Proses ke-4 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-5 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-6 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-7 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-8 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Implementasi robot
SMS perintah dab data yang dikirik oleh ribot
Robot bergerak ketika menerima perintah “on”
Robot bergerak ketika menerima perintah “on”
Uji coba didalam gedung beton
Uji coba didalam pepohonan rimbun
Uji coba didalam didalam rumah
68
68
69
69
70
70
71
72
75
75
76
78
79
79
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Kalimat NMEA
Hasil pencacahan dari kalimat standar NMEA
Fungsi tambahan port A
Fungsi tambahan port B
Fungsi tambahan port C
Fungsi tambahan port D
16
17
38
39
40
42
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Di era teknologi seperti saat ini seiring kemajuan teknologi robotika yang
sangat pesat serta banyaknya kontes-kontes robotika belakangan ini membuat
kreatifias akan terciptanya robot-robot canggih semakin berkembang. Adanya
wadah dan komunitas-komunitas robotika dikalangan mahasiswa menjadikan
teknologi ini semakin digemari bahkan mulai menjadi salah satu kontes yang
mengharumkan nama bangsa di dunia internasional.
Layanan SMS sangat populer dan sering dipakai oleh pengguna
handphone. SMS menyediakan pengiriman pesan text secara cepat, mudah dan
murah. Kini SMS tidak terbatas untuk komunikasi antar manusia pengguna saja,
namun juga bisa dibuat otomatis dikirim/diterima oleh peralatan komputer,
mikrokontroler, dan sebaainya untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Namun
untuk melakukannya, kita harus memahami dulu cara kerja SMS itu sendiri. Short
Message Service (SMS) adalah protokol layanan pertukaran pesan text singkat
(sebanyak 160 karakter per pesan) antar telepon. SMS ini pada awalnya adalah
bagian dari standar teknologi seluler GSM, yang kemudian juga tersedia di
teknologi CDMA, telepon rumah PSTN, dan lainnya.
Dalam Perkembangannnya kini robot pun kiat dapat berkembang seiring
dengam kemajuan teknologi yang ada salah satunya adalah semakin maraknya
1
2
teknologi-teknologi tanpa kabel membuat para perakit-perakit robot berfikir
kreatif untuk terus dapat mengembangkan robotnya agar dapat terus bersaing..
Pengendalian robot pada jarak jauh menggunakan sms memungkinkan seseorang
dapat tetap mennjalankan tugasnya meskipun dalam keaddan sedang tidak berada
ditempat kerja
Berkembangnya teknologi GPS yang selama ini hanya digunakan sebagai
penentu lokasi atau tracking kendaraan sekarang ini sudah muali merambah aspek
monitoring keberadaan sebuah benda. Banyaknya pencurian ataupun tertinggalnya
barang berharga disuatu tempat yang tidak kita ketahui letak/posisinya
menjadikan teknologi ini kini semakin banyak dipakai guna memonitoring
keberadaan benda-benda tersebut.
Berkembangnnya teknologi mikrokontroller dan SMS dalam dunia
teknologi informasi semakin menambah warna dunia robotika, salah satunya
adalah pengembangan robot becak ber-GPS dengan SMS sebagai pengendali dan
memantau posisi robot tersebut. Guna mendukung kinerja robot yang komplek ini
diperlukan juga mekanik-mekanik yang sesuai dan pemrograman yang berbasis
mikrokontroler ATmega8535 yang nantinya akan dipadukan dengan teknologi
GPS dan SMS. Robot ini nantinya diharapkan mampu merangsang generasi
robotika di kalangan mahasiswa UPN Veteran Jatim untuk terus mengembangkan
kreatifitasnya sehingga tercipta robot-robot lain yang nantinya dapat berguna
untuk kemajuan tekhnologi saat ini.
3
1.2
Rumusan Masalah
Adapun permasalahan yang akan dibahas adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana
membuat
rangkaian
minimal
sistem
dengan
memanfaatkan mikrokontroler ATMega8535 dan tidak merubah
terlalu jauh miniature becak yang sudah ada.
2. Bagaimana merancang algoritma program yang tepat agar
mikrokontroller dapat mengelola data berupa SMS untuk kemudian
diolah menjadi sebuah perintah mengendalikan robot dan
mengelola data yang diperoleh dari GPS dan mengirimkannya
sebagai pesan singkat..
1.3
Batasan Masalah
Adapun batasan-batasan masalah yang dibuat agar dalam pengerjaan tugus
akhir ini dapat berjalan degan baik adalah sebagai berikut :
1. Pengujian robot ini pada sebuah halaman bebas halangan/tidak ada
halangan diatasnya
2. Kendali robot melalui SMS hanya berupa “on/off”
3. Pesan yang diterima melelui SMS berupa koordinat-koordinat
4. Terdeteksinya koordinat tergantung pada posisi satelit diatasnya
5. Perubahan posisi akan dapat dilihat jika perpindahannya jauh
6. Menggunakan sim card yang sudah terisi pulsa guna mendukung
kinerja SMS.
7. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah Bahasa C
4
1.4
Tujuan
Dalam penyusunan tugas akhir ini tujuan yang dicapai adalah
mengembangkan teknologi robot yang sudah ada dengan menambahkan teknologi
pesan singkat dan GPS agar robot dapat kita kendalikan dan kita ketahui
posisinya. Mengacu pada tujuan utama pada tugas akhir ini maka terdapat
beberapa tujuan khusus antara lain :
1. Membuat rangkaian minimal sistem dengan memanfaatkan
mikrokontroler ATMega8535.
2. Membuat sistem kendali jarak jauh untuk menghidupkan robot
dengan mengirim sebuah perintah melalui SMS berupa “on” untuk
menhidupkan robot becak dan perintah “off” untuk mematikan
serta membuat sistem penerima data koordinat dari GPS
menggunakan SMS
1.5
Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diambil dari pembuatan pengendali robot
becak menggunkan sms gateway berbasis gps menggunakan mikrokontroller
atmega8535 ini adalah :
1. Digunakan sebagai bahan media pembelajaran di Laboratorium
Robotika UPN Veteran Jawa Timur.
2. Mendorong mahasiswa pecinta robotika khususnya UPN Veteran
Jatim untuk terus dan turut ikut serta dalam mengembangkan
teknologi robotika di tanah air.
5
3. Agar menjadi sumber inspirasi para robotika yang menginginkan
membuat robot dengan desain komponen yang minimal tetapi
dengan fungsi yang tak kalah canggih.
4. Sebagai miniatur desain awal untuk nantinya dikembangkan dan
diterapkan pada proyeksi yang sebenarnya
1.6
Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Studi literature mengenai pengendalian sebuah rangkaian motor
DC menggunakan sms sebagai pengatur dalam mengirim dan
menerima perintah, GPS sebagai penerima sinyal dan pengambilan
data dari sateli dan ATmega 8535 sebagai pengatur semua data
yang masuk.
2. Merancang serta menguji rangkaian gps yang digunakan untuk
mengetahui letak/posisi robot becak.
3. Merancang serta menguji sistem minimal Mikrokontroler ATMega
8535 sebagai pengendali sistem secara keseluruhan.
4. Merancang perangkat lunak yang berfungsi untuk menerima dan
mengirim pesan kepada user
5. Menguji kinerja sistem secara keseluruhan serta mengambil data
dari hasil perancangan.
6. Menganalisa hasil dan membuat kesimpulan.
6
1.7
Sistematik Penulisan
Adapun Sistematika Tugas Akhir ini adalah:
BAB I
:
PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, metodologi
penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
:
TINJ AUAN PUSTAKA
Pada bab ini dijelaskan tentang teori-teori serta
penjelasan-penjelasan
pembuatan
yang
Pengendali
robot
dibutuhkan
becak
dalam
ber-GPS
menggunakan SMS dengan ATmega8535.
BAB III
:
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang analisis dan perancangan sistem
dalam pembuatan Tugas Akhir Pengendali robot becak
ber-GPS menggunakan SMS dengan ATmega8535.
BAB IV
:
IMPLEMENTASI SISTEM
Bab ini berisi penjelasan hasil Tugas Akhir serta
pembahasannya tentang Pengendali robot becak ber-GPS
menggunakan SMS dengan ATmega8535.
BAB V
:
UJ I COBA DAN EVALUASI
Bab ini berisi pengujian program Tugas Akhir.
BAB VI
:
PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran penulis.
7
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1
Sejarah dan Per kembangan Robot
Istilah robot berasal dari Czech, robota, yang berarti bekerja. Istilah ini
diperkenalkan pertama kali oleh Karel Capek pada tahun 1921. Pada awalnya,
robot diciptakan untuk membantu tugas manusia dan hiburan, lalu berkembang
lebih jauh misalnya di industri perakitan kendaraan. Robot adalah peralatan
eletro-mekanik atau bio-mekanik, atau gabungan peralatan yang menghasilkan
gerakan yang otonomi maupun gerakan berdasarkan gerakan yang diperintahkan.
Robot sudah ada sejak zaman yunani kuno sekitar 270 SM, Ctesibus,
membuat organ
zaman Nabi
dan jam air dengan komponen yang dapat dipindahkan. Pada
Muhammad SAW telah dibuat mesin perang beroda dan dapat
melontarkan bom. Bahkan Al-Jajari (1136-1206), ilmuwan dari dinasti Artuqid,
dianggap sebagai pencipta robot humanoid pertama. Pada tahun 1770, Pierre
Jacquet Droz, membuat boneka yang dapat menulis, memainkan musik, dan
menggambar. Pada tahun 1898 Nikola Tesla membuat boat yang dikontrol
melalui radio kontrol. Kejayaan robot dimulai pada tahun 1970 ketika profesor
Victor Scheinman dari Universitas Stanford mendesain lengan standar. Pada tahun
2000, Honda meluncurkan ASIMO dan disusul oleh Sony dengan robot anjing
AIBO.
8
9
Seiring dengan berkembangnya teknologi nirkabel (wireless), salah
satunya adalah teknologi GSM (Global System for Mobile Communications), yang
semakin murah dan dengan kapasitas jangkauan yang semakin luas, menyebabkan
pemakaian telepon seluler tidak hanya berada pada salah satu golongan
masyarakat tertentu saja (kaum elit), namun pemakai telepon seluler sudah
menjangkau semua lapisan SMS (Short Message Service) adalah salah satu
fasilitas yang terdapat pada telepon seluler yang hampir setiap orang
mengenalnya. Telepon seluler dengan fasilitas SMS yang mampu bertukar
informasi berbasis teks secara jarakjauh (remote) dan tanpa kabel (wireless) dapat
memberikan solusi yang tepat terhadap masalah pengontrolan keamanan secara
jarak jauh. Ditambah dengan dukungan teknologi mikrokontroler yang
memungkinkan dibentuknya sebuah sistem komputer yang memiliki efisiensi
daya dan tempat, menjadikan telepon seluler sebagai sarana alternatif selain
sebagai sarana komunikasi juga dapat dijadikan sebagai sarana pengendali jarak
jauh.
Kendali berbasis SMS dan mikrokontroler telah dikerjakan oleh Vasilis
(2002). Sistem yang dikembangkan Vasilis berbasis mikrokontroler AT90S2313
dan diuji untuk pesawat telepon seluler Ericsson T10S, T18, dan T28. Sistem
yang
dilaporkan pada tulisan ini berbasis mikrokontroler AT89C52 dan diuji
pada pesawat telepon seluler Sony Ericsson T68, Sony Ericsson T320, Siemens
C35, dan Siemens M35, serta Siemens S57. Perbedaan lainnya adalah bahwa
sistem Vasilis tidak membaca status switch, mikrokontroler tidak disertai memori
eksternal, dan software ditulis.
10
2.1.1 Karakteristik Robot
Sebuah robot umumnya memiliki karakteristik sebagai berikut :
1. Sensing : Robot dapat mendeteksi lingkungan sekitarnya (halangan, panas,
suara, dan image).
2. Mampu Bergerak : Robot umumnya bergerak dengan menggunakan kaki
atau roda, dan pada beberapa kasus robot dapat terbang dan berenang.
3. Cerdas : Robot memiliki kecerdasan buatan agar dapat memutuskan aksi
yang tepat dan akurat.
4. Membutuhkan Energi yang Memadai : Robot membutuhkan catu daya
yang memadai.
2.1.2 Tipe Robot
Robot didesain dan dibuat sesuai kebutuhan pengguna. Robot hingga saat ini
secara
umum dibagi menjadi beberapa tipe sebagai berikut :
1. Robot manipulator
2. Robot mobil (mobile robot)
3. Robot daratan (ground robot)
1) Robot beroda
2) Robot berkaki
4. Robot air (submarine robot)
5. Robot terbang (aerial robot)
11
Robot manipulator biasanya dicirikan dengan memiliki lengan (arm robot).
Robot ini biasanya diterapkan pada dunia industri, seperti pada industri otomotif,
elektronik dan komputer. Sedangkan robot mobil mengarah ke robot yang
bergerak, meskipun nantinya robot ini juga memiliki manipulator.[4]
2.2
Pengertian dan Kegunaan GPS (Global Position System)
GPS adalah singkatan dari Global Positioning System yang merupakan
sistem untuk menentukan posisi dan navigasi secara global dengan menggunakan
satelit. Sistem yang pertama kali dikembangkan oleh Departemen Pertahanan
Amerika ini digunakan
untuk kepentingan militer maupun sipil (survei dan
pemetaan).
Sistem GPS, yang nama aslinya adalah NAVSTAR GPS (Navigation
Satellite Timing and Ranging Global Positioning System), mempunyai tiga segmen
yaitu : satelit, pengontrol, dan penerima / pengguna. Satelit GPS yang mengorbit
bumi, dengan orbit dan kedudukan yang tetap (koordinatnya pasti), seluruhnya
berjumlah 24 buah dimana 21 buah aktip bekerja dan 3 buah sisanya adalah
cadangan.
1. Satelit
bertugas untuk menerima dan menyimpan data yang ditransmisikan
oleh stasiun-stasiun pengontrol, menyimpan dan menjaga informasi waktu
berketelitian tinggi (ditentukan dengan jam atomic di satelit), dan
memancarkan sinyal dan informasi secara kontinyu ke pesawat penerima
(receiver) dari pengguna.
12
2. Pengontrol
bertugas untuk mengendalikan dan mengontrol satelit dari bumi
baik untuk mengecek kesehatan satelit, penentuan dan prediksi orbit dan
waktu, sinkronisasi waktu antar satelit, dan mengirim data ke satelit.
3. Penerima
bertugas menerima data dari satelit dan meprosesnya untuk
menentukan posisi (posisi tiga dimensi yaitu koordinat di bumi plus
ketinggian), arah, jarak dan waktu yang diperlukan oleh pengguna. Ada dua
macam tipe penerima yaitu tipe NAVIGASI dan tipe GEODETIC. Yang
termasuk receiver tipe NAVIGASI antara lain : Trimble Ensign, Trimble
Pathfinder, Garmin, Sony dan lain sebagainya. Sedangkan tipe GEODETIC
antara lain : Topcon, Leica, Astech, Trimble seri 4000 dan lain-lain.
Pada tugas akhir ini GPS yang digunakan adalah PMB-648 yang
memiliki kinerja yang cukup tangguh dan dirancang untuk berbagai
aplikasi. Konsumsi daya PMB-648 ini adalah rendah jadi sangat cocok
untuk digunakan dalam sistem tugas akhir ini. Dukungan TTL dan RS232
memungkinkan integrasi diberbagai platform. Dibawah ini adalah gambar
dari PMB-648.
Gambar 2.1 PMB-648 GPS Modul
13
Dari Gambar 2.1 dapat dilihat bahwa ukuran GPS ini adalah sangat kecil
sehingga memudahkan dalam peletakannya
Cara Kerja GPS Receiver
Setiap satelit GPS memancarkan sinyal-sinyal gelombang mikro.
GPS receiver menggunakan sinyal satelit yang diterima untuk melakukan
triangulasi posisi dengan cara mengukur lama perjalanan waktu sinyal
dikirimkan dari satelit, kemudian mengalikannya dengan kecepatan cahaya
untuk menentukan secara tepat berapa jauh dirinya dari satelit.
Dengan mengunci minumum 3 sinyal dari satelit yang berbeda,
maka GPS receiver dapat menghitung posisi tetap sebuah titik yaitu
koordinat posisi lintang dan bujur (Latitude & Longitude). Penguncian
sinyal satelit yang ke-4 membuat pesawat penerima GPS dapat
menghitung posisi ketinggian titik tersebut terhadap muka laut (Altitude).
2.2.1
Penentuan Posisi dengan GPS
Pada dasarnya penentuan posisi dengan GPS adalah pengukuran jarak
secara bersama-sama ke beberapa satelit (yang koordinatnya telah diketahui)
sekaligus. Untuk menentukan koordinat suatu titik di bumi, receiver setidaknya
membutuhkan 4 satelit yang dapat ditangkap sinyalnya dengan baik. Secara default
posisi atau koordinat yang diperoleh bereferensi ke global datum yaitu World
Geodetic System 1984 atau disingkat WGS'84.
14
Secara garis besar penentuan posisi dengan GPS ini dibagi menjadi dua
metode yaitu metode absolute dan metode relatif
1. Metode absolute atau juga dikenal sebagai point positioning, menentukan
posisi hanya berdasarkan pada 1 pesawat penerima (receiver) saja.
Ketelitian posisi dalam beberapa meter (tidak berketelitian tinggi) dan
umumnya hanya diperuntukkan bagi keperluan NAVIGASI.
2. Metode relative atau sering disebut differential positioning, menetukan
posisi dengan menggunakan lebih dari sebuah receiver. Satu GPS dipasang
pada lokasi tertentu dimuka bumi dan secara terus menerus menerima
sinyal dari satelit dalam jangka waktu tertentu dijadikan sebagai referensi
bagi yang lainnya. Metode ini menghasilkan posisi berketelitian tinggi
(umumnya kurang dari 1 meter) dan diaplikasikan untuk keperluan survey
GEODESI ataupun pemetaan yang memerlukan ketelitian tinggi.
Beberapa kesalahan dalam penentuan posisi dengan metode absolut ini
antara lain disebabkan oleh : efek multipath, efek selective availability (SA),
maupun kesalahan karena ketidaksinkronan antara peta kerja dan setting yang
dilakukan saat menggunakan GPS.
1. Multipath adalah fenomena dimana sinyal dari satelit tiba di antenna
receiver melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda. Hal ini biasa terjadi
jikalau kita melakukan pengukuran posisi di lokasi-lokasi yang dekat
dengan benda reflektif, seperti di samping gedung tinggi, di bawah kawat
transmisi tegangan tinggi atau lainnya. Untuk mengatasinya : hindari
15
pengamatan dekat benda reflektif, pakai satelit yang benar-benar baik saja,
lakukan pengukuran berulang-ulang dan dirata-rata hasilnya.
2. SA adalah teknik pemfilteran yang diaplikasikan untuk memproteksi
ketelitian tinggi GPS bagi khalayak umum dengan cara mengacak sinyalsinyal dari satelit terutama yang berhubungan dengan informasi waktu.
Koreksinya hanya dapat dilakukan oleh pihak yang berwenang mengelola
GPS ataupun pihak militer Amerika saja. Pihak-pihak lain yang
mempunyai ijin untuk menggunakan data berketelitian tinggi biasanya juga
diberi tahu cara koreksinya. SA ini merupakan sumber kesalahan paling
besar bagi penentuan posisi dengan metode absolut. Namun dengan
menerapkan metode relatif (differential positioning) kesalahan tersebut
dapat dikurangi. Selain itu belum lama ini pihak militer Amerika telah
merevisi kebijakan dalam menerapkan SA ini sehingga saat ini dengan
metode absolut-pun ketelitiannya sudah sangat baik dibanding sebelumnya
(sudah tidak dalam puluhan meter lagi kesalahannya). Ketidak akuratan
posisi karena setting receiver yang tidak pas ini hanya dapat diatasi dengan
menge-set parameter GPS saat dipakai sesuai dengan parameter peta kerja
yang dipergunakan. Hal tersebut biasanya terkait dengan sistem proyeksi
dan koordinat, serta datum yang digunakan dalam peta kerja.
2.2.2
Sekilas Tentang Sistem Koordinat
Pengenalan tentang sistem koordinat sangat penting agar dapat
menggunakan GPS secara optimum. Setidaknya ada dua klasifikasi tentang system
16
koordinat yang dipakai oleh GPS maupun dalam pemetaan yaitu : sistem koordinat
global yang biasa disebut sebagai koordinat GEOGRAFI dan sistem koordinat di
dalam bidang proyeksi. Koordinat GEOGRAFI diukur dalam lintang dan bujur
dalam besaran derajad desimal, derajad menit desimal, atau derajad menit detik.
Lintang diukur terhadap equator sebagai titik NOL (0° sampai 90° positif kearah
utara dan 0° sampai 90° negatif kearah selatan). Bujur diukur berdasarkan titik
NOL di Greenwich 0° sampai 180° kearah timur dan 0° sampai 180° kearah barat.
Koordinat di dalam bidang proyeksi merupakan koordinat yang dipakai pada
sistem proyeksi tertentu. Umumnya berkait erat dengan system proyeksinya,
walaupun
adakalanya
(karena
itu
memungkinkan)
digunakan
koordinat
GEOGRAFI dalam bidang proyeksi. Beberapa sistem proyeksi yang lazim
digunakan di Indonesia di antaranya adalah : proyeksi Merkator, Transverse
Merkator, Universal Tranverse Merkator (UTM), Kerucut Konformal. Masingmasing sistem tersebut ada kelebihan dan kekurangan, dan pemilihan proyeksi
umumnya didasarkan pada tujuan peta yang akan dibuat. Dari beberapa sistem
proyeksi tersebut, proyeksi Tranverse Merkator dan proyeksi Universal Tranverse
Merkator-lah yang banyak dipakai di Indonesia..[11]
2.2.3
Standar NMEA
NMEA-0183 adalah standar kalimat laporan yang dikeluarkan oleh GPS
receiver. Standar NMEA memiliki banyak jenis bentuk kalimat laporan, di
antaranya yang paling penting adalah koordinat lintang (latitude), bujur
17
(longitude), ketinggian (altitude), waktu sekarang standar UTC (UTC time), dan
kecepatan (speed over ground).
National Marine Electronics Assosiation membuat kesamaan standar
antarmuka data digital. Beberapa ketentuan umum standar NMEA tersebut adalah:
1. Informasi NMEA dikirimkan oleh vendor dalam bentuk sentences dengan
panjang maksimal 80 karakter.
2. Sentences NMEA berformat:
“$”.
3. Kombinasi disebut address field
4. Kode vendor untuk GPS adalah “GP”
Terdapat banyak format sentences NMEA untuk GPS yang masing-masing
mengandung data yang berbeda-beda dan sentences yang digunakan tergantung
pada data yang dibutuhkan dari GPS tersebut. Jenis kalimat NMEA adalah sebagai
berikut :
Tabel 2.1 Kalimat NMEA
Kalimat
$GPGGA
$GPGLL
$GPGSA
$GPGSV
$GPRMC
$GPVTG
Deskripsi
Global positioning system fixed data
Geographic position - latitude / longitude
GNSS DOP and active satellites
GNSS satellites in view
Recommended minimum specific GNSS data
Course over ground and ground speed
Pada Tabel 2.1 dapat diketahui beberapa header yang digunakan pada kalimat
berstandar NMEA dimana masing-masing header memberikan informasi yang
berbeda-beda.
18
Dibawah ini adalah contoh kalimat Standar NMEA.
$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F
Dari kalimat diatas dapat kita ketahui setelah proses pemecahan seperti yang
dijelaskan pada table berikut.
Tabel 2.2 Tabel hasil pencacahan dari kalimat standar NMEA
Field
Sentence ID
UTC Time
Latitude
N/S Indicator
Longitude
E/W Indicator
Position Fix
Contoh isi
$GPGGA
092204.999
4250.5589
S
14718.5084
E
1
Satellites Used
HDOP
Altitude
Altitude Units
Geoid
Seperation
Seperation
Units
DGPS Age
DGPS Station
ID
Checksum
Terminator
04
24.4
19.7
M
Deskripsi
hhmmss.sss
ddmm.mmmm
N = North, S = South
dddmm.mmmm
E = East, W = West
0 = Invalid, 1 = Valid SPS, 2 = Valid DGPS, 3 =
Valid PPS
Satellites being used (0-12)
Horizontal dilution of precision
Altitude in meters according to WGS-84 ellipsoid
M = Meters
Geoid seperation in meters according to WGS-84
ellipsoid
M = Meters
Age of DGPS data in seconds
0000
*1F
CR/LF
Pada Tabel 2.2 diatas dapat dijelaskan bahwa dari sebuah kalimat NMEA tersebut
terdapat banyak informasi yang ada didalamnya.[9]
19
2.3
SMS (Short Message Service)
SMS (Short Message Service) adalah kemampuan untuk mengirim dan
menerima pesan dalam bentuk teks dari dan kepada ponsel. Teks tersebut bias
terdiri dari kata-kata atau nomor atau kombinasi alphanumeric. SMS diciptakan
sebagai standar pesan (message) oleh ETSI (Europesan Telecommunication
Standards Institute), yang juga membuat standar GSM yang diimplementasikan
oleh semua operator GSM. SMS yang pertama dikirimkan pada Desember 1992
dari PC ke sebuah ponsel melalui jaringan GSM Vodafone di UK. Setiap Pesan
maksimal terdiri dari 160 karakter jika menggunakan alphabet Latin, dan 70
karakter jika menggunakan alphabet non-Latin seperti huruf Arab atau China.
Short Message Service atau biasa disingkat SMS merupakan sebuah
layanan yang banyak diaplikasikan pada sistem komunikasi tanpa kabel
(wireless), memungkinkan dilakukannya pengiriman pesan dalam bentuk
alphanumeric antara terminal pelanggan atau antar teminal pelanggan dengan
sistem eksternal, seperti e-mail, paging, voice mail, dan lain-lain. Aplikasi SMS
merupakan aplikasi yang paling banyak peminat dan penggunanya. Hal ini dapat
dibuktikan dengan munculnya berbagai jenis aplikasi yang memanfaatkan fasilitas
SMS.
Teknologi SMS memiliki beberapa keunggulan, yaitu harganya murah,
merupakan "Delivered Oriented Service", artinya pesan akan selalu diusahakan
untuk dikirimkan ke tujuan. Jika suatu saat nomor tujuan sedang tidak aktif atau di
luar jaringan, maka pesan akan disimpan di SMSC (SMS Center) server dan akan
20
dikirimkan segera setelah nomor tujuan aktif kembali. Pesan juga akan terkirim ke
tujuan walaupun nomor tujuan sedang melakukan pembicaraan (sibuk).
Pada gambar berikut akan dijelaskan tentang bagaimana system cara kerja
sms mulai dari pengiriman sms sampai dengan sms diterima oleh si penerima dan
juga bagaimana sebuah sms terpending saat handphone dari si penerima mati saat
sms dikirim oleh si pengirim. Berikut adalah gambar cara kerja sms beserta
penjelsannya secara lebih detail
Gambar 2.2 Cara kerja sms
Cara kerja SMS :
Dari Gambar 2.2 dapat dijelaskan ketika pengguna mengirim SMS, maka
pesan dikirim ke MSC melalui jaringan seluler yang tersedia yang meliputi tower
BTS yang sedang meng-handle komunikasi pengguna, lalu ke BSC, kemudian
21
sampai ke MSC. MSC kemudian mem-forward lagi SMS ke SMSC untuk
disimpan. SMSC kemudian mengecek (lewat HLR - Home Location Register)
untuk mengetahui apakah handphone tujuan sedang aktif dan dimanakah
handphone tujuan tersebut.
Jika handphone sedang tidak aktif maka pesan tetap disimpan di SMSC itu
sendiri, menunggu MSC memberitahukan bahwa handphone sudah aktif kembali
untuk kemudian SMS dikirim dengan batas maksimum waktu tunggu yaitu
validity period dari pesan SMS itu sendiri. Jika handphone tujuan aktif maka
pesan disampaikan MSC lewat jaringan yang sedang meng-handle penerima (BSC
dan BTS).
2.3.1
PDU (Protocol Data Unit) SMS
Dalam proses pengiriman atau penerimaan pesan pendek (SMS), data yang
dikirim maupun diterima oleh stasiun bergerak menggunakan salah satu dari 2
mode yang ada, yaitu: mode teks, atau mode PDU (Protocol Data Unit)
(Wavecom, 2000).
Dalam mode PDU, pesan yang dikirim berupa informasi dalam bentuk data
dengan beberapa kepala-kepala informasi. Hal ini akan memberikan kemudahan
jika dalam pengiriman akan dilakukan kompresi data, atau akan dibentuk sistem
penyandian data dari karakter dalam bentuk untaian bit-bit biner. Senarai PDU
tidak hanya berisi pesan teks saja, tetapi terdapat beberapa meta-informasi yang
lainnya, seperti nomor pengirim, nomor SMS Center, waktu pengiriman, dan
sebagainya. [3]
22
Semua informasi yang terdapat dalam PDU, dituliskan dalam bentuk
pasangan-pasangan bilangan heksadesimal yang disebut dengan pasangan oktet.
Jenis PDU SMS yang akan digunakan adalah: SMS-Penerimaan (SMSDELIVER) dan SMS-Pengiriman (SMS-SUBMIT).
1. PDU Penerimaan (SMS-Deliver)
SMS Penerimaan (SMS-Deliver) adalah pesan yang diterima oleh
terminal dari SMSC dalam bentuk
PDU. PDU SMS-Penerimaan memiliki format seperti pada
Gambar. Pada PDU ini, terdapat beberapa meta-informasi yang dibawa,
antara lain:
1. SCA (Service Centre Address),
Berisi informasi SMS-center.
2. Tipe PDU (PDU Type),
Berisi informasi jenis dari PDU tersebut
3. OA (Originating Address)
Berisi informasi nomor pengirim.
4. PID (Protocol Identifier)
Berisi informasi Identifikasi Protokol yang digunakan.
5. DCS (Data Coding Scheme)
Berisi informasi skema pengkodean data yang digunakan.
6. SCTS (Service Center Time Stamp)
Berisi informasi waktu.
7. UDL (User Data Length)
23
Berisi informasi panjang dari data yang dibawa.
8. UD (User Data)
9. Berisi informasi data-data utama yang dibawa.
Gambar 2.3 PDU Penerimaan
2. PDU Pengiriman (SMS-Submit)
PDU Pengiriman memiliki informasi-informasi yang sama dengan
PDU Penerimaan, sementara yang berbeda adalah berupa informasi :
1. MR (Message Reference),
Parameter yang mengindikasikan nomor referensi SMS-Pengiriman.
2. DA (Destination Address),
Berisi informasi nomor alamat yang dituju.
3. VP (Validity Period),
Berisi informasi jangka waktu validitas pesan pada jaringan.
Gambar 2.4 PDU Pengiriman
24
2.4
Modem Wavecomm
Wavecom adalah pabrikkan asal Perancis (bermarkas di kota Issy-les-
Moulineaux, Perancis) yaitu Wavecom.SA yang berdiri sejak 1993 bermula
sebagai biro konsultan teknologi dan sistim jaringan nirkabel GSM, dan pada
1996 Wavecom mulai membuat desain daripada modul wireless GSM pertamanya
dan diresmikan pada 1997, bentuk modul GSM pertama berbasis GSM dan
pengkodean khusus yang disebut AT-command. Sulit mencari referensi module
tipe apa yang pertama dibuat oleh Wavecom SA, namun bisa disarikan beberapa
module yang familiar di telinga pengguna wavecom Indonesia antara lain:
1) Wismo 2C2 atau dikenal juga pembaharunya Wismo Quik Q2303A yang
belum mendukung GPRS (masih murni GSM).
2) Wismo Quik Q2403A, mendukung GPRS dan format AT command yang
telah berstandar ETSi GSM.
3) Wismo Quik Q2406A.
4) Wismo Quik Q2406B (untuk Eropa tersedia versi uji-coba dengan
dukungan Open AT OS).
5) Wismo Quik Q24plus, telah mendukung penerapan fungsi Open AT OS
(kedua di module Wavecom yang mendukung Open AT).
6) Wismo Quik Q2686/Q2687, pembaharu dari module Q24plus dengan
ukuran yang lebih kompak namun sarat fungsi dan integrasi-Quad Band.
Selain memproduksi module untuk kebutuhan M2M (Machine-toMachine), wireless telemetri, wireless telecommuncation dsb, Wavecom juga
memproduksi unit modem sendiri yaitu yang saat ini dikenal oleh kita dengan
25
sebutan Wavecom Fastrack. adapun Tipe-tipe dari modem Wavecom Fastrack
antara lain adalah:
1) Wavecom Fastrack WMOD (didalam dibenamkan module wismo 2C2)
2) Wavecom Fastrack WMOD2 (didalamnya dibenamkan module wismo
Q2303A)
3) Wavecom Fastrack WMOD3 (didalamnya dibenamkan module wismo
Q2303B GPRS)
4) Wavecom Fastrack M1203A (prototipe dari modem Fastrack bermodule
wismo Q2403A tanpa fungsi voice dan fax)
5) Wavecom Fastrack M1203B (jenis massal dari modem Fastrack yang
dipasarkan di Asia Pasifik dengan dukungan module wismo Q2403A dan
telah mendukung fasilitas voice/fax)
6) Wavecom Fastrack M1206A (jenis prototipe dengan module wismo
Q2403A dan telah mendukung TCP/IP stacked dan sarat teknologi
telekomunikasi termutahir kala itu)
7) Wavecom Fastrack M1206B (jenis produksi masal paling sukses dengan
dilengkapi module Q2406A dan pada seri terakhir juga telah di revisi
menjadi module wismo Q2406B dengan dukungan voice/fax/mms/tcpip)
8) Wavecom Fastrack M1306A (jenis pertama dengan revisi ukuran casing
dan PCB terbaru yang lebih canggih dari suksesornya M1206B, namun
masih dibenamkan module Q2406B – non Open AT)
26
9) Wavecom Fastrack M1306B (jenis produksi massal yang paling laris
sepanjang masa, dengan dukungan module Q2406B (open AT) – dan
Q24plus classic dengan dukungan penuh terhadap Open AT dan TCPIP)
10) Wavecom Fastrack Supreme 10/20 (module menggunakan wismo Q2686
dan Q2687 – mendukung penuh fungsi Open AT dan Open IESM port)
11) Wavecom Fastrack GO (wismo Q2687 dan merupakan modem terkecil
pertama buatan Wavecom)
12) Wavecom Fastrack XTEND (varian terbaru menggantikan Fastrack
Supreme 10 yang telah mendukung EDGE/HSPA).
Mulai dirilisnya Wavecom Fastrack Supreme 10/20, Wavecom ternyata
sudah berganti pemilik, yaitu Sierra wireless bermarkas di Canada. dan pada
januari 2010 seluruh kepentingan Wavecom diakuisisi penuh ke Sierra Wireless
ini termasuk penggantian nama Fastrack menjadi FXT dan tipe-tipe baru yang
sebenarnya masih ber-platform sama dengan pendahulunya.
Modem Wavecom (copy model) produksi RRC Semenjak 2006 lalu, sudah
lalu lalang produksi tiruan daripada modem Wavecom Fastrack yang dibuat di
Negeri China. Mayoritas dirakit atau diproduksi di Propinsi Guangdong, tepatnya
kota Shenzhen, distrik industri TI terbesar di China setelah Hongkong. Adapun
beberapa tipe Wavecom Fastrack yang diproduksi secara massal di RRC antara
lain adalah:
1) Wavecom
Fastrack
M1206B
(bermodule
Q2403A/Q2406A/Q2406B/Q2358C cdma)
Wismo
Quik
27
2) Wavecom
Fastrack
M1306B
(bermodule
Wismo
Quik
Q2403A/Q2406A/Q2406B/Q24plus/Q2438F cdma)
3) Wavecom Fastrack Supreme 20 (bermodule Wismo Quik Q2686 – fasilitas
slot IESM port tidak bisa digunakan)
Modem diatas memang dibuat dalam bentuk tiruannya, dengan tetap
menggunakan module asli Wavecom Wismo Quik namun dibangun di dalam PCB
baru yang murni di cetak dengan atau tanpa ijin pengawasan Wavecom,SA.
Artinya bisa disebut Asli tapi Palsu. Dengan fungsi dan kegunaan yang sama
dengan aslinya, modem Fastrack buatan RRC ini cukup menggiurkan karena
harga yang murah dan kualitas yang tidak kalah dengan rakitan aslinya. Ditambah
lagi dengan kemudahan dalam perawatan dan suku cadang. apabila modem
aslinya mampu diajak bekerja hingga usia 3-4 tahun, pada modem buatan RRC ini
usia bisa hanya sampai 6 atau 1 tahun masa penggunaan aktif tanpa dimatikan,
dengan harga yang selisih jauh dengan aslinya, kondisi masa pakai ini tidak
terlalu di pusingkan oleh para pengguna selama fungsi daripada modemnya masih
sama.
Modem Wavecom Fastrack ini di Indonesia cukup dikenal digunakan pada
industri bisnis rumahan dan bahkan skala besar – mulai dari fungsi untuk kirim
SMS massal hingga fungsi sebagai penggerak perangkat elektronik. Beberapa
fungsi kegunaan modem ini di masyarakat adalah antara lain:
1) SMS Broadcast application
2) SMS Quiz application
3) SMS Polling
28
4) SMS auto-reply
5) M2M integration
6) Aplikasi Server Pulsa
7) Telemetri
8) Payment Point Data
9) PPOB
10) dsb.[6]
2.5
AT Command
AT-Command adalah perintah yang dapat diberikan kepada handphone
atau GSM/CDMA modem untuk melakukan sesuatu hal, termasuk untuk
mengirim dan menerima SMS. Dengan memprogram pemberian perintah ini di
dalam komputer/mikrokontroler maka perangkat kita dapat melakukan pengirima
atau penerimaan SMS secara otomatis untuk mencapai tujuan tertentu. Komputer
ataupun mikrokontroler dapat memberikan perintah AT-Command melalui
hubungan kabel data serial ataupun bluetooth.
AT-Command ini sebenarnya adalah pengembangan dari perintah yang
dapat diberikan kepada modem Hayes yang sudah ada sejak dulu. Dinamakan ATCommand karena semua perintah diawali dengan karakter A dan T. Antar
perangkat handphone dan GSM/CDMA modem bisa memiliki AT-Command
yang berbeda-beda, namun biasanya mirip antara satu perangkat dengan perangkat
lain. Untuk dapat mengetahui secara persis maka kita harus mendapatkan
29
dokumentasi teknis dari produsen pembuat handphone atau GSM/CDMA modem
tersebut.
Berikut beberapa contoh perintah AT-Command yang digunakan.
1. Perintah Kirim SMS (AT+CMGS=x)
dimana x adalah jumlah pasang karakter data PDU yang ingin
dikirimkan. Dalam data PDU nanti akan tersimpan nomor tujuan
pengiriman dan pesan SMS yang ingin dikirimkan. Handphone atau
GSM/CDMA modem kemudian akan merespon untuk mempersilakan
memasukkan data PDU yang harus diakhiri dengan karakter CTR-Z.
2. Perintah Terima SMS (AT+CMGR=x)
dimana x adalah nomor index SMS yang ingin dibaca dalam
memori tempat penyimpanan (SIMcard atau handphone/modem).
Handphone
atau
GSM/CDMA
modem
akan
merespon
dengan
memberikan data PDU dari SMS yang diinginkan, dimana di dalamnya
memuat nomor pengirim, waktu kirim, dan pesan SMS yang dikirim. PDU
ini kemudian dapat diterjemahkan oleh komputer/mikrokontroler sehingga
didapatkan informasi yang ingin diketahui.[8]
2.6
Relay
Relay merupakan suatu komponen (rangkaian) elektronika yang bersifat
elektronis dan sederhana serta tersusun oleh saklar, lilitan, dan poros besi.
Penggunaan relay ini dalam perangkat-perangkat elektronika sangatlah banyak.
30
Terutama di perangkat yang bersifat elektronis atau otomatis. Contoh di Televisi,
Radio, Lampu otomatis dan lain-lain.
Cara kerja komponen ini dimulai pada saat mengalirnya arus listrik
melalui koil,lalu membuat medan magnet sekitarnya sehingga dapat merubah
posisi saklar yang ada di dalam relay terserbut, sehingga menghasilkan arus listrik
yang lebih besar. Disinilah keutamaan komponen sederhana ini yaitu dengan
bentuknya yang minimal bisa menghasilkan arus yang lebih besar.
Pemakaian relay dalam perangkat-perangkat elektronika mempunyai
Keuntungan yaitu ;
1) Dapat mengontrol sendiri arus serta tegangan listrik yang diinginkan
2) Dapat memaksimalkan besarnya tegangan listrik hingga mencapai batas
maksimalnya
3) Dapat menggunakan baik saklar maupun koil lebih dari satu, disesuaikan
dengan kebutuhan
Dalam praktek sederhana yang biasa dilakukan oleh elektronikawan pada
awalnya adalah menggunakan relay ini untuk menghidupkan KIPAS ANGIN saat
suhu di suatu ruangan lebih dari 30 derajad misalnya. Sistem kerja dari relay
disini adalah, menerima instruksi dari IC atau transistor sensor suhu (LM 355
misalnya) dan secara otomatis, saklar akan dialiri oleh arus listrik, dan
menggerakkan saklar yang ada di relay tersebut.[7]
Gambar 2.5 Relay
31
2.7
RS 232 MAX
Standar komunikasi serial untuk komputer ialah RS-232, RS-232
mempunyai standar tegangan yang berbeda dengan serial port mikrokontroler,
sehingga agar sesuai dengan RS-232 maka di butuhkan suatu rangkaian level
converter, IC yang digunakan bermacam-macam, tetapi yang paling mudah dan
sering digunakan ialah IC MAX232/HIN232.
Komunikasi serial merupakan hal yang penting dalam sistem embedded,
karena dengan komunikasi serial kita dapat dengan mudah menghubungkan
mikrok
MENGGUNAKAN SMS DENGAN MIKROKONTROLLER
ATMEGA8535
SKRIPSI
Oleh :
Faisol Rachman
NPM. 0734010056
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL "VETERAN"
J AWA TIMUR
2012
PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS
MENGGUNAKAN SMS DENGAN MIKROKONTROLLER
ATMEGA8535
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Jurusan Teknik Informatika
Oleh :
Faisol Rachman
NPM. 0734010056
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2012
LEMBAR PENGESAHAN
PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS
MENGGUNAKAN SMS DENGAN MIKROKONTROLLER
ATMEGA8535
Oleh :
Faisol Rachman
NPM. 0734010056
Telah disetujui untuk mengikuti Ujian Negara Lisan
Gelombang Tahun Akademik 2012/2013
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Basuki Rahmat, S.Si, MT
NIP. 36907 060 2091
Chrystia Aji Putra, S.Kom
NPT. 38610 100 2961
Mengetahui,
Ketua J urusan Teknik Infor matika
Fakultas Teknologi Industri
UPN ”Veteran” J awa Timur
Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT.
NIP.19650731 199203 2 001
SKRIPSI
PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS MENGGUNAKAN SMS DENGAN
MIKROKONTROLLER ATMEGA8535
Oleh :
Faisol Rachman
NPM. 0734010056
Telah dipertahankan di hadapan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
J urusan Teknik Infor matika Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Pada Tanggal 14 Desember 2012
Pembimbing :
Tim Penguji :
1.
1.
Basuki Rahmat, S.Si, MT
NIP. 36907 060 2091
Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT
NIP/NPT. 19570314 198603 2 001
2.
2.
Chrystia Aji Putra, S.Kom
NPT. 38610 100 2961
Rinci Kembang Hapsari, S.SI, M.kom
NIP/NPT. 377 120 801 681
3.
Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom
NIP/NPT. 3 8202 06 0208 1
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Univer sitas Pembangunan Nasional ”Veteran” J awa Timur
Ir. SUTIYONO, MT.
NIP. 19600713 198703 1001
YAYASAN KESEJ AHTERAAN PENDIDIKAN DAN PERUMAHAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Telp. (031) 8706369 (Hunting). Fax. (031) 8706372 Surabaya 60294
Website : www.upnjatim.ac.id
KETERANGAN REVISI
Mahasiswa di bawah ini :
Nama
: Faisol Rachman
NPM
: 0734010056
Jurusan
: Teknik Informatika
Telah mengerjakan revisi/ tidak ada revisi*) pra rencana (design)/ skripsi ujian
lisan gelombang , TA 2012/2013 dengan judul:
“ PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS MENGGUNAKAN SMS
DENGAN MIKROKONTROLLER ATMEGA8535”
Surabaya, 14 Desember 2012
Dosen Penguji yang memerintahkan revisi:
1) Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT
NIP/NPT. 19570314 198603 2 001
{
}
2) Rinci Kembang Hapsari, S.SI, M,kom
NIP/NPT. 377 120 801 681
{
}
3) Fetty Tri Anggraeny, S.Kom, M.Kom
NIP/NPT. 3 8202 06 0208 1
{
}
Mengetahui,
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Basuki Rahmat, S.Si, MT
NIP. 36907 060 2091
Chrystia Aji Putra, S.Kom
NPT. 38610 100 2961
PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS MENGGUNAKAN SMS
DENGAN MIKROKONTROLLER ATMEGA8535
Penyusun
: Faisol Rachman
Pembimbing I
: Basuki Rahmat, S.Si, MT
Pembimbing II
: Chrystia Aji Putra, S.Kom
ABSTRAK
Di era globalisasi ini perkembangan teknologi informasi sangat cepat
seiring dengan kebutuhan akan informasi begitupun pada perkembangan robot
pada saat ini semakin berkembangnya teknologi-teknologi tanpa kabel membuat
manusia semakin mudah dalam mengatasi problem-problem yang awalnya
dikerjakan dengan cara manual kini dapat dikendalikan dari jarak jauh. Adanya
teknologi tanpa kabel inilah yang mendorong terciptanya robot-robot kreatif yang
dapat dikendalikan pada jarak jauh serta maraknya pengamanan suatu objek
dengan menggunakan GPS (Global Position System) guna memonitor dan
mengetahui letak suatu objek secara real time, Dalam hal ini akan dibuat suatu
teknologi kendali robot dengan menggunakan SMS (Short Message Service) dan
pengiriman informasi koordinat. Robot ini sebagai teknologi miniatur dan inovasi
sebelum nantinya dikembangkan kearah skala yang lebih besar. Dalam robot ini
terdapat GPS dan modem yang saling terintegrasi dan bekerja setelah menerima
perintah dari user untuk mengetahui posisi koordinat dan mengirimkannya ke
user yang telah memerintahnya robot ini juga dilengkapi kendali jarak jauh
dengan perintah on dan off dengan menggunakan sms. Dengan robot ini,
pengguna atau pemiik robot dapat mengetahui posisi koordinat robot dan
memerintah robot untuk jalan dan berhenti. Diharapkan dalam pengembangan
selanjutnya robot ini dapat lebih interaktif.
Keyword : Mikrokontroler, ATMega8535, modem, SMS (Short Message Service),
GPS( Global Position System)
KATA PENGANTAR
Segala Puji Bagi ALLAH SWT atas segala limpahan Karunia-Nya sehingga
dengan segala keterbatasan waktu, tenaga dan pikiran yang dimiliki penyusun,
akhirnya
penyusun
dapat
menyelesaikan
Skripsi
dengan
judul
“ PENGENDALI ROBOT BECAK BER-GPS MENGGUNAKAN
SMS DENGAN MIKROKONTROLLER ATMEGA8535 “ dengan
tepat waktu.
Skripsi ini merupakan syarat akademis yang harus dipenuhi oleh
mahasiswa jurusan Teknik Informatika UPN “Veteran” Jawa Timur Surabaya.
Dalam penulisan laporan skripsi ini peneliti menyadari telah mendapatkan
banyak bantuan dari berbagai pihak baik segi moril maupun materil. Oleh karena
itu pada kesempatan ini peneliti ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada :
1) Prof. Dr. Ir. Teguh Soedarto, MP, Selaku Rektor Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya.
2) Ir. Sutiyono, MT, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya.
3) Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya.
4) Basuki Rahmat, Ssi, MT dan Christya Putra Aji, S.Kom selaku dosen
pembimbing
peneliti
di
jurusan
Teknik
Informatika
Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya yang telah
memberikan waktu, arahan dan bimbingannya sehingga peneliti dapat
menyelesaikan laporan skripsi ini.
5) Untuk Keluarga tersayang ( Ayah, Ibu, Kakak, Nenek, Paman, Bibi) yang
telah memberikan dukungan, doa, cinta, kasih sayang dan semua
pengorbanan yang beliau berikan.
6) Teman-teman peneliti : Untuk Teman-teman seangkatan, dan semua teman
yang berjasa atas dukungannya dan semua pihak yang tidak mungkin
peneliti sebutkan namanya satu per satu terima kasih telah membantu
peneliti untuk menyelesaikan skripsi ini.
Peneliti menyadari bahwa dalam penulisan laporan skripsi ini masih
banyak kekurangan nya. Oleh sebab itu peneliti mengharapkan kritik dan saran
yang sifatnya membangun dari pembaca. Semoga laporan ini bermanfaat bagi
peneliti dan para pembaca
Surabaya, 14 Desember 2012
(Peneliti)
DAFTAR ISI
Halaman
Abstraksi…….………………………………………………………………
i
Kata Pengantar ……...………………………………………………………
ii
Daftar Isi ……………………………………………………………………
iv
Daftar Gambar………………………………………………………………
vii
Daftar Tabel....................................................................................................
ix
BAB I
PENDAHULUAN……..………………………………………
1
1.1 Latar Belakang……...………………………………………
1
1.2 Rumusan Masalah…..……………………………………....
3
1.3 Batasan Masalah……………………………………………
3
1.4 Tujuan………………………………………………………
4
1.5 Manfaat…………….………………………………………
4
1.6 Metode Penelitian…..………………………………………
5
1.7 Sistematika Penulisan………………………………………
6
TINJ AUAN PUSTAKA ………………………………………
8
2.1 Sejarah dan Perkembangan Robot....……………………….
8
2.1.1 Karakteristik Robot…………………….…………...
10
2.1.2 Tipe Robot...........................…………………………
10
2.2 Pengertian dan Kegunaan GPS...……………………………
11
2.2.1 Penentuan Posisi dengan GPS……………..…………
13
2.2.2 Sekilas Tentang Koordinat..…………………………
15
2.2.3 Standar NMEA………………………………………
16
2.3 Short Message Service (SMS)................……………………
19
BAB II
2.3.1 PDU (Protocol Data Unit) SMS..……………………
21
2.4 Modem Wavecomm.......………………………
24
2.5 AT Command....…………………………………………...
28
2.6 Relay....……………………………………………...
29
2.7 RS232 MAX 232..………………………………………...
31
2.8 ATmega8535...…………………………...
31
2.8.1 Kontruksi ATmega8535
34
Halaman
BAB III
2.8.2 Konfigurasi Pin ATmega8535.......................................
37
2.8.3 Peta memory Atmega8535............................................
34
2.8.4 Status register................................................................
44
2.9 CodeVision AVR ………………..........……………………
45
ANALISA DAN PERANCANGAN….………………………
49
3.1 Blok Diagram………………………………………….…....
50
3.2 Perancangan Perangkat Keras……...……………… ……....
51
3.2.1 Mikrokontroller ATmega 8535………………....…....
52
3.2.2 Max 232……………………………………………....
52
3.2.3 Modem Wavecomm………………………………….
53
3.2.4 Modul GPS PMB-468………………………………...
54
3.2.5 Desain Mekanik……………………………………….
54
3.3 Perancangan Perangkat Lunak
BAB IV
BAB V
……....................................
57
3.4 Perancangan Alur Sistem……………………………………
58
IMPLEMENTASI……....………………………………………
59
4.1 Perakitan Robot……………………………………………..
59
4.2 Pemasangan Software............………………………………
61
4.3 Implementasi Coding.………………………………………
66
4.4 Implentasi Robot....................................................................
71
UJ I COBA DAN EVALUASI...………………………………
73
5.1 Respon Rangkaian Terhadap Perintah “ON” Melalui SMS
73
5.1.1 Peralatan yang dibutuhkan............................................
73
5.1.2 Parameter......................................................................
74
5.1.3 Prosedur………………………………………………
74
5.1.4 Hasil Pengujian……………………………………….
74
5.1.5 Evaluasi……………………………………………….
76
5.2 Respon Modem & GPS Terhadap beberapa Jenis Halangan
76
5.2.1 Peralatan yang dibutuhkan............................................
77
5.2.2 Parameter......................................................................
77
5.2.3 Prosedur………………………………………………
77
69
Halaman
5.2.4 Hasil Pengujian…………………………………………
BAB VI
78
PENUTUP……....……………………………………………..
80
6.1 Kesimpulan…………………………………………………
80
6.2 Saran............………………………………………………..
80
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………….
DAFTAR GAMBAR
82
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
PMB-6488 GPS Modul
Cara kerja SMS
PDU penerimaan
PDU pengiriman
Relay
RS-232 Max
Blok diagram ATmega8535
Konfigurasi pin ATmega8535
Memori data ATmega8535
Memori program ATmega8535
Status register ATmega8535
Diagram alur perencanaan robot
Blok diagram robot
Rangkaian Sistem Minimum ATmega8535
Rangkaian Max 232
Rangkaian modem wavecom
Rangkaian system PMB-648
Skema kontruksi robot
Mekanik robot tampak dari atas
Mekanik robot tampak dari bawah
Diagram alur sistem
Desain bagian bawah PCB robot becak
Desain bagian atas PCB robot becak
Alat-alat tambahan (modem, GPS)
Proses ke-1 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-2 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-3 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-4 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-5 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-6 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-7 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-8 installasi program Code Vision AVR
Proses ke-1 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-2 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-3 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Konfigurasi port 1
12
20
23
23
30
31
33
37
43
44
44
49
50
52
53
53
54
55
56
56
58
59
60
61
62
62
63
63
64
64
65
65
66
66
67
67
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
Konfigurasi port 2
Konfigurasi USART
Proses ke-4 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-5 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-6 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-7 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Proses ke-8 pembuatan program dengan Code Vision AVR
Implementasi robot
SMS perintah dab data yang dikirik oleh ribot
Robot bergerak ketika menerima perintah “on”
Robot bergerak ketika menerima perintah “on”
Uji coba didalam gedung beton
Uji coba didalam pepohonan rimbun
Uji coba didalam didalam rumah
68
68
69
69
70
70
71
72
75
75
76
78
79
79
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Kalimat NMEA
Hasil pencacahan dari kalimat standar NMEA
Fungsi tambahan port A
Fungsi tambahan port B
Fungsi tambahan port C
Fungsi tambahan port D
16
17
38
39
40
42
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Di era teknologi seperti saat ini seiring kemajuan teknologi robotika yang
sangat pesat serta banyaknya kontes-kontes robotika belakangan ini membuat
kreatifias akan terciptanya robot-robot canggih semakin berkembang. Adanya
wadah dan komunitas-komunitas robotika dikalangan mahasiswa menjadikan
teknologi ini semakin digemari bahkan mulai menjadi salah satu kontes yang
mengharumkan nama bangsa di dunia internasional.
Layanan SMS sangat populer dan sering dipakai oleh pengguna
handphone. SMS menyediakan pengiriman pesan text secara cepat, mudah dan
murah. Kini SMS tidak terbatas untuk komunikasi antar manusia pengguna saja,
namun juga bisa dibuat otomatis dikirim/diterima oleh peralatan komputer,
mikrokontroler, dan sebaainya untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Namun
untuk melakukannya, kita harus memahami dulu cara kerja SMS itu sendiri. Short
Message Service (SMS) adalah protokol layanan pertukaran pesan text singkat
(sebanyak 160 karakter per pesan) antar telepon. SMS ini pada awalnya adalah
bagian dari standar teknologi seluler GSM, yang kemudian juga tersedia di
teknologi CDMA, telepon rumah PSTN, dan lainnya.
Dalam Perkembangannnya kini robot pun kiat dapat berkembang seiring
dengam kemajuan teknologi yang ada salah satunya adalah semakin maraknya
1
2
teknologi-teknologi tanpa kabel membuat para perakit-perakit robot berfikir
kreatif untuk terus dapat mengembangkan robotnya agar dapat terus bersaing..
Pengendalian robot pada jarak jauh menggunakan sms memungkinkan seseorang
dapat tetap mennjalankan tugasnya meskipun dalam keaddan sedang tidak berada
ditempat kerja
Berkembangnya teknologi GPS yang selama ini hanya digunakan sebagai
penentu lokasi atau tracking kendaraan sekarang ini sudah muali merambah aspek
monitoring keberadaan sebuah benda. Banyaknya pencurian ataupun tertinggalnya
barang berharga disuatu tempat yang tidak kita ketahui letak/posisinya
menjadikan teknologi ini kini semakin banyak dipakai guna memonitoring
keberadaan benda-benda tersebut.
Berkembangnnya teknologi mikrokontroller dan SMS dalam dunia
teknologi informasi semakin menambah warna dunia robotika, salah satunya
adalah pengembangan robot becak ber-GPS dengan SMS sebagai pengendali dan
memantau posisi robot tersebut. Guna mendukung kinerja robot yang komplek ini
diperlukan juga mekanik-mekanik yang sesuai dan pemrograman yang berbasis
mikrokontroler ATmega8535 yang nantinya akan dipadukan dengan teknologi
GPS dan SMS. Robot ini nantinya diharapkan mampu merangsang generasi
robotika di kalangan mahasiswa UPN Veteran Jatim untuk terus mengembangkan
kreatifitasnya sehingga tercipta robot-robot lain yang nantinya dapat berguna
untuk kemajuan tekhnologi saat ini.
3
1.2
Rumusan Masalah
Adapun permasalahan yang akan dibahas adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana
membuat
rangkaian
minimal
sistem
dengan
memanfaatkan mikrokontroler ATMega8535 dan tidak merubah
terlalu jauh miniature becak yang sudah ada.
2. Bagaimana merancang algoritma program yang tepat agar
mikrokontroller dapat mengelola data berupa SMS untuk kemudian
diolah menjadi sebuah perintah mengendalikan robot dan
mengelola data yang diperoleh dari GPS dan mengirimkannya
sebagai pesan singkat..
1.3
Batasan Masalah
Adapun batasan-batasan masalah yang dibuat agar dalam pengerjaan tugus
akhir ini dapat berjalan degan baik adalah sebagai berikut :
1. Pengujian robot ini pada sebuah halaman bebas halangan/tidak ada
halangan diatasnya
2. Kendali robot melalui SMS hanya berupa “on/off”
3. Pesan yang diterima melelui SMS berupa koordinat-koordinat
4. Terdeteksinya koordinat tergantung pada posisi satelit diatasnya
5. Perubahan posisi akan dapat dilihat jika perpindahannya jauh
6. Menggunakan sim card yang sudah terisi pulsa guna mendukung
kinerja SMS.
7. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah Bahasa C
4
1.4
Tujuan
Dalam penyusunan tugas akhir ini tujuan yang dicapai adalah
mengembangkan teknologi robot yang sudah ada dengan menambahkan teknologi
pesan singkat dan GPS agar robot dapat kita kendalikan dan kita ketahui
posisinya. Mengacu pada tujuan utama pada tugas akhir ini maka terdapat
beberapa tujuan khusus antara lain :
1. Membuat rangkaian minimal sistem dengan memanfaatkan
mikrokontroler ATMega8535.
2. Membuat sistem kendali jarak jauh untuk menghidupkan robot
dengan mengirim sebuah perintah melalui SMS berupa “on” untuk
menhidupkan robot becak dan perintah “off” untuk mematikan
serta membuat sistem penerima data koordinat dari GPS
menggunakan SMS
1.5
Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diambil dari pembuatan pengendali robot
becak menggunkan sms gateway berbasis gps menggunakan mikrokontroller
atmega8535 ini adalah :
1. Digunakan sebagai bahan media pembelajaran di Laboratorium
Robotika UPN Veteran Jawa Timur.
2. Mendorong mahasiswa pecinta robotika khususnya UPN Veteran
Jatim untuk terus dan turut ikut serta dalam mengembangkan
teknologi robotika di tanah air.
5
3. Agar menjadi sumber inspirasi para robotika yang menginginkan
membuat robot dengan desain komponen yang minimal tetapi
dengan fungsi yang tak kalah canggih.
4. Sebagai miniatur desain awal untuk nantinya dikembangkan dan
diterapkan pada proyeksi yang sebenarnya
1.6
Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Studi literature mengenai pengendalian sebuah rangkaian motor
DC menggunakan sms sebagai pengatur dalam mengirim dan
menerima perintah, GPS sebagai penerima sinyal dan pengambilan
data dari sateli dan ATmega 8535 sebagai pengatur semua data
yang masuk.
2. Merancang serta menguji rangkaian gps yang digunakan untuk
mengetahui letak/posisi robot becak.
3. Merancang serta menguji sistem minimal Mikrokontroler ATMega
8535 sebagai pengendali sistem secara keseluruhan.
4. Merancang perangkat lunak yang berfungsi untuk menerima dan
mengirim pesan kepada user
5. Menguji kinerja sistem secara keseluruhan serta mengambil data
dari hasil perancangan.
6. Menganalisa hasil dan membuat kesimpulan.
6
1.7
Sistematik Penulisan
Adapun Sistematika Tugas Akhir ini adalah:
BAB I
:
PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, metodologi
penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
:
TINJ AUAN PUSTAKA
Pada bab ini dijelaskan tentang teori-teori serta
penjelasan-penjelasan
pembuatan
yang
Pengendali
robot
dibutuhkan
becak
dalam
ber-GPS
menggunakan SMS dengan ATmega8535.
BAB III
:
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang analisis dan perancangan sistem
dalam pembuatan Tugas Akhir Pengendali robot becak
ber-GPS menggunakan SMS dengan ATmega8535.
BAB IV
:
IMPLEMENTASI SISTEM
Bab ini berisi penjelasan hasil Tugas Akhir serta
pembahasannya tentang Pengendali robot becak ber-GPS
menggunakan SMS dengan ATmega8535.
BAB V
:
UJ I COBA DAN EVALUASI
Bab ini berisi pengujian program Tugas Akhir.
BAB VI
:
PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran penulis.
7
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1
Sejarah dan Per kembangan Robot
Istilah robot berasal dari Czech, robota, yang berarti bekerja. Istilah ini
diperkenalkan pertama kali oleh Karel Capek pada tahun 1921. Pada awalnya,
robot diciptakan untuk membantu tugas manusia dan hiburan, lalu berkembang
lebih jauh misalnya di industri perakitan kendaraan. Robot adalah peralatan
eletro-mekanik atau bio-mekanik, atau gabungan peralatan yang menghasilkan
gerakan yang otonomi maupun gerakan berdasarkan gerakan yang diperintahkan.
Robot sudah ada sejak zaman yunani kuno sekitar 270 SM, Ctesibus,
membuat organ
zaman Nabi
dan jam air dengan komponen yang dapat dipindahkan. Pada
Muhammad SAW telah dibuat mesin perang beroda dan dapat
melontarkan bom. Bahkan Al-Jajari (1136-1206), ilmuwan dari dinasti Artuqid,
dianggap sebagai pencipta robot humanoid pertama. Pada tahun 1770, Pierre
Jacquet Droz, membuat boneka yang dapat menulis, memainkan musik, dan
menggambar. Pada tahun 1898 Nikola Tesla membuat boat yang dikontrol
melalui radio kontrol. Kejayaan robot dimulai pada tahun 1970 ketika profesor
Victor Scheinman dari Universitas Stanford mendesain lengan standar. Pada tahun
2000, Honda meluncurkan ASIMO dan disusul oleh Sony dengan robot anjing
AIBO.
8
9
Seiring dengan berkembangnya teknologi nirkabel (wireless), salah
satunya adalah teknologi GSM (Global System for Mobile Communications), yang
semakin murah dan dengan kapasitas jangkauan yang semakin luas, menyebabkan
pemakaian telepon seluler tidak hanya berada pada salah satu golongan
masyarakat tertentu saja (kaum elit), namun pemakai telepon seluler sudah
menjangkau semua lapisan SMS (Short Message Service) adalah salah satu
fasilitas yang terdapat pada telepon seluler yang hampir setiap orang
mengenalnya. Telepon seluler dengan fasilitas SMS yang mampu bertukar
informasi berbasis teks secara jarakjauh (remote) dan tanpa kabel (wireless) dapat
memberikan solusi yang tepat terhadap masalah pengontrolan keamanan secara
jarak jauh. Ditambah dengan dukungan teknologi mikrokontroler yang
memungkinkan dibentuknya sebuah sistem komputer yang memiliki efisiensi
daya dan tempat, menjadikan telepon seluler sebagai sarana alternatif selain
sebagai sarana komunikasi juga dapat dijadikan sebagai sarana pengendali jarak
jauh.
Kendali berbasis SMS dan mikrokontroler telah dikerjakan oleh Vasilis
(2002). Sistem yang dikembangkan Vasilis berbasis mikrokontroler AT90S2313
dan diuji untuk pesawat telepon seluler Ericsson T10S, T18, dan T28. Sistem
yang
dilaporkan pada tulisan ini berbasis mikrokontroler AT89C52 dan diuji
pada pesawat telepon seluler Sony Ericsson T68, Sony Ericsson T320, Siemens
C35, dan Siemens M35, serta Siemens S57. Perbedaan lainnya adalah bahwa
sistem Vasilis tidak membaca status switch, mikrokontroler tidak disertai memori
eksternal, dan software ditulis.
10
2.1.1 Karakteristik Robot
Sebuah robot umumnya memiliki karakteristik sebagai berikut :
1. Sensing : Robot dapat mendeteksi lingkungan sekitarnya (halangan, panas,
suara, dan image).
2. Mampu Bergerak : Robot umumnya bergerak dengan menggunakan kaki
atau roda, dan pada beberapa kasus robot dapat terbang dan berenang.
3. Cerdas : Robot memiliki kecerdasan buatan agar dapat memutuskan aksi
yang tepat dan akurat.
4. Membutuhkan Energi yang Memadai : Robot membutuhkan catu daya
yang memadai.
2.1.2 Tipe Robot
Robot didesain dan dibuat sesuai kebutuhan pengguna. Robot hingga saat ini
secara
umum dibagi menjadi beberapa tipe sebagai berikut :
1. Robot manipulator
2. Robot mobil (mobile robot)
3. Robot daratan (ground robot)
1) Robot beroda
2) Robot berkaki
4. Robot air (submarine robot)
5. Robot terbang (aerial robot)
11
Robot manipulator biasanya dicirikan dengan memiliki lengan (arm robot).
Robot ini biasanya diterapkan pada dunia industri, seperti pada industri otomotif,
elektronik dan komputer. Sedangkan robot mobil mengarah ke robot yang
bergerak, meskipun nantinya robot ini juga memiliki manipulator.[4]
2.2
Pengertian dan Kegunaan GPS (Global Position System)
GPS adalah singkatan dari Global Positioning System yang merupakan
sistem untuk menentukan posisi dan navigasi secara global dengan menggunakan
satelit. Sistem yang pertama kali dikembangkan oleh Departemen Pertahanan
Amerika ini digunakan
untuk kepentingan militer maupun sipil (survei dan
pemetaan).
Sistem GPS, yang nama aslinya adalah NAVSTAR GPS (Navigation
Satellite Timing and Ranging Global Positioning System), mempunyai tiga segmen
yaitu : satelit, pengontrol, dan penerima / pengguna. Satelit GPS yang mengorbit
bumi, dengan orbit dan kedudukan yang tetap (koordinatnya pasti), seluruhnya
berjumlah 24 buah dimana 21 buah aktip bekerja dan 3 buah sisanya adalah
cadangan.
1. Satelit
bertugas untuk menerima dan menyimpan data yang ditransmisikan
oleh stasiun-stasiun pengontrol, menyimpan dan menjaga informasi waktu
berketelitian tinggi (ditentukan dengan jam atomic di satelit), dan
memancarkan sinyal dan informasi secara kontinyu ke pesawat penerima
(receiver) dari pengguna.
12
2. Pengontrol
bertugas untuk mengendalikan dan mengontrol satelit dari bumi
baik untuk mengecek kesehatan satelit, penentuan dan prediksi orbit dan
waktu, sinkronisasi waktu antar satelit, dan mengirim data ke satelit.
3. Penerima
bertugas menerima data dari satelit dan meprosesnya untuk
menentukan posisi (posisi tiga dimensi yaitu koordinat di bumi plus
ketinggian), arah, jarak dan waktu yang diperlukan oleh pengguna. Ada dua
macam tipe penerima yaitu tipe NAVIGASI dan tipe GEODETIC. Yang
termasuk receiver tipe NAVIGASI antara lain : Trimble Ensign, Trimble
Pathfinder, Garmin, Sony dan lain sebagainya. Sedangkan tipe GEODETIC
antara lain : Topcon, Leica, Astech, Trimble seri 4000 dan lain-lain.
Pada tugas akhir ini GPS yang digunakan adalah PMB-648 yang
memiliki kinerja yang cukup tangguh dan dirancang untuk berbagai
aplikasi. Konsumsi daya PMB-648 ini adalah rendah jadi sangat cocok
untuk digunakan dalam sistem tugas akhir ini. Dukungan TTL dan RS232
memungkinkan integrasi diberbagai platform. Dibawah ini adalah gambar
dari PMB-648.
Gambar 2.1 PMB-648 GPS Modul
13
Dari Gambar 2.1 dapat dilihat bahwa ukuran GPS ini adalah sangat kecil
sehingga memudahkan dalam peletakannya
Cara Kerja GPS Receiver
Setiap satelit GPS memancarkan sinyal-sinyal gelombang mikro.
GPS receiver menggunakan sinyal satelit yang diterima untuk melakukan
triangulasi posisi dengan cara mengukur lama perjalanan waktu sinyal
dikirimkan dari satelit, kemudian mengalikannya dengan kecepatan cahaya
untuk menentukan secara tepat berapa jauh dirinya dari satelit.
Dengan mengunci minumum 3 sinyal dari satelit yang berbeda,
maka GPS receiver dapat menghitung posisi tetap sebuah titik yaitu
koordinat posisi lintang dan bujur (Latitude & Longitude). Penguncian
sinyal satelit yang ke-4 membuat pesawat penerima GPS dapat
menghitung posisi ketinggian titik tersebut terhadap muka laut (Altitude).
2.2.1
Penentuan Posisi dengan GPS
Pada dasarnya penentuan posisi dengan GPS adalah pengukuran jarak
secara bersama-sama ke beberapa satelit (yang koordinatnya telah diketahui)
sekaligus. Untuk menentukan koordinat suatu titik di bumi, receiver setidaknya
membutuhkan 4 satelit yang dapat ditangkap sinyalnya dengan baik. Secara default
posisi atau koordinat yang diperoleh bereferensi ke global datum yaitu World
Geodetic System 1984 atau disingkat WGS'84.
14
Secara garis besar penentuan posisi dengan GPS ini dibagi menjadi dua
metode yaitu metode absolute dan metode relatif
1. Metode absolute atau juga dikenal sebagai point positioning, menentukan
posisi hanya berdasarkan pada 1 pesawat penerima (receiver) saja.
Ketelitian posisi dalam beberapa meter (tidak berketelitian tinggi) dan
umumnya hanya diperuntukkan bagi keperluan NAVIGASI.
2. Metode relative atau sering disebut differential positioning, menetukan
posisi dengan menggunakan lebih dari sebuah receiver. Satu GPS dipasang
pada lokasi tertentu dimuka bumi dan secara terus menerus menerima
sinyal dari satelit dalam jangka waktu tertentu dijadikan sebagai referensi
bagi yang lainnya. Metode ini menghasilkan posisi berketelitian tinggi
(umumnya kurang dari 1 meter) dan diaplikasikan untuk keperluan survey
GEODESI ataupun pemetaan yang memerlukan ketelitian tinggi.
Beberapa kesalahan dalam penentuan posisi dengan metode absolut ini
antara lain disebabkan oleh : efek multipath, efek selective availability (SA),
maupun kesalahan karena ketidaksinkronan antara peta kerja dan setting yang
dilakukan saat menggunakan GPS.
1. Multipath adalah fenomena dimana sinyal dari satelit tiba di antenna
receiver melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda. Hal ini biasa terjadi
jikalau kita melakukan pengukuran posisi di lokasi-lokasi yang dekat
dengan benda reflektif, seperti di samping gedung tinggi, di bawah kawat
transmisi tegangan tinggi atau lainnya. Untuk mengatasinya : hindari
15
pengamatan dekat benda reflektif, pakai satelit yang benar-benar baik saja,
lakukan pengukuran berulang-ulang dan dirata-rata hasilnya.
2. SA adalah teknik pemfilteran yang diaplikasikan untuk memproteksi
ketelitian tinggi GPS bagi khalayak umum dengan cara mengacak sinyalsinyal dari satelit terutama yang berhubungan dengan informasi waktu.
Koreksinya hanya dapat dilakukan oleh pihak yang berwenang mengelola
GPS ataupun pihak militer Amerika saja. Pihak-pihak lain yang
mempunyai ijin untuk menggunakan data berketelitian tinggi biasanya juga
diberi tahu cara koreksinya. SA ini merupakan sumber kesalahan paling
besar bagi penentuan posisi dengan metode absolut. Namun dengan
menerapkan metode relatif (differential positioning) kesalahan tersebut
dapat dikurangi. Selain itu belum lama ini pihak militer Amerika telah
merevisi kebijakan dalam menerapkan SA ini sehingga saat ini dengan
metode absolut-pun ketelitiannya sudah sangat baik dibanding sebelumnya
(sudah tidak dalam puluhan meter lagi kesalahannya). Ketidak akuratan
posisi karena setting receiver yang tidak pas ini hanya dapat diatasi dengan
menge-set parameter GPS saat dipakai sesuai dengan parameter peta kerja
yang dipergunakan. Hal tersebut biasanya terkait dengan sistem proyeksi
dan koordinat, serta datum yang digunakan dalam peta kerja.
2.2.2
Sekilas Tentang Sistem Koordinat
Pengenalan tentang sistem koordinat sangat penting agar dapat
menggunakan GPS secara optimum. Setidaknya ada dua klasifikasi tentang system
16
koordinat yang dipakai oleh GPS maupun dalam pemetaan yaitu : sistem koordinat
global yang biasa disebut sebagai koordinat GEOGRAFI dan sistem koordinat di
dalam bidang proyeksi. Koordinat GEOGRAFI diukur dalam lintang dan bujur
dalam besaran derajad desimal, derajad menit desimal, atau derajad menit detik.
Lintang diukur terhadap equator sebagai titik NOL (0° sampai 90° positif kearah
utara dan 0° sampai 90° negatif kearah selatan). Bujur diukur berdasarkan titik
NOL di Greenwich 0° sampai 180° kearah timur dan 0° sampai 180° kearah barat.
Koordinat di dalam bidang proyeksi merupakan koordinat yang dipakai pada
sistem proyeksi tertentu. Umumnya berkait erat dengan system proyeksinya,
walaupun
adakalanya
(karena
itu
memungkinkan)
digunakan
koordinat
GEOGRAFI dalam bidang proyeksi. Beberapa sistem proyeksi yang lazim
digunakan di Indonesia di antaranya adalah : proyeksi Merkator, Transverse
Merkator, Universal Tranverse Merkator (UTM), Kerucut Konformal. Masingmasing sistem tersebut ada kelebihan dan kekurangan, dan pemilihan proyeksi
umumnya didasarkan pada tujuan peta yang akan dibuat. Dari beberapa sistem
proyeksi tersebut, proyeksi Tranverse Merkator dan proyeksi Universal Tranverse
Merkator-lah yang banyak dipakai di Indonesia..[11]
2.2.3
Standar NMEA
NMEA-0183 adalah standar kalimat laporan yang dikeluarkan oleh GPS
receiver. Standar NMEA memiliki banyak jenis bentuk kalimat laporan, di
antaranya yang paling penting adalah koordinat lintang (latitude), bujur
17
(longitude), ketinggian (altitude), waktu sekarang standar UTC (UTC time), dan
kecepatan (speed over ground).
National Marine Electronics Assosiation membuat kesamaan standar
antarmuka data digital. Beberapa ketentuan umum standar NMEA tersebut adalah:
1. Informasi NMEA dikirimkan oleh vendor dalam bentuk sentences dengan
panjang maksimal 80 karakter.
2. Sentences NMEA berformat:
“$”.
3. Kombinasi disebut address field
4. Kode vendor untuk GPS adalah “GP”
Terdapat banyak format sentences NMEA untuk GPS yang masing-masing
mengandung data yang berbeda-beda dan sentences yang digunakan tergantung
pada data yang dibutuhkan dari GPS tersebut. Jenis kalimat NMEA adalah sebagai
berikut :
Tabel 2.1 Kalimat NMEA
Kalimat
$GPGGA
$GPGLL
$GPGSA
$GPGSV
$GPRMC
$GPVTG
Deskripsi
Global positioning system fixed data
Geographic position - latitude / longitude
GNSS DOP and active satellites
GNSS satellites in view
Recommended minimum specific GNSS data
Course over ground and ground speed
Pada Tabel 2.1 dapat diketahui beberapa header yang digunakan pada kalimat
berstandar NMEA dimana masing-masing header memberikan informasi yang
berbeda-beda.
18
Dibawah ini adalah contoh kalimat Standar NMEA.
$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F
Dari kalimat diatas dapat kita ketahui setelah proses pemecahan seperti yang
dijelaskan pada table berikut.
Tabel 2.2 Tabel hasil pencacahan dari kalimat standar NMEA
Field
Sentence ID
UTC Time
Latitude
N/S Indicator
Longitude
E/W Indicator
Position Fix
Contoh isi
$GPGGA
092204.999
4250.5589
S
14718.5084
E
1
Satellites Used
HDOP
Altitude
Altitude Units
Geoid
Seperation
Seperation
Units
DGPS Age
DGPS Station
ID
Checksum
Terminator
04
24.4
19.7
M
Deskripsi
hhmmss.sss
ddmm.mmmm
N = North, S = South
dddmm.mmmm
E = East, W = West
0 = Invalid, 1 = Valid SPS, 2 = Valid DGPS, 3 =
Valid PPS
Satellites being used (0-12)
Horizontal dilution of precision
Altitude in meters according to WGS-84 ellipsoid
M = Meters
Geoid seperation in meters according to WGS-84
ellipsoid
M = Meters
Age of DGPS data in seconds
0000
*1F
CR/LF
Pada Tabel 2.2 diatas dapat dijelaskan bahwa dari sebuah kalimat NMEA tersebut
terdapat banyak informasi yang ada didalamnya.[9]
19
2.3
SMS (Short Message Service)
SMS (Short Message Service) adalah kemampuan untuk mengirim dan
menerima pesan dalam bentuk teks dari dan kepada ponsel. Teks tersebut bias
terdiri dari kata-kata atau nomor atau kombinasi alphanumeric. SMS diciptakan
sebagai standar pesan (message) oleh ETSI (Europesan Telecommunication
Standards Institute), yang juga membuat standar GSM yang diimplementasikan
oleh semua operator GSM. SMS yang pertama dikirimkan pada Desember 1992
dari PC ke sebuah ponsel melalui jaringan GSM Vodafone di UK. Setiap Pesan
maksimal terdiri dari 160 karakter jika menggunakan alphabet Latin, dan 70
karakter jika menggunakan alphabet non-Latin seperti huruf Arab atau China.
Short Message Service atau biasa disingkat SMS merupakan sebuah
layanan yang banyak diaplikasikan pada sistem komunikasi tanpa kabel
(wireless), memungkinkan dilakukannya pengiriman pesan dalam bentuk
alphanumeric antara terminal pelanggan atau antar teminal pelanggan dengan
sistem eksternal, seperti e-mail, paging, voice mail, dan lain-lain. Aplikasi SMS
merupakan aplikasi yang paling banyak peminat dan penggunanya. Hal ini dapat
dibuktikan dengan munculnya berbagai jenis aplikasi yang memanfaatkan fasilitas
SMS.
Teknologi SMS memiliki beberapa keunggulan, yaitu harganya murah,
merupakan "Delivered Oriented Service", artinya pesan akan selalu diusahakan
untuk dikirimkan ke tujuan. Jika suatu saat nomor tujuan sedang tidak aktif atau di
luar jaringan, maka pesan akan disimpan di SMSC (SMS Center) server dan akan
20
dikirimkan segera setelah nomor tujuan aktif kembali. Pesan juga akan terkirim ke
tujuan walaupun nomor tujuan sedang melakukan pembicaraan (sibuk).
Pada gambar berikut akan dijelaskan tentang bagaimana system cara kerja
sms mulai dari pengiriman sms sampai dengan sms diterima oleh si penerima dan
juga bagaimana sebuah sms terpending saat handphone dari si penerima mati saat
sms dikirim oleh si pengirim. Berikut adalah gambar cara kerja sms beserta
penjelsannya secara lebih detail
Gambar 2.2 Cara kerja sms
Cara kerja SMS :
Dari Gambar 2.2 dapat dijelaskan ketika pengguna mengirim SMS, maka
pesan dikirim ke MSC melalui jaringan seluler yang tersedia yang meliputi tower
BTS yang sedang meng-handle komunikasi pengguna, lalu ke BSC, kemudian
21
sampai ke MSC. MSC kemudian mem-forward lagi SMS ke SMSC untuk
disimpan. SMSC kemudian mengecek (lewat HLR - Home Location Register)
untuk mengetahui apakah handphone tujuan sedang aktif dan dimanakah
handphone tujuan tersebut.
Jika handphone sedang tidak aktif maka pesan tetap disimpan di SMSC itu
sendiri, menunggu MSC memberitahukan bahwa handphone sudah aktif kembali
untuk kemudian SMS dikirim dengan batas maksimum waktu tunggu yaitu
validity period dari pesan SMS itu sendiri. Jika handphone tujuan aktif maka
pesan disampaikan MSC lewat jaringan yang sedang meng-handle penerima (BSC
dan BTS).
2.3.1
PDU (Protocol Data Unit) SMS
Dalam proses pengiriman atau penerimaan pesan pendek (SMS), data yang
dikirim maupun diterima oleh stasiun bergerak menggunakan salah satu dari 2
mode yang ada, yaitu: mode teks, atau mode PDU (Protocol Data Unit)
(Wavecom, 2000).
Dalam mode PDU, pesan yang dikirim berupa informasi dalam bentuk data
dengan beberapa kepala-kepala informasi. Hal ini akan memberikan kemudahan
jika dalam pengiriman akan dilakukan kompresi data, atau akan dibentuk sistem
penyandian data dari karakter dalam bentuk untaian bit-bit biner. Senarai PDU
tidak hanya berisi pesan teks saja, tetapi terdapat beberapa meta-informasi yang
lainnya, seperti nomor pengirim, nomor SMS Center, waktu pengiriman, dan
sebagainya. [3]
22
Semua informasi yang terdapat dalam PDU, dituliskan dalam bentuk
pasangan-pasangan bilangan heksadesimal yang disebut dengan pasangan oktet.
Jenis PDU SMS yang akan digunakan adalah: SMS-Penerimaan (SMSDELIVER) dan SMS-Pengiriman (SMS-SUBMIT).
1. PDU Penerimaan (SMS-Deliver)
SMS Penerimaan (SMS-Deliver) adalah pesan yang diterima oleh
terminal dari SMSC dalam bentuk
PDU. PDU SMS-Penerimaan memiliki format seperti pada
Gambar. Pada PDU ini, terdapat beberapa meta-informasi yang dibawa,
antara lain:
1. SCA (Service Centre Address),
Berisi informasi SMS-center.
2. Tipe PDU (PDU Type),
Berisi informasi jenis dari PDU tersebut
3. OA (Originating Address)
Berisi informasi nomor pengirim.
4. PID (Protocol Identifier)
Berisi informasi Identifikasi Protokol yang digunakan.
5. DCS (Data Coding Scheme)
Berisi informasi skema pengkodean data yang digunakan.
6. SCTS (Service Center Time Stamp)
Berisi informasi waktu.
7. UDL (User Data Length)
23
Berisi informasi panjang dari data yang dibawa.
8. UD (User Data)
9. Berisi informasi data-data utama yang dibawa.
Gambar 2.3 PDU Penerimaan
2. PDU Pengiriman (SMS-Submit)
PDU Pengiriman memiliki informasi-informasi yang sama dengan
PDU Penerimaan, sementara yang berbeda adalah berupa informasi :
1. MR (Message Reference),
Parameter yang mengindikasikan nomor referensi SMS-Pengiriman.
2. DA (Destination Address),
Berisi informasi nomor alamat yang dituju.
3. VP (Validity Period),
Berisi informasi jangka waktu validitas pesan pada jaringan.
Gambar 2.4 PDU Pengiriman
24
2.4
Modem Wavecomm
Wavecom adalah pabrikkan asal Perancis (bermarkas di kota Issy-les-
Moulineaux, Perancis) yaitu Wavecom.SA yang berdiri sejak 1993 bermula
sebagai biro konsultan teknologi dan sistim jaringan nirkabel GSM, dan pada
1996 Wavecom mulai membuat desain daripada modul wireless GSM pertamanya
dan diresmikan pada 1997, bentuk modul GSM pertama berbasis GSM dan
pengkodean khusus yang disebut AT-command. Sulit mencari referensi module
tipe apa yang pertama dibuat oleh Wavecom SA, namun bisa disarikan beberapa
module yang familiar di telinga pengguna wavecom Indonesia antara lain:
1) Wismo 2C2 atau dikenal juga pembaharunya Wismo Quik Q2303A yang
belum mendukung GPRS (masih murni GSM).
2) Wismo Quik Q2403A, mendukung GPRS dan format AT command yang
telah berstandar ETSi GSM.
3) Wismo Quik Q2406A.
4) Wismo Quik Q2406B (untuk Eropa tersedia versi uji-coba dengan
dukungan Open AT OS).
5) Wismo Quik Q24plus, telah mendukung penerapan fungsi Open AT OS
(kedua di module Wavecom yang mendukung Open AT).
6) Wismo Quik Q2686/Q2687, pembaharu dari module Q24plus dengan
ukuran yang lebih kompak namun sarat fungsi dan integrasi-Quad Band.
Selain memproduksi module untuk kebutuhan M2M (Machine-toMachine), wireless telemetri, wireless telecommuncation dsb, Wavecom juga
memproduksi unit modem sendiri yaitu yang saat ini dikenal oleh kita dengan
25
sebutan Wavecom Fastrack. adapun Tipe-tipe dari modem Wavecom Fastrack
antara lain adalah:
1) Wavecom Fastrack WMOD (didalam dibenamkan module wismo 2C2)
2) Wavecom Fastrack WMOD2 (didalamnya dibenamkan module wismo
Q2303A)
3) Wavecom Fastrack WMOD3 (didalamnya dibenamkan module wismo
Q2303B GPRS)
4) Wavecom Fastrack M1203A (prototipe dari modem Fastrack bermodule
wismo Q2403A tanpa fungsi voice dan fax)
5) Wavecom Fastrack M1203B (jenis massal dari modem Fastrack yang
dipasarkan di Asia Pasifik dengan dukungan module wismo Q2403A dan
telah mendukung fasilitas voice/fax)
6) Wavecom Fastrack M1206A (jenis prototipe dengan module wismo
Q2403A dan telah mendukung TCP/IP stacked dan sarat teknologi
telekomunikasi termutahir kala itu)
7) Wavecom Fastrack M1206B (jenis produksi masal paling sukses dengan
dilengkapi module Q2406A dan pada seri terakhir juga telah di revisi
menjadi module wismo Q2406B dengan dukungan voice/fax/mms/tcpip)
8) Wavecom Fastrack M1306A (jenis pertama dengan revisi ukuran casing
dan PCB terbaru yang lebih canggih dari suksesornya M1206B, namun
masih dibenamkan module Q2406B – non Open AT)
26
9) Wavecom Fastrack M1306B (jenis produksi massal yang paling laris
sepanjang masa, dengan dukungan module Q2406B (open AT) – dan
Q24plus classic dengan dukungan penuh terhadap Open AT dan TCPIP)
10) Wavecom Fastrack Supreme 10/20 (module menggunakan wismo Q2686
dan Q2687 – mendukung penuh fungsi Open AT dan Open IESM port)
11) Wavecom Fastrack GO (wismo Q2687 dan merupakan modem terkecil
pertama buatan Wavecom)
12) Wavecom Fastrack XTEND (varian terbaru menggantikan Fastrack
Supreme 10 yang telah mendukung EDGE/HSPA).
Mulai dirilisnya Wavecom Fastrack Supreme 10/20, Wavecom ternyata
sudah berganti pemilik, yaitu Sierra wireless bermarkas di Canada. dan pada
januari 2010 seluruh kepentingan Wavecom diakuisisi penuh ke Sierra Wireless
ini termasuk penggantian nama Fastrack menjadi FXT dan tipe-tipe baru yang
sebenarnya masih ber-platform sama dengan pendahulunya.
Modem Wavecom (copy model) produksi RRC Semenjak 2006 lalu, sudah
lalu lalang produksi tiruan daripada modem Wavecom Fastrack yang dibuat di
Negeri China. Mayoritas dirakit atau diproduksi di Propinsi Guangdong, tepatnya
kota Shenzhen, distrik industri TI terbesar di China setelah Hongkong. Adapun
beberapa tipe Wavecom Fastrack yang diproduksi secara massal di RRC antara
lain adalah:
1) Wavecom
Fastrack
M1206B
(bermodule
Q2403A/Q2406A/Q2406B/Q2358C cdma)
Wismo
Quik
27
2) Wavecom
Fastrack
M1306B
(bermodule
Wismo
Quik
Q2403A/Q2406A/Q2406B/Q24plus/Q2438F cdma)
3) Wavecom Fastrack Supreme 20 (bermodule Wismo Quik Q2686 – fasilitas
slot IESM port tidak bisa digunakan)
Modem diatas memang dibuat dalam bentuk tiruannya, dengan tetap
menggunakan module asli Wavecom Wismo Quik namun dibangun di dalam PCB
baru yang murni di cetak dengan atau tanpa ijin pengawasan Wavecom,SA.
Artinya bisa disebut Asli tapi Palsu. Dengan fungsi dan kegunaan yang sama
dengan aslinya, modem Fastrack buatan RRC ini cukup menggiurkan karena
harga yang murah dan kualitas yang tidak kalah dengan rakitan aslinya. Ditambah
lagi dengan kemudahan dalam perawatan dan suku cadang. apabila modem
aslinya mampu diajak bekerja hingga usia 3-4 tahun, pada modem buatan RRC ini
usia bisa hanya sampai 6 atau 1 tahun masa penggunaan aktif tanpa dimatikan,
dengan harga yang selisih jauh dengan aslinya, kondisi masa pakai ini tidak
terlalu di pusingkan oleh para pengguna selama fungsi daripada modemnya masih
sama.
Modem Wavecom Fastrack ini di Indonesia cukup dikenal digunakan pada
industri bisnis rumahan dan bahkan skala besar – mulai dari fungsi untuk kirim
SMS massal hingga fungsi sebagai penggerak perangkat elektronik. Beberapa
fungsi kegunaan modem ini di masyarakat adalah antara lain:
1) SMS Broadcast application
2) SMS Quiz application
3) SMS Polling
28
4) SMS auto-reply
5) M2M integration
6) Aplikasi Server Pulsa
7) Telemetri
8) Payment Point Data
9) PPOB
10) dsb.[6]
2.5
AT Command
AT-Command adalah perintah yang dapat diberikan kepada handphone
atau GSM/CDMA modem untuk melakukan sesuatu hal, termasuk untuk
mengirim dan menerima SMS. Dengan memprogram pemberian perintah ini di
dalam komputer/mikrokontroler maka perangkat kita dapat melakukan pengirima
atau penerimaan SMS secara otomatis untuk mencapai tujuan tertentu. Komputer
ataupun mikrokontroler dapat memberikan perintah AT-Command melalui
hubungan kabel data serial ataupun bluetooth.
AT-Command ini sebenarnya adalah pengembangan dari perintah yang
dapat diberikan kepada modem Hayes yang sudah ada sejak dulu. Dinamakan ATCommand karena semua perintah diawali dengan karakter A dan T. Antar
perangkat handphone dan GSM/CDMA modem bisa memiliki AT-Command
yang berbeda-beda, namun biasanya mirip antara satu perangkat dengan perangkat
lain. Untuk dapat mengetahui secara persis maka kita harus mendapatkan
29
dokumentasi teknis dari produsen pembuat handphone atau GSM/CDMA modem
tersebut.
Berikut beberapa contoh perintah AT-Command yang digunakan.
1. Perintah Kirim SMS (AT+CMGS=x)
dimana x adalah jumlah pasang karakter data PDU yang ingin
dikirimkan. Dalam data PDU nanti akan tersimpan nomor tujuan
pengiriman dan pesan SMS yang ingin dikirimkan. Handphone atau
GSM/CDMA modem kemudian akan merespon untuk mempersilakan
memasukkan data PDU yang harus diakhiri dengan karakter CTR-Z.
2. Perintah Terima SMS (AT+CMGR=x)
dimana x adalah nomor index SMS yang ingin dibaca dalam
memori tempat penyimpanan (SIMcard atau handphone/modem).
Handphone
atau
GSM/CDMA
modem
akan
merespon
dengan
memberikan data PDU dari SMS yang diinginkan, dimana di dalamnya
memuat nomor pengirim, waktu kirim, dan pesan SMS yang dikirim. PDU
ini kemudian dapat diterjemahkan oleh komputer/mikrokontroler sehingga
didapatkan informasi yang ingin diketahui.[8]
2.6
Relay
Relay merupakan suatu komponen (rangkaian) elektronika yang bersifat
elektronis dan sederhana serta tersusun oleh saklar, lilitan, dan poros besi.
Penggunaan relay ini dalam perangkat-perangkat elektronika sangatlah banyak.
30
Terutama di perangkat yang bersifat elektronis atau otomatis. Contoh di Televisi,
Radio, Lampu otomatis dan lain-lain.
Cara kerja komponen ini dimulai pada saat mengalirnya arus listrik
melalui koil,lalu membuat medan magnet sekitarnya sehingga dapat merubah
posisi saklar yang ada di dalam relay terserbut, sehingga menghasilkan arus listrik
yang lebih besar. Disinilah keutamaan komponen sederhana ini yaitu dengan
bentuknya yang minimal bisa menghasilkan arus yang lebih besar.
Pemakaian relay dalam perangkat-perangkat elektronika mempunyai
Keuntungan yaitu ;
1) Dapat mengontrol sendiri arus serta tegangan listrik yang diinginkan
2) Dapat memaksimalkan besarnya tegangan listrik hingga mencapai batas
maksimalnya
3) Dapat menggunakan baik saklar maupun koil lebih dari satu, disesuaikan
dengan kebutuhan
Dalam praktek sederhana yang biasa dilakukan oleh elektronikawan pada
awalnya adalah menggunakan relay ini untuk menghidupkan KIPAS ANGIN saat
suhu di suatu ruangan lebih dari 30 derajad misalnya. Sistem kerja dari relay
disini adalah, menerima instruksi dari IC atau transistor sensor suhu (LM 355
misalnya) dan secara otomatis, saklar akan dialiri oleh arus listrik, dan
menggerakkan saklar yang ada di relay tersebut.[7]
Gambar 2.5 Relay
31
2.7
RS 232 MAX
Standar komunikasi serial untuk komputer ialah RS-232, RS-232
mempunyai standar tegangan yang berbeda dengan serial port mikrokontroler,
sehingga agar sesuai dengan RS-232 maka di butuhkan suatu rangkaian level
converter, IC yang digunakan bermacam-macam, tetapi yang paling mudah dan
sering digunakan ialah IC MAX232/HIN232.
Komunikasi serial merupakan hal yang penting dalam sistem embedded,
karena dengan komunikasi serial kita dapat dengan mudah menghubungkan
mikrok