TUGAS AKHIR SISTEM PELACAKAN DAN PENGENDALIAN MOBIL JARAK JAUH MENGGUNAKAN GPS DAN DATA MODE PADA TELEPON SELULAR GSM
TUGAS AKHIR
SISTEM PELACAKAN DAN PENGENDALIAN MOBIL JARAK
JAUH MENGGUNAKAN GPS DAN DATA MODE PADA TELEPON
SELULAR GSM
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Oleh :
GREGORIUS WIDYAMANTRI NIM : 055114023
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2009
FINAL PROJECT
REMOTE CAR CONTROLING AND TRACKING SYSTEM USING
GPS AND DATA MODE ON THE GSM CELLULAR PHONE
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree
In Electrical Engineering Study Program GREGORIUS WIDYAMANTRI
NIM : 055114023
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2009
HALAMAN PERSETUJUAN
TUGAS AKHIR
SISTEM PELACAKAN DAN PENGENDALIAN MOBIL JARAK
JAUH MENGGUNAKAN GPS DAN DATA MODE PADA TELEPON
SELULAR GSM
Oleh :
GREGORIUS WIDYAMANTRI
NIM : 055114023 Telah disetujui oleh :
Pembimbing Damar Widjaja, S.T., M.T. Tanggal : Juli 2009
HALAMAN PENGESAHAN
SISTEM PELACAKAN DAN PENGENDALIAN MOBIL JARAK
JAUH MENGGUNAKAN GPS DAN DATA MODE PADA TELEPON
SELULAR GSM
Oleh :
GREGORIUS WIDYAMANTRI
NIM : 055114023 Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji
Pada tanggal : 16 Juli 2009 dan dinyatakan memenuhi syarat Susunan Panitia Penguji
Nama Lengkap Tanda Tangan Ketua : A. Bayu Primawan, S.T., M.T. ………………… Sekretaris : Damar Widjaja, S.T., M.T. ..……………….
Anggota : Martanto, S.T., M.T. ………………….
Yogyakarta, Juli 2009
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Dekan Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T.
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
“Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.”
Yogyakarta, 29 Juli 2009 Gregorius Widyamantri
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
! " # ! " # ! " # ! " # $ $ $ $ % & % ' % & % ' % & % ' % & % '
! ( ! ( ! ( ! ( %%%%
$ $ $ $ ) *(" ) *(" ) *(" ) *("
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Gregorius Widyamantri Nomor Mahasiswa : 055114023
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
SISTEM PELACAKAN DAN PENGENDALIAN MOBIL JARAK JAUH MENGGUNAKAN GPS DAN DATA MODE PADA TELEPON SELULAR GSM beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Yogyakarta, 29 Juli 2009 ( Gregorius Widyamantri )
INTISARI
Kasus pencurian kendaraan bermotor yang semakin banyak disebabkan karena kurangnya pengamanan dan pengawasan dari pemilik kendaraannya. Hal ini membuat para pemilik kendaraan harus memiliki suatu sistem pengaman pada kendaraannya apabila terjadi tindak pencurian. Sistem pelacakan dan pengendalian mobil jarak jauh menggunakan GPS dan data mode pada telepon selular GSM bisa mengatasi tindak pencurian kendaraan bermotor. Sistem ini akan membantu user dalam melacak keberadaan posisi mobilnya secara akurat dan dapat mengendalikannya dari jarak jauh. Penelitian ini memberikan solusi untuk mengurangi tindakan kriminal pencurian kendaraan bermotor, khususnya mobil
Sistem pelacakan dan pengendalian mobil jarak jauh menggunakan GPS dan data
mode pada telepon selular GSM terdiri dari 2 bagian utama yaitu main system dan
Main System berfungsi untuk memberikan interupsi melalui PC dengan minimum system. media handphone, yakni GPS position, locking, unlocking, alarm on, alarm off ke pada mobil dan menampilkan data-data longitude, latitude, time dan
minimum system
locking sensor dalam tampilan yang user friendly. Minimum system berfungsi untuk
mengolah data sesuai dengan interupsi yang diperintahkan main system, yakni permintaan posisi koordinat mobil atau melakukan pengendalian (locking atau alarm) terhadap sistem mobil.
Sistem pelacakan dan pengendalian mobil jarak jauh menggunakan GPS dan data
mode pada telepon selular GSM sudah berhasil dibuat dan dapat bekerja dengan baik.
Penampil data pada peta, longitude, latitude, time dan locking sensor mampu menampilkan data – data yang diinginkan dengan benar. Proses pengendalian simulasi penguncian (locking/unlocking) dan alarm (on/off) pada minimum system dapat berjalan dengan baik sesuai dengan perancangan. Program Remote Car Controling and Tracking
System hanya menunjukkan posisi koordinat mobil dan mengendalikan proses locking
atau alarm, sehingga masih dapat dikembangkan untuk mengendalikan sistem yang lebih komplek.
ABSTRACT
The problem of vehicle stealing is getting higher caused by the lack of vehicle security and monitoring from user. Remote car controling and tracking system using GPS and data mode on the GSM cellular phone can secure vehicle to prevent vehicle stealing. This research gives solution for decreasing vehicle stealing.
Remote car controling and tracking system using GPS and data mode on the GSM cellular phone consists of two main parts, which are main system and minimum system. The main system functions are sending an instruction through the PC and handphone, to displaying each data of longitude, latitude, time, and locking sensor in a user friendly display. The minimum system function is processing main system instruction data, that is getting vehicle coordinate or controling (locking/alarm) the system, depend on the data instruction.
The research has succeeded in designing a remote car controling and tracking system using GPS and data mode on the GSM cellular phone. After several test has been performed, the system can worked well. Each data, i.e. map, longitude, latitude, time, locking sensor were displayed accurately. According to the plan, controling process of locking(on/off) or alarm(on/off) was running successfully. This system only displayed vehicle coordinate position and controled alarm or locking, so there are still some room for improvement like making a complex controling system.
KATA PENGANTAR
Syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga tugas akhir dengan judul “Sistem Pelacakan dan Pengendalian Mobil Jarak Jauh Menggunakan GPS dan Data Mode Pada Telepon Selular GSM“ ini dapat diselesaikan dengan baik.
Selama menulis tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa ada begitu banyak pihak yang telah memberikan bantuan dengan caranya masing-masing, sehingga tugas akhir ini bisa diselesaikan. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua yang tercinta atas doa, kesabaran dan dukungan yang tiada henti.
2. Kakakku Dika dan adikku Lintang yang selalu memberikan doa dan semangat.
3. Bapak Damar Widjaja, ST., MT., selaku dosen pembimbing yang dengan penuh kesabaran membimbing, memberi saran dan kritik yang membantu penulis dalam menyelesaikan tulisan ini.
4. Kekasihku Chatarina Pristiwa Setyaningsih yang telah memberikan cinta, ketulusan, semangat, kesabaran dan doa.
5. Van Deventer-Maas Stichting, selaku Yayasan beasiswa yang telah memberikan bantuan finansial dan pelatihan selama kuliah.
6. Seluruh dosen teknik elektro dan laboran yang memberikan ilmu dan pengetahuan kepada penulis selama kuliah.
7. Teman-teman teknik elektro angkatan 2005 atas segala dukungan dan bantuan.
8. Berbagai pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu atas bantuan, bimbingan, kritik dan saran.
Dengan rendah hati penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu berbagai kritik dan saran untuk perbaikan tugas akhir ini sangat diharapkan. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Terima kasih.
Yogyakarta, 29 Juli 2009 Penulis
DAFTAR ISI
..... . .............. . .......................................... i HALAMAN JUDUL .................................... . iii HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................................
. ................. .... iv HALAMAN PENGESAHAN ............................................................... .
. ..... v PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP .......................................... vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYAvii ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS .................................................. viii INTISARI ..................................................................................................................... ix ABSTRACT ................................................................................................................
KATA PENGANTAR ................................................................................................ x
DAFTAR ISI ............................................................................................................... xii
. .......................... . ............. . ....... xv DAFTAR GAMBAR ............................................................................... ... xviii DAFTAR TABEL ..................................................................... . .
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................... 1
1.1 Judul ................................................................................................................. 1
1.2 Latar Belakang .................................................................................................. 1
1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian ......................................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ............................................................................................... 2
1.5 Metodologi Penelitian ....................................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI ............................... . ................................... . ........ . ................. 5
2.1 Mikrokontroler AVR ................ ............................................ .......................... 5 . ..
2.2.1 Arsitektur dan Konfigurasi Pin ATMega8535 .... . ...... .. ......................... 5
2.2 Komunikasi Serial RS232 ................................................................................. 6
2.2.1 Port Serial PC (Personal Computer) .................................................... 8
2.3 Global Positioning System ................................................................................ 9
2.3.1 Akurasi Penerima GPS .......................................................................... 10
2.3.2 NMEA Output ....................................................................................... 10
2.4 Telepon Selular Siemens C55......... ................. ............................................. ... 12 . . .
2.5 Data Mode ..................... . ......................... . .................................................. . ....... 14
2.6 Transistor Sebagai Saklar ............. . ....................... . ............................ . ............... 16
2.7 Modul LCD 16x2 .............................................................................................. 17
2.8 Prinsip Kerja Solenoid ...... . .................. . ....................... . ........................ . ........ . ... 19
2.9 Sensor Proximity ........................... ......................................... ......................... 19 . .
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN .................................................... 21
3.1 Arsitektur Sistem ............................................................................... . ...... . ....... .21
3.2 Perancangan Subsistem Hardware ................................................................... 22
3.2.1 Perancangan Regulator Tegangan ............. . .......................... . ............ . ... 22 3.2.2 Perancangan RS232 .. ....... ................... .......................... ....................
23 . . . . .
3.2.3 Perancagan Sistem Penguncian dan Alarm ................................ . ......... .
24 .
3.2.4 Perancangan Minimum System (Mikrokontroler) ....... . ......... . .... ...... . ... .
26
3.3 Proses dan Mode Komunikasi ........ . ............ . ....................... ................... . ......... 28 .
3.4 Perancangan Program . ....... . ............. . ............................. . .................................. .
30
3.4.1 Perancangan Program Pada Mikrokontroler .. ........ ........................ .... 30 . . .
3.4.2 Perancangan Program Pada PC ........ . ............. . .............................. . ...... .
35
3.4.2.1 Flowchart Program Remote Car Controling & Tracking
35 System ………………………………………………………………….
3.4.2.2 Flowchart About … … …………………………………………… …. 36
3.4.2.3 Flowchart Help ……………………………………………
..
62
4.2.3.1 Pengujian Komunikasi Data Mode dengan GSM …
…
……... 62 4.2.3.2 Pengujian GPS pada Mikrokontroler .............
.
........................ 64
4.2.3.3 Pengujian Komunikasi Data Antar Minimum System dengan PC ............................................................................................ 65 4.3 Rangkuman Hasil Pengamatan dan Pembuatan Alat ....... . ....................
........... .
58
72 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................... 75
5.1 Kesimpulan ......................................................................................................... 75
5.2 Saran ......... . ..................... . ..................... . .................................... . .................. . ...... 75
DAFTAR PUSTAKA ................ . ............ . ................................................. . ................... 76
LAMPIRAN ............... .........................
.
.............................
.
4.2.3 Pengujian Proses Pengambilan Data GPS …………………………………..
4.2.2 Pengujian Alarm On dan Alarm Off ……………………………… … ………
…
3.4.2.8 Flowchart Alarm On ………………………………………………...
… …. 36
3.4.2.4 Flowchart GPS Positionig ……………………………...…………
37 3.4.2.5 Flowchart Koneksi ………………………………………………….
39
3.4.2.6 Flowchart Locking ……………………………………………
…… 39 3.4.2.7 Flowchart Unlocking ………………………………...……………..
41
42 3.4.2.9 Flowchart Alarm Off ……………… … ……………………………...
50
43 3.4.3 Program Layout ……………………… … ………… … …………………………..
44 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ………………..…………………….………………
49
4.1 Tampilan Program Remote Car Controling and Tracking System … …… … …. .. 49
4.2 Pengujian Software dan Hardware ………………
…
…………………………………
50 4.2.1 Pengujian Sistem Locking dan Unlocking ………………… … …………….
............................................ 77
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Blok Model Perancangan ............. 3 ……………………… … …………….……...Gambar 2.1. Konfigurasi pin ATMega8535 [4] …………………… … ………………. ... .. ...6 Gambar 2.2. Konfigurasi pin IC serial MAX232 [5] ....................................................
7 Gambar 2.3. Konfigurasi pin konektor DB9 [6] ....... . .......... . ..................... . .............. ....
8 .
Gambar 2.4. Telepon selular Siemens C55 ..... . ................. . ....................... . ...................13 Gambar 2.5. Pin eksternal Siemens C55 tampak bawah [9] ........................................
14 .
Gambar 2.6. Kurva garis beban DC transistor sebagai saklar [12] ... . .. . ........ . ............... 16 Gambar 2.7. Transistor sebagai saklar [12] …………………………….……………………..17 Gambar 2.8. Modul LCD 16x2 .... . .................................. . ....................... . .....................
18 Gambar 2.9. Prinsip kerja solenoid ……………………………………………………………..
19 Gambar 2.10. Sensor proximity ....................... ........... ............................... ..................
20 . . .
Gambar 3.1. Arsitektur umum ...................... . ...............................................................21 Gambar 3.2. Regulator tegangan 5V [11] ....................................................................
22 Gambar 3.3. Rangkaian komunikasi serial ........ . ............... . .......................... . ...............
23 Gambar 3.4. Rangkaian elektronis solenoid dan sensor proximity ... . .................... . .....
25 Gambar 3.5. Sistem mekanis rangkaian solenoid dan sensor proximity ..... ...... ....... .
25 . .. .
.
Gambar 3.6. Buzzer sebagai pembangkit bunyi sirene . . ........ . ....................... . ......... .... .26 Gambar 3.7. Rangkaian minimum system .....................................................................
28 Gambar 3.8. Flowchart sistem mikrokontroler .............................. . ..... . ........... ............
31 .
Gambar 3.9. Diagram alir GPS pada mikrokontroler ........ . ... . ...................... . ............... .32 Gamabr 3.10. Diagram alir lock pada mikrokontroler .............. .................................... 33 . .
Gambar 3.11. Diagram alir alarm pada mikrokontroler .................... .. ...........................34
Gambar 3.12. Flowchart program Remote Car Controling and Tracking System ... . ... 35 . .Gambar 3.13. Flowchart About ………………………………………………………………… …36 Gambar 3.14. Flowchart Help ………………………………………...…………………………..
37 Gambar 3.15. Flowchart GPS position
38 ……………………….……………...……….………… Gambar 3.16. Flowchart Koneksi ………………………………………………………………..
39 Gambar 3.17. Flowchart Locking ………
40 ……………………………………………………… Gambar 3.18. Flowchart Unlocking ……………………………………………………………..
41 Gambar 3.19. Flowchart Alarm On ……………………………………………………… …….
42 Gambar 3.20. Flowchart Alarm Off 43 ……………………………………………………………..
Gambar 3.21. Tampilan program Remote Car Controling and Tracking System ……...45 Gambar 4.1. Program Remote Car Controling and Tracking System
49 …….…………….
Gambar 4.2. Proses Locking Command ………………………………………………… ……51 Gambar 4.3. Proses Unlocking Command ……………………………………………………
52 Gamabr 4.4. (a) Kondisi locking pada Minimum System
56 ……………………………. (b) Hasil data proses locking pada PC …………………….…………….
56 Gambar 4.5. (a) Kondisi unlocking pada Minimum System
57 ………………………… (b) Hasil data proses unlocking pada PC ……………………………… .
57 Gambar 4.6. Tampilan proses sistem alarm on pada PC ……………………… ………..
58 Gambar 4.7. Tampilan proses sistem alarm off pada PC
59 ………………………………….
Gambar 4.8. Tampilan pulsa saat buzzer on pada osiloskop ……………………………...59 Gambar 4.9. Proses Pengambilan Data GPS . ..
62 …………………………………………… ... .
Gambar 4.10. Hasil Pengujian GSM .............................................................................63 Gambar 4.11. Tampilan kondisi handphone selama proses koneksi data mode ........... 63
Gambar 4.12. Pengujian Protocol GPS ......................................................................... 64Gambar 4.13. Hasil Koneksi antara GPS dan Mikrokontroler ...................................... 65Gambar 4.14. Program hasil pengambilan data GPS ............... . ............... . ................. ..69 .
Gambar 4.15. (a) Tampilan peta hasil mode zoom in, (b) Tampilan peta hasil modezoom out , (c) Tampilan peta hasil mode pan, (d) Tampilan peta hasil mode select, (e) Tampilan peta hasil mode full extent . .
70 ………………….
.......................................................................................................
Gambar 4.16. Hardware .73
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.55 Tabel 4.4. Data hardware Alarm On dan Alarm Off ……………………………..
... . .......... . .. .... . ......
..
68 Tabel 4.8. Skema proses pengujian hardware dan software .......
… …..
67 Tabel 4.7. Perbandingan hasil data pembulatan pada PC dengan GPS ………
61 Tabel 4.6. Data hasil pelacakan di depan Gedung Fakultas Teknik UAJY, Barbasari ………………………………………………………… … …………… . . .
60 Tabel 4.5. Hasil data pembandingan teori dan praktek pada buzzer …………..…….
… …..
54 Tabel 4.3. Data sensor proximity saat locking dan unlocking … … … ………………….
Format pengiriman data serial asinkron [5] …………………...……..…….
53 Tabel 4.2. Hasil data pembandingan teori dan praktek pada solenoid ………………
.
….
……………………………… .
....... . ... 13 Tabel 4.1. Data hardware Locking dan Unlocking ..
.
Tabel 2.3. NMEA Output of GPS fixed data [8] .......................... . .................. . ...... 11 Tabel 2.4. Keterangan susunan pin eksternal Siemens C55 [9] . . .... . ...........8 Tabel 2.2. Keterangan pin konektor DB9 (PC serial port) .............. . .......... . .......... 8
73
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Judul
Sistem Pelacakan dan Pengendalian Mobil Jarak Jauh Menggunakan GPS dan pada Telepon Selular GSM (Remote Car Controling and Tracking System
Data Mode Using GPS and Data Mode on The GSM Cellular Phone ).
1.2 Latar Belakang
Di tengah kondisi perekonomian yang sedang sulit saat ini, banyak terjadi tindak kejahatan, salah satunya berupa pencurian kendaraan bermotor. Sebagian besar kasus yang terjadi disebabkan karena kurangnya pengamanan dan pengawasan dari pemilik kendaraannya. Mobil menjadi salah satu incaran utama dalam pencurian kendaraan bermotor karena nilai jual yang tinggi.
Berdasarkan hal di atas, penulis ingin membuat suatu sistem pelacakan posisi kendaraan bermotor, khususnya mobil. Sistem ini berbasis GPS (Global Positioning ) yang dapat melakukan pengendalian jarak jauh dengan memanfaatkan fungsi
System
phone call full duplex untuk melakukan komunikasi data dengan sebuah PC (Personal
Computer ). Sistem ini dikembangkan dari sistem yang telah ada sebelumnya, yakni
aplikasi pelacak objek [1], sistem online untuk pelacakan paket menggunakan GPS [2] dan pengolahan data GPS yang dikirim dengan teknologi SMS (Short Message Service) untuk pelacakan kendaraan [3]. Media SMS merupakan pilihan pada solusi sebelumnya. Media ini terbatas pada komunikasi satu arah dan kemungkinan terjadinya kegagalan atau pending saat pengiriman atau penerimaan SMS cukup besar.
Sistem yang akan dibuat akan bekerja apabila user ingin melacak keberadaan posisi mobil miliknya dan melakukan pengendalian jarak jauh apabila terjadi tindakan pencurian. PC dengan mekanisme phone call akan mengirimkan interupsi ke mobil yang telah dilengkapi dengan minimum system. Minimum system akan bertindak untuk mengolah data sesuai dengan interupsi yang diperintahkan, yakni permintaan posisi koordinat mobil atau melakukan pengendalian terhadap sistem mobil. Setelah PC mendapatkan data dari sistem yaitu berupa koordinat, sesuai dengan database yang telah dibangun, PC akan menentukan daerah menurut koordinat tersebut.
1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan suatu sistem yang dapat melacak posisi mobil, sehingga user dapat memantau dan memperoleh informasi keberadaan mobilnya secara akurat. User juga dapat mengendalikan sistem mobil tersebut dari jarak jauh. Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengurangi tindakan kriminal pencurian kendaraan bermotor, khususnya mobil.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah : a. GPS yang digunakan menggunakan port serial.
b. Menggunakan mikrokontroler keluarga AVR ATMega 8535.
c. Menggunakan telepon selular GSM tipe Siemens C55.
d. Sistem kendali penguncian mobil bersifat close loop dan alarm bersifat open loop.
e. Sistem penguncian dan alarm disimulasikan menggunakan solenoid dan buzzer.
1.5 Metodologi Penelitian
Penulisan skripsi ini menggunakan metode: a. Pengumpulan bahan-bahan referensi berupa buku-buku dan jurnal-jurnal.
b. Perancangan subsistem hardware dan software. Tahap ini bertujuan untuk mencari bentuk model yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangkan dari berbagai faktor-faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan. Gambar 1.1 memperlihatkan blok model yang akan dirancang.
Gambar 1.1. Blok model perancanganc. Pembuatan subsistem hardware dan software. Berdasarkan Gambar 1.1, rangkaian akan bekerja apabila user pada main system memberikan interupsi melalui PC dengan media handphone ke minimum system pada mobil. Mikrokontroler akan mengolah interupsi yang diterima dan GPS akan memberikan koordinat posisi mobil pada mikrokontroler atau melakukan automatic control (meliputi penguncian atau alarm otomatis) sesuai dengan interupsi yang diminta. Setelah itu, mikrokontroler akan mengirim kembali data posisi tersebut ke main system melalui handphone. PC akan mengolah data dan menyajikannya sebagai sebuah informasi. d. Proses pengambilan data. Teknik pengambilan data dilakukan dengan cara PC mengirimkan data interupsi ke mikrokontroler. Setelah itu, mikrokontroler akan mengambil data dari GPS atau data sensor untuk dikirim kembali ke PC. Data tersebut untuk mengetahui protocol yang dikirimkan oleh GPS dan data kondisi sensor.
e. Analisa dan penyimpulan hasil percobaan. Analisa data dilakukan dengan mengecek keakuratan data terhadap hasil proses komunikasi data mode, dengan cara membandingkan antara data di komputer dengan lapangan dan perancangan. Penyimpulan hasil percobaan dapat dilakukan dengan menghitung presentase error yang terjadi.
BAB II DASAR TEORI
2.1 Mikrokontroler AVR
Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC (Reduced Instruction Set
Computing ), 8 bit. Semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16 bits word) dan
sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock [4]. Secara umum, AVR dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya, yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya.
2.1.1 Arsitektur dan Konfigurasi Pin ATMega8535 Dalam penelitian ini, mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega8535.
Mikrokontroler ini dipilih karena spesifikasi dan fitur yang lengkap [4]. Konfigurasi lengkap dari pin ATMega8535 dapat dilihat pada Gambar 2.1. Konfigurasi pin dan arsitektur yang digunakan adalah [4] : a. Pin 10, merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya / VCC.
b. Pin 11 dan 31, merupakan pin yang berfungsi sebagai ground.
c. Port D.0 (RXD) dan port D.1 (TXD), merupakan port USART (Universal ) yang difungsikan untuk komunikasi serial.
Asyncronous Receiver/ Transmitter
Gambar 2.1. Konfigurasi pin ATMega8535 [4].d. Port D (PD0..PD7) dan port A (PA0..PA1), sebagai pin I/O dua arah dan ADC.
e. Port B.0 dan port B.1, port ini merupakan port I/O dua arah. Pada penelitian ini, port ini akan difungsikan menjadi port untuk komunikasi serial melalui manipulasi program.
f. Pin 9, sebagai pin reset mikrokontroler.
2.2 Komunikasi Serial RS232
IC serial RS232 digunakan sebagai interface (antar muka) dari PC ke perangkat luar atau sebaliknya dari perangkat luar ke PC [5]. Level tegangan pada RS232 berbeda dengan level tegangan digital. Level tegangan yang digunakan oleh RS232 adalah +3V s/d +25V untuk logika “0” dan -3 s/d -25 untuk level logika “1”. Tegangan yang cukup tinggi ini mengakibatkan data dapat ditransmisikan cukup jauh. IC serial RS232 atau Max232 diperlihatkan dalam Gambar 2.2.
Gambar 2.2. Konfigurasi pin IC serial MAX232 [5].Ada dua macam sistem transmisi dalam komunikasi serial, yaitu sinkron dan asinkron. Pada komunikasi data serial sinkron, clock dikirim bersama-sama dengan data serial. Sedangkan pada komunikasi data serial asinkron, clock tidak dikirimkan bersama- sama dengan data serial tetapi dibangkitkan secara sendiri-sendiri baik pada sisi pengirim (transmitter) maupun pada sisi penerima (receiver). Komunikasi data serial asinkron ini dikerjakan oleh UART (Universal Asyncronous Receiver/ Transmitter).
Pada UART, kecepatan pengiriman data (baudrate) dan fase clock pada sisi dan pada sisi receiver harus sinkron. Sinkronisasi antara transmitter dan
transmitter
receiver dilakukan oleh bit ’Start’ dan bit ’Stop’. Bentuk format pengiriman serial data
asinkron diperlihatkan dalam Tabel 2.1.
Faktor lain yang cukup penting dalam transfer data serial asinkron adalah kecepatan pengiriman. Besaran kecepatan pengiriman data serial adalah bps (bit per ) dan biasa disebut baudrate atau cps (character per second). Baudrate yang biasa
second digunakan adalah 110, 300, 1200, 4800, 9600 dan 19200.
Tabel 2.1. Format pengiriman data serial asinkron [5].2.2.1 Port Serial PC (Personal Computer)
Standar konektor komunikasi serial RS232 pada PC adalah 9 pin konektor (konektor DB9) [6]. Gambar 2.3 memperlihatkan konfigurasi pin konektor DB 9.
Keterangan mengenai fungsi dan deskripsi pin DB9 dapat dilihat pada Tabel 2.2. Piranti- piranti yang menggunakan komunikasi serial adalah : a. DTE = Data Terminal Equipment, yaitu komputer.
b. DCE = Data Communication Equipment, yaitu eksternal hardware.
Gambar 2.3. Konfigurasi pin konektor DB9 [6].Tabel 2.2. Keterangan pin konektor DB9 (PC serial port) [6].No Nama
Description Function
sinyal
pin
1 DCD Saluran sinyal ini akan diaktifkan ketika DTE
Data Carrier Detect mendeteksi suatu carrier dari DCE.
2 RXD Received Data Sebagai penerimaan data serial.
3 TXD Sebagai pengiriman data serial.
Transmit Data
Tabel 2.2. (Lanjutan) Keterangan pin konektor DB9 (PC serial port) [6].Dengan saluran ini , DCE diminta mengirim data oleh DTE.
(haluan) dan informasi lainnya yang relevan dengan sistem navigasi. Informasi dikirimkan dalam bentuk ASCII dan hyperterminal pada windows bisa digunakan untuk menampilkan informasi message string tersebut.
receiver dapat memberikan informasi output berupa geospatial location, waktu, headings
sebagai komunikasi standar untuk berbagai devices khususnya GPS receiver [8]. GPS
National Marine Electronics Association (NMEA) telah menetapkan RS232
GPS atau Global Positioning System telah lama digunakan oleh pihak militer sebagai alat navigasi pasukan, pesawat tempur, dan lain-lain [7]. Saat ini GPS telah menjadi teknologi yang dapat dikonsumsi oleh masyarakat umum dan sering digunakan untuk keperluan berkendara, bertamasya, atau berlayar.
Dengan saluran ini, DCE memberitahukan ke DCE bahwa sebuah stasiun menghendaki suatu hubungan dengannya.
Ring Indicator
9 RI
Dengan saluran ini, DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai mengirim data.
Clear To Send
8 CTS
Request To Send
No
7 RST
Dengan saluran ini, DTE memberitahukan bahwa siap melakukan komunikasi.
Data Set Ready
6 DSR
Ground Saluran ground.
5 GND
Dengan saluran ini, DTE memberitahukan kesiapan terminalnya.
Data Terminal Ready
4 DTR
Description Function
Nama sinyal
pin
2.3 Global Positioning System
2.3.1 Akurasi Penerima GPS
Ketepatan GPS ditentukan dari regulasi pemerintah dan merk/tipe dari GPS penerima, dengan ruang lingkup jarak ketepatan yang umumnya ditemukan di tiap penerima GPS adalah 6 meter [1]. Jika penerima GPS melaporkan bahwa objek berada di suatu titik, maka objek berada pada jarak 6 meter dari titik tersebut.
Akurasi sebuah penerima GPS salah satunya berdasarkan dari sinyal satelit dan unit penerima. Data GPS akan menampilkan estimasi ketepatan koordinat dalam jarak kaki/meter dan kesalahan yang terjadi tergantung pada : 1. Lokasi penerima.
2. Halangan yang berada pada permukaan bumi (pohon, gedung, menara, dll).
3. Multipath error, yaitu sinyal yang akan terpantul berulang kali pada permukaan yang keras sehingga menimbulkan delay sebelum sampai pada receiver.
4. Timing error, yaitu selisih ketepatan waktu antara atomic clock yang ada pada satelit dengan waktu yang ada pada penerima.
2.3.2 NMEA Output Output dari GPS memiliki struktur tertentu yang disebut NMEA output [8]. Pada
umumnya, NMEA output mempunyai 7 standart message string, dengan setiap string selalu diawali dengan sebuah tanda dollar “$” sebagai tanda awal setiap message.
Ketujuh standart message string tersebut adalah : a. $GPGLL Geographical postiion, latitude and longitude.
b. $GPGSA GPS dillution of pecision and active satellites. c. $GPGSV GPS satellite in view.
d. $GPGGA GPS fixed data.
e. $GPRMC Recommended minimum specific GPS / transit data.
f.
$GPVTG Track made good and ground speed.
g.
$GPZDA Time and date.
Dari daftar di atas, $GPGGA merupakan string yang paling populer dan paling banyak digunakan karena di dalamnya banyak terkandung berbagai informasi mengenai data-data navigasi. Format dari $GPGGA message string adalah : $GPGGA,hhmmss.ss,ddmm.mmmm,n,dddmm.mmmm,e,q,ss,y.y,a.a,z,g.g,z,t.t,iii*CC diakhiri dengan CR (Carriage Return). Proses konversi nilai lintang atau bujur dari bentuk ddmm.mmmm (dd menunjukkan derajat, mm.mmmm menunjukkan menit) ke satuan derajat, dapat dihitung dengan persamaan :
. mm mmmm L int ang /