Pemantau ketinggian BBM generator otomatis pada suatu BTS menggunakan layanan SMS - USD Repository

  

TUGAS AKHIR

PEMANTAU KETINGGIAN BBM GENERATOR OTOMATIS PADA

SUATU BTS MENGGUNAKAN LAYANAN SMS

  Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

  Program Studi Teknik Elektro Oleh:

  ALBERTUS DATU SETYOWIDI NIM : 055114021

  

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

  

FINAL PROJECT

AUTOMATIC BTS GENERATOR FUEL LEVEL MONITORING

USING SMS SERVICE

  Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree

  In Electrical Engineering Study Program By :

  ALBERTUS DATU SETYOWIDI NIM : 055114021

  

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2010

  

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

  Yogyakarta, 20 September 2010 ALBERTUS DATU SETYOWIDI

  

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 : Albertus Datu Setyowidi Nomor Mahasiswa : 055114021

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

  PEMANTAU KETINGGIAN BBM GENERATOR OTOMATIS PADA SUATU BTS MENGGUNAKAN LAYANAN SMS 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, 20 September 2010 ( Albertus Datu Setyowidi )

  

INTISARI

Base Transceiver Station

  (BTS) merupakan salah satu komponen penting dalam suatu sistem telekomunikasi bergerak. BTS merupakan transceiver yang mendefinisikan sebuah sel dan menangani hubungan link radio dengan Mobile Station (MS). BTS menggunakan generator sebagai sumber tenaga listrik cadangan kedua setelah baterai. Pasokan BBM ke generator menjadi sangat penting dan harus diawasi. Pengawasan BBM generator ini biasanya dilakukan secara berkala dan dilakukan sendiri oleh teknisi. Pada kasus BTS yang berada pada daerah terpencil hal ini cenderung tidak efisien. Penelitian ini memberikan solusi pemantauan jarak jauh dalam rangka untuk memudahkan teknisi dalam memantau BBM pada BTS.

  Sistem pemantau ketinggian BBM pada BTS ini terdiri dari SMS pada jaringan GSM, minimum sistem dan PC. SMS digunakan sebagai media pengiriman pesan yang berisi format untuk memantau ketinggian BBM. Minimum sistem dan PC berfungsi untuk melakukan proses pemantauan saat ada SMS masuk.

  Sistem pemantau ketinggian BBM pada BTS menggunakan layanan SMS sudah berhasil dibuat dan dapat bekerja dengan baik. Proses pemantauan dengan mengirimkan SMS dapat bekerja dengan baik. SMS yang masuk diolah dengan baik oleh minimum sistem, sehingga tingkat keakurasian perintah yang dikirimkan dengan keadaan yang terjadi pada tangki BBM sudah sesuai. Kata kunci: pemantauan, ketinggian BBM, tangki BTS, SMS.

  

ABSTRACT

  Base Transceiver Station (BTS) are important component in mobile telecommunications system. BTS is a transceiver that defines a cell and handles the radio link connection with the Mobile Station (MS). BTS using a generator as a source of electrical power reserves after the batteries. Generator fuel supply are very important and should be monitored. Generator fuel monitoring usually done on a regular schedule and done by their own technicians. In case of base stations located in remote areas that way of monitoring is inefficient. This study provides remote monitoring solutions in order to facilitate the technicians in monitoring fuel at BTS.

  Fuel level monitoring system at BTS consists of SMS in GSM networks, the minimum system and PC. SMS messaging is used as a medium that contains a format for monitoring the of fuel level. Minimum system and PC serves to conduct the monitoring process when incoming SMS are accepted.

  Fuel level monitoring system in BTS using SMS service has been successfully created and can work well. Monitoring process by sending an SMS can work as well. Incoming SMS processed properly by the minimum system, so the accuracy level commands sent to the circumstances that occurred at the fuel tank was appropriate.

  Keywords: Monitoring, Fuel level, BTS fuel tanks, SMS

  

KATA PENGANTAR

  Puji syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala karunia-Nya sehingga tugas akhir dengan judul “Pemantau Ketinggian BBM Otomatis Pada Suatu

  BTS Menggunakan Layanan SMS” ini dapat diselesaikan dengan baik.

  Penelitian yang berupa tugas akhir ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa Program Studi Teknik Elektro untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik atas bantuan, gagasan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, peneliti ingin mengucapkan terima kasih kepada:

  1. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  2. Bapak Damar Wijaya, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, pengetahuan, diskusi, arahan, kritik dan saran kepada peneliti sehingga penulisan tugas akhir ini dapat diselesaikan.

  3. Bapak Pius Yozy Merucahyo, M.T. dan Ibu Wiwien Widyastuti, S.T., M.T. selaku penguji yang telah memberikan kritik dan saran.

  4. Bapak dan Ibu Dosen yang telah memberikan semangat, pengetahuan dan bimbingan kepada peneliti selama kuliah.

  5. Bapak dan ibu tercinta, adikku Yustina Dayu Damarjati dan Monica Jatu Triatmawati, serta semua keluarga yang telah memberikan semangat dan dukungan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

  6. Teman-teman seperjuangan: Agustinus M. Agni, Vicimus Bonafide, S.T., Stefanus Pandu Kuncahyo, Roy Kurniawan, S.T. atas kebersamaan selama ini; Christian Novianto, S.T., Johfines Wijaya atas diskusi selama ini; dan teman-teman angkatan 2005 untuk kebersamaan dan dukungannya.

  7. Semua pihak yang tidak bisa peneliti sebutkan satu-persatu atas bantuan, bimbingan, kritik dan saran.

  Peneliti sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun serta menyempurnakan tulisan. Semoga tugas akhir ini dapat dimanfaatkan dan dikembangkan lebih lanjut oleh peneliti lain sehingga tulisan ini dapat lebih bermanfaat bagi perkembangan Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Yogyakarta, 20 September 2010 Peneliti,

  Albertus Datu Setyowidi

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN

  ................................................................................. iii

  

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................... v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

  ......................................... vi

  LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

  ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  .................................................. vii

  

INTISARI ................................................................................................................. viii

ABSTRACT

  ............................................................................................................. ix

  KATA PENGANTAR .............................................................................................. x DAFTAR ISI

  ............................................................................................................ xii

  

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xv

DAFTAR TABEL

  .................................................................................................... xvii

  BAB I: PENDAHULUAN

  1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1

  1.2.Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................. 1

  1.3.Batasan Masalah ....................................................................................... 2

  1.4.Metodologi Penelitian ............................................................................... 2

  1.5.Sistematika Penulisan ................................................................................ 3

  BAB II: DASAR TEORI

  2.1. Jaringan GSM .......................................................................................... 5

  2.1.1. Mobile Station ........................................................................... 5

  2.1.2. Base Transceiver Station ........................................................... 6

  2.1.3. Billing System ............................................................................ 6

  2.1.4. Network Switching Subsystem ................................................... 6

  2.1.5.Operation Support Subsystem .................................................... 7

  2.1.6. Other Network ...............................................................................7

  2.1.7. Value Added Service .....................................................................8

  2.2. Short Message Service ............................................................................. 8

  2.2.1. Short Message Service Center ......................................................8

  2.9. Database ................................................................................................. 21

  3.3.4. Sub-Routine Pencuplikan dan Kirim Data ke PC .......................... 30

  3.3.3. Subroutine Pengukuran Ketinggian BBM ...................................... 30

  3.3.2. Sub-Routine Pemeriksaan SMS masuk ......................................... 29

  3.3.1. Diagram Alir dan Algoritma Utama Sistem .................................. 28

  3.3. Perancangan Subsistem Software ........................................................... 28

  3.2.4. Penggunaan PC Sebagai Pengelola Data di BTS............................ 27

  3.2.4. Perancangan Minimum System Mikrokontroler ............................. 26

  3.2.3. Perancangan Interface PC dengan Mikrokontroler ........................ 26

  3.2.2. Model Tangki dan Penempatan Sensor Ultrasonik ......................... 25

  3.2.1. Sensor Ketinggian ........................................................................ 23

  3.2. Perancangan Subsistem Hardware .......................................................... 23

  3.1. Umum ................................................................................................... 22

  BAB III: RANCANGAN PENELITIAN

  2.8.2. XAMPP…………………………………………………………... 20

  2.3. Telepon Seluler Siemens C35 .................................................................. 9

  2.8.1. Gammu…………………………………………………………… 19

  2.8. SMS Gateway ......................................................................................... 19

  2.7. Liquid Crystal Display ............................................................................. 18

  2.6.2. Konfigurasi Port Serial DB 9 .................................................... 16

  2.6.1. IC MAX 232 dan RS 232 ........................................................... 15

  2.6. Komunikasi Data Serial ........................................................................... 15

  2.5.3. Sistem Timer ATMEGA8535 .................................................... 14

  2.5.2. Fitur ATMEGA8535 ................................................................. 14

  2.5.1. Arsitektur dan Konfigurasi Pin ATMEGA8535 ......................... 13

  2.5. Mikrokontroler ATMega 8535 ................................................................ 13

  2.4.2. Sensor Ultrasonik…………………………………………………10

  2.4.1.Pengertian Gelombang Ultrasonik ............................................... 10

  2.4. Gelombang Ultrasonik …………………………………………………… 10

  3.3.5. Sub-Routine Kirim Data via SMS……………….………………... 31

  3.3.7. Sub-Routine Kirim Pesan……….………………………………... 32

  3.3.8. Sub-Routine Database User dan Database BTS……….………... 35

  BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1. Bentuk Fisik Alat ................................................................................... 37

  4.2. Pengujian SMS Pemantauan Ketinggian BBM ....................................... 39

  4.2.1. Pengujian SMS Pemantauan Otomatis ........................................... 39

  4.2.2. Pengujian SMS Pemantauan Berdasarkan Permintaan user............ 40

  4.3. Pengujian Rangkaian Serial (MAX 232) ................................................ 42

  4.4. Pengujian Sensor Ultrasonik ................................................................... 44

  4.4.1. Pengujian Akurasi Pengukuran Jarak ............................................. 44

  4.5. Program PC ........................................................................................... 45

  4.5.1. Program PC pada Alat pemantau Ketinggian BBM .................... 45

  4.5.1.1. Menu Utama ................................................................. 46

  4.5.1.2. Menu Database ............................................................... 51

  4.5.2. Program PC pada Maintenance Center (PC OMC) ..................... 51

  4.5.2.1. Menu Utama ................................................................. 52

  4.5.1.2. Menu BTS Dbase ........................................................... 54

  4.6. Program Mikrokontroler ........................................................................ 55

  4.6.1. Program Pengukur Ketinggian BBM ......................................... 55

  4.5.1. Program Pencuplikan Data BBM ............................................... 56

  4.7. Pengujian Pola Pancaran Ultrasonik (Beam Pattern) .............................. 57

  BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN 5.

  1. Kesimpulan ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. . 60 5.

  2. Saran ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. . 60

  DAFTAR PUSTAKA

  . .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. . 61

  

LAMPIRAN ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. . 62

  

DAFTAR GAMBAR

  Halaman

Gambar 1.1. Gambar Rancangan Infrastruktur Dasar Alat ........................................... 3Gambar 2.1. Arsitektur Umum GSM ........................................................................... 5Gambar 2.2. Diagram Blok Cara Kerja SMS ............................................................... 9Gambar 2.3. Siemens C35 ........................................................................................... 9

  (a) Bentuk Fisik ...................................................................................... 9 (b) Pin Konektor Eksternal ..................................................................... 9

Gambar 2.4. Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik .............................................................. 11Gambar 2.5. Sensor Ultrasonik SRF 05 ....................................................................... 11Gambar 2.6. Beam Pattern Sensor SRF 05 .................................................................. 11Gambar 2.7. Timing Diagram Sensor Ultrasonik SRF 05 Mode 1 ............................... 12Gambar 2.8. Konfigurasi pin ATMega8535 ................................................................ 14Gambar 2.9. Level tegangan RS-232 pada pengiriman huruf ‘A’ ................................. 15Gambar 2.10. Konfigurasi Pin IC MAX 232 ................................................................. 16Gambar 2.11. Konfigurasi Pin RS232 (DB9) ................................................................ 16Gambar 2.12. Display LCD 2x16 Karakter.................................................................... 18Gambar 2.13. SMS Gateway ......................................................................................... 19Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem .............................................................................. 22Gambar 3.2. Tingkatan Isi BBM pada Tangki Berdasarkan Jarak ke Sensor ................ 24Gambar 3.3. Model Tangki BBM dan Penempatan Sensor Ultrasonik dalam Tangki. .. 25Gambar 3.4. Rangkaian Interface PC dengan Mikrokontroler ..................................... 26Gambar 3.5. Rangkaian Minimum System Mikrokontroler ........................................... 27Gambar 3.6. Diagram Alir Utama Sistem .................................................................... 28

  (a) Diagram Alir Utama Sistem Pemantau Ketinggian…………………... 28 (b) Diagram Alir Utama Sistem Monitoring (PC OMC)…...…………… 28

Gambar 3.7. Diagram Alir Sub-routine Pemeriksaan SMS Masuk ............................... 32Gambar 3.8. Diagram Alir Sub-routine Pengukuran Ketinggian BBM ......................... 32Gambar 3.9. Diagram Alir Sub-routine Pencuplikan Data dan Kirim Data ke PC ....... 33Gambar 3.10. Diagram Alir Sub-routine Kirim data via SMS ........................................ 34Gambar 3.11. Diagram Alir Sub-routine Baca Pesan ..................................................... 34Gambar 3.12. Diagram Alir Sub-routine Kirim Pesan ................................................... 35Gambar 3.13. Diagram Alir Sub-routine Database User ............................................... 35Gambar 3.14. Diagram Alir Sub-routine Database BTS ................................................ 35Gambar 4.1. Bentuk Fisik Alat .................................................................................... 37Gambar 4.2. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler .......................................... 38Gambar 4.3. Rangkaian MAX 232 .............................................................................. 38Gambar 4.4. Rangkaian LCD ..................................................................................... 38Gambar 4.5. Sensor Ultrasonik SRF05 ........................................................................ 38Gambar 4.6. Model Tabung BBM ............................................................................... 38Gambar 4.7. Balasan Permintaan Pemantauan untuk User ........................................... 41

  (a) Nomor Terdaftar di Database dan Format yang Benar....................... 41 (b) Nomor Terdaftar di Database tapi Format Salah ............................... 41 (c) Nomor Tidak Terdaftar di Database. ................................................. 41

Gambar 4.8. Pengujian Rangkaian Serial Menggunakan Hyperterminal ...................... 43Gambar 4.9. Pengujian Sensor Ultrasonik SRF05………………………………………44Gambar 4.10. Form Menu Utama……………………………………………… ............ 46Gambar 4.11. Tampilan Form Main Saat Nomor Tidak Terdaftar ................................. 47Gambar 4.12. Tampilan Form Main Saat Format Salah ................................................ 47Gambar 4.13. Tampilan Form Main Saat Nomor Terdaftar dan Format benar ............... 48Gambar 4.14. Subrutin Buka Port Serial ....................................................................... 48Gambar 4.15. Subrutin Untuk Mengambil Data Variabel dari Mikrokontroler ............... 49Gambar 4.16. Subrutin Kirim Informasi BBM ke user (Berdasarkan Permintaan) ......... 50Gambar 4.17. Subrutin Kirim Informasi BBM ke OMC (Otomatis)……………………. 50Gambar 4.18. Tampilan Form Dbase ............................................................................ 51Gambar 4.19. Form Menu Utama PC OMC…………………………………….. ........... 53Gambar 4.20. Tampilan Form Main PC OMC Saat Nomor Tidak Terdaftar…………… 53Gambar 4.21. Tampilan Form Main PC OMC Saat Format Salah…………...…………..53Gambar 4.22. Tampilan Form Main Saat Nomor BTS Terdaftar dan Format Benar ....... 54Gambar 4.23. Tampilan Form Menu BTS Dbase………………………………………... 54Gambar 4.24. Listing Program Pengukur Ketinggian BBM…………………………. ..... 56Gambar 4.25. Listing Program Pencuplikan Data BBM………………………………….57Gambar 4.26. Pengujian Beam Pattern Sensor SRF05 .................................................. 58

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1. Keterangan Susunan Pin Konektor Eksternal Siemens C35……………….……..9Tabel 2.2. Tabel Spesifikasi Sensor Ultrasonik SRF 05…………………………………..12Tabel 3.1. Penggunaan Port pada Mikrokontroler ATMEGA8535 .................................. 26Tabel 3.2. Konversi level BBM menjadi variabel 1 karakter ............................................ 32Tabel 3.3. Penggunaan Port pada Mikrokontroler ATMEGA8535 .................................. 26Tabel 4.1. Hasil Pengujian SMS Pemantauan BBM Otomatis ....................... …………...38Tabel 4.2. Hasil Pengujian SMS Otomatis Pemantauan Berdasarkan Permintaan User…..40Tabel 4.3. Hasil Pengujian Rangkaian Serial ................................................................... 41Tabel 4.4. Hasil Pengujian Akurasi Sensor SRF05 .......................................................... 42Tabel 4.5. Hasil Pengujian Beam Pattern Sensor SRF05…………………………………56

BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang Base Transceiver Station

  (BTS) merupakan salah satu komponen penting dalam suatu sistem telekomunikasi bergerak. BTS merupakan transceiver yang mendefinisikan sebuah sel dan menangani hubungan link radio dengan Mobile Station (MS) . BTS terdiri dari perangkat pemancar dan penerima, seperti antena dan pemroses sinyal untuk sebuah

  interface

  . Di BTS inilah terdapat antena yang mentransmisikan gelombang analog yang dimodulasi digital. BTS terdiri dari beberapa Transceiver dan Receiver (TRx) [1]. BTS menggunakan listrik dari jala-jala sebagai pemasok tenaga listrik utama dan baterai sebagai cadangan, namun di beberapa BTS juga terdapat generator sebagai sumber tenaga listrik cadangan kedua setelah baterai. Generator memberikan manfaat yang sangat besar khususnya pada saat BTS membutuhkan tenaga listrik saat penyalur tenaga listrik utama dari PLN mati, dan baterai sudah tidak dapat lagi memberikan suplai tegangan. Generator membutuhkan bahan bakar minyak (BBM) untuk dapat beroperasi. Oleh sebab itu, pasokan BBM ke generator menjadi sangat penting dan harus diawasi.

  Pengawasan BBM generator ini hanya dilakukan secara berkala dan dilakukan sendiri oleh teknisi. Hal ini menyulitkan teknisi pada kasus BTS yang berada pada daerah terpencil dan cenderung tidak efisien. Karena itu, dalam tugas akhir ini penulis akan membuat pemantau ketinggian BBM generator otomatis pada suatu BTS yang pengiriman datanya berbasis SMS. BTS yang hampir kehabisan BBM dapat disuplai kembali tanpa harus bolak-balik.

  1.2 Tujuan dan Manfaat

  Tujuan dari penelitian ini adalah membuat pemantau ketinggian BBM generator otomatis pada suatu BTS. Manfaat dari perancangan pembuatan alat ini adalah sebagai alat bantu teknisi operator seluler untuk memantau ketinggian tangki BBM pada sebuah BTS.

  1.3 Batasan Masalah

  Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

  a. Sensor pengukur ketinggian BBM dalam tangki bahan bakar menggunakan sensor

  ultrasonic Devantech SRF05.

  b. Ukuran tangki BBM genset dimodelkan dengan pipa paralon dengan diameter 10 cm dan tinggi 120 cm.

  c. Hasil pemantauan yang dikirim adalah 10 tingkatan ketinggian BBM di dalam tangki.

  d. Menggunakan mikrokontroler AVR ATMEGA8535

  e. Menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic pada interface Personal Computer (PC).

  f. Menggunakan telepon seluler (ponsel) sebagai pengirim dan penerima data dengan fitur Short Message Service (SMS).

  g. Menggunakan PC sebagai interface, penerima dan penampil data.

  h. Menggunakan Global System for Mobile Communication (GSM) sebagai layanan jaringan. i. Menggunakan komunikasi serial RS232 dan MAX232 sebagai driver untuk koneksi antara PC dengan mikrokontroler.

  1.4 Metodologi Penelitian

  Penulisan skripsi ini menggunakan metode :

  a. Studi pustaka, menggunakan buku – buku referensi dan jurnal – jurnal tentang AVR ATMEGA8535, SMS Gateway , dan gelombang ultrasonik.

  b. Pra penelitian, perhitungan dan analisa kepekaan sensor ultrasonik berdasarkan program dan pengukuran, serta pengelolaan SMS gateway. Menyiapkan interface dari piranti ke PC dengan bahasa Visual basic.

  c. Perancangan alat yang didasari oleh dasar teori. Perancangan sistem ditunjukkan pada Gambar 1.1, perancangan PCB, perancangan program mikrokontroler, dan perancangan program interface PC.

  d. Implementasi hasil perancangan ke bentuk hardware dan software. Implementasi dilakukan dengan pembuatan PCB, pembuatan model tangki, mounting komponen dan kabel, mengunduh program ke mikrokontroler, serta pembuatan interface pada PC. e. Pengujian alat dan pengambilan data hasil pengujian dilakukan dengan cara membuka lubang pembuangan saat alat ON, jumlah cairan pada tangki dikurangi sesuai dengan tingkatan yang ditentukan agar alat bekerja.

Gambar 1.1 Gambar Rancangan Infrastruktur Dasar Alat

  f. Analisis data yang didapat dari pengujian alat dilakukan dengan membandingkan hasil yang diukur oleh sensor dengan keadaan real pada tabung tangki untuk dibahas dan memeriksa ulang apakah teori yang dipelajari telah terkonfirmasi.

  g. Menarik kesimpulan dari hasil analisis untuk menentukan apakah alat sudah bekerja dengan baik atau tidak.

1.5. Sistematika Penulisan

  Sistematika penulisan laporan ini adalah sebagai berikut:

  BAB I PENDAHULUAN Pendahuluan berisi latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Bab ini berisi teori-teori yang mendukung kerja sistem dan teori yang digunakan dalam perancangan perangkat keras serta perangkat lunak. BAB III RANCANGAN PENELITIAN Bab ini berisi penjelasan alur perancangan sistem, format SMS yang digunakan, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak.

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi pembahasan program, hasil pengujian alat yang dibuat, dan pembahasan data yang diperoleh. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi ringkasan hasil penelitian yang telah dilakukan dan usulan yang berupa ide-ide untuk perbaikan atau pengembangan terhadap penelitian yang telah dilakukan.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Jaringan GSM

  Global System for Mobile communication

  (GSM) adalah sebuah standar global untuk komunikasi bergerak digital [1]. GSM adalah nama dari sebuah grup standarisasi yang dibentuk di Eropa tahun 1982 untuk menciptakan sebuah standar bersama telepon bergerak selular di Eropa yang beroperasi pada daerah frekuensi 900 MHz. GSM saat ini banyak digunakan di negara-negara di dunia. Jaringan GSM terbagi dalam beberapa bagian, yaitu : Mobile Station (MS), Value Added Service (VAS), Billing System, Base

  

Station Subsystem (BSS), Network Switching Subsystem (NSS), Operating Support

Subsystem

  (OSS), dan Other Network. Gambar 2.1 merupakan arsitektur umum dari GSM _{SD C 56K C M IA P 3 Com}

INSE RT THIS END

  1 _{7 4 * 8 # 8} ² _{5 9 6} ³ Gambar 2.1 Arsitektur Umum GSM [1]

2.1.1 Mobile Station

   Mobile Station (MS) merupakan terminal yang dipakai oleh pelanggan untuk

  melakukan proses komunikasi yang terdiri dari Mobile equipment (ME) dan Subscriber Identity Module (SIM) card [1]. Nama lain dari MS adalah telepon seluler (ponsel).

  2.1.2 Base Station Subsystem Base Station Subsystem ( BSS) bertanggung jawab untuk pembangunan dan

  pemeliharaan hubungan ke MS [1]. BSS mengalokasikan kanal radio untuk suara dan pesan data, membangun hubungan radio, dan melayani sebagai relay station antara MS dan MSC. BSS terdiri dari :

  a. Base Transceiver Station

  

Base Transceiver Station (BTS) merupakan transceiver yang membentuk sebuah sel dan

  menangani hubungan link radio dengan MS. BTS terdiri dari perangkat pemancar dan penerima, seperti antena dan pemroses sinyal untuk sebuah interface. Di BTS inilah terdapat antena yang mentransmisikan gelombang analog yang dimodulasi digital dipancarkan ke udara. BTS terdiri dari beberapa Transceiver dan Receiver (TRx).

  b. Base Station Controller

  

Base Station Controller (BSC) mengatur sumber radio untuk sebuah BTS atau lebih dan

menangani radio - channel setup, frequency hopping, handover intern BSC , dan lain-lain.

  c. Transcoder Controller

  

Transcoder Controller (TC) digunakan untuk mengontrol dan mengawasi sumber daya

transducer

  yang digunakan BSC.

  2.1.3 Billing System Billing System

  yang digunakan pada umumnya meliputi sistem prabayar dan pascabayar. Prabayar biasanya menggunakan Intelligent Network (IN) untuk charging baik content (SMS, GPRS, download /non traffic) maupun non content [1].

  2.1.4 Network Switching Subsystem

  Adapun bagian – bagian dari NSS yaitu [1]:

  a. Mobile Switching Center

  Mobile

  Switching Center (MSC) bertugas untuk melakukan fungsi switching dasar, mengatur BSC melalui A-Interface yaitu jalur antara TC dan BSC, dan sebagai penghubung antara satu jaringan GSM dengan jaringan lainnya. b. Visitor Location Register

  

Visitor Location Register (VLR) berisi database sementara dari pelanggan yang diperlukan

  oleh MSC untuk melayani pelanggan yang berkunjung dari area lain. VLR selalu berintegrasi dengan MSC. Setiap MSC terhubung dengan sebuah VLR, tetapi satu VLR dapat terhubung dengan beberapa MSC.

  c. Home Location Register

  Home

  Location Register (HLR) adalah database permanen pelanggan yang digunakan untuk menyimpan data dan profile pelanggan. HLR dapat disatukan dengan MSC / VLR atau sebagai HLR yang berdiri sendiri.

  d. Authentication Center

  Authentication Center

  (AuC) menyediakan parameter authentikasi pelanggan (seperti Ki, algorithma A3 atau A8) untuk mengakses jaringan GSM dan encryption yang memeriksa identitas pemakai dan memastikan kemantapan dari setiap call.

  e. Equipment Identity Register

  

Equipment Identity Register (EIR) merupakan register penyimpan data seluruh MS dan

  mencegahnya dari pencurian, ketidakamanan, atau ketidakfungsian MS. EIR ini belum diterapkan di Indonesia.

  Pada bagian NSS ini, MSC berpasangan dengan VLR. Sedangkan HLR berpasangan dengan AuC dan EIR.

  2.1.5 Operation Support Subsystem Operation Support Subsystem ( OSS) menghubungkan jalur dari pendukung operasi

  pusat, regional, dan lokal, serta aktifitas yang diinginkan oleh jaringan selular [1]. OSS merupakan satu kesatuan fungsi dari jaringan monitor operator dan pengontrolan sistem.

  OSS dapat dimonitor melalui 2 level fungsi pengontrolan. Pusat kontrol jaringan melalui instalasi dari Network Management Center (NMC), dengan subordinat Operation

  

and Maintenance Center (OMC). OSS didesain untuk menghubungkan sistem

pengontrolan yang mendukung beberapa elemen jaringan.

  2.1.6 Other Network Other Network terdiri dari:

  

a. Public Line Mobile Network (PLMN), merupakan jaringan untuk operator seluler.

  Contoh PLMN adalah : Indosat, Telkomsel, XL, Mobile-8, dan lain lain.

  

b. Public Service Telephone Network (PSTN), merupakan jaringan pelayanan telepon.

  Contoh PSTN adalah: PT. Telkom.

2.1.7 Value Added Service

  Value Added Service (

  VAS) merupakan layanan tambahan pada GSM yakni :

  a. Circuit Switched Data (CSD)

  b. Voice Mail Service (VMS)

  c. Short Message Service (SMS)

  d. Short Message Service Center (SMSC)

  e. Ring Back Tones (RBT)

2.2 Short Message Service

  Short Message Service (SMS) adalah salah satu fitur yang disediakan dalam

  komunikasi seluler berupa pesan pendek yang ditetapkan oleh standar European

  Telecommunication Standard Institute

  (ETSI) pada dokumentasi GSM 3.40 dan GSM 3.38 [2]. SMS adalah data tipe asynchoronous message. Pengiriman data SMS dilakukan dengan mekanisme protokol store and forward. Hal ini berarti bahwa pengirim dan penerima SMS tidak harus berada dalam status terhubung (connected / online) satu sama lain ketika akan saling bertukar pesan SMS. Suatu SMS Center (SMSC) bertanggung jawab untuk mengirimkan pesan tersebut (forward) ke nomor telepon tujuan.

  Keuntungan mekanisme store and forward pada SMS adalah, penerima tidak perlu dalam status online ketika pengiriman pesan dilakukan. Keterbatasan SMS adalah pada ukuran pesan yang dapat dikirim yaitu maksimal 160 byte. SMS dikirimkan menggunakan

  

signalling frame pada kanal frekuensi atau time slot frame GSM yang biasanya digunakan

untuk kontrol dan sinyal setup panggilan telepon.

2.2.1 Short Message Service Center

  Suatu SMS dikirim terlebih dahulu ke Short Message Service Center (SMSC) sebelum dikirim ke ponsel tujuan [3]. Setelah SMSC menerima pesan SMS dari pengirim, SMSC akan langsung mengirimkan pesan SMS tersebut ke ponsel yang dituju oleh pengirim.

  Pesan SMS yang terkirim atau gagal terkirim dapat diketahui karena peralatan SMSC tersebut. Pesan SMS tersebut akan terkirim apabila ponsel yang dituju dalam keadaan aktif, dan ponsel tersebut akan memberikan konfirmasi kepada SMSC yang menyatakan bahwa pesan SMS tersebut telah diterima. Pesan SMS tersebut akan disimpan pada SMSC sampai validity period tertentu jika ponsel penerima dalam keadaan tidak aktif. Diagram blok cara kerja SMS ditunjukkan oleh Gambar 2.2

Gambar 2.2 Diagram Blok Cara Kerja SMS [3]

2.3 Ponsel Siemens C35

  Ponsel Siemens C35 merupakan ponsel yang memiliki bentuk kecil, ramping, dan pengoperasian yang tidak terlalu rumit [4]. Gambar ponsel Siemens C35 ditunjukkan pada

Gambar 2.3 (a). Siemens C35 juga memiliki pin konektor eksternal yang dapat dimanfaatkan untuk pengendalian telepon selular dari luar dengan piranti bantu

  mikrokontroler ataupun PC seperti terlihat pada Gambar 2.5(b). Keterangan susunan pin eksternal Siemens C35 ditunjukkan Tabel 2.1

Gambar 2.3 Siemens C35. (a) Bentuk Fisik, (b) Pin Konektor Eksternal [4]Tabel 2.1. Keterangan Susunan Pin Konektor Eksternal Siemens C35 [5].

2.4 Gelombang Ultrasonik

  2.4.1 Pengertian Gelombang Ultrasonik

  Gelombang ultrasonik merupakan gelombang longitudinal dengan frekuensi di atas 20 kHz yang dapat merambat dalam medium padat, cair, dan gas. Hal ini disebabkan karena gelombang ultrasonik merupakan rambatan energi dan momentum mekanik [5]. Karakteristik gelombang ultrasonik yang melalui medium mengakibatkan partikel medium membentuk rapatan (strain) dan tegangan (stress). Proses kontinu yang menyebabkan terjadinya rapatan dan regangan di dalam medium disebabkan oleh getaran partikel selama gelombang ultrasonik melalui medium tersebut.

  2.4.2 Sensor Ultrasonik

  Sensor ultrasonik terdiri dari sebuah chip pembangkit sinyal 40KHz, sebuah

  speaker

  ultrasonik, dan sebuah mikropon ultrasonik. Speaker ultrasonik mengubah sinyal

  40 KHz menjadi suara, sedangkan mikropon ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi pantulan suaranya [5]. Sensor ini bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.4. Sensor ini menghasilkan gelombang suara yang kemudian menangkap pantulannya kembali dengan perbedaan waktu sebagai dasar penginderaan. Perbedaan waktu antara gelombang suara yang dipancarkan dan yang diterima kembali adalah berbanding lurus dengan jarak atau tinggi objek yang memantulkannya. Jenis objek yang dapat diindera oleh sensor ini adalah padat, cair, dan butiran. Beam Pattern Sensor SRF 05 ditunjukkan pada Gambar 2.6, bentuk fisik sensor ultrasonik SRF 05 ditunjukkan pada Gambar 2.5, dan spesifikasi dari sensor ultrasonik SRF 05 ditunjukkan Tabel 2.2

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik [6]Gambar 2.5 Sensor Ultrasonik SRF 05 [7]Gambar 2.7 Timing Diagram Sensor Ultrasonik SRF 05 Mode 1 [6]Tabel 2.2 Tabel Spesifikasi Sensor Ultrasonik SRF 05 [6]

  Berdasarkan Timing diagram pada Gambar 2.7, terlihat bahwa sensor ultrasonik hanya akan mengirimkan suara ultrasonik ketika ada pulsa trigger (pulsa logika high selama 10uS). Suara ultrasonik 8 cycle burst dengan frekuensi sebesar 40KHz akan dipancarkan selama 200uS. Suara ini akan merambat di udara dengan kecepatan 344.424m/detik, mengenai objek, dan terpantul kembali ke sensor ultrasonik. Selama menunggu pantulan, sensor ultrasonik akan menghasilkan sebuah pulsa. Pulsa ini akan berhenti (logika low) ketika suara pantulan terdeteksi oleh sensor ultrasonik. Lebar pulsa tersebut merepresentasikan jarak antara sensor ultrasonik dengan objek. Selanjutnya untuk mengukur jarak dilakukan dengan perhitungan sebagai berikut [6]

  (2.1) L = 1/2 . TOF . c dengan L adalah jarak ke objek, TOF adalah waktu pengukuran yang diperoleh, dan c adalah cepat rambat suara (344.424 m/s). Satu hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa sensor ultrasonik tidak dapat mengukur objek yang permukaannya dapat menyerap suara, seperti busa atau sound damper lainnya. Pengukuran jarak juga akan kacau jika permukaan objek bergerigi dengan sudut tajam (meruncing).

2.5 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 [7]. 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.

  2.5.1 Arsitektur dan Konfigurasi Pin ATMega8535 Dalam penelitian ini, mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega8535.

  Mikrokontroler ini dipilih karena spesifikasi dan fitur yang lengkap [7]. Konfigurasi lengkap dari pin ATMega8535 dapat dilihat pada Gambar 2.8. Konfigurasi pin dan arsitektur yang digunakan adalah: 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 Universal Asyncronous Receiver/ Transmitter (USART) yang difungsikan untuk komunikasi serial.

  d. Port D (PD0..PD7) dan port A (PA0..PA1), sebagai pin I/O dua arah.

  e. Port B.0 dan port B.1, port ini merupakan port I/O dua arah.

  f. Pin 9, sebagai pin reset mikrokontroler.

  2.5.2 Fitur ATMega8535