SKRIPSI RANCANG BANGUN PARASUT OTOMATIS DAN SISTEM PENGIRIMAN SMS PADA QUADCOPTER

Transkripsi

1 SKRIPSI RANCANG BANGUN PARASUT OTOMATIS DAN SISTEM PENGIRIMAN SMS PADA QUADCOPTER Disusun sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Program S-1 Pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta Disusun oleh : USWATUN HASANAH JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2016 i

2 HALAMAN PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Uswatun Hasanah NIM : Jurusan : Teknik Elektro Menyatakan bahwa : Semua yang ditulis dalam naskah skripsi ini merupakan hasil karya tulis saya sendiri dan bukan menjiplak hasil karya dari pihak manapun, kecuali dasar teori yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Hasil skripsi yang Saya buat disusun sebagai salah satu syarat untuk menyandang gelar Strata Satu (S1) di Perguruan Tinggi. Demikian surat pernyataan ini Saya buat agar dapat digunakan sebagaimana mestinya. Yogyakarta, 1 Agustus 2016 Menyatakan, Uswatun Hasanah ii

3 MOTTO Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantaramu dan orangorang yang diberi ilmu pengetahuan. (QS. Al-Mujadalah:11) Sesungguhnya para malaikat itu merendahkan sayapnya kepada penuntut ilmu karena senangnya atas apa yang dilakukan para penuntut ilmu. (H.R Ibnu Abdul Barr)....Bersyukurlah kepadaku dan kepada kedua dua orang ibu bapakmu, hanya kepadaku lah kembalimu(qs. Lukman:14) I think a girl can do anything! She just needs to believe in her self (Elvira Meliksetyan) iii

4 PERSEMBAHAN Karya Tugas Akhir ini kupersembahkan untuk : Ummi dan Abi, yang selalu memberikan cinta tulus tanpa syarat dan tanpa batas kepadaku, iv

5 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr.Wb. Syukur alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT atas rahmat, taufik, kesehatan, kecerdasan dan bermacam nikmat yang diberikan-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan skripsi yang berjudul RANCANG BANGUN PARASUT OTOMATIS DAN SISTEM PENGIRIMAN SMS PADA QUADCOPTER. Skripsi ini merupakan salah satu matakuliah wajib program studi Teknik Elektro jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta serta merupakan salah satu syarat kelulusan jenjang pendidikan Strata Satu Teknik Elektro. Dengan penuh rasa syukur dan kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1. Allah SWT karena atas izin-nya skripsi ini dapat terselesaikan 2. Bapak Ir. Agus Jamal M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 3. Bapak Dr. Ramadoni Syahputra, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I tugas akhir yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama pembuatan, dan penyusunan laporan ini. 4. Bapak Rama Oktawiyagi, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing II tugas akhir yang telah memberikan arahan, pembelajaran dan bimbingan dengan penuh kesabaran kepada penulis selama melakukan proses perencanaan, pembuatan, dan penyusunan skripsi ini. v

6 5. Bapak Muhamad Yusvin Mustar, S.T., M.Eng., selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 6. Kedua orang tua tercinta Bapak Ach. Roziqin, S.Ag dan Ibu Dra. Rusmilawati atas semua pengorbanan, doa, semangat, dukungan materil dan nonmateril yang kalian berikan. Serta ke tiga adikku, Khairatun Hisan, M. Jundi Rabbani dan Hilyatul Atqiya atas doa, semangat dan bantuannya. 7. Untuk abang Daru Barro Saputro sebagai kakak dan partner terbaik yang telah banyak memberikan bantuan, perhatian, dan kesabarannya selama ini. Maaf uswah banyak merepotkan. 8. Gunawan Eka Prasetya dan Dwi Verdi Firmansyah atas ilmu dan kesabarannya selama membantu pengerjaan skripsi ini. 9. Team Squad (Nadya Afrisahandani, Andryan Rangkuti, Rizqilillah Seputra, Adis Wijaya, Daru Barro Saputro, Widiya Muninggar, Afiqoh Akmalia F. dan Amalia ) atas bantuan dan doa kalian. 10. Untuk Endah Dian Ariany dan Dewi Kesuma Handayani atas kebersamaan di kontrakan sederhana kita selama 4 tahun ini. 11. Fikriyan Fajar Al Farobi, Agem Jaya Dini, Yulia Ariska Sudarsono, Widya Ranuna, Anugerah Fitrah Gusnanda, Azhar Zahar Makmur, M. Faisal Ramadhan, Amien Harist Hardiansyah, Jarot Wicakmoko dan Mukti Syarif Razen serta teman-teman Teknik Elektro UMY Kepada para belahan jiwa Chairini Hayati dan Achmad Abdul Jalil Saleh atas semangat dan doanya. vi

7 13. Dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang juga turut memberikan dukungan dan doa hingga terlaksananya penyelesaian laporan ini. Penulis berharap semoga yang sudah direncakan dapat terlaksana dan tidak terlepas dari Qodrat dan Irodhatnya Allah Subhanahu Wata ala. Tidak ada yang sempurna di dunia kecuali Dia Yang Maha Sempurna. Penulis menyadari bahwa Tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu dengan senang hati penulis menanti saran dan kritikannya yang sifatnya membangun bagi penulis untuk lebih berkembang kedepannya. Akhir kata, semoga Allah Subhanahu Wata ala memberikan berkah-nya kepada kita semua. Amiin Yogyakarta, 1 Agustus 2016 Penulis vii

8 DAFTAR ISI Judul Skripsi... i Lembar Pengesahan I... ii Lembar Pengesahan II... iii Lembar Pernyataan... iv Intisari... v Abstract... vi Motto... vii Persembahan... viii Kata Pengantar... ix Daftar Isi... xii Daftar Gambar... xiv Daftar Tabel... xvi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Manfaat Yang Diperoleh Sistematika Penulisan Laporan... 3 BAB II DASAR TEORI Quadcopter Gerak Jatuh Mikrokontroler Arduino Nano Arduino Uno Arduino IDE Jalur Komunikasi PWM I 2 C UART GPS GPS UBLOX NEO-6M SMS(Short Message Service) SMS Gateway GSM MODUL SIM800L AT-Command Sensor BMP Motor Servo Servo TowerPro SG90S viii

9 BAB III METODOLOGI PERANCANGAN Prosedur Perancangan Penjelasan Blog Diagram Skenario Alat Perancangan Perangkat Keras Perancangan Catu Daya Perancangan Sensor Perancangan Modul GSM SIM800L Perancangan GPS Perancangan Tabung Parasut Perancangan Servo Perancangan Akhir Perancangan Perangkat Lunak BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM Data Percobaan Pengujian Catu Daya Pengujian BMP Pengujian GPS Pengujian SIM800L Pengujian Servo Analisa Secara Keseluruhan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ix

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sudut Pitch, Roll, Yaw Quadcopter... 5 Gambar 2.2 Arduino Nano... 8 Gambar 2.3 Konfigurasi pin Arduino Nano V Gambar 2.4 Arduino Uno Gambar 2.5 Konfigurasi pin Arduino Uno Gambar 2.6 Tampilan window Arduino IDE Gambar 2.7 Sinyal PWM dan Persamaan Vout PWM Gambar 2.8 Duty Cycle Gambar 2.9 Kondisi sinyal start dan stop Gambar 2.10 Bit data pada saat berlangsung komunikasi antar perangkat Gambar 2.11 GPS U-Blox Neo6M Gambar 2.12 Arsitektur Dasar Jaringan SMS Gambar 2.13 GSM Modul SIM800L Gambar 2.14 BMP180 Barometic Sensor Gambar 2.15 Skematik BMP Gambar 2.16 Pulsa Kendali Motor Servo Gambar 2.17 Servo TowerPro MS-SG90S Gambar 3.1 Diagram Blok Prosedur Perancangan Gambar 3.2 Diagram Blok Keseluruhan Sistem Gambar 3.3 Skenario Pertama Saat Alat Akan Dijatuhkan Dari Atas Gedung Gambar 3.4 Skenario Kedua Saat Alat Telah Dijatuhkan Dari Atas Gedung Gambar 3.5 Skenario Ketiga Saat Parasut Keluar Dari Tabung Dan SIM800L Mengirimkan Sms Gambar 3.6 Skenario Keempat Saat Parasut Telah Terbuka Dan Penguji Menerima Sms Lokasi Gambar 3.7 Tampilan layout PCB Gambar 3.8 Tampilan layout PCB Gambar 3.9 Proses pemindahan skematik rangkaian ke PCB Gambar 3.10 Regulator DC to DC mini Gambar 3.11 Skema Perancangan regulator Gambar 3.12 Skematik Perancangan BMP180 dengan Arduino Nano Gambar 3.13 Sambungan pin arduino dengan SIM800L Gambar 3.14 Skema Rangkaian GPS ke Arduino Nano Gambar 3.15 Bagian Luar Tabung Parasut Gambar 3.16 Bagian Dalam Tabung Parasut Gambar 3.17 Skema Rangkaian Mikrokontroler dengan Servo Gambar 3.18 Hasil jadi rangkaian mikrokontroller Gambar 3.19 Hasil jadi box mikrokontroler dan tabung parasut x

11 Gambar 3.20 Flowchart perancangan perangkat lunak Gambar 3.21 Menu Tools arduino IDE Gambar 4.1 Pengukuran Tegangan Regulator Pertama Gambar 4.2 Pengukuran Tegangan Regulator Kedua Gambar 4.3 Pengukuran Tegangan Pin Tx SIM800L Gambar 4.4 Pengujian BMP Gambar 4.5 Diagram Pengujian Ketinggian Sensor BMP Gambar 4.6 Diagram Uji Coba Data Latitude Gps U-Blox Gambar 4.7 Diagram Uji Coba Data Longitude Gps U-Blox Gambar 4.8 Pemrograman Arduino IDE untuk Mengirim SMS Gambar 4.9 Hasil Pengiriman SMS dari SIM800L Gambar 4.10 Posisi Servo Sebelum Uji Coba Jatuh Gambar 4.11 Posisi Servo Setelah Uji Coba Jatuh Gambar 4.12 Parasut Keluar Dari Tabung Gambar 4.13 Parasut Keluar Dari Tabung Gambar 4.14 SMS Data Lokasi Masuk Ke Handphone Pengujian Gambar 4.15 Data Lokasi Dari GoogleMaps xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Nano V Tabel 2.2 Tabel Spesifikasi Arduino Uno Tabel 2.3 Beberapa AT-Command Tabel 4.1 Tabel Nilai Tegangan Tabel 4.2 Pengujian Sensor BMP Tabel 4.3 Tabel Pengujian GPS xii

13 1