PENGENDALIAN MOTOR STEPPER UNTUK MENDAPATKAN DAYA OPTIMUM PADA ANTENA SECARA WIRELESS

Transkripsi

1 PENGENDALIAN MOTOR STEPPER UNTUK MENDAPATKAN DAYA OPTIMUM PADA ANTENA SECARA WIRELESS Pembimbing: Dr. Melania Suweni Muntini, MT Dr. Yono Hadi Pramono, M. Eng Oleh: Iva Mamlu atul Hidayati PROGRAM STUDI MAGISTER BIDANG KEAHLIAN FISIKA INSTRUMENTASI JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 1

2 Pendahuluan 2

3 Latar Belakang Berbagai jenis instrumentasi sering kali membutuhkan aktuator sebagai alat penggerak atau pemutar, salah satu aktuator yang sering digunakan adalah motor stepper Salah satu fungsi motor stepper adalah untuk menggerakkan atau memutar antena Dalam dunia komunikasi pergerakan antena sangat membantu. Salah satunya sering digunakan untuk mencari power maksimum. Pemutaran antena dilakukan secara otomatis dan dapat dimonitoring pada jarak jauh Salah satu sistem komunikasi yang digunakan untuk monitoring jarak jauh adalah wireless 3

4 Rumusan Masalah Bagaimana membuat rancang bangun sistem instrumen untuk perubahan posisi sudut antena selama proses pengambilan data Apakah sistem komunikasi wireless dapat memaksimalkan kualitas perubahan nilai power antena berdasarkan perubahan posisi sudut antena. Apakah perancangan perangkat keras dan perangkat lunak dapat digunakan sebagai sistem monitoring jarak jauh. Tujuan Membuat rancang bangun sistem instrumen untuk perubahan posisi sudut antena sebagai alat pengambilan data Merancang sistem komunikasi data secara wireless Dapat mengamati perubahan nilai power antena berdasarkan perubahan posisi sudut antena tanpa harus berada pada lokasi penempatan antena. 4

5 Batasan Masalah Manfaat Pengukuran yang dilakukan menggunakan antena mikrostrip yang diputar dengan motor stepper. Antena mikrostrip yang digunakan dalam penelitian ini yaitu antena 5 larik dipole telah fabrikasi sebelumnya (Risfaullah, 2011) dan antena dipole tunggal Pengambilan nilai power yang diterima antena dilakukan diruang bebas. Sistem rancang bangun yang telah dibuat dapat mengamati perubahan nilai power yang diterima antena berdasarkan perubahan posisi sudut antena 6

6 Tinjauan Pustaka 8

7 Antena dan Pola Radiasi Karakterisasi antena mikrostrip 5 larik dipole dan antena dipole tunggal >> Mempunyai frekuensi kerja 2.4 GHz Pola radiasi antena adalah pernyataan grafis yang menggambarkan radiasi antena pada medan jauh 9

8 Motor Stepper(1) Bergerak per step Setiap step 1.8 derajat Mempunyai 4 kutub positif dan 1 kutub negatif 10

9 Motor Stepper(2) Kutub positif pertama akan mengalami sinyal clock secara periodik. Sinyal clock yang terjadi pada kutup positif kedua mengalami pergeseran fase tertinggal sebesar ¼ waktu dari sinyal clock yang pertama Kecepatan motor stepper pada dasarnya ditentukan oleh kecepatan pemberian data 11

10 Motor Stepper(3) Prinsip kerja full step Suatu titik pada sebuah kutub magnet dirotor akan mendapat kembali tarikan medan magnet stator pada lilitan yang sama setelah step ke 4. Full Step Tegangan yang diberikan pada lilitan No Arah putaran searah jarum jam Arah putaran berlawanan jarum jam L0 L1 L2 L3 L0 L1 L2 L

11 Komunikasi Wireless Range frekuensi kerja jaringan wireless Tidak terjadi interferensi dengan pengguna yanglain ISM band (Industrial Scientific and Medical). 14

12 Metodologi 15

13 Diagram blok penelitian 16

14 Diagram Alir Pengukuran Penelitian Antena berputar setiap kelipatan mulai dari keadaan 0 0 sampai Pengiriman data setiap kelipatan dari sistem instrument motor ke PC Pengambilan data setiap kelipatan melalui accesspoint yang kemudian dikirim ke PC Optimasi data di PC untuk mendapatkan nilai daya terbesar dengan sudut tertentu Mengirimkan data hasil optimasi ke sistem instrumen motor Motor berputar pada sudut tertentu, sesuai dengan hasil optimasi Proses monitoring dapat dilihat di PC 17

15 Diagram Blok Transmisi Data 18

16 Diagram alir perangkat lunak 19

17 Koneksi accesspoint

18 Koneksi accesspoint

19 Sistem scanning data accesspoint

20 Perangkat Receiver Pengendalian Motor Stepper Untuk Mendapatkan Daya Optimum Pada Antena Secara Wireless Antena 5 larik dipole accesspoint Motor stepper Perangkat receiver

21 Antena Pemancar dengan SSID Data Gempa Dan Tsunami

22 Perangkat Receiver Pengendalian Motor Stepper Untuk Mendapatkan Daya Optimum Pada Antena Secara Wireless Antena dipole tunggal accesspoint Motor stepper Perangkat receiver

23 Perangkat Transmitter Pengendalian Motor Stepper Untuk Mendapatkan Daya Optimum Pada Antena Secara Wireless Pemancar Display Perangkat Transmitter

24 Pembahasan

25 Sistem pemutar antena Setiap step ms Delay motor 11 sampai 12 detik Waktu pergerakan motor = waktu scanning data accesspoint Motor kembali ke posisi power terbesar dengan sudut tertentu Pemutaran dari keadaan 0 0 sampai menit

26 Tampilan visual dan grafik pola radiasi yang belum ternormalisasi Penngujian 1. mengunakan antena dipole tunggal

27 Grafik pola radiasi yang sudah ternormalisasi dan smoothing grafik pola radiasi Pengujian 1. menggunakan antena dipole tunggal

28 Pengujian sistem pemutar antena Grafik dari antena 5 larik dipole dan antena dipole tunggal mempunyai grafik main lobe yang tidak smooth. Hal ini karena pengukuran dilakukan diruang bebas bukan didalam chamber (kedap gelombang mikro). Pengukuran dengan waktu berbeda dan posisi sama menghasilkan power yang diterima antena berbeda pula daya yang diberikan oleh accesspoint tidak konstan

29 Sistem komunikasi data SSID Data gempa dan tsunami Lat optik Geofisika Accesspoint detik detik Scanning data SSID dari accesspoint melalui WEB menggunakan java Pengiriman data ke 100-n detik Data tidak terekam scanning data yang dilakukan oleh accesspoint tidak konstan dan accesspoint mempunyai nilai minimal untuk merekam nilai power

30 Kesimpulan Telah dibuat rancang bangun untuk mendapatkan daya optimum pada antena secara wireless. Waktu yang dibutuhkan motor untuk melakukan gerakan setiap 3,6 0 sama dengan waktu yang dibutuhkan accesspoint untuk scanning data. Pada waktu yang berbeda dengan posisi yang sama, jumlah sanning data SSID yang dihasilkan tidak sama dan tidak semua data power terekam oleh PC.hal ini dikarenakan waktu scanning data yang dibutuhkan accesspoint tidak konstan dan accesspoint mempunyai nilai minimal untuk merekam nilai power Didapatkan nlai maksimum power sebesar 42 db pada beberapa posisi sudut dengan menggunaka antena dipole tunggal. Nialai power maksimum tidak selalu berada pada satu posisi sudut.

31 Aplikasi

32 TERIMAKASIH