PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM EMERGENCY CALL MENGGUNAKAN GPS DENGAN TRANSMISI DATA MODEM FSK MELALUI HT BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 64 SKRIPSI

Transkripsi

1 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM EMERGENCY CALL MENGGUNAKAN GPS DENGAN TRANSMISI DATA MODEM FSK MELALUI HT BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 64 SKRIPSI DisusunOleh : ANGGA DWI PRASETIYO JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015

2 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM EMERGENCY CALL MENGGUNAKAN GPS DENGAN TRANSMISI DATA MODEM FSK MELALUI HT BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 64 SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang DisusunOleh : ANGGA DWI PRASETIYO JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015

3

4

5

6 ABSTRAK Alat komunikasi dengan sistem emergency call bagi pendaki gunung untuk meminta pertolongan sesuai dengan kebutuhan tim SAR. Alat ini memanfaatkan komunikasi HT yang dilengkapi dengan pembaca koordinat posisi pendaki (user) dengan mengunakan GPS dan juga dilengkapi dengan beberapa mode emergency. Mode emergency dibagi menjadi 4 kondisi sebagai informasi dari pendaki kepada tim SAR yaitu kondisi 1: pendaki dalam keadaan aman, kondisi 2: pendaki dalam kondisi hipotermia memerlukan perlengkapan (pakaian dan selimut), kondisi 3: pendaki dalam kondisi kecelakaan memerlukan pertolongan medis dan kondisi 4: pendaki dalam kondisi tersesat memerlukan bantuan tim SAR. Kata Kunci: Komunikasi HT, Kondisi Darurat, GPS

7 ABSTRACT Means of communication with emergency called system for mountaineers to ask for help in accordance with the needs of the rescue team. This tool utilizes HT communication that comes with the position coordinates climbers reader (user) by using GPS and also comes with some emergency mode. Emergency mode is divided into four conditions as the information of climbers to the SAR team that condition 1: climbers in a safe state, condition 2: climbers in hypothermic conditions require equipment (clothing and blankets), condition 3: climbers in accident conditions requiring medical attention and condition 4: climbers in a lost condition need help rescue teams. Keywords: Communication HT, Emergency, GPS

8 LEMBAR PERSEMBAHAN Yang Utama dari Segalanya... Sembah sujud serta syukur kepada Allah SWT atas karunia serta kemudahan yang Engkau berikan sehingga skripsi yang sederhana ini dapat terselesaikan. Sholawat serta salam selalu terlimpahkan keharibaan Rasullah Muhammad SAW. Karya Tulis Ilmiah saya persembahkan untuk mereka yang telah hadir dalam memberikan semangat dan dukungan dalam perjalanan hidup saya, kepada: Bapak dan Ibu tercinta ( Widodo & Sri Sutiani ), terima kasih atas semuanya yang senantiasa memberikan perhatian dan kasih sayang serta selalu mendo akan dan memberikan motivasi yang besar untuk pantang menyerah dan selalu sabar dalam menyelesaikan semua tugas termasuk dalam penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini. Semoga Allah selalu menyertai kita, Amin Ya Rabbal Alamin. Adik-adikku tersayang ( Arif Setiawan & Akbar Rahmad Hidayat), terima kasih atas semuanya, atas dukungan, do a dan perhatiannya. Semoga selalu dan selamanya kita tetap bisa untuk saling mengingatkan dan mendukung satu sama lain serta membanggakan orang tua. Serta seluruh keluargaku yang berada di Waingapu-Sumba Timur. Terima kasih atas do a, dukungan, saran dan nasehat-nasehat selama ini sehingga semangat saya bisa bangkit kembali, meskipun jauh, kalian tetap mensuport dan selalu mendoakan yang terbaik. semoga selalu dalam lindungan Allah dan diberikan kesehatan. Dosen Pembimbing Tugas Akhirku... Bapak Ir. M. Irfan, MT dan Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, M.T selaku dosen pembimbing, terima kasih banyak karena telah sabar saya membantu selama ini, dinasehati, diajari, diberikan banyak pengalaman. Saya tidak akan lupa atas bantuan dan kesabaran Ibu Special thanks to Prima Astuti, S.Kep, terima kasih atas semuanya yang senantiasa selalu memberikan perhatian, kasih sayang, nasehat serta selalu mendo akan yang terbaik, termasuk dalam penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini. Sahabat-sahabatku Kamikaze (Ahmad M. Zamzami, Bayu Jatmika, Rendy Halim & Nanang S. Suseno) dan seluruh keluarga besar Elektro B 2010 yang telah memberikan dukungan, motivasi dan semangat kepada saya, sukses untuk kita semua dan semoga Allah SWT menyertai kita semua

9 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Segala puji syukur senantiasa tercurahkan kehadirat Allah SWT yang maha Pengasih lagi Maha Penyayang dan junjungan Nabi besar kita Nabi Muhammad SAW yang senantiasa menganugerahkan nikmat dan rahmat serta karunianya kepada kami, sehingga penulis sanggup menyelesaikan penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini dengan judul PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM EMERGENCY CALL MENGGUNAKAN GPS DENGAN TRANSMISI DATA MODEM FSK MELALUI HT BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 64. Penulisan Karya Tulis Ilmiah ini merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam menyusun Karya Tulis Ilmiah ini, penulis terus berusaha dengan sepenuh hati dan pemikiran kritis untuk menyajikan hasil terbaik dan menyumbangkan wacana keilmuan untuk berbagai pihak. Namun, dengan penuh kesadaran dan kerendahan hati penulis menyadari bahwa Karya Tulis Ilmiah ini tidak lepas dari kesalahan dan kekeliruan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak agar proposal ini menjadi lebih baik lagi. Keberhasilan penulis dalam menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah ini tidak lepas dari peran berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua penulis yang telah memberi kasih sayang, dukungan baik moril maupun materil sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 2. Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, M.T selaku Ketua Jurusan Elektro Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Ir. M. Irfan, MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 4. Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, M.T selaku Dosen Pembimbing II yang juga telah memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

10 5. Bapak dan Ibu dosen pengajar serta para staff karyawan jurusan Teknik Elektro UMM. 6. Teman teman seperjuanganku di kelas Elektro B, terima kasih atas semua kisah suka dan dukanya. Karena kalian adalah keluargaku juga. 7. Dan semua pihak yang telah membantu kelancaran penulis dalam penyusunan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini bisa bermanfaat bagi seluruh Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro pada khususnya, dan bagi para pembaca umumnya. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam skripsi ini, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun akan sangat diharapkan oleh penulis demi sempurnanya skripsi ini. Malang, 2 Mei 2015 Penulis

11 DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii SURAT PERNYATAAN... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi LEMBAR PERSEMBAHAN... vii KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Microcontroller ATMEGA Timer dan Counter AVR ATMEGA Konfigurasi PORT MCU ATMEGA GPS (Global Position System) Teori GPS Modul GPS HOLUX M Protokol Data GPS Teori Modulasi Sinyal Modulasi analog Modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK) Modulator FSK Demodulator FSK Komunikasi wireless (Nirkabel)... 15

12 BAB III Motor Servo Modem TCM Bahasa Pemrograman Borland Delphi Interface Unit RS Pengertian Pin - Pin pada RS-232 dan Kegunaannya Format Data RS Karakteristik Sinyal RS IC MAX LCD ( Liquit Cristal Display) Buzzer Transistor Sebagai Switching Optocoupler PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT 3.1 Pengantar Blok Diagram Sistem Perancangan Mekanik Box Perancangan GPS Receiver Modul Perancangan Display LCD Perancangan Tombol Handy Talkie (HT) Mode Pengiriman Pada Handy Talkie (HT) Perancangan Rangkaian Modem FSK TCM3105 Dan Minimum Sistem Perancangan Rangkaian Modem FSK TCM3105 Bagian Penerima Perancangan RS232 Konverter Bagian Penerima Perancangan Rangkaian Buzzer Bagian Penerima Perancangan Rangkaian Keseluruhan Bagian Penerima Perancangan Perangkat Lunak Pembacaan GPS... 47

13 BAB IV Algoritma Tulis Instruksi LCD Flowchart Sistem Keseluruhan Bagian Pengirim Perancangan Perangkat Lunak Bagian Penerima PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Konverter USB to SERIAL Tujuan Alat dan Bahan Prosedur Pengujian Diagram Pengujian Data Hasil Pengujian Analisa Data Pengujian Komunikasi Serial Modul GPS Holux M Tujuan Alat dan Bahan Prosedur Pengujian Diagram Pengujian Data Hasil Pengujian Analisa Data Pengujian LCD Tujuan Pengukuran Alat Yang Digunakan Langkah-Langkah Pengukuran Pengujian Rangkaian LCD Hasil Pengukuran Analisa Pengujian Komunikasi Serial dan FSK Pada Modem TCM Tujuan Alat dan Bahan Prosedur Pengujian Diagram Pengujian Data Hasil Pengujian... 70

14 4.4.6 Analisa Pengujian Perangkat Lunak Keseluruhan Tujuan Alat dan Bahan Prosedur Pengujian Diagram Pengujian Data Hasil Pengujian Analisa Hasil Pengujian Data Hasil pengujian 2 dan Analisa Data Hasil pengujian 3 dan Analisa BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

15 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Konfigurasi Pin RS-232 pada Konektor DB Tabel 2.2 Simbol Terminal I/O LCD Tabel 2.3 Perintah - Perintah M Tabel 3.1 Format Protokol Data Tabel 4.1 Perbandingan Hasil Pengujian 1 dan Penelusuran Google map Tabel 4.2 Perbandingan Hasil Pengujian 2 dan Penelusuran Google map Tabel 4.3 Hasil Pengujian 3 Pada Google Map Delphi Tabel 4.4 Hasil Pengujian 3 Ketinggian dan Error Pada Google Map Delphi. 95

16 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Susunan Pin Dari ATMEGA Gambar 2.2 Peta Latitude Dan Longitude... 7 Gambar 2.3 Format Dan Urutan Paket Data Protokol NMEA untuk GPS.. 9 Gambar 2.4 Sinyal Modulasi FM dan PM Gambar 2.5 Sinyal Modulasi AM Gambar 2.6 Sinyal ASK, PSK, dan FSK Gambar 2.7 Modulasi Sinyal FSK Gambar 2.8 Metode Pensinyalan FSK Gambar 2.9 Prinsip Kerja Modulator FSK Gambar 2.10 Prinsip Kerja Demodulator FSK Gambar 2.11 Blok Diagram Modem FSK Gambar 2.12 Block Diagram MODEM FSK TCM Gambar 2.13 Konfigurasi Pin Konektor DB Gambar 2.14 Format Data RS-232 dan TTL Gambar 2.15 Level Tegangan RS Gambar 2.16 Level Tegangan RS-232-C Gambar 2.17 Gambar Ic Max Gambar 2.18 Pin Out LCD M1632 Standard Gambar 2.19 Bentuk Fisik Buzzer Gambar 2.20 Rangkaian Transistor Gambar 2.21 a) Kedua Sambungan Dibias Maju b) Kedua Sambungan Dibias Balik Gambar 2.22 Karakteristik Transistor Gambar 2.23 Konstruksi dan Simbol Optocoupler Gambar 2.24 Karakteristik Optocoupler Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Gambar 3.2 Rangkaian modul M Gambar 3.3 Rangkaian LCD Gambar 3.4 Rangkaian Tombol Push Button Gambar 3.5 Handy Talkie Gambar 3.6 Rangkaian Minimum Sistem Dan Modem FSK TCM

17 Gambar 3.7 Rangkaian Minimum Sistem Dan Modem FSK TCM Gambar 3.8 Modul Converter USB to TTL Gambar 3.9 Rangkaian Driver Buzzer Gambar 3.10 Rangkaian Keseluruhan Gambar 3.11 Algoritma Pembacaan GPS Gambar 3.12 Flowchart Tulis Instruksi pada LCD Gambar 3.13 Algoritma Bagian Pengirim Gambar 3.14 Flowchart Keseluruhan Gambar 4.1 Diagram Pengujian Konverter USB to TTL Gambar 4.2 Hasil Printscreen Pengujian USB to TTL Serial converter Gambar 4.3 Pengujian Serial Konverter Gambar 4.4 Rangkaian Pengujian Modul GPS Gambar 4.5 Hasil Pengujian Serial Pada Modul GPS Gambar 4.6 Hasil Pengujian Koordinat GPS Pada google map Gambar 4.7 Format Dan Urutan Paket Data Protokol NMEA Untuk GPS Gambar 4.8 Rangkaian Pengujian LCD Gambar 4.9 Foto Pengujian LCD Gambar 4.10 Pengujian Serial Konverter Gambar 4.11 Rangkaian Pengujian Modem FSK Bagian Pengirim Gambar 4.12 Rangkaian Pengujian Modem FSK Bagian Penerima Gambar 4.13 Rangkaian Pengujian Modem FSK Bagian Penerima Gambar 4.14 Diagram Pengujian Bagian Penerima Gambar 4.15 Hasil Print Screen Pengujian Posisi 1 Pada Software Google Map Delphi Gambar 4.16 Hasil Print Screen Pengujian Posisi 2 Pada Software Google Map Delphi Gambar 4.17 Hasil Print Screen Pengujian Posisi 3 Pada Software Google Map Delphi Gambar 4.18 Hasil Print Screen Pengujian Posisi 4 Pada Software Google Map Delphi... 78

18 Gambar 4.19 Hasil Print Screen Pengujian Posisi 5 Pada Software Google Map Delphi Gambar 4.20 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi 1 Pada Google Map Gambar 4.21 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi 2 Pada Google Map Gambar 4.22 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi 3 Pada Google Map Gambar 4.23 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi 4 Pada Google Map Gambar 4.24 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi 5 Pada Google Map Gambar 4.25 Hasil Print Screen Pengujian Posisi Ketinggian 1 Pada Software Google Map Delphi Gambar 4.26 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi Ketinggian 1 Pada Google Map Gambar 4.27 Hasil Print Screen Pengujian Posisi Ketinggian 2 Pada Software Google Map Delphi Gambar 4.28 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi Ketinggian 2 Pada Google Map Gambar 4.29 Hasil Print Screen Pengujian Posisi Ketinggian 3 Pada Software Google Map Delphi Gambar 4.30 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi Ketinggian 3 Pada Google Map Gambar 4.31 Hasil Print Screen Pengujian Posisi Ketinggian 4 Pada Software Google Map Delphi Gambar 4.32 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi Ketinggian 4 Pada Google Map Gambar 4.33 Hasil Print Screen Pengujian Posisi Ketinggian 5 Pada Software Google Map Delphi Gambar 4.34 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi Ketinggian 5 Pada Google Map Gambar 4.35 Hasil Print Screen Pengujian Posisi Ketinggian 6 Pada Software Google Map Delphi Gambar 4.36 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi Ketinggian 6 Pada Google Map... 89

19 Gambar 4.37 Hasil Pengujian Latitude Dan Longitude Pada User Gambar 4.38 Hasil Pengujian Altitude Pada User Gambar 4.39 Hasil Print Screen Pengujian Posisi 1 Software Google Map Delphi Pada Server Gambar 4.40 Hasil Pengujian Latitude Dan Longitude Pada User Gambar 4.41 Hasil Pengujian Altitude Pada User Gambar 4.42 Hasil Print Screen Pengujian Posisi 2 Software Google Map Delphi Pada Server Gambar 4.43 Rumus Perhitungan Konversi Latitude dan Longitude Ke Jarak Pada Microsoft Excel... 94

20 DAFTAR PUSTAKA Albert Paul Malvino, Ph.D Prinsip-prinsip Elektronika Jilid I dan II. Jakarta: Erlangga Abidin, Hasanuddin Z Penentuan Posisi dengan GPS dan Aplikasinya. Bandung: Modul Perkuliahan Survey Satelit. Andi Global Positioning System. Yogyakarta: Andi Elektur, Steeman J.P.M Data Sheet Book I.. Yogyakarta: Gramedia Hsu, Hwei.2009 Komunikasi Analog dan Digital.Jakarta: Erlangga Paulus Andi Nalwan, ST Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan Pemprograman Mikrokontroler ATMEL ATMEGA8535, ATMEGA16 Jakarta: Elek Media Komputendo Suhana, Ir Teknik Telekomunikasi Jakarta: Pradnya Pramita Tooley, Michael, BA Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasi Jakata: Erlangga Utomo, Pramudi.2008 Teknik Telekomunikasi Jilid 2 Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Wasito S Vademakum Elektronika, Edisi Kedua. Jakarta: Gramedia