Contoh Proposal Metodologi Riset
-
Upload
yuda-agung-marsudi -
Category
Documents
-
view
1.338 -
download
10
Transcript of Contoh Proposal Metodologi Riset
1
Rancang Bangun Pendeteksi Jangkauan Jarak Parkir Kendaraan Bermotor Berbasis Komputer Dengan
Pemanfaatan Gelombang Ultrasonik
Usulan Proposal Tugas Akhir/Skripsi
diajukan oleh
Dwi Cahya Laksana
No. Mahasiswa : 08.04.2353
Program Studi : Teknik Elektro
Jurusan : Teknik Elektro
Fakultas : Teknologi Industri
INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND
YOGYAKARTA
Januari 2010
2
Usulan Tugas Akhir/Skripsi
RANCANG BANGUN PENDETEKSI JANGKAUAN JARAK PARKIR KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS KOMPUTER
DENGAN PEMANFAATAN GELOMBANG ULTRASONIK
Diajukan oleh
Dwi Cahya Laksana
08.04.2353
telah disetujui oleh
Dosen Pembimbing Yang Bersangkutan
Lembaga Swadaya Masyarakat Kepala Jurusan
3
1. Latar Belakang Masalah
Sistem keamanan merupakan salah satu bagian penting saat mengendarai
kendaraan bermotor (mobil). Tidak terkecuali saat sedang memarkirkan
kendaraan (mobil).
Kecelakaan parkir sering terjadi disebabkan kelalaian pada saat
memarkirkan kendaraan tersebut. Ini dikarenakan alat bantu parkir yang sudah
ada selama ini hanyalah berupa kaca spion, dimana untuk telitiannya masih sangat
kurang tergantung dari kejelian kita saat memarkir kendaraan tersebut.
Contohnya saja insiden mobil jatuh di areal parkir milik Kantor Walikota
Jakarta Selatan (18/02/08) dan insiden mobil jatuh di pusat perbelanjaan Mega
Bekasi Hypermall (12/07/09). Ke dua kecelakaan tersebut merupakan kelalaian
pengemudi saat mengendarai kendaraan.
Untuk memberi keamanan atau proteksi ganda selain dengan
mengandalkan kaca spion maka dibuat alat bantu parkir dengan menggunakan
sensor ultrasonik yang bekerja secara elektronik. Rangkaian alat bantu parkir ini
dibentuk dari komponen-komponen diskret dan rangkaian terintegrasi. Rangkaian
ini mudah dirakit karena ketersediaan komponen yang mudah diperoleh serta
harga komponen yang relatif murah. Alat ini sangat bermanfaat dalam segi
keamanan yang diharapkan dapat menanggulangi terjadinya kecelakaan saat
memarkir mobil. Penggunaan alat ini juga sangat mudah dan tidak ada resiko
yang dapat ditimbulkan dari pemasangan alat ini.
4
2. Perumusan Masalah
Rumusan masalah yang akan dipecahkan pada program penelitian
pembuatan alat pendeteksi jarak parkir berbasis komputer dengan pemanfaatan
gelombang ultrasonik adalah:
a) Bagaimana sensitivitas sensor ultrasonik terhadap benda atau penghalang ?
b) Berapa jarak maksimum yang dapat dijangkau oleh sensor tersebut ?
c) Bagaimana pengaruh frekuensi liar (jamming) terhadap kinerja alat ?
d) Bagaimana pengaruh benda atau penghalang tembus cahaya (kaca)
terhadap sensitivitas sensor ultrasonik ?
3. Tujuan Program
1) Mengetahui sensitivitas sensor ultrasonik terhadap benda atau penghalang
2) Mengetahui jarak maksimum yang dapat dijangkau oleh sensor
3) Mengetahui pengaruh frekuensi liar (jamming) terhadap kinerja alat
4) Mengetahui pengaruh benda atau penghalang tembus cahaya (kaca) terhadap
sensitivitas sensor ultrasonik
4. Tinjauan Pustaka
Salah satu alasan penggunaan gelombang-gelombang bunyi ultra, selain
fakta bahwa mereka tidak dapat didengar, ialah untuk panjang gelombang yang
lebih pendek, difraksi lebih kecil, sehingga berkas gelombang lebih tidak
menyebar dan benda yang lebih kecil dapat dideteksi. Sebuah penghalang
memotong dan memantulkan bagian yang cukup besar dari gelombang jika
5
panjang gelombang lebih kecil dari ukuran benda. Dan memang, benda yang
berukuran paling kecil yang dapat dideteksi adalah dalam orde panjang
gelombang yang digunakan (Giancoli, 1998).
Getaran suara 40 KHz dipancarkan oleh sebuah transduser dan pantulan
getaran ultrasonik tersebut diterima pada transduser yang lain. Jeda waktu antara
penembakan getaran ultrasonik dan penerimaan getaran pantul adalah sebanding
dengan jarak antara transduser dengan dinding ( http://www.alds.stts.edu).
Sensor ultrasonik adalah salah satu varian dari mikrofon kristal. Sensor ini
dibuat sedemikian rupa agar secara spesifik sensitif terhadap suara-suara dengan
frekuensi yang tinggi. Tipikalnya, piranti ini dapat memberikan kinerja terbaik
dengan suara-suara pada frekuensi 40 KHz. Sensor-sensor ultrasonik
dipergunakan dalam sistem-sistem keamanan untuk mendeteksi gerakan orang
(Owen Bishop, 2002).
5. Landasan Teori
Program perancangan ini mempunyai fungsi dan kegunaan yang banyak
dan luas, dengan adanya program perancangan ini yang akan menghasilkan
sebuah sistem berguna dalam sistem parkir yang selama ini masih menggunakan
metode konvensional, sekarang beralih ke digital. Diharapkan dengan dibuatnya
alat ini bisa menambah rasa kenyamanan dan keamanan bagi pemilik mobil saat
memarkir mobilnya
Dari sisi ilmu pengetahuan dan teknologi tentu akan memperoleh khasanah
keilmuan dan tinjauan pustaka baru dalam rangka menyempurnakan sistem yang
6
sudah terbangun atau bahkan sebagai pemicu terhadap penemuan baru yang jauh
lebih efektif dan efisien dengan maksud dan tujuan sama. Dengan melakukan
diskusi ilmiah meliputi pengujian kehandalan terhadap sistem hingga dapat
dibuktikan bahwa sistem memiliki tingkat kesalahan nol (zero defects).
6. Hipotesis
1) Terciptanya sebuah sistem yang dapat mendeteksi jangkauan jarak parkir
kendaraan bermotor berbasis komputer dengan pemanfaatan gelombang
ultrasonik.
2) Kemudahan untuk mengetahui jarak kendaraan terhadap suatu penghalang,
sehingga dapat mencegah terjadinya kecelakaan dan korban jiwa saat
memarkirkan kendaraan bermotor.
7. Cara Penelitian
Untuk pencapaian tujuan program dilaksanakan metode rancang bangun.
Alat yang dirancang menggunakan komponen-komponen berupa sensor tinggi
muka air, mikrokontroller dan peralatan sinyal peringatan melalui GSM Gateway.
Dalam melakukan koordinasi kerja sistem peringatan dini, sistem
peringatan dini terbagi dalam empat kelompok yang mempunyai garis koordinasi
masing-masing yaitu unit penginderaan & pemantauan, unit peringatan, unit pusat
kendali dan unit institusional.
7
Gambar 3. Bagan Koordinasi Kerja Sistem Peringatan Dini
1. Perancangan Alat
Dalam rancangan penelitian yang akan dilakukan merupakan disain low
cost yang berorientasi pada disain sederhana tapi memiliki tingkat keakurasian
tinggi (orde milimeter) yang hanya mengukur satu parameter saja yaitu nilai
tinggi muka air (TMA). Adapun kesatuan sistem peringatan dapat dilihat pada
blok diagram di bawah ini:
Gambar 4. Blok Diagram Unit Pengolah Data
8
Gambar 5. Blok Diagram Unit Peringatan
a) Perangkat Sensor Tinggi Muka Air Jenis Resistansi
Terdapat banyak sekali sensor untuk mengukur tinggi muka air (level
sensor) seperti ultrasonik, incremental encoder, absolute encoder dan pressure
censor. Akan tetapi sensor-sensor tersebut harganya mahal dan tidak dijual luas.
Terdapat sebuah sensor yang harganya relatif murah serta banyak dijumpai di
pasar yaitu menggunakan komponen resistansi. Sensor berbasis resistansi ini
berupa resistor variabel dalam bentuk potensiometer dengan jenis wire wound
resistor.
Gambar 6. Bentuk Fisik Potensiometer Jenis Wire Wound
Bahan dari potensio jenis wire wound adalah belitan kawat dengan
resistansi yang linier terhadap panjang bentangan kawat. Saat difungsikan sebagai
9
sensor pengukur tinggi muka air (level censor), potensiometer wire wound
dikonfigurasikan sebagai pembagi terhadap tegangan yang tetap, akan tetapi
memiliki bentuk keluaran berupa tegangan yang variabel sebanding dengan
perubahan resistansi yang terjadi. Besar tegangan keluaran memiliki korelasi
linier terhadap kenaikan atau penurunan tinggi muka air yang terjadi.
Ketelitian pengukuran dari sensor tergantung pada konfigurasi mekanis
dan elektris, misal jika menginginkan pengukuran variasi tinggi muka air tiap 1
cm maka konfigurasi mekanis sensor harus bisa menghasilkan tegangan keluaran
sensor pada tiap variasi 1 cm yang bisa dideteksi oleh sistem elektronis sebagai
data satu satuan ukur yaitu 1 cm pula.
Gambar 7. Potensiometer Pembagi Tegangan
b) Perangkat Real Time Clock (RTC)
Perangkat ini merupakan perangkat pendukung yang akan dijadikan
sebagai acuan dari sebuah peristiwa terhadap waktu (detik, menit, jam, tanggal,
bulan dan tahun). Real time clock akan menyimpan data-data waktu yang
senantiasa berjalan seiring terjadinya beragam peristiwa, sehingga setiap data-data
yang diambil akan didasarkan pada waktu (time base sampling).
10
Perangkat RTC pada perancangan peringatan dini yang akan digunakan
menggunakan jenis I2C (Inter Integrated Circuit) dengan tipe DS1307 produksi
Dallas Semiconductor. RTC DS1307 mempunyai konsumsi daya yang sangat
kecil dengan penyajian data-data kalender dalam format BCD (binary code
decimal) dan terdapat tambahan 56 byte SRAM. Antara alamat dan data
dikirimkan melalui 2-bus dua arah (SCL dan SDA). Data-data yang diberikan
adalah informasi detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan dan tahun. Pada setiap
bulan, tanggal akan dikalibrasi secara otomatis berdasarkan bulan saat itu (tidak
lebih dari 31). Mode penyajian data waktu berdasarkan mode 12-jam atau 24-jam
(optional) dengan indikator AM/PM. Untuk pemakaian daya, RTC DS1307
dilengkapi pengendali suplai daya otomatis yang akan memilih secara otomatis
antara baterai backup dengan suplai keseluruhan sistem.
c) Perangkat Pengendali Berbasis Mikrokontroler
Keseluruhan kerja sistem dikendalikan oleh pengendali utama. Pengendali
utama merupakan wujud dari perangkat cerdas yang mempunyai arsitektur
layaknya otak manusia yang bisa melakukan analogi terhadap data masukan untuk
diolah menjadi keluaran tertentu. Perangkat mikrokontroler merupakan salah satu
bentuk pengendali utama yang sudah menerapkan teknologi mikro komputer yaitu
integrasi sistem komputer dalam satu kemasan kecil (embedded).
Dalam perancangan sistem peringatan dini, jenis mikrokontroler yang
digunakan adalah jenis RISC (Reduced Instruction Set Computer) dengan tipe
AVR ATMEGA8535 produksi Atmel corp. yang memiliki banyak sekali fitur-
fitur yang mendukung terhadap kebutuhan sistem yang akan dirancang.
11
Mikrokontroler ATMEGA8535 menggunakan teknologi 8-bit CMOS dengan
konsumsi daya yang sangat rendah dengan arsitektur RISC. Eksekusi program
dilakukan dalam 1 siklus detak (clock) sehingga mampu melakukan eksekusi
instruksi hingga 1 MIPS per MHz. Dengan kata lain bahwa mikrokontroler
ATMEGA8535 selain memiliki konsumsi daya yang sangat rendah juga mampu
beroperasi dalam kecepatan transfer byte (byte transfer rate) yang sangat tinggi
pula.
Pemakaian mikrokontroler jenis ini sangat tepat karena memiliki banyak
kelebihan terutama berhubungan dengan kinerja pada kondisi yang tidak biasa
(ekstrim). Dengan konsumsi daya yang rendah maka sistem suplai daya bisa
dikombinasi dengan perangkat sel surya dan dengan kecepatan yang tinggi bisa
mendukung komunikasi data yang cepat karena kecepatan dan ketepatan sangat
dibutuhkan dalam merancang sistem peringatan dini terhadap ancaman bencana
alam.
d) Perangkat Penampil Data Lokal
Keberadaan penampil data lokal sebenarnya merupakan fungsi sekunder
karena tidak terlalu penting dalam kinerja sistem secara keseluruhan. Akan tetapi
penerapannya dalam rancangan merupakan perangkat tambahan dalam rangka
mendukung fleksibilitas dan reliabilitas unit pemantau pada jangka waktu ke
depan. Perangkat penampil berupa sebuah penampil data teks (simbol, huruf dan
angka) yang mewakili makna-makna tertentu yang barhubungan dengan hasil
pemantauan. Pada rancangan sistem yang akan diterapkan menggunakan
penampil jenis LCD (liquid crystall display) yang menggunakan kode ASCII
12
(American Standard Code For International Interchange) sebagai data
komunikasi standard.
e) Perangkat Modem RF VHF (APRS)
Dalam melakukan tindakan peringatan, sistem pemantau harus memiliki
jangkauan komunikasi yang jauh dengan mempertimbangkan jangkauan aman
antara lokasi pemantauan dengan titik-titik hubungan operasionalnya. Dengan
menggunakan modem APRS akan memungkinkan menjalin komunikasi data
dengan jangkauan yang sangat jauh saat dikonfigurasikan bersama dengan GSM
gateway.
Perangkat modem APRS yang akan digunakan dalam penelitian adalah
Alinco DR135 yang memiliki kelebihan dalam hal fasilitas, hal ini dikarenakan
modem jenis ini memang dirancang untuk komunikasi digital dengan sistem
pengiriman dan penerimaan data berdasarkan paket-paket tertentu dengan
kecepatan antara 1200 bps hingga 9600 bps.
f) Perangkat Penyimpanan Data (Data Logging)
Data dari hasil pengukuran akan disimpan pada ruang memori (logger)
unit pemantau, data yang tersimpan selain berisi nilai hasil pengukuran juga
waktu terjadinya pengukuran. Semakin besar kapasitas penyimpan pada unit
pemantau maka semakin banyak pula kapasitas data pengukuran yang akan
tersimpan. Sehingga pemilihan kapasitas penyimpanan disesuaikan terhadap
kebutuhan data logging. Data-data simpanan tersebut akan diup-load menuju
server sebagai data pemantauan dalam kurun waktu tertentu, sehingga dengan
13
pengolahan yang dilakukan server akan diperoleh nilai prediksi mengenai tingkat
kerawanan bencana banjir.
g) Penentuan Protokol Pengiriman Paket Data Hasil Pengukuran
Paket-paket data yang tersimpan pada memori penyimpan (data logger)
selanjutnya akan dikirimkan menuju server induk menggunakan jaringan
komunikasi GSM. Pola pengiriman ditentukan terlebih dahulu antara unit
pemantau dengan server induk agar paket yang dikirimkan dapat diterima sesuai
dengan susunan yang sudah ditentukan sebelumnya pada protokol pengiriman
paket data. Protokol ini hanya berhubungan dengan teknik pengiriman dan
pembacaan data saja, sehingga tidak ada hubungan dengan teknik penyampaian
data digital pada jaringan komunikasi GSM.
2. Perancangan Server Induk
Langkah berikutnya dalam mengimplementasikan penelitian yang akan
dilakukan ini adalah perancangan server induk yang terdiri dari beberapa tahapan,
yaitu antara lain:
a) Pemilihan Sistem Operasi
Sebelum aplikasi-aplikasi yang akan dijalankan dalam rangka pengolahan
data hasil pemantauan pada server induk, maka harus dipastikan terlebih dahulu
kesesuaian aplikasi dengan sistem operasi yang akan dijalankan. Dengan memilih
sistem operasi yang sesuai diharapkan semua aplikasi yang dijalankan dapat
beroperasi dengan baik dan benar.
14
b) Perancangan Sistem Database
Setiap paket data yang diterima oleh server dari unit pemantau
mengandung nilai-nilai tertentu yang berkaitan dengan penyimpanannya dalam
database. Dengan merancang database yang sistematis dan mampu melakukan
posting data-data tertentu dari paket data pengukuran yang diterima, akan dapat
dengan mudah dilakukan akses data pada server induk saat dilakukannya operasi
GUI maupun akses data jarak jauh oleh jaringan lokal maupun internet.
c) Perancangan Media GUI
Data hasil pengukuran tidak hanya disajikan dalam bentuk sejenis saja
(nilai hasil pengukuran), akan tetapi juga data statistika dari akumulasi
pemantauan pada durasi tertentu dalam rangka membuat kesimpulan dan prediksi
mengenai status kerawanan bencana baik saat itu maupun masa mendatang.
Dengan demikian data-data hasil pengolahan secara matematis tersebut akan
sangat bermanfaat saat ditampilkan dalam bentuk visual yang jelas dan akurat
menggunakan media GUI.
15
8. Jadwal Penelitian
Diperkirakan sekitar 6 bulan, mulai dari diterimanya usulan kegiatan program ini:
No Kegiatan
Bulan ke-
1 2 3 4 5 6
Minggu ke-
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Persiapan
2Perancangan dan pembuatan peralatan unit-unit penelitian
3Pengujian dan analisis peralatan unit-unit penelitian
4 Perancangan server induk
5Pengujian dan analisis server induk
6Melakukan pengujian model dan kinerja sistem secara terpadu
7 Pelaporan
9. Daftar Pustaka
Giancoli.,Douglas C.,1998.,”Fisika”.,Erlangga.,Jakarta.
Owen Bishop.,2002”Dasar-Dasar Elektronika”.,Erlangga.
16