JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS...

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM EMERGENCY

CALL MENGGUNAKAN GPS DENGAN TRANSMISI DATA

MODEM FSK MELALUI HT BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA 64

SKRIPSI

DisusunOleh :

ANGGA DWI PRASETIYO

201010130311077

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

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

201010130311077

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

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

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

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

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.

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

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 ....................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah..................................................................... 3

1.4 Tujuan .................................................................................... 3

1.5 Sistematika Penulisan ............................................................ 4

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Microcontroller ATMEGA64 ................................................ 5

2.1.1 Timer dan Counter AVR ATMEGA64 ...................... 5

2.1.2 Konfigurasi PORT MCU ATMEGA64...................... 6

2.2 GPS (Global Position System) ............................................... 7

2.2.1 Teori GPS................................................................... 7

2.2.2 Modul GPS HOLUX M9129..................................... 8

2.2.3 Protokol Data GPS..................................................... 9

2.3 Teori Modulasi Sinyal ............................................................ 10

2.3.1 Modulasi analog.......................................................... 10

2.3.2 Modulasi digital.......................................................... 11

2.4 Frequency Shift Keying (FSK) .............................................. 12

2.4.1 Modulator FSK ........................................................... 14

2.4.2 Demodulator FSK ...................................................... 15

2.4.3 Komunikasi wireless (Nirkabel) ................................. 15

2.4.4 Motor Servo ................................................................ 17

2.5 Modem TCM3105 ................................................................. 18

2.6 Bahasa Pemrograman Borland Delphi 7.0 ............................ 19

2.7 Interface Unit RS-232 ........................................................... 19

2.7.1 Pengertian .................................................................. 19

2.7.2 Pin - Pin pada RS-232 dan Kegunaannya .................. 20

2.7.3 Format Data RS-232 .................................................. 22

2.7.4 Karakteristik Sinyal RS-232 ...................................... 23

2.7.5 IC MAX 232 .............................................................. 25

2.8 LCD ( Liquit Cristal Display) .............................................. 26

2.9 Buzzer ................................................................................... 31

2.10 Transistor Sebagai Switching ................................................ 32

2.11 Optocoupler ........................................................................... 36

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

3.1 Pengantar ................................................................................ 37

3.2 Blok Diagram Sistem ............................................................. 37

3.2.1 Perancangan Mekanik Box ........................................ 37

3.2.2 Perancangan GPS Receiver Modul ............................ 38

3.2.3 Perancangan Display LCD ......................................... 39

3.2.4 Perancangan Tombol .................................................. 39

3.2.5 Handy Talkie (HT) ..................................................... 40

3.2.5.1 Mode Pengiriman Pada Handy Talkie (HT) .. 41

3.2.6 Perancangan Rangkaian Modem FSK TCM3105

Dan Minimum Sistem ................................................ 41

3.2.7 Perancangan Rangkaian Modem FSK TCM3105

Bagian Penerima ........................................................ 43

3.2.8 Perancangan RS232 Konverter Bagian Penerima ...... 44

3.2.9 Perancangan Rangkaian Buzzer Bagian Penerima .... 44

3.2.10 Perancangan Rangkaian Keseluruhan Bagian

Penerima ..................................................................... 47

3.2.11 Perancangan Perangkat Lunak Pembacaan GPS........ 47

3.2.12 Algoritma Tulis Instruksi LCD .................................. 51

3.2.13 Flowchart Sistem Keseluruhan Bagian Pengirim ...... 52

3.2.14 Perancangan Perangkat Lunak Bagian Penerima ....... 58

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

4.1 Pengujian Konverter USB to SERIAL ................................... 59

4.1.1 Tujuan ........................................................................... 59

4.1.2 Alat dan Bahan ............................................................. 59

4.1.3 Prosedur Pengujian ....................................................... 59

4.1.4 Diagram Pengujian ....................................................... 59

4.1.5 Data Hasil Pengujian .................................................... 59

4.1.6 Analisa Data.................................................................. 60

4.2 Pengujian Komunikasi Serial Modul GPS Holux M9129 ..... 60

4.2.1 Tujuan ........................................................................... 60

4.2.2 Alat dan Bahan ............................................................. 60




4.2.6 Analisa Data.................................................................. 63

4.3 Pengujian LCD ....................................................................... 65

4.3.1 Tujuan Pengukuran ....................................................... 65

4.3.2 Alat Yang Digunakan ................................................... 65

4.3.3 Langkah-Langkah Pengukuran ..................................... 65

4.3.4 Pengujian Rangkaian LCD ........................................... 65

4.3.5 Hasil Pengukuran .......................................................... 66

4.3.6 Analisa .......................................................................... 66

4.4 Pengujian Komunikasi Serial dan FSK Pada Modem TCM

3105 ........................................................................................ 67

4.4.1 Tujuan ........................................................................... 67

4.4.2 Alat dan Bahan ............................................................. 67




4.4.6 Analisa .......................................................................... 70

4.5 Pengujian Perangkat Lunak Keseluruhan .............................. 71

4.5.1 Tujuan ........................................................................... 71

4.5.2 Alat dan Bahan ............................................................. 71



4.5.5 Data Hasil Pengujian 1 ................................................. 76

4.5.6 Analisa Hasil Pengujian 1 ............................................. 79

4.5.7 Data Hasil pengujian 2 dan Analisa.............................. 85

4.5.8 Data Hasil pengujian 3 dan Analisa.............................. 91

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ............................................................................ 96

5.2 Saran ...................................................................................... 97

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Konfigurasi Pin RS-232 pada Konektor DB9 .................................. 20

Tabel 2.2 Simbol Terminal I/O LCD ............................................................... 27

Tabel 2.3 Perintah - Perintah M1632 ............................................................... 29

Tabel 3.1 Format Protokol Data ....................................................................... 52

Tabel 4.1 Perbandingan Hasil Pengujian 1 dan Penelusuran Google map ...... 81

Tabel 4.2 Perbandingan Hasil Pengujian 2 dan Penelusuran Google map ...... 89

Tabel 4.3 Hasil Pengujian 3 Pada Google Map Delphi ................................... 94

Tabel 4.4 Hasil Pengujian 3 Ketinggian dan Error Pada Google Map Delphi. 95

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Susunan Pin Dari ATMEGA64 ................................................ 6

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 ................................................... 11

Gambar 2.5 Sinyal Modulasi AM ................................................................ 11

Gambar 2.6 Sinyal ASK, PSK, dan FSK ..................................................... 12

Gambar 2.7 Modulasi Sinyal FSK ............................................................... 13

Gambar 2.8 Metode Pensinyalan FSK ......................................................... 13

Gambar 2.9 Prinsip Kerja Modulator FSK .................................................. 14

Gambar 2.10 Prinsip Kerja Demodulator FSK .............................................. 15

Gambar 2.11 Blok Diagram Modem FSK ..................................................... 15

Gambar 2.12 Block Diagram MODEM FSK TCM3105 ............................... 18

Gambar 2.13 Konfigurasi Pin Konektor DB9 ................................................ 20

Gambar 2.14 Format Data RS-232 dan TTL ................................................. 22

Gambar 2.15 Level Tegangan RS-232 ........................................................... 24

Gambar 2.16 Level Tegangan RS-232-C ....................................................... 25

Gambar 2.17 Gambar Ic Max 232.................................................................. 26

Gambar 2.18 Pin Out LCD M1632 Standard ................................................. 27

Gambar 2.19 Bentuk Fisik Buzzer ................................................................. 31

Gambar 2.20 Rangkaian Transistor ............................................................... 32

Gambar 2.21 a) Kedua Sambungan Dibias Maju........................................... 33

b) Kedua Sambungan Dibias Balik .......................................... 33

Gambar 2.22 Karakteristik Transistor ............................................................ 34

Gambar 2.23 Konstruksi dan Simbol Optocoupler ........................................ 35

Gambar 2.24 Karakteristik Optocoupler ........................................................ 35

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ............................................................... 37

Gambar 3.2 Rangkaian modul M9129 ......................................................... 38

Gambar 3.3 Rangkaian LCD ........................................................................ 39

Gambar 3.4 Rangkaian Tombol Push Button ............................................. 40

Gambar 3.5 Handy Talkie ............................................................................ 41

Gambar 3.6 Rangkaian Minimum Sistem Dan Modem FSK TCM 3105 .... 42

Gambar 3.7 Rangkaian Minimum Sistem Dan Modem FSK TCM3105 ..... 43

Gambar 3.8 Modul Converter USB to TTL ................................................. 44

Gambar 3.9 Rangkaian Driver Buzzer ......................................................... 45

Gambar 3.10 Rangkaian Keseluruhan............................................................ 47

Gambar 3.11 Algoritma Pembacaan GPS ...................................................... 48

Gambar 3.12 Flowchart Tulis Instruksi pada LCD ........................................ 51

Gambar 3.13 Algoritma Bagian Pengirim ..................................................... 55

Gambar 3.14 Flowchart Keseluruhan ............................................................ 58

Gambar 4.1 Diagram Pengujian Konverter USB to TTL ............................ 59

Gambar 4.2 Hasil Printscreen Pengujian USB to TTL Serial converter ...... 60

Gambar 4.3 Pengujian Serial Konverter ...................................................... 61

Gambar 4.4 Rangkaian Pengujian Modul GPS ............................................ 61

Gambar 4.5 Hasil Pengujian Serial Pada Modul GPS.................................. 62

Gambar 4.6 Hasil Pengujian Koordinat GPS Pada google map ................... 63

Gambar 4.7 Format Dan Urutan Paket Data Protokol NMEA Untuk

GPS ........................................................................................... 64

Gambar 4.8 Rangkaian Pengujian LCD ....................................................... 65

Gambar 4.9 Foto Pengujian LCD ................................................................. 66

Gambar 4.10 Pengujian Serial Konverter....................................................... 68

Gambar 4.11 Rangkaian Pengujian Modem FSK Bagian Pengirim .............. 68

Gambar 4.12 Rangkaian Pengujian Modem FSK Bagian Penerima .............. 69

Gambar 4.13 Rangkaian Pengujian Modem FSK Bagian Penerima .............. 70

Gambar 4.14 Diagram Pengujian Bagian Penerima ....................................... 72

Gambar 4.15 Hasil Print Screen Pengujian Posisi 1 Pada Software

Google Map Delphi .................................................................. 76









Gambar 4.20 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi 1 Pada Google Map ............ 79





Gambar 4.25 Hasil Print Screen Pengujian Posisi Ketinggian 1 Pada

Software Google Map Delphi ................................................... 83

Gambar 4.26 Hasil Pemetaan Koordinat Posisi Ketinggian 1 Pada

Google Map .............................................................................. 84




Google Map .............................................................................. 85




Google Map .............................................................................. 86




Google Map .............................................................................. 87




Google Map .............................................................................. 88




Google Map .............................................................................. 89

Gambar 4.37 Hasil Pengujian Latitude Dan Longitude Pada User ................ 91

Gambar 4.38 Hasil Pengujian Altitude Pada User ......................................... 91

Gambar 4.39 Hasil Print Screen Pengujian Posisi 1 Software Google

Map Delphi Pada Server ........................................................... 92

Gambar 4.40 Hasil Pengujian Latitude Dan Longitude Pada User ................ 92

Gambar 4.41 Hasil Pengujian Altitude Pada User ......................................... 92

Gambar 4.42 Hasil Print Screen Pengujian Posisi 2 Software Google

Map Delphi Pada Server ........................................................... 93

Gambar 4.43 Rumus Perhitungan Konversi Latitude dan Longitude Ke

Jarak Pada Microsoft Excel ...................................................... 94

DAFTAR PUSTAKA

Albert Paul Malvino, Ph.D. 1994.“Prinsip-prinsip Elektronika Jilid I dan II.

Jakarta: Erlangga

Abidin, Hasanuddin Z. 2007. “Penentuan Posisi dengan GPS dan Aplikasinya”.

Bandung: Modul Perkuliahan Survey Satelit.

Andi. 2009. “Global Positioning System”. Yogyakarta: Andi

Elektur, Steeman J.P.M. 1991. “Data Sheet Book I.”. Yogyakarta: Gramedia

Hsu, Hwei.2009” Komunikasi Analog dan Digital”.Jakarta: Erlangga

Paulus Andi Nalwan, ST. 2003 “Panduan Praktis Teknik Antarmuka dan

Pemprograman Mikrokontroler ATMEL ATMEGA8535, ATMEGA16”

Jakarta: Elek Media Komputendo

Suhana, Ir. 1987 “ Teknik Telekomunikasi“ Jakarta: Pradnya Pramita

Tooley, Michael, BA. 2002. “Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasi” Jakata:

Erlangga

Utomo, Pramudi.2008 “ Teknik Telekomunikasi Jilid 2” Jakarta: Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional.

Wasito S.1995 .“Vademakum Elektronika, Edisi Kedua.” Jakarta: Gramedia

JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS...

Documents

Transcript of JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS...