Jurnal Teknologi Elektro Jurnal Ilmiah Teknik Elektro Universitas Mercu Buana
http://publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/jte
Volume 5, Nomor 2, Januari 2014 ISSN: 2086-9479
Pemodelan Simulasi Kontrol Pada Sistem Pengolahan Air Limbah Dengan Menggunakan PLC 58 Badaruddin, Endang Saputra
Penerapan Lego Mindstroms NXT Forklift Dan Conveyor Robot Untuk Mensortir Barang Menggunakan Sensor Warna 67 Yudhi Gunardi, Eko Saputro
Perancangan Jaringan Transmisi Gelombang Mikro Pada Link Site Mranggen 2 Dengan Site Pucang Gading 76 Said Attamimi, Rachman
Perancangan Simulasi Sistem Pemantauan Pintu Perlintasan Kereta Api Berbasis Arduino 87 Eko Ihsanto, Ferdian Ramadhan
Rancang Bangun Humanoid Robotic Hand Berbasis Arduino Andi Adriansyah , Muhammad Hafizd Ibnu Hajar 95
Jurnal Mei Halaman ISSN Teknologi Volume Nomor 2014 58– 104 2086-9479 Elektro 5 2 JURNAL TEKNOLOGI ELEKTRO Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik - Universitas Mercu Buana
Volume 5 - Nomor 2 Mei 2014 ISSN: 2086-9479
Daftar Isi i
Kata Pengantar ii
Susunan Redaksi iii
Pemodelan Simulasi Kontrol Pada Sistem Pengolahan Air Limbah 58 Dengan Menggunakan PLC Badaruddin, Endang Saputra
Penerapan Lego Mindstroms NXT Forklift Dan Conveyor Robot 67 Untuk Mensortir Barang Menggunakan Sensor Warna Yudhi Gunardi, Eko Saputro
Perancangan Jaringan Transmisi Gelombang Mikro 76 Pada Link Site Mranggen 2 Dengan Site Pucang Gading Said Attamimi, Rachman
Perancangan Simulasi Sistem Pemantauan Pintu Perlintasan Kereta Api 87 Berbasis Arduino Eko Ihsanto, Ferdian Ramadhan
Rancang Bangun Humanoid Robotic Hand Berbasis Arduino 95 Andi Adriansyah , Muhammad Hafizd Ibnu Hajar
i KATA PENGANTAR REDAKSI
Kami memanjatkan Puji dan Syukur kepada Allah SWT karena atas rahmat dan ridho-nya Jurnal Teknologi Elektro Universitas Mercu Buana,
Volume: 5, Nomor: 2 Mei 2014 telah dapat diterbitkan dan sampai kehadapan para pembaca yang budiman.
Jurnal Teknologi Elektro adalah suatu jurnal ilmiah yang yang mempublikasikan karya ilmiah berupa penelitian dan aplikasi sistem teknologi elektro, kajian pustaka maupun rekayasa peralatan yang digunakan oleh laboratorium serta informasi yang berkaitan dengan teknik telekomunikasi, teknik elektronika dan industri, teknik kontrol dan otomasi, teknik komputer dan informasi, teknik tenaga dan energi dan lain-lain.
Penerbitan Jurnal Teknik Elektro Universitas Mercu Buana ini diterbitkan 4 kali dalam setahun, untuk itu kami harapkan partisipasi dari para ilmuan maupun praktisi untuk mengisi tulisan pada Jurnal ini demi kemajuan ilmu Teknik Elektro.
Saran dan kritik yang membangun sangat kami harapkan demi keberhasilan penerbitan Jurnal ini pada edisi berikutnya.
Atas perhatian dan partisipasinya dengan segala kerendahan hati, kami ucapkan banyak terima kasih.
Wassalam
REDAKSI
ii JURNAL TEKNOLOGI ELEKTRO Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik - Universitas Mercu Buana
Volume 5 - Nomor 2 Mei 2014 ISSN: 2086-9479
SUSUNAN REDAKSI
Pengarah Dekan Fakultas Teknik Ir. Torik Husein, MT
Penanggungjawab Ketua Program Studi Teknik Elektro Ir. Yudhi Gunardi, MT
Pemimpin Redaksi Dr. Ir. Andi Adriansyah, M.Eng
Redaktur Pelaksana Fina Supegina, ST, MT
Dewan Redaksi Dr. –Ing. Mudrik Alaydrus (Telekomunikasi) Dr. Ir. Hamzah Hilal, M.Eng (Tenaga dan Energi) Dr. Ir. Andi Adriansyah, M.Eng (Kontrol dan Industri) Dr. Ir. Abdul Hamid, M.Eng (Pemodelan dan Simulasi) Ir. Eko Ihsanto, M.Eng (Elektronika Terapan) Sirkulasi dan Percetakan: Edijon Nopian, SE
Alamat Redaksi Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana, Jl. Raya Meruya Selatan, Kembangan, Jakarta, 11650, Indonesia, Tlp./Fax : +62 021 5871335, http://publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/jte E-mail: [email protected]
iii Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
PEMODELAN SIMULASI KONTROL PADA SISTEM PENGOLAHAN AIR LIMBAH DENGAN MENGGUNAKAN PLC
Badaruddin1, Endang Saputra2 1,2Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana, Jakarta, Indonesia Universitas Mercu Buana Jakarta Email: [email protected]
Abstrak - Dalam pengoperasian suatu AD. Dengan menggunakan kontroler peralatan atau mesin listrik kadang kita PLC ini diharapkan dapat menemukan berbagai kendala, karena memudahkan para teknisi lapangan rumitnya proses pengaturan atau dalam pengontrolannya. Maka dari itu untuk memonitor cara kerja dan proses mendapatkan pengontrolan yang pengontrolan sistem pengolahan air efisien, mudah, dan handal kita limbah ini melalui layar monitor memerlukan suatu sistem kontrol komputer. Dengan demikian jika otomatis, cepat dan akurat yaitu suatu saat terjadi kerusakan atau dengan menggunakan PLC kesalahan kita dapat dengan mudah (kepanjangan dari Programmable melakukan pegecekan dan perbaikan Logic Controller). Kelebihan dari alat melalui softwarenya. ini adalah bersifat software, artinya Kata kunci : PLC, Komputer PC fungsi control dapat dibuat dan PENDAHULUAN dirubah dengan mudah melalui Dengan perkembangan dan software atau program yang dikenakan kemajuan teknologi yang selalu padanya dengan menggunakan alat meningkat dari masa ke masa, telah konsol atau komputer PC. ditemukan suatu peralatan kontrol Dengan kelebihan yang ada pada PLC elektronika yang dikenal dengan ini mampu menggantikan sistem Programmable Logic Controller atau konvensional yang dipakai sebagai PLC. Dengan menggunakan kontroler pengontrolan dari sistem pengolahan PLC ini kita bisa mendapatkan air limbah yang berada di Mabes TNI- kelebihan dibandingkan dengan sistem
Vol.5 No.2 Mei 2014 58
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
kontrol proses konvensional, mencari kesalahan jika suatu saat diantaranya adalah : terjadi kerusakan. Maka dengan 1. Dibandingkan dengan sistem kontrol sistem PLC ini diharapkan control proses konvensional, para teknisi akan lebih mudah dalam jumlah kabel yang dibutuhkan mengoperasikan pengontrolan sistem bisa berkurang hingga 80 %. pengolahan air limbah ini baik dalam 2. Pendeteksian kesalahan yang hal perawatan maupun dalam mudah dan cepat. pencarian kerusakan melalui layar 3. Perubahan pada urutan monitor computer PC. operasional dapat dilakukan dengan mudah, hanya dengan DASAR TEORI melakukan perubahan atau Pengenalan PLC penggantian program, baik PLC pertama kali melalui terminal konsol maupun diperkenalkan pada tahun 1960-an. komputer PC. Alasan utama perancangan PLC adalah Atas pertimbangan diatas untuk menghilangkan beban ongkos maka peneliti akan merancang dan perawatan dan penggantian sistem merakit suatu sistem pengontrolan kontrol mesin berbasis relai. Saat pada pengolahan air limbah yang kebutuhan produksi berubah maka berada di Mabes TNI-AD. Sebelum demikian juga dengan sistem memakai sistem control PLC, sering kontrolnya. Hal ini menjadi sangat ditemukan kegagalan di dalam mahal jika perubahannya terlalu pengoperasian, karena rumit dan sering. Karena relai merupakan alat banyaknya pengabelan serta settingan- mekanik, maka tentu saja memiliki settingan dan tombol-tombol yang umur hidup atau masa penggunaan terdapat pada panel kontrol sistem yang terbatas, yang akhirnya (sistem control masih menggunakan membutuhkan jadwal perawatan yang proses konvensional). Hal ini cukup ketat. Pelacakan kerusakan atau membuat para teknisi lapangan kesalahan menjadi cukup kesulitan dalam mengoperasikan dan membosankan jika banyak relai yang
Vol.5 No.2 Mei 2014 59
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
digunakan. Dengan demikian ON atau OFF (logik 0 atau logik 1). diperlukan sistem control baru yang Pengguna membuat program yang akan memudahkan para teknisi dalam umumnya dinamakan diagram tangga melakukan pemrograman. Umur alat atau ladder diagram yang kemudian harus menjadi lebih panjang dan akan dijalankan oleh PLC yang program proses dapat dimodifikasi bersangkutan. Maka dengan demikian atau dirubah dengan lebih mudah. sistem kontrol PLC semakin banyak Serta harus mampu bertahan dalam dibutuhkan pada hampir semua lingkungan industri yang keras. aplikasi-aplikasi industri karena Maka diperkenalkan sistem mudah dalam pengoperasiannya kontrol PLC (Programmable Logic maupun dalam hal perawatannya. Controller) yaitu suatu pengontrolan yang terprogram yang bekerja secara PENELITIAN KERJA digital berbasis mikroprosesor. Atau Sistem pengolahan air limbah dengan kata lain PLC adalah suatu yang dimaksudkan disini adalah sistem peralatan elektronika yang bekerja pengolahan limbah tinja/kotoran secara digital, memilki memori yang manusia. Di mana sistem pengolahan dapat diprogram, dan menyimpan limbah tinja ini sangat penting perintah-perintah untuk melakukan peranannya guna untuk mencegah fungsi-fungsi khusus seperti logic, pencemaran lingkungan terutama pada timing, counting, dan arimatik untuk sumber-sumber air tanah, hal ini mengontrol berbagai jenis mesin atau banyak di temui pada kawasan proses melalui analog atau digital perkotaan karena banyaknya gedung- input/output module. Jadi PLC bekerja gedung bertingkat seperti Jakarta. dengan cara mengamati masukan Dengan menggunakan kontrol PLC melalui sensor-sensor terkait, maka pengoperasian sistem kemudian melakukan proses dan pengolahan air limbah ini akan lebih melakukan tindakan sesuai dengan efisien dibandingkan dengan sistem program yang telah dibuat, lalu kontrol konvensional mengingat memberikan sinyal ke keluaran berupa banyak dari para teknisi yang komplen
Vol.5 No.2 Mei 2014 60
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
karena jijik atau malas harus setiap bekerjanya saling bergantian, yang hari mengontrol dan mengawasi akan disetting melalui timer dari PLC. bekerjanya peralatan pengolahan air Kemudian jika air limbah yang berada limbah ini. Maka dengan kontrol PLC dibak mixer sudah tidak terdeteksi ini tentunya lebih memudahkan para oleh sensor bawah S_BAWAH, maka teknisi untuk mengoperasikan dan kran KRAN_KURAS akan menutup mengawasi bekerjanya peralatan dan membuka kran KRAN_ISI, proses pengolahan air limbah ini. Adapun pengisian dan pengadukan akan cara kerja kontrol PLC ini pada sistem berulang kembali. Selanjutnya limbah pengolahan air limbah ini adalah tinja akan dialirkan ke bak pengaduk sebagai berikut : udara, di mana cara pengadukannya Saat tombol START ditekan, kran dilakukan dengan semburan dari KRAN_KURAS akan tertutup blower. Lalu air limbah ini akan sedangkan kran KRAN_ISI mulai mengalir ke bak penyaringan yang terbuka, cairan dan tinja mulai akan menyaring antara air dengan mengalir mengisi bak pengaduk/mixer. limbah tinja yang sudah dihancurkan, Jika air mencapai sensor atas yang akan berupa lumpur. Lumpur S_ATAS, maka kran KRAN_ISI akan limbah akan tetap berada ditempat ditutup dan motor pengaduk mulai penyaringan dan air limbah dialirkan dijalankan. Selanjutnya motor ke bak pembuangan. Di bak pengaduk akan terhenti sesuai dengan pembuangan ini terdapat 2 buah sensor stelan timer pada PLC yang telah buang S_BUANG, yang berguna ditentukan. Dengan terhentinya motor untuk menjalankan atau mematikan pengaduk maka kran KRAN_KURAS pompa pembuangan yang akan akan membuka, kemudian membuang air limbah yang sudah menjalankan pompa klorin yang tidak terkontaminasi atau tidak berguna untuk mengalirkan klorin ke berbahaya bagi lingkungan sekitar. bak pengaduk udara. Bersamaan Kegunaan dari pompa pembuangan ini dengan itu pada saat tombol START adalah untuk mencegah luapan atau ditekan dua blower juga sudah on yang
Vol.5 No.2 Mei 2014 61
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
ketinggian air limbah. Proses ini akan terhenti apabila ditekan tombol STOP.
Gambar Perencanaan Sistem Pengolahan Air Limbah
DIAGRAM BLOK
Diagram Flowchart
PLC OMRON TYPE CPM1A
Diagram Rangkaian Kontrol PLC
Ladder Diagram Sistem Pengadukan 1
Vol.5 No.2 Mei 2014 62
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Ladder Diagram Sistem Blower 2
ANALISA SISTEM KERJA RANGKAIAN Ladder Diagram Sistem Pengadukan 2 Analisa pada sistem pengadukan Analisa ini meliputi pengontrolan pada motor mixer, valve 1, valve 2, dan
pompa klorin yang terdeteksi oleh 2
sensor. Bila P. Start ditekan, relai CR
210.00 akan on. Relai CR ini akan
berfungsi sebagai pengontrol anak
kontak dari relai-relai yang ada. Ladder Diagram Sistem blower 1 Setelah relai CR on anak kontak relai
CR 210.00 akan on semua dan akan
off bila P. Stop ditekan, itu berarti
akan meng-off-kan semua sistem yang
sedang berjalan. Dengan onnya relai
CR 210.00 akan mengaktifkan relai
DIFU 200.00 dan akan mengonkan
relai 010.00 dan valve 1. Jika sensor 2
bawah sudah on maka anak kontak NO
000.03 juga on, tetapi belum dapat
meng-on-kan relai 010.02, dan valve 2
karena anak kontak NO Timer 000
Vol.5 No.2 Mei 2014 63
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
belum on. Jika sensor 1 atas sudah relai 010.00 dan valve 1 melalui anak mulai on maka anak kontak NO kontak NO 210.03 maka dengan begitu 000.02 akan on kemudian akan proses pengadukan akan terulang mengaktifkan relai 010.01 dan motor kembali dari awal. mixer. Karena relai 010.01 sudah on Analisa pada sistem blower maka anak kontak NC 010.01 akan off Analisa ini hanya meliputi yang mengakibatkan tidak aktifnya pengontrolan 2 blower yang relai 010.00 dan valve 1. Aktifnya dinyalakan secara bergantian dengan anak kontak NO 010.01 akan meng- lama pewaktuannya tergantung pada on-kan Timer 000. Jika Timer 000 settingan yang telah ditentukan pada sudah selesai dalam proses pewaktuan yang akan dicounter oleh pewaktuannya maka anak kontak NO CNT 1 dan CNT 2. dari Timer 000 akan on dan Dengan onnya anak kontak NO DIFU mengakibatkan relai 010.02 dan valve 200.00 maka akan jadi start awal untuk 2 akan on, dan sebaliknya anak kontak mengaktifkan relai 010.04 dan blower NC 010.02 akan off begitu juga relai 1, yang selanjutnya sistem akan 010.01, motor mixer, relai 010.00 dan dionkan kembali oleh anak kontak NO valve 1 juga akan off. Dengan on-nya 010.04. Anak kontak 1_ min pulse anak kontak NO 010.02 dan relai akan on setiap 1 menit yang kemudian DIFU 200.01 maka akan meng-on-kan akan dicounterkan melalui CNT 007, relai 010.03 dan pompa klorin dimana jika proses pencacahan sudah selesai pengoffannya dilakukan oleh settingan dilakukan oleh CNT 007 maka akan dari Timer 001. Bersamaan dengan itu mengonkan relai 010.05 dan blower 2. relai 210.02 akan on, karena anak Kemudian dengan onnya DIFU 200.04 kontak NO DIFU 200.01 sudah on. maka akan mengoffkan relai 010.04 Jika sensor 2 bawah sudah off maka dan blower 1. CNT 007 akan tereset relai 010.02 dan valve 2 juga akan off. oleh anak kontak NO 010.05. Jika Kemudian dengan offnya sensor 2 pencacahan yang dilakukan oleh CNT bawah akan mengonkan relai 210.03, 008 sudah selesai maka akan ini berarti akan mengaktifkan kembali mengaktifkan kembali relai 010.04 dan
Vol.5 No.2 Mei 2014 64
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
blower 1 yang selanjutnya akan menggunakan kontrol PLC dapat mengonkan DIFU 200.05 ini berarti ditarik suatu kesimpulan : akan mengoffkan relai 010.05 dan 1. Program dari control PLC yang blower 2 serta akan mereset CNT 008 dibuat sesuai dengan depenelitian kemudian proses penyalaan blower kerja dari system pengolahan air secara bergantian akan terulang limbah yang sesungguhnya, kembali. perbedaannya hanya terletak pada Analisa pada sistem pompa hubungan antara PLC dengan pembuang system instalasi mesin, pada Pada analisa ini ditujukan hanya pada simulator terhubung langsung sistem pengontrolan pompa pembuang dikarenakan tegangan dan arus pada oleh 2 sensor mesin disamakan dengan tegangan Jika kenaikan air melebihi ketinggian dan arus pada PLC yaitu max 24 yang sudah ditentukan maka akan VDC, 2 A sedangkan pada aplikasi terdeteksi oleh salah satu sensor sesungguhnya memerlukan apakah itu sensor 4 bawah atau sensor peralatan eksternal untuk 3 atas. Dengan begitu anak kontak NO menyamakan antara tegangan dan 000.04 atau anak kontak NO 000.05, arus PLC dengan system instalasi relai 010.06 dan pompa pembuangan mesin biasanya memakai inverter akan on. Pompa pembuangan akan off atau kontaktor. beberapa detik/menit setelah salah satu 2. Alat simulator system pengolahan sensor (sensor 4 atau sensor 3) dalam air limbah yang dibuat dapat keadaan off, ini berarti ketinggian air mempresentasikan kerja dari sistem dalam keadaan batas normal. pengolahan air limbah yang KESIMPULAN sesungguhnya, baik pada system Dengan mengadakan suatu pengadukan, system blower, percobaan dan analisa melalui maupun system pompa simulator tentang pengontrolan pada pembuangan. sistem pengolahan air limbah dengan 3. Dengan menggunakan system control PLC ini dapat memudahkan
Vol.5 No.2 Mei 2014 65
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
pengoperasian dari system proses 6. Omron Syswin. Manual Software pengolahan air limbah, baik dalam Programming Tool for Omron hal pengawasan, pencarian Programmable Logic Controllers. kesalahan atau kerusakan maupun 7. Djuhana Djoekardi. 2000. dalam memodifikasi system control Penggunaan Mesin-Mesin Listrik. tersebut jika suatu saat diperlukan. Jakarta: Penerbit ISTN.
DAFTAR PUSTAKA 1. Agfianto Eko Putra. 2004. PLC Konsep, Pemrograman dan Aplikasi (Omron CPM1A/CPM2A dan ZEN Programmable Relay). Yogyakarta: Penerbit Gava Media. 2. Iwan Setiawan. 2006. Programmable Logic Controller (PLC) dan Teknik Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta: Penerbit Andi. 3. M. Budiyanto, dan A. Wijaya. 2006. Pengenalan Dasar-Dasar PLC (Programmable Logic Controller) Disertai Contoh Aplikasinya. Yogyakarta: Penerbit Gava Media. 4. Mitsubishi. Pedoman Penghantar Mengenai Programmable Logic Controller. 5. Omron Sysmac. Manual Operation Programmable Logic Control CPM1A.
Vol.5 No.2 Mei 2014 66
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
PENERAPAN LEGO MINDSTROMS NXT FORKLIFT DAN CONVEYOR ROBOT UNTUK MENSORTIR BARANG MENGGUNAKAN SENSOR WARNA
Yudhi Gunardi1,Eko Saputro2 1,2Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana, Jakarta, Indonesia Email: [email protected]
Abstrak - Robot Lego Mindstorms ke conveyor robot kemudian disortir NXT adalah perangkat robot dengan sensor warna. edukasional yang dirilis oleh Lego Dari pembahasan tersebut dapat dibuat dimana dilengkapi NXT-G kesimpulan bahwa pengujian sensor pemograman perangkat lunak atau yang digunakan, bekerja dengan baik, opsional lab VIEW untuk LEGO seperti sensor warna yang dapat MINDSTORMS. Penggunaan mendeteksi warna-warna dan Mindstorms NXT membantu mensortirnya. Dan robot forklift juga mempermudah pembuatan robot. Hal dapat mengikuti garis serta membawa ini dikarenakan Mindstorms NXT bola, selain itu conveyor robot juga menghilangkan kebutuhan untuk mampu memberikan jalan pada bola menyolder sirkuit dan menghilangkan serata membaca warna lalu mensortir kesulitan saat pemasangan motor. bola-bola tersebut. Dari latar belakang tersebut muncul Kata kunci : Lego Mindstorms NXT, pemikiran untuk membuat Forklift, Conveyor implementasi Lego Mindstroms NXT forklift dan conveyor robot untuk PENDAHULUAN mensortir barang menggunakan sensor Saat ini secara sadar atau tidak, robot warna. Permasalahan akan dibatasi memang telah hadir dalam kehidupan yaitu pembuatan prinsip kerja robot manusia dalam bentuk yang yaitu forklift berfungsi membawa bola bermacam-macam. Ada robot sederhana untuk mengerjakan hal-hal
Vol.5 No.2 Mei 2014 67
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
mudah atau kegiatan yang berulang. generasi pertama, yang disebut sistem Ada pula robot yang dirancang untuk penemuan Robotika. Dimana “berperila`ku” sangat kompleks dan dilengkapi NXT-G pemograman dapat mengendalikan dirinya sendiri perangkat lunak atau opsional lab dengan batas tertentu. VIEW untuk LEGO MINDSTORMS. Perkembangan teknologi robot Berbagai bahasa resmi ada, seperti sangatlah pesat, ditandai dengan NXC, NBC leJOS NXJ, dan Robot C. kemajuan kecerdasan robot, ROBOT LEGO MINDSTORM kecerdasan robot ditentukan dari NXT kemampuan robot untuk bekerja secara Seiring dengan perkembangan optimal. Piranti pendukung kecerdasan teknologi yang cukup pesat ini, robot robot berupa sensor dan actuator. bukan lagi pada suatu konsep yang Sensor adalah bagian robot yang sulit seperti yang kita tahu berfungsi untuk menerima sinyal sebelumnya, namun robot merupakan informasi dari lingkungan dan bentuk alat bantu manusia yang dapat diteruskan menuju pemroses. diaplikasikan pada kehidupan sehari- Sedangkan aktuator adalah bagian hari. Dengan kreatifitas generasi muda robot yang digunakan untuk dan kalangan professional dalam melakukan aksi yang diperintahkan mendesain dan membuat program pada oleh unit pengendali. Saat ini sudah robot, pemrograman terhadap device dikembangkan berbagai jenis robot robotika dapat dilakukan dengan cerdas yang mudah untuk dipelajari menggunakan high level language, oleh semua kalangan mulai dari anak- atau menggunakan drag and drop. anak, remaja hingga dewasa. Salah Inovasi ini akan menjadi terobosan satunya adalah Robot Lego baru dalam hal pemrograman terhadap Mindstorms NXT. Robot Lego peralatan robotika, sehingga teman- Mindstorms NXT adalah sebuah kit teman pelajar akan dipermudah dalam robot yang diprogram yang diliris oleh penerapan segi elektriknya dan dapat Lego pada akhir Juli 2006. lebih berkonsentrasi terhadap perintah- Menggantikan kit Lego Mindstorms
Vol.5 No.2 Mei 2014 68
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
perintah logikanya. Selain dari melakukan drag and drop diatas user kemudahan yang ditawarkan oleh interface Robot LEGO NXT Robot LEGO NXT Mindstorm, Mindstorm. perangkat robotika LEGO juga KOMPONEN PADA LEGO memiliki kelebihan antara lain : MINDSTROMS NXT • Dapat dibentuk sesuai dengan LEGO Mindstorms NXT juga imaginasi (mobil, helikopter, robot, menyediakan paket aksesoris yang mesin, dan lain-lain). didalamnya terdapat motor, lego, dan • NXT Mindstorms dioperasikan sensor tambahan sebagai pelengkap dengan program. paket LEGO Mindstorms NXT • Program berbasis drag and drop standard. Paket standard dari robot (user friendly). LEGO Mindstorms NXT memiliki Robot, kendaraan, dan mesin dibentuk beberapa komponen, antara lain : dari NXTBrick. Terdapat satu a. Brick processor 32-bit untuk menggerakkan Brick adalah komponen paling penting motor, berdasarkan input dari sensor- dari robot NXT, karena berfungsi sensor. Sensor-sensor yang dapat sebagai pengendali (otak dan sumber digunakan dalam perangkat LEGO tenaga robot NXT). Program yang Mindstorm adalah sensor: cahaya, sudah dibuat dapat di-upload ke NXT suara, warna, tekanan, dan ultrasonik. Brick untuk di compile. Robot LEGO NXT Mindstorm b. Motor membuat pekerjaan yang berhubungan Motor pada Lego Mindstrom NXT dengan elektronika, misalnya berfungsi untuk menggerakkan bagian kebutuhan menyambungkan beberapa robot, seperti memutar roda atau perangkat dengan solder, mengukur menjadi sendi. Satu brick bisa tegangan dari peralatan elektrik dipasang hingga 3 (tiga) buah motor. menjadi tidak ada. Pengguna dapat c. Sensor Sentuh merkait Robot LEGO NXT Mindstorm Guna sensor sentuh ini adalah untuk layaknya merakit mainan lego, dan membuat suatu aksi dari robot yang melakukan programming dengan cara jika sensor tersebut ditekan, maka
Vol.5 No.2 Mei 2014 69
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
robot akan melakukan gerakan/aksi PROGRAM NXT-G tertentu, tetapi jika sensor tersebut Untuk menjalankan robot NXT, dilepas, maka robot akan melakukan pertama-tama kita harus memprogram aksi lainnya robot tersebut dengan program yang d. Sensor Ultrasonic kita inignkan. Ada banyak bahasa Sensor ultrasonik pada lego mindstrom pemrograman yang dapat digunakan NXT berbentuk seperti mata. Mata untuk memprogram NXT, salah sebelah kanan berungsi sebagai satunya adalah NXT-G. NXT-G atau pemancar gelombang (transmitter) dan LEGO MINDSTORMS Education mata sebelah kiri berfungsi sebagai NXT adalah software untuk penerima gelombang (receiver). memprogram NXT Brick dari e. Sensor Cahaya komputer yang dapat dilakukan secara Sensor cahaya digunakan untuk grafikal. Perangkat lunak ini adalah mendeteksi dan mengukur intensitas cukup untuk pemrograman dasar, cahaya atau gelap terang, serta seperti driving motor, membuat sensor mengukur intensitas cahaya di suatu sebagai masukan/input, membuat ruangan maupun pada permukaan yang kalkulasi/perhitungan, dan berwarna. mempelajari struktur program f. Sensor Suara sederhana dan aliran kontrol. Sensor suara berfungsi seperti telinga, MINDSTORMS NXT digunakan yaitu untuk menangkap suara. Sensor untuk menciptakan perangkat lunak suara dalam Lego Mindstorms NXT yang mengendalikan tindakan dari ini mampu untuk mengukur perangkat keras robot. Software NXT kenyaringan dari lingkungan robot. MINDSTORMS adalah suatu sistem g. Sensor Warna instruksi assembling visual/icon. Sensor didasarkan pada prinsip yang Aliran arah yang pada umumnya berbeda. LEGO sensor menggunakan bergerak dari kiri ke kanan. Perangkat LED RGB, dan berturut-turut bersinar lunak ini adalah suatu contoh dari lampu merah, hijau dan biru pada suatu program yang di-compile. objek. Program yang dibuat di NXT harus di-
Vol.5 No.2 Mei 2014 70
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
compile dan di-download ke NXT Brick sebelum robot melaksanakan program itu.
PRINSIP KERJA ROBOT Prinsip kerja Robot yang saya buat adalah robot lego mindstorm NXT yang menggunakan sistem kerja forklift dan conveyor. Untuk cara kerja robot forklift berfungsi mengangkut bola yang terdiri dari dua warna yaitu, merah dan biru. Kemudian dibawa ke conveyor robot, lalu kemudian conveyor robot bekerja dan mensortir dengan sensor warna untuk Gambar 1. Diagram cara kerja memisahkan bola berwarna merah dan robot forklift & robot conveyor biru ke wadahnya masing-masing yang Aplikasi tersebut bertujuan untuk berbentuk kotak persegi sesuai dengan menentukan gerak robot yang di warna bola tersebut. inginkan membawa bola lalu memisahkannya sesuai warna yang telah ditentukan ke dalam wadah yang sesuai dengan warna kotak
Gambar 2. Diagram Alur Utama PROGRAM ROBOT FORKLIFT DAN CONVEYOR ROBOT
Vol.5 No.2 Mei 2014 71
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Program yang saya gunakan adalah PENGUJIAN HASIL NXT-G. Dimana pada program Pengujian yang akan dilakukan untuk tersebut menggunakan ikon-ikon yang mengetahui apakah program sudah sudah disediakan, kita hanya perlu berjalan sesuai dengan perencanaan menyusunnya sesuai dengan program yang telah dibuat. Pada saat pertama, yang kita kehendaki. Kita juga biasa bola diletakan di tempat yang sudah menggunakan logika matematika ditentukan dan kemudian akan di dalam menyusun program tersebut. ambil oleh forklift lalu membawanya ke conveyor, setelah itu bola biru terdeteksi oleh sensor warna yang berada di ujung conveyor. Setelah terdeteksi oleh sensor warna, bola biru akan di angkat dan dibawa ke wadah akhir sesuai warna bola yang telah terdeteksi. Kemudian conveyor kembali ke posisi awal, di sini robot forklift telah siap untuk membawa bola-bola selanjutnta. Langkah tersebut berlaku sama dengan bola- bola selanjutnya. Gambar 3. Program Robot Forklift menggunakan NXT-G ANALISA
Program yang saya masukkan ke dalam robot yang saya rancang dan rakit, pertama-tama saya mengatur tata letak robot-robot dan wadah di dalam arena. Setelah itu bola pertama berwarna saya taruh di tempat yg
Gambar 4. Program Conveyor sudah ditentukan, untuk diambil dan Robot menggunakan NXT-G dibawa oleh forklift, kemudian
Vol.5 No.2 Mei 2014 72
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
diletakan ke conveyor. Apabila sensor lego ini bekerja dengan baik. Seperti warna tersebut mendeteksi warna sensor cahaya yang digunakan oleh merah maka conveyor akan bergerak robot forklift sehingga robot tersebut lurus mengarah ke warna yang sama. dapat mengikuti garis atau jalur yg Apabila yang terdeteksi warna biru sudah di tentukan. Selain itu sensor maka conveyor akan berbelok hingga warna yg dapat mendeteksi warna- mengarah ke warna wadah yang sama warna dan mensortirnya. Seperti Disaat sensor warna mendeteksi conveyor robot membaca warna merah warna, Brick conveyor akan dan biru untuk mensortir bola-bola dan mengirimkan data ke alat pemisah membawa bola ke wadah akhir yang sesuai dengan program. Apabila sudah di tentukan sesuai warna mendeteksi warna merah alat pemisah masing-masing bola. akan diam karena sudah mengarah ke 2. Dari hasil pengujian yang telah wadah berwarna merah, dan bila yang saya lakukan, maka terlihat bahwa terdeteksi warna biru, alat pemisah sensor warna dapat mensortir bola- mengarah ke posisi wadah warna biru. bola sesuai warna dengan baik. Dan Setelah sampai di posisi wadah yang juga motor-motor dapat dimanfaatkan terdeteksi oleh sensor warna, alat sedemikian rupa hingga dapat pemisah akan menggulingkan bola menjalankan berbagai macam fungsi tersebut ke wadah akhir sesuai warna untuk kebutuhan robot forklift dan masing-masing. conveyor robot.
Tabel 1. Pengujian hasil dan analisa KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengujian dan analisa yang sudah dijelaskan pada bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Dari pengujian sensor yang digunakan, maka dapat di simpulkan sensor yang digunakan untuk robot
Vol.5 No.2 Mei 2014 73
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Villanova University. Dilihat pada tanggal 26 Juli 2013. [5]. Irwanto, Andri. 2010. Implementasi Robot NXT Lego
Pada Permainan Tic Tac Toe, Tugas Akhir, Jurusan Tenik DAFTAR PUSTAKA Informatika, Fakultas [1]. Jatmiko, W. et al. 2010. Robot Teknologi Informasi, Institut Lego Mindstrom: Teori dan Teknologi Sepuluh November, Praktek. Jawa Barat : Fakultas Surabaya. Dilihat pada tanggal Ilmu Komputer Universitas 27 Juli 2013 Indonesia.Dilihat pada tanggal [6]. Yoshihito, Isogawa. 2007. 27 Februari 2013. LEGO Technic Tora no [2]. Gasperi, Michael., and Hurbain Maki.Japan: Isogawa Studio, Philippe. 2009. Extreme NXT: Inc. Extending the LEGO Dilihat pada tanggal 7 Maret MINDSTROMS NXT to the 2013. next level, Second Edition. [7]. http://www.noucamp.org/cp1/p New York: Apress. Dilihat sol/images/rcx.png tentang pada tanggal 7 Maret 2013. gambar RCX diakses pada [3]. Kelly, Floyd, James. 2010. tanggal 12 Agustus 2013 LEGO MINDSTORMS NXT-G [8]. http://www.gadgetweblog.com/ Programming Guide Second 50226711/lego mindstroms Edition. New York: Apress. nxt.php tentang gambar ego Dilihat pada tanggal 18 Juni Mindstrom NXT diakses pada 2013. tanggal 18 Agustus 2013 [4]. J.C. Peyton Jones. et al. 2010. [9]. http://www.lego.com/ tentang From Design to LEGO Mindstroms NXT Implementation with Simulink diakses pada tanggal 22 and LEGO NXT. Pennsylvania: Agustus 2013
Vol.5 No.2 Mei 2014 74
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
[10]. Kelly, Floyd, James. 2010. LEGO MINDSTROMS NXT: The Mayan Adventure ( Technology in Action). New York: Apress. Dlihat pada tanggal 22 Agustus 2013 [11]. http://www.philohome. com/nxt.htm tentang teori LEGO Mindstroms NXT diakses pada tanggal 1 Agsutus 2013
Vol.5 No.2 Mei 2014 75
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
PERANCANGAN JARINGAN TRANSMISI GELOMBANG MIKRO PADA LINK SITE MRANGGEN 2 DENGAN SITE PUCANG GADING
Said Attamimi1,Rachman2 1,2Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana, Jakarta, Indonesia Universitas Mercu Buana Jakarta Email: [email protected]
Abstrak - Perencanaan link budget Transmisi masih dapat bekerja dalam merupakan salah satu bagian penting range KPI pada saat Power Transmit dari pemasangan jaringan transmisi diturunkan ke 10 dBm up link Fade microwave ini. Analisa yang margin diperoleh 41,481 dB. saat dilakukan secara menyeluruh dari down link diperoleh nilai Fade tahap awal penentuan lokasi, yaitu margin 41,870 dB. site Mranggen 2 dengan site Pucang Keyword: microwave, link budget, Gading, Fade margin Berdasarkan hasil pengamatan PENDAHULUAN terhadap path profil untuk lintasan Perkembangan teknologi selular transmisi untuk menghubungkan site terus mengalami perkembangan dari Mranggen 2 dengan site Pucang satu generasi ke generasi berikutnya. Gading diperoleh daerah fresnel Dorongan bagi berkembangnya dalam keadaan bersih dari halangan. komunikasi bergerak terkait dengan Sehingga untuk perencanaan jaringan faktor–faktor seperti adanya tuntutan dapat dilaksanakan dengan optimal. dari segi kemudahan berkomunikasi Desain link budget akan dan kapasitas sistem, teknologi yang dilaksanakan dalam microwave radio lebih murah, ukuran fisik sistem dan link point-to-point dari site piranti yang lebih kecil dengan Mranggen 2 dengan site Pucang peningkatan kemampuan komuniasi Gading hasil dengan jarak 2.76 km, sedapat mungkin mendekati Menggunakan microwave RTN950 kemampuan komunikasi yang Frekuensi 23 GHz dengan antenna menggunakan transmisi kabel, yang A23S06HAC berdiameter 0,6 meter, berdimensi multimedia (suara, data, dengan pemancar daya 20 dBm dan grafik, dan gambar). menerima tingkat sinyal -31,65 dBm,
Vol.5 No.2 Mei 2014 76
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Salah satu dari beberapa 2. Jalur transmisi komunikasi jaringan komunikasi seluler GSM microwave yang di analisa diwilayah indonesia tepatnya adalah link antara site BTS semarang ini, penggunaan transmisi Mranggen 2 ke arah site BTS microwave ini sangat tepat, hal ini Pucang gading disebabkan oleh kondisi geografis 3. Analisis terhadap data dan peta wilayahnya. Karena suatu propagasi LOS dan kalkulasi kebutuhan dalam meng- link budget sebagai analisa implementasi teknologi GSM, maka untuk mendapatkan kualitas diperlukan lagi penambahan link sinyal transmisinya. microwave antara BTS Mranggen 2 4. Menentukan Nilai Received dengan BTS Pucang gading. Oleh Signal Level (RSL) karena itu perlu di persiapkan suatu Fresnel Zone data sebelum pemasangan link Daerah Fresnel adalah tempat microwave ini dilakukan. Maka kedudukan dimana titik-titik yang disini diperlukan survey Line of Sight mempunyai selisih jarak tetap, dari (LOS) terlebih dahulu kemudian dua buah lokasi yang tetap pula, dilakukan analisa perencanaan link yaitu kelipatan dari setengah panjang budgetnya. gelombang radio yang dioperasikan. Batasan Masalah Daerah fresenel ini Untuk menghindari meluasnya memegang peranan yang sangat materi pembahasan Penelitian ini, penting dalam pentransmisian energi maka peneliti membatasi gelombang mikro, dimana bentuk permasalahan dalam Penelitian ini daerah fresenel ini berupa ellipsoid. hanya mencakup hal-hal berikut : Jari-jari daerah fresenel, pada
1. Penetapan pemakain titik sembarang antara dua titik frekuensi 23 GHz. Hal ini di pemancar dan titik penerima, dasarkan oleh hasil survey dimana: yang menunjukkan jarak .d1.d2 F(m) antara kedua BTS tersebut D
sekitar 2760m serta perangkat d1.d2 F1 17,3 m yang digunakan. f .d
Vol.5 No.2 Mei 2014 77
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Dimana : Gain Antena F =Diameter fresenel zone (m) Gain antena adalah parameter f = Frekuensi kerja (GHz) pokok dalam teknik radio link. Gain d1=Jarak dari penghalang kepemancar biasanya ditunjukkan dalam bentuk terdekat (Km) d2=Jarak dari penghalang kepenerima decibel ( dB ) dan merupakan terdekat (Km) penggambaran dari konsentrasi D = Jarak total dari pemancar ke penerima Secara teoritis, Gain antena (G) TX antena(Km) RX Gain Fresenel Zone antena ditunjukan oleh persamaan : Gain 4A
G(db) 10 log 2 TX Cable Line of sight RX Cable Loss EIR IR (d) P L Loss 10log 4 10log 10log (10log c 10log f ) 2
d d 1 2 20log f (ghz) 20log d (m) 17,8 RX TX Signal Pow Distance Level Dimana : er (D) G = Gain antena (dB) Transmit Receiver ter f = frekuensi ( GHz )
d = diameter antena ( m ) Kalkulasi Link budget
Path analisis (link budget) Effectif Isotropic radiated power adalah analisis perhitungan (EIRP) panjangnya suatu lintasan (link) yang EIRP adalah menghitung dimaksud disini adalah untuk penjumlahan dalam satuan decibel : menetapkan parameter-parameter output power pemancar (dalam dBm operasi yang digunakan seperti atau dBW), redaman saluran misalnya power output pemancar, transmisi dalam dB (bernilai diameter antena,noise figure negative karena merupakan redaman) penerimaan dan lain-lain. dapat dan Gain antenna dalam dB. menghubungkan kinerja Secara rumus tertulis sebagai berikut (performance) yang diinginkan : dengan tingkatan sinyal penerima EIRP(dBW) = Po + Gt – Lt……… (Receive Signal Level / RSL.) (2.3)
Dimana :
Vol.5 No.2 Mei 2014 78
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Po = output power RF transmitter juga dikatakan sebagai power yang (dBw) diukur pada sebuah isotropic antena Gt = Gain antenna pemancar (dB) penerima. Lt = redaman saluran transmisi (dB) Secara rumus dapat ditulis sebagai berikut:
Free space loss (FSL) IRL(dBW) = EIRP(dBW) – FSL(dB) FSL didefinisikan sebagai loss yang terjadi oleh sebuah Receive Signal Level (RSL) gelombang elektromagnetik yang RSL adalah power level yang dipropagasikan dalam suatu garis memasuki tingkatan pertama aktif lurus melalui sebuah vacuum dengan pada penerima : tidak ada penyerapan atau refleksi RSL(dBW) = IRL(dBW) + Gr(dB) – energi dari objek terdekat. Ekspresi Lt(dB) untuk FSL diberikan sebagai berikut: Dimana :
Gtx = Gain antenna penerima (dB)
2 2 4D 4fD Lt = Redaman saluran pada FSL c penerima (dB) dimana : IRL = Kemampuan antena untuk FSL = free space loss (dB) menerima sinyal (dBW) D = jarak (Km) f = frekuensi (GHz) Fade Margin (FM) λ = panjang gelombang (m) Pada perambatan gelombang c = kecepatan cahaya (3 x 108 radio akan terjadi pemantulan oleh m/s) permukaan bumi, sehingga pada penerima akan menerima dua Dalam decibel, dapat diyatakan gelombang yang berbeda yaitu sebagai berikut : gelombang langsung dan gelombang 4D 4 pantul yang jarak tempuh dan waktu FSL(db) 10 log 20 log 20 log f 20 log D c c perambatan yang berbeda sehingga
menimbulkan level daya yang Isotopic Receive Level (IRL) diterima berbeda pada ujung IRL adalah batasan RF power penerima. Perbedaan level daya level pada antena penerima. Dapat
Vol.5 No.2 Mei 2014 79
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
terima untuk daya pancar yang tetap - Untuk Config 1+1 connector inilah disebut fading margin loss 0.5dB dan branching loss
FM(dB) = RSL(dBW) – Nth(dBW) 1.7 dB Faktor – faktor yang Penentuan Lokasi menyebabkan terjadinya fenomena Peta rute dibuat untuk fading adalah pembiasan, pantulan, melihat jalur yang akan digunakan difraksi, hamburan dan redaman untuk jaringan radio microwave dan gelombang radio. Jenis umum yang juga melihat kondisi geografisnya terjadi pada frekuensi dibawah 10 secara umum. Lokasi yang akan GHz adalah Multipath Fading, serta dijadikan stasiun berjumlah 2 Site sangat berpengaruh pada lintasan dengan koordinatnya seperti terlihat lebih dari 5 KM dan pada curah pada hujan lebih dari 50 mm/h (Sistem Daftar Lokasi Site Komunikasi Mikrowave LOS, 2010, PT Site 1 Site 2 Nama Site Mranggen 2 Puncang Gading Aplikanusa Lintasarta) Longitude 110o 30’ 49.90” E 110o 29’ 27.60” E Latitude 07o 02’ 51.07” S 07o 02’ 14.78” S Parameter Parameter Performasi Elevasi 35 35 dalam Perancangan Link budget Penentuan Rute Radio Link Ttable KPI (Key Performance Tahapan kedua menentukan Indicator) target pada perencanaan rute dengan menghubungkan titik- link budget Frekuensi kerja 23GHZ titik yang sudah ditentukan, maka di KPI Link budget Frekuensi 23 GHZ dapat radio link yang menghubungkan Mranggen 2 – Puncang . Tujuan yang lain adalah untuk mendapatkan data seperti jarak, azimuth, kontur dan titik tinggi
obstacle di sepanjang lintasan. Daftar Radio Link Acuan Link budget: Puncang ma Site Mranggen 2 - Freq 23GHz---- Fade margin Gading >40 dB/RSL 33-38dBm/Annual Jarak (km) 2.76
Anvibility 99.996 Keterangan LOS
Vol.5 No.2 Mei 2014 80
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Flowchart Perencanaan Link 75
70 Fresnel Zone budgetMulai 65
60
55
Analisa 50 Penentuan Lokasi Radio Link Elevation(m) 45 40
35 Penentuan Rute Radio Link 30 LOS 25
Tidak 20 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 Path length (2.76 km) Mranggen 2 Frequency (MHz) = 23000.0 Pucang Gading Ya Latitude 07 02 51.07 S K = 1.33 Latitude 07 02 14.78 S Longitude 110 30 49.90 E %F1 = 100.00 Longitude 110 29 27.60 E Penentuan Azimuth 293.81° Azimuth 113.82° Elevation 32 m ASL Elevation 25 m ASL Konfigurasi Antenna CL 35.0 m AGL Antenna CL 35.0 m AGL Perhitungan Power Mar 15 13 Radio Link Link budget Daerah Fresenel zone aman dari Analisa Radio Link halangan, artinya tinggi halangan Selesai berupa pohon dengan ketinggian 20
meter yang ada dijalur lintasan masih
jauh berada dibawah daerah fresenel Analisa Profil Lintasan Transmisi zone. Yang di Rencanakan Dimana antena site A pada Dengan analisa path profil ketinggian 35m dari permukaan berdasarkan peta map info, dapat tanah dan antena site B pada diketahui kondisi wilayah tempat ketinggian 35 m dari permukaan pengalihan jaringan transmisi tanah. Berikut perhitungan nilai microwave link yang akan fresnel zone, dapat di ketahui direncanakan, yaitu SITE dengan MRANGGEN 2 dihubungkan ke - Frekuensi kerja untuk : 23000 GHz SITE PUCANG GADING. - d1 ( jarak SITE PUCANG GADING ke perencanaan ini bisa dilakukan obstacle ) : 1,38 Km dengan dengan baik. Berdasarkan - d2 ( jarak SITE MRANGGEN 2 obstacle): data dilapangan maka dapat 1,38 Km - D (jarak lintasan didapat dari path profile): dianalisis sebagai berikut : 2,76 Km (d xd ) F 17,3 1 2 f (Ghz) xD(km)
Vol.5 No.2 Mei 2014 81
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
(1.38x1.38) 28M_16QAM receiver threshold F 17,3 (23x2,76) level pada BER 10-6 = - 79,50 dBm, F = 17,3 x 0.173 = 2.99 sedangkan daya output trasmitter = meter 20 dBm. bit rate 84 Mbps. Clearance = 0,6 x F = 0,6 x 2.99 meter = 1.794 meter Analisa link budget dari SITE Dengan demikian MRANGGEN 2 menuju SITE perencanaan link budget jalur PUCANG GADING (up link) jaringan transmisi radio dapat Pada bagian ini akan dihitung dilakukan. perencanaan up link budget dari SITE MRANGGEN 2 menuju SITE Sistem Radio PUCANG GADING dengan Jaringan transmisi radio link yang diameter antena 0.6 m. direncanakan, menggunakan frekuensi 23 GHz dengan range Perhitungan Gain Antena frekuensi 21,200 – 23,600 GHz, Untuk frekuensi operasi antena type A23S06HAC. 22,022 GHz dan diameter antena 0,6 Menggunakan media transmisi meter. Maka diperoleh penguatan Coaxial cable untuk mengirim data antena sebagai berikut : Gain antena berupa sinyal digital dari In door unit pemancar dan penerima dapat (IDU) ke out door unit (ODU) atau dihitung dengan menggunakan sebaliknya. juga berfungsi sebagai persamaan saluran daya DC untuk memberi catu G = 20 log (f) + 20 log (d) + daya pada ODU. Jadi semua proses 17,8 radio berada didalam ODU. Radio = 26,857 + (- 4,436) + 17,8 link Frekuensi terdiri dari beberapa G = 40,221 dB jenis menurut frekuensinya yaitu 7,13,15,18,23,26 sampai 38GHz, Effective Isotropic Radiated Power ( EIRP ) mempunyai kapasitas transmisi 4 x 2 EIRP adalah daya pancar Mbps sampai dengan 63 x 2 Mbit/s. sebuah sistem transmisi yang telah Dengan kapasitas transmisi 16 x 2 mengalami redaman pada konektor Mbit/s, menggunakan modulasi
Vol.5 No.2 Mei 2014 82
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
serta kabel penghubung kemudian = 128,075dB dikuatkan oleh penguat antenna. Transmitter output range (Ptx) : 20 Isotropic Receive Level (IRL) dBm IRL adalah level daya penerimaan Antena ( parabolic diameter) : 0,6 m antena di SITE PUCANG GADING Range Frequency : 21,2 – 23,6 adalah sebagai berikut : GHz EIRP : 60,221 dBm Loss feeder tx : diabaikan = 0 FSL : 128.075 dB Frekuensi Kerja : 22,022 GHz IRL = EIRP – FSL Maka nilai EIRP dapat dihitung = 60,221dBm – 128,075 dB dengan menggunakan persamaan = - 67,854 dBm (2.3) : Jadi penerimaan daya oleh antena EIRP = PTx (dBm) + GTx (dB) – penerima sebesar -67,854 dBm. LfTx (dB)
= 20 dBm + 40,221 Receive Signal Level (RSL) dB – 0 Besar daya yang diterima = 60,221 dBm pada receiver di SITE PUCANG Jadi besar daya yang dipancarkan GADING adalah oleh sistem Pemancar adalah 60,221 Gain antena Rx : 40,224 dB dBm. Loss feeder : diabaikan =0
IRL : -67.854 Free Space Loss (FSL) dBm FSL adalah redaman yang Maka nilai RSL dapat dihitung terjadi diudara bebas, besarnya dengan menggunakan persamaan sendiri tergantung pada besarnya RSL = IRL + GRX – Lt frekuensi yang digunakan dan = - 67,854 dBm + 40,224 - 0 panjangnya lintasan, untuk jarak 2.76 = -27,63 dBm Km dan frekuensi 22,022 GHz, maka redaman pada ruang bebas diperoleh Fade Margin ( FM ) dengan persamaan Fade margin dihitung dengan FSL (dB) = 32,4 + 20 log f (MHz) + 20 mempertimbangkan receiver log D(km) = 32,4 + 20 log (22022) threshold pada suatu bit-error rate + 20 log (2.76)
Vol.5 No.2 Mei 2014 83
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
(BER) yang dikehendaki, Fade dengan Link budget yang sudah margin merupakan selisih daya direncanakan di awal, dimana site penerimaan terhadap treshold, untuk Mranggen 2 sebagai TX low sebagai daya penerimaan (RSL) = -27,63 berikut : dBm dengan treshold (-79,50 dBm) Table Parameter Site Mranggen 2 to maka dapat dihitung dengan Pucang Gading persamaan (2.8) : No Parameter Keterangan FM = RSL – Nth 1 Channel 28 MHZ = -27,63 dBm – (-79,5 dBm) 2 Jenis Modulation 16 QAM = 51,87 dB 3 Frekuensi Kerja 22022 MHZ 4 Power Transmit 18 dBm Hasil Analisis Link budget 5 Equipment Type SDH
Setelah dihitung dengan menggunakan persamaan – persamaan pada Bab II, hasil perhitungan sebagai berikut : Hasil perhitungan Link budget
Gambar Link Configuration Site
Mranggen 2 ke Site Pucang gading
Didapatkan RSL (actual RX Power) -
34,3 dBm, masih masuk dalam range
yang diharapkan sekitar ± 3dBm
Hasil Pengukuran Link budget dari Hasil Pengukuran Link budget dari Site Pucang Gading menuju Site Site Mranggen 2 menuju Site Mranggen 2 Pucang Gading Untuk Hasil pengukuran di Dari hasil pengukuran di lapangan Site Pucang Gading to Site lapangan Site Mranggen 2 to Pucang Mranggen 2 dengan memasukkan Gading dengan memasukkan data sesuai
Vol.5 No.2 Mei 2014 84
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
data sesuai dengan Link budget yang 2. ------.”Transmission sudah direncanakan di awal, dimana Network Planning TNP site Mranggen 2 sebagai TX High COOK BOOK V1,1”. 2012. sebagai berikut : PT. HCPT. Table Parameter Site Pucang Gading 3. ------.”OPTIX RTN 950 to Site Mranggen 2 V100R001C02 Product No Parameter Keterangan Documentation”. 2010. PT 1 Channel 28 MHZ HUAWEI TECH. 2 Jenis 16 QAM 4. Imam Santoso, Ajub Ajulian, 3 Frekuensi 23030 MHZ Zahra Al Anwar. 2008. 4 Power 18 dBm “Perancangan Jalur 5 Equipment SDH Gelombang Mikro 13 Ghz
Titik Ke Titik Area Prawoto– Undaan Kudus”. Semarang: Teknik Elektro UNDIP. 5. Sabilah Rusdy, 2009. “Analisa Perencanaan Link Budget Pada Jaringan Transmisi Gelombang Mikro Pada BTS BKKBN_Halim
Dengan BTS Trikora“.
Link Configuration Site Pucang gading Jakarta :Teknik Elektro ke Site Mranggen 2 Universitas Suryadarma. 6. ------.Sistem Komunikasi Didapatkan RSL (actual RX Power) - Mikrowave LOS, 2010, PT 37,9 dBm, Tidak masuk dalam range Aplikanusa Lintasarta yang diharapkan sekitar ± 3dBm 7. Roger L.Freeman,”Telecommunicat DAFTAR PUSTAKA ion Transmission 1. ------. “MW Network Handbook” , 1998, Wiley Planning Using Pathloss 4.0”. Int.Science 2008 . PT. HUAWEI TECH.
Vol.5 No.2 Mei 2014 85
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
8. Gunnar Heine. 1998 “GSM Networks: Protocols, Terminology, and Implementation”, London 9. Simanjuntak, Tiur, Dasar- dasar Telekomunikasi , 1993 , ALUMNI Bandung 10. Rifki hartikas,ummi azizah s (2014) “Sistem Telekomunikasi Menggunakan Gelombang Mikro”, Jurnal Teknik Elektro ,Politeknik Negeri Malang Juni 2014 11. Sugeng Purbawanto (2011) “Pengaruh Fading Pada Sistem Komunikasi Gelombang Mikro Tetap Dan Bergerak” Jurnal Teknik Elektro Vol. 3 No.1 33 Januari - Juni 2011
Vol.5 No.2 Mei 2014 86
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
PERANCANGAN SIMULASI SISTEM PEMANTAUAN PINTU PERLINTASAN KERETA API BERBASIS ARDUINO
Eko Ihsanto1,Ferdian Ramadhan2 1,2Jurusan Elektro, Universitas Mercu Buana Jl. Meruya Selatan, Kebun Jeruk - Jakarta Barat. Telepon: 021-5857722 (hunting), 5840816 ext. 2600 Fax: 021-5857733 Email: [email protected]
Abstrak - Sebuah simulasi PENDAHULUAN rancangan sistem yang membantu Kereta api, merupakan sebuah trasportasi darat yang cukup banyak masinis kereta api untuk dapat diminati oleh masyarakan di mengetahui lalu lintas pada pintu Indonesia, terlihat dari tabel yang perlintasan sebidang. Sensor infra dikeluarkan oleh Badan Pusat Statistik, bahwa alat angkut merah terpasang pada jalur kereta api penumpang ini terus mengalami dan pintu perlintasan untuk peningkatan dari tahun ketahunnya, mendeteksi kereta yang akan lewat terutama pada tahun 2010 hingga dan mengetahui apakah terdapat saat ini. Berdasarkan data yang ada tercatat terjadi peningkatan jumlah kendaraan yang menerobos palang penumpang setiap tahunnya lebih pintu perlintasan setelah palang pintu dari 1 juta orang penumpang[1] di tertutup, jika ya maka sensor akan Indonesia. Peningkatan jumlah penumpang kereta api juga perlu mengirimkan sinyal ke diikuti dengan peningkatan mikrokontroller Arduino untuk keselamatan dan keamanan lintasan mengirimkan SMS informasi ke pada kereta api dan khususnya pintu perlintasan kereta api. Menurut data masinis kereta mengenai keadaan di dari Direktorat Jenderal pintu perlintasan. Melalui pengujian Perkeretapian Kementrian simulasi ini juga didapatkan data Perhubungan, terdapat 5211 Pintu yang akan digunakan untuk perlintasan di seluruh Jawa dan Sumatera. Perlintasan resmi menganalisa jarak yang tepat untuk sebanyak 4.593 buah terdiri dari pemasangan sensor infra merah. 1.174 perlintasan dijaga dan 3.419 Kata kunci : Pintu perlintasan, perlintasan tidak dijaga. Sedangkan perlintasan tidak resmi ada 618[2]. Arduino, GPRS Shield. Melihat angka tersebut maka kemungkinan untuk terjadinya kecelakaan pada pintu perlintasan
Vol.5 No.2 Mei 2014 87
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
masih sangat besar, ditambah kurang a) Menggunakan mikrokontroler disiplinya para pengguna jalan dan Arduino Uno sebagai pemroses penegakan sanksi tegas bagi utama pada bagian pemantau pelanggar, menjadikan masalah kecelakaan ini terus berlanjut. kedatangan KA dan bagian pintu Berdasarkan dari data yang di release perlintasan KA KNKT pada akhir tahun 2013 [3] b) Untuk sensor ada/tidak KA dan terdapat 64 kecelakaan kereta api dengan faktor dominan dari kelalaian kendaraan diantarapintu perlintasan manusia. KA menggunakan sensor inframerah Salah satu solusi yang digunakan c) Menggunakan GPRS Shield sebagai untuk mengurangi angka kecelakaan ini adalah dengan membuat sebuah transmitter informasi melalui simulasi seistem pemantauan dengan d) Alat ini menggunakan catu daya DC menggunakan sensor yang dengan tegangan sebesar 5 mendeteksi kereta datang dan memantau pintu perlintasan kereta Volt api dan mengirimkan informasi ini Tinjauan Pustaka dan Rancang melalui SMS dengan pengaturan Bangun Sistem mikrokontroller. Data yang Semboyan dan Faktor Pengereman didapatkan dari simulasi akan dianalisa untuk mendapatkan sebuah Pada Kereta Api. hasil jarak yang dapat digunakan Semboyan adalah sebuah tanda atau masinis untuk melakukan marka yang bersifat informasi dan pengereman setelah mendapatkan SMS informasi perintah serta ketentuan yang diperlukan seorang masinis dalam
Tujuan Rancangan acuannya mengemudikan kereta api. Perancangan simulasi ini bertujuan Semboyan dapat berupa sebuah untuk membuat sebuah sistem bendayang diletakan di kiri kanan jalur pemantauan perlintasan informatif yang kereta ataupun sinyal elektrik dan berguna oleh masinis kereta serta mekanik. Semboyan juga menjadi acuan menganalisa jarak yang diperlukan oleh oleh masinis untuk melakukan seorang masinis untuk memulai pengereman kereta. Sementara faktor- pengereman setelah mendapatkan faktor yang mempengaruhi jarak informasi SMS mengenai keadaan pintu pengereman kereta adalah : perlintasan. a) Kecepatan Kereta Api Spesifikasi Rancangan b) Kemiringan lereng lintasan
Vol.5 No.2 Mei 2014 88
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
c) Prosentase gaya pengereman Tabel 2. Tabel faktor koreksi panjang rangkaian kereta
Berdasarkan faktor‐faktor tersebut dan penggunaan rem udara tekan
Knorr maka didapatkan rumus pengereman Minden yaitu :
Tabel 3.Tabel nilai faktor koreksi
tanjakan
Mikrokontroller Arduino Gambar 1. Rumus Jarak Arduino adalah platform hardware Pengereman Minden terbuka yang ditujukan kepada siapa
Untuk nilai koefisien yang saja yang ingin membuat prototype diperlukan adalah : peralatan elektronik interaktif Tabel 1. nilai faktor kecepatan dan berdasarkan hardware dan software jenis rem yang fleksibel dan mudah digunakan. Mikrokontroler 89 eprogram
menggunakan bahasa pemrograman arduino yang memiliki kemiripan syntax dengan bahasa pemrograman
C. Arduino menggunakan keluarga
mikrokontroler ATMega yang dirilis Posisi R dan P adalah untuk kereta oleh Atmel sebagai basis. Untuk penumpang, sedangkan posisi G fleksibilitas, program dimasukkan untuk kereta barang. melalui bootloader meskipun ada opsi untuk mem-bypass bootloader
dan menggunakan download-er
Vol.5 No.2 Mei 2014 89
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
untuk memprogram mikrokontroler sebelumnya. Untuk tipe ini secara langsung melalui port ISP. penggunaan baudrate diatas 9800 Spesifikasi arduino yang digunakan kurang kompatibel dan untuk adalah: inisialisasi pemrograman yang dapat - IC Mikrokontroler :ATMega diterima adalah pada program IDE 328PU arduino dengan versi 0023 - Tegangan suplai : 5 Vdc - Kristal : 8 MHz Rangkaian infra merah - Port input : PA.0 – PA.3 Rangkaian pada jalur - Port output : PD.3 s.d PB.6 perlintasan kereta api dan pada pintu - Port Tx : PD.0 perlintasan kereta berfungsi sebagai - Port Rx : PD.1 pemicu sinyal untuk menyalakan GPRS Shield sensor infra merah pemantau pintu Komponen GPRS Shield perlintasan dan pemicu kalkulasi dari yang digunakan adalah merk Seed perhitungan timer pada dengan tipe V.2. Komponen ini mikrokontroller untuk menganalisa berfungsi sebagai pengirim pesan apakah terdapat kereta api melintas melalui frekuensi GSM menuju atau halangan dari lamanya telepon selular masinis, atas perintah kendaraan menutupi sinar infra mikrokontroller. Pemasangan GPRS merah yang keluar dari LED infra shield menempel pada setiap pin merah menuju photo dioda pada Arduino. Adanya extention port yang pintu perlintasan. tersambung keatas memudahkan Rangkaian Catu Daya dalam menjumper input yang Pada perancangan penelitian ini diperlukan untuk menyambungkan dirancang catu daya untuk ke input dan output dari Arduino itu memberikan sumber tegangan ke sendiri. GPRS Shield menggunakan seluruh rangkaian dengan skema tegangan yang sama dengan arduino rangkaian yang dapat dilihat pada untuk beroperasi yaitu di 5V. gambar dibawah ini Pada tipe V.2 antenna sudah menggunakan antenna mikrostrip yang berbeda dengan tipe
Vol.5 No.2 Mei 2014 90
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Sensor infra merah menjadi sinyal
utama dan masuk sebagai inputan
analog menuju kontrol arduino.
Arduino kemudian menyalakan Gambar 2. Skematik rangkaian catu daya sensor infra merah pada pintu Catu daya menggunakan Trafo perlintasan, dan mengolah data Step down yang digunakan untuk masukan dari sensor pada perlintasan menurunkan tegangan dari 220 Volt untuk memutuskan perlu tidaknya AC PLN menjadi 12 Volt AC. pengiriman informasi SMS melalui Tegangan yang dihasilkan trafo GPRS Shield ke masinis kereta. masih AC, kemudian masuk ke dioda bridge sehingga menjadi DC. Diperlukan kapasitor untuk menghilangkan frekuensi yang masih ada pada sisa hasil penurunan tegangan sehingga mendapatkan tegangan 5Vdc murni
Tegangan yang dibutuhkan oleh penelitian ini adalah 5 Volt sehingga digunakan Regulator untuk Gambar 4. Cara Kerja simulasi menghasilkan tegangan 5 Volt yaitu sistem pemanataun pintu perlintasan IC 7805. kereta api berbasis Arduino
Dari pengujian cara kerja alat maka
didapatkan data sebagai berikut:
Gambar 3. Skematik rangkaian komponen utama sistem
1. Cara Kerja Sistem dan Hasil Pengujian
Vol.5 No.2 Mei 2014 91
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Tabel 4. Hasil pengujian waktu S = V . T Kerja Sistem Berdasarkan Operator V= 60 Km/jam = 17m/s SMS T = Meter S= 17m/s . 8,9s = 151,3 m
Sehingga didapatkan jarak tempuh
pengereman kereta api dan pemasangan sensor pendeteksi kereta api di
Jarak penempatan sensor (Js) = Jarak
batas kereta berhenti + Jarak Pengereman + Jarak Waktu proses sistem
Js = 100m + 323m + 151,3 m = Dengan data tersebut dapat dihitung 574,3m ≈ 575m sebelum pintu jarak pengereman masinis berada perlintasan kereta api pada :
KESIMPULAN DAN SARAN Teori untuk jarak pengereman kereta api dan penempatan sensor infra
merah pada jalur kereta dengan menggunakan simulasi sistem pemantauan pintu perlintasan kereta L60= api berbasis arduino adalah dengan saran : = =322,971 ≈323 m a) Jarak penempatan sensor adalah 575m sebelum pintu perlintasan Sehingga dapat dikatakan bahwa sebidang. menurut rumus minden bahwa jarak b) Kereta api saat memasuki sensor yang diperlukan untuk pengereman pada jalur dengan kecepatan kereta api pada kecepatan 60Km/jam tidak lebih dari 60km/jam dan adalah 323 m ditambah jarak selama dapat ditempatkan semboyan proses pengiriman informasi : pembatas kecepatan sebelum
Vol.5 No.2 Mei 2014 92
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
memasuki pintu perlintasan pada pintu perlintasan, tentu ditempat yang sama dengan ditambah dengan kedisiplinan sensor terpasang. para pengendara dan pengguna c) Untuk sistem pengereman jalan . menggunakan blok rem dengan material komposit, untuk DAFTAR PUSTAKA mengurangi jarak pengereman. 1. http://www.bps.go.id/tab_sub d) Penggunaan kartu sim operator /view.php?tabel=1&daftar=1 ke telepon seluler dari rangkain &id_subyek=17¬ab=16 sistem disarankan menggunakan 2. http://m.dephub.go.id/read/be operator yang sama , untuk rita/dalam-lima-tahun- menghindari pelambatan waktu terakhir-keselamatan- pada proses pengiriman pesan. perkeretaapian-meningkat- e) Diperlukan catu tegangan lebih 61518 dan tambahan regulator daya 3. http://searchglobalonline.blog untuk mengatasi rugi-rugi spot.com/2013/02/mikrokontr tegangan transmisi antara sensor oller-penjelasan.html infra merah dengan 4. Matsumoto Masakazu, mikrokontroller. Sekino Shinichi, and Wajima f) Dapat ditambahkan sebuah Takenori. 2005. Latest System sistem informasi pada pintu Technology for Railway Electric perlintasan mengenai jarak dan Cars. waktu tempuh kereta yang akan 5. Praha, S.R.O., “Continuous melewati pintu perlintasan Automatic Train Protection kereta api. with Automatic Train g) Dengan penelitian lebih lanjut, Operation”, AZD, 2000. pengoperasian pintu perlintasan 6. PT. KAI, 2002. Diktat otomatis ditambah sistem Pelatihan Elektronika Daya. pemantauan pintu perlintasan Edisi Pertama. PT. kereta berbasis arduino ini KAI Indonesia, Bandung secara terpadu dapat membantu 7. http://arduino.cc/en/Referenc mengurangi angka kecelakaan e/HomePage
Vol.5 No.2 Mei 2014 93
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
8. http://hadhilchoirihendra.wor dpress.com/2012/11/15/bagai mana-proses-pengiriman- sms/ 9. AS, Hartono, Ir. 2001, Majalah Rel edisi 1 tahun ke 1 10. http://m.dephub.go.id/read/be rita/dalam-lima-tahun- terakhir-keselamatan- perkeretaapian-meningkat- 61518 Daftar Acuan : [1]http://www.bps.go.id/tab_sub/ view.php?tabel=1&daftar=1&id_ subyek=17¬ab=16 [2]http://sinarharapan.co/news/re ad/29317/1192-pintu-perlintasan- ka-tak-dijaga [3]www.dephub.go.id/knkt/ntsc_ho me/.../Media_Release_KNKT_2013.pdf [4] AS, Hartono, Ir. 2001, Majalah Rel edisi 1 tahun ke 1
Vol.5 No.2 Mei 2014 94
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
RANCANG BANGUN HUMANOID ROBOTIC HAND BERBASIS ARDUINO
Andi Adriansyah [1], Muhammad Hafizd Ibnu Hajar [2] [1] ,[2] Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana Jl. Meruya Selatan, Jakarta Barat
Email: [email protected]
Abstrak - Robot banyak tersebut ditanamkan disebuah diaplikasikan di berbagai bidang mikrokontroler yang dinamakan seperti pabrik-pabrik, bidang Arduino. Dari hasil percobaan yang kesehatan, pendidikan sampai dilakukan, terlihat bahwa peralatan rumah tangga juga dapat mekatronika dan algoritma yang diterapkan. InMOOV adalah salah dibuat bisa menghasilkan gerakan satu jenis robot yang masih dalam pada jari-jari di tangan robot. Jari tahap perkembangan. Robot tersebut bergerak satu per satu InMOOV yaitu robot yang dengan intesitas cepat dan lambat. bentuknya menyerupai manusia. Selain itu, tangan robot juga bisa Robot ini memiliki bagian-bagian mengkombinasi gerakan. tubuh seperti kepala, kedua tangan Kata kunci: InMOOV, Tangan dengan jari-jari, dan kedua kaki. Robot, Servo, Arduino Tangan adalah salah satu bagian tubuh terpenting, karena dengan PENDAHULUAN tangan kita dapat memindahkan Perkembangan teknologi yang suatu barang, menggenggam dan semakin pesat membawa dampak melakukan aktifitas belajar. Tangan positif yang cukup besar terhadap robot ini memfungsikan untuk kehidupan manusia untuk menggerakkan kelima buah jari. mempelajari dan Untuk menggerakan kelima jari, mengembangkannya, baik dalam dibutuhkan lima buah servo. Selain bidang teknologi elektronika, itu, robot juga ditanamkan sebuah computer dan robotika. Dalam kecerdasan buatan, dimana teknologi elektronika dan komputer, kecerdasan buatan yang berbentuk efektifitas dan efisien selalu menjadi algoritma dan akan menghasilkan acuan agar setiap langkah dalam beberapa gerakkan. kecerdasan penggunaan dan pemanfaatan
Vol.5 No.2 Mei 2014 95
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
teknologi diharapkan dapat mencapai yang berfungsi untuk menggantikan hasil yang optimal, baik dalam pekerjaan manusia yang beresiko kualitas maupun kuantitas. Robot tinggi, seperti pekerjaan pada adalah salah satu pilihan yang bisa temperatur tinggi, zat kimia, ruang mempermudah manusia untuk hampa udara, dan pada kondisi yang bekerja. Aplikasi robot sendiri ridak mungkin dikerjakan oleh biasanya digunakan dalam berbagai manusia. Ada juga robot sebagai macam hal seperti, pendidikan, hiburan dan ada pula robot yang pabrik-pabrik alat kesehatan dan bertugas untuk menggantikan masih banyak lagi. Robotika pekerjaan yang menuntut keahlian merupakan bidang dinamis yang (Accuary) kecepatan. Saat ini robot perkembangannya maju pesat. dikembangkan agar dapat berpikir Perkembangan ini selain melibatkan sendiri dengan logika-logika yang komputasi, permesinan dan telah ditanamkan dalam software. elektronika juga menyangkut InMOOV adalah salah satu jenis perkembangan teknologi terapan. robot yang masih dalam tahap Penelitian dibidang terakhir ini pengembangan yang berukuran biasanya terbakar dari industri, untuk setara dengan ukuran manusia, memecahkan masalah industri komponen-komponen dibuat dengan dengan teknologi yang ada. Misalnya menggunakan teknologi printer 3D. adalah pengembangan perangkat Pada perancangan Robot InMOOV lunak untuk mendapatkan algoritma ini, penulis hanya mengambil salah baru bagi pengendalian robot, satu bagian tubuhnya saja, yaitu pengembangan sistem penglihatan tangan kanan. Tangan adalah salah dengan sistem resolusi yang lebih satu organ tubuh yang sangat penting tinggi, perbaikan kemampuan sensor untuk menjalani kehidupan sehari- dan pengembangan protokol hari kita, mulai dari memegang, komunikasi untuk komunikasi mengambil dan meletakan sebuah dengan komputer peralatan pabrik. barang. Tangan Robot InMOOV Sehingga robot dapat diasumsikan dibuat sangat mirip dengan tangan sebagai gabungan antara perangkat manusia. Untuk menggerakkan robot mekanik dan perangkat elektronik tangan InMOOV, penulis
Vol.5 No.2 Mei 2014 96
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
menggunakan sebuah keyboard PC manusia. Robot adalah peralatan untuk mengendalikan gerakan tangan manipulator yang mampu diprogram, robot InMOOV. Perancangan tangan mempunyai berbagai fungsi yang robot InMOOV ini juga diranccang untuk memindahkan menggunakan sebuah barang, komponen-komponen, Mikrokontroller yaitu arduino. Ini peralatan atau alat-alat khusus, adalah salah satu bukti bahwa melalui berbagai gerakan perkembangan dunia teknologi terprogram. khususnya dunia Robotika sangat pesat. Robot InMOOV juga masih jarang di indonesia Maka dari itulah penulis mencoba membuat suatu Gambar 2.1 Macam-macam Robot rancangan dengan menggunakan robot InMOOV dari salah satu InMOOV InMoov adalah robot yang dibuat dari anggota tubuh manusia yaitu bagian bahan plastic ABS dengan teknologi tangan printer 3D. Robot ini dibuat seperti
manusia. Memiliki kepala, dua buah DASAR TEORI lengan dan jari-jari, tubuh, dan kedua Robot kaki. Tetapi sampai saat ini, robot ini Robot perama kali dikembangkan oleh masih setengah badan (Half Body) yang Computer Aided Manufacturing- terdiri dari satu buah kepala yang International (CAM-1). “ Robot adalah dilengkapi dengan mata, badan sampai peralatan yang mampu melakukan ke bagian dada dan dua buah tangan fungsi-fungsi yang biasa dilakukan oleh dengan 10 jari. manusia, atau peralatan yang mampu melakukan fungsi-fungsi yang biasa dilakukan oleh manusia”. Definisi kedua, dikembangkan oleh Robotics (a) (b) Institute of America (RIA), Gambar 2.2 InMOOV Robot: (a) InMOOV Setengah Badan; (b) Tangan perkumpulan pembuat robot yang lebih menitikberatkan terhadap I/O Expansion Shield Board ekspansi IO ini memiliki input kemampuan nyata yang dimiliki oleh tegangan 5V dengan fitur terbaru robot terhadap kemiripannya dengan
Vol.5 No.2 Mei 2014 97
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
ekspansi IO sekarang mendukung Xbee. Servo Dengan Board ini sistem dapat Motor servo adalah sebuah motor menggunakan fitur Xbee dengan dengan sistem closed feedback di mana Expansion Shield Arduino IO. Shield posisi dari motor akan diinformasikan board ini bahkan mendukung Sd-Card kembali ke rangkaian kontrol yang ada Modul yang menyediakan perluasan di dalam motor servo. Motor ini terdiri fungsional utama untuk Arduino sejauh dari sebuah motor, serangkaian gear, ini. Seperti sistem sebelumnya potensiometer dan rangkaian kontrol. mendukung RS485, APC220, Bluetooth Potensiometer berfungsi untuk komunikasi dan motor servo. menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar
pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal
dari kabel motor. Gambar 2.3 I/O Expansion Shield
DFRduino Uno Board ini sama dengan Arduino UNO,
DFRduino UNO V3.0 ini memiliki Gambar 2.5 Servo kemampuan yang sama persis PERANCANGAN DAN menggunakan ATMega16U2 untuk PEMBUATAN TANGAN ROBOT converter USB serialnya sama dengan Blok Diagram
Arduino UNO R3. Keunikan dari
DFRobot ini, selain dari harganya yang lebih murah dari Arduino UNO adalah dari warna headernya yang berbeda, warna merah untuk bagian Gambar 3.1 Diagram Blok power, warna biru untuk Analog Gambar 3.1 Blok Diagram terdapat lima I/O dan warna hijau untuk digital buah jari yang di kontrol atau I/O sehingga hal ini membuat kita dikendalikan dengan servo. Setiap satu menjadi mudah untuk mencari tahu di jari dikendalikan dengan satu buah mana kita harus menghubungkan servo. Jari yang digerakkan dengan mikrokontroler dengan sensor servo di program oleh sebuah
mikrokontroler yaitu Arduino. Untuk
Vol.5 No.2 Mei 2014 98
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
menggerakan ke lima jari tersebut menggunakan keyboard PC. Gambar 4.1 Hasil Perancangan 1.1 Arsitektur Hand Robot 1.3 Pengujian Program Arduino Dalam pembuatan robot tangan ini, IDE tentunya didesain dan dibuat sedemikian Sebelum melakukan pengujian rupa agar pergerakan jari-jari tangan arduino pada robot, yang harus kanan bisa bergerak sesuai dengan yang dilakukan adalah melakukan pengujian diharapkan. program Arduino IDE. Pengujian ini 1.2 Flowchart bertujuan untuk mengetahui apakah secara aplikasi program Arduino IDE
yang akan di-upload sudah benar atau
perlu adanya perbaikan. Pengujian ini dilakukan dengan cara Verify/Compile
pada lembar Sketch yang sudah diisi
dengan program, bila program sudah benar setelah di-Verify/Compile, maka
terlihat pada gambar 4.3 dan 4.4
(a) (b) HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS Gambar 4.2 Sketch: (a) sedang di Setelah Proses perancangan selesai, Compile; (b) berhasil di Compile maka dalam hal ini akan diuraikan Selanjutnya yaitu melakukan mengenai pergerakan jari-jari pada upload program dengan cara tangan dengan menggunakan keyboard, menghubungkan Arduino ke komputer kemudian menyiapkan data hasil dengan kabel, kemudian komputer akan pengujian. mendeteksi keberadaan arduino berikut Hasil Perancangan Hand Robot dengan port yang digunakan. Cek Berikut adalah hasil perancangan tangan keberadaan port Arduino dengan robot yang terlihat pada gambar 4.1 membuka Device Manager dengan cara
klik menu Start - Control Panel - Klik
Kanan pada menu Computer –
Vol.5 No.2 Mei 2014 99
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Properties - Device Manager). Maka Pengujian Jari Satu Per Satu akan muncul seperti pada gambar 4.5 Pengujian yang pertama adalah menggerakan jari-jari tangan robot satu per satu. Jari-jari tangan akan bergerak
melengkung dengan kecepatan yang telah diatur. Jari-jari ini akan diuji dengan berapa waktu yang ditempuh Gambar 4.3 Port Arduino terdeteksi untuk bergerak melengkung dan komputer bergerak lurus dengan 5 kali percobaan. Setelah Arduino tehubung, buka Sketch Untuk menggerakannya menggunakan Arduino yang telah di program dan di sebuah tombol pada keyboard yang Verify/Compile sebelumnya, cek terdapat pada Tabel 4.1 keberadaan Port Arduino pada menu Tabel 4.1 Perintah Pada Keyboard Arduino IDE, klik Tools – Serial – Port (Pergerakan Jari satu per satu) Pergerakan Jari Pergerakan Jari Melengkung Lurus Nama Jari Tombol Nama Jari Tombol Keyboa Keyboar rd d Ibu Jari q Ibu Jari w Jari e Jari r Telunjuk Telunjuk Jari t Jari Tengah y Gambar 4.4 Port Arduino Tengah Jari Manis u Jari Manis i Jari o Jari p Lalu klik upload pada toolbar. Bila Kelingkin Kelingking program sudah benar dan prosesnya g
lancar, maka akan muncul Done a. Hasil Pengujian Ibu Jari Uploading (a)
(b)
Gambar 4.6 Pergerakan Ibu Jari
Intensitas Cepat (a) Jari Melengkung;(b) (a) (b) Jari Lurus
Gambar 4.5 Upload: (a) Proses Upload;
(b) berhasil di Upload (a)
(b) Pengujian Robot Keseluruhan
Vol.5 No.2 Mei 2014 100
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Gambar 4.7 Pergerakan Ibu Jari Terlihat pada Tabel 4.4 bahwa dengan Intensitas Lambat (a) Jari Intensitas Cepat, gerakan melengkung Melengkung;(b) Jari Lurus lebih cepat waktu rata-rata yang
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Pada Ibu Jari ditempuh yaitu 2.72 dan lurus menempuh waktu rata-rata 2.82 detik. Sedangkan pada intensitas lambat, waktu rata-rata yang ditempuh untuk gerakan lurus lebih cepat yaitu 8.02 dibandingkan dengan gerakan melengkung dengan menempuh waktu rata-rata sebesar 8.46 detik c. Hasil Pengujian Jari Tengah
(a) Terlihat pada Tabel 4.3 bahwa dengan
Intensitas Cepat, gerakan melengkung
dan lurus menempuh waktu rata-rata (b) yang sama yaitu 2.98 detik. Sedangkan Gambar 4.10 Pergerakan Jari Tengah intensitas lambat, waktu rata-rata yang Intensitas Cepat (a) Jari Melengkung;(b) Jari Lurus ditempuh untuk gerakan melengkung lebih cepat yaitu 8.14 dibandingkan dengan gerakan lurus yang menempuh (a) waktu rata-rata 8.48 detik. b. Hasil Pengujian Jari Telunjuk (a) (b) Gambar 4.11 Pergerakan Jari Tengah (b) Intensitas Lambat (a) Jari Melengkung;(b) Jari Lurus Gambar 4.8 Pergerakan Jari Telunjuk Tabel 4.5 Hasil Pengujian Pada Jari Intensitas Cepat (a) Jari Melengkung;(b) Tengah Jari Lurus
Gambar 4.9 Pergerakan Jari Telunjuk Intensitas Lambat Tabel 4.4 Hasil Pengujian Pada Jari Telunjuk
Vol.5 No.2 Mei 2014 101
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Terlihat pada Tabel 4.5 bahwa pada Terlihat pada Tabel 4.6 bahwa pada Intensitas Cepat, gerakan lurus Intensitas Cepat, gerakan lurus menempuh waktu rata-rata sebanyak menempuh waktu rata-rata sebanyak 3.3 2.6, sedangkan melengkung 2.64. detik, sedangkan melengkung 3.34 Perbedaan waktu yang sangat tipis. Pada detik. Perbedaan waktu yang sangat intensitas lambat, waktu rata-rata yang tipis. Pada intensitas lambat, waktu rata- ditempuh untuk gerakan melengkung rata yang ditempuh untuk gerakan lurus lebih cepat yaitu 8.42 dibandingkan lebih cepat yaitu 8.98 dibandingkan dengan gerakan lurus dengan menempuh dengan gerakan melengkung dengan waktu rata-rata sebesar 8.56 detik menempuh waktu rata-rata sebesar 9.1 d. Hasil Pengujian Jari Manis detik e. Hasil Pengujian Jari Kelingking
(a) (a)
(b) Gambar 4.12 Pergerakan Jari Manis (b) Intensitas Cepat (a) Jari Melengkung;(b) Gambar 4.14 Pergerakan Jari Jari Lurus Kelingking Intensitas Cepat (a) Jari Melengkung;(b) Jari Lurus
(a)
(a) (b) Gambar 4.13 Pergerakan Jari Manis Intensitas Lambat (a) Jari Melengkung;(b) Jari Lurus (b) Gambar 4.15 Pergerakan Jari Tabel 4.6 Hasil Pengujian Pada Jari Kelingking Intensitas Lambat (a) Jari Manis Melengkung;(b) Jari Lurus
Vol.5 No.2 Mei 2014 102
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Pada Jari Tabel 4.8 Perintah Pada Keyboard kelingking dengan Beberapa Gerakan
Terlihat pada Tabel 4.7 bahwa pada
Intensitas Cepat, gerakan lurus
menempuh waktu rata-rata sebanyak 2.9
detik lebih cepat dibandingkan dengan
gerakan melengkung dengan waktu rata-
rata 2.98 deti. Pada intensitas lambat,
waktu rata-rata yang ditempuh untuk
gerakan lurus lebih cepat yaitu 9.22
dibandingkan dengan gerakan
melengkung dengan menempuh waktu
rata-rata sebesar 9.38 detik.
1.4 Pengujian dengan Kombinasi
Gerakan a. Gerakan Peace Setelah melakukan pengujian jari satu Pengujian gerakan peace yaitu untuk persatu untuk bergerak melengkung dan menggerakan jari-jari dengan gaya yang lurus dengan kecepatan yang berbeda, menunjukan perdamaian. Pergerakan selanjutnya adalah pengujian dengan jari yang akan berubah yaitu Ibu Jari, beberapa model. Tombol perintah pada Jari Manis, dan Jari Kelingking bergerak keyboard terlihat pada Tabel 4.8 Melengkung. Sedangkan Jari Telunjuk dan Jari Tengah Lurus. Hasilnya telihat pada gambar 4.15
Gambar 4.16 Model Gerakan Peace
b. Gerakan Rock
Vol.5 No.2 Mei 2014 103
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN : 2086‐9479
Pengujian gerakan metal yaitu untuk Pada gerakan normal, kebalikan dari menggerakan jari-jari dengan gaya gerakan normal yaitu kelima jari akan metal. Pergerakan jari yang akan bergerak lurus semua. Terlihat pada berubah yaitu Jari Tengah dan Jari gambar 4.19 manis bergerak Melengkung. Sedangkan Ibu Jari, Jari Telunjuk, dan
Jari Kelingking Lurus. Hasilnya telihat pada gambar 4.16 Gambar 4.20 Model Gerakan Normal
KESIMPULAN
Dari hasil perancangan, analisa sampai dengan pengujian, dapat disimpulkan Gambar 4.17 Model Gerakan Rock bahwa untuk merancang sebuah tangan c. Gerakan Shoot kanan robot yang digerakkan dengan Pengujian gerakan metal yaitu untuk servo menggunakan mikrokontroler menggerakan jari-jari dengan gaya yang Arduino berjalan dengan baik. Jari satu seperti orang menembak. Pergerakan per satu dan dengan pola yang berbeda jari yang akan berubah yaitu Jari tengah, berhasil digerakan. jari manis dan jari kelingking bergerak
Melengkung, sedangkan jari telunjuk da DAFTAR PUSTAKA n ibu jari Lurus . Hasilnya telihat pada [1] Kadir Abdul, 2013. Panduan Praktis Gambar 4.17 Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler
dan Pemrogramannya menggunakan Arduino. Yogyakarta. Andi
Gambar 4.18 Model Gerakan Shoot [2] Nancy S Pollard, Jessica K d. Gerakan Grab Hodgins, Pada gerakan ini, jari-jari pada tangan Marcia J Riley, Christopher G robot, kelima jari akan bergerak Atkeson 2002. Adapting human melengkung. Terlihat pada gambar 4.18 motion for the control of a humanoid robot. Vol.2
Gambar 4.19 Model Gerakan Grab e. Gerakan Normal
Vol.5 No.2 Mei 2014 104
Pedoman Penulisan Jurnal Teknologi Elektro
Tujuan : • Jurnal Teknologi Elektro adalah suatu jurnal ilmiah yang yang mempublikasikan karya ilmiah berupa penelitian dan aplikasi sistem teknologi elektro, kajian pustaka maupun rekayasa peralatan yang digunakan oleh laboratorium serta informasi yang berkaitan dengan teknik telekomunikasi, teknik elektronika dan industri, teknik kontrol dan otomasi, teknik komputer dan informasi, teknik tenaga dan energi dan lain-lain.
Judul Naskah : • Huruf kapital 12 Point Times New roman dengan spasi 1 ditebalkan ditengah tengah dan judul berupa suatu ungkapan pendek yang mencerminkan isi dari tulisan.
Naskah Tulisan : • Diketik pada kertas A4 • Disimpan menggunakan File MS Word. • Nama penulis, lembaga instansi, email diketik dibawah judul pada halaman pertama dan tanpa gelar menggunakan huruf Times New roman 10 point diketik di tengah tengah halaman. • Abstark ditulis dengan bahasa indonesia font italic maksimum 250 kata dan dibuat 3 paragraf dengan isi paragraf pertama latar belakang, paragraf kedua perancangan penelitian dan paragraf ketiga kesimpulan serta diberi kata kunci. • Satu halaman terbagi 2 kolom.
Tabel dan Gambar : • Tabel dan Gambar diberi judul yang singkat dan jelas dengan penomoran tabel diletakkan sesuai dengan urutan tabel dan penomoran gambar.
Daftar Pustaka : • Disusun menurut abjad dari nama penulis dengan format nama penulis, judul buku, penerbit, kota terbit dan tahun.
Penerbitan : • Jurnal Teknologi Elektro diterbitkan 4 kali dalam setahun yaitu : o Januari o April o Juli o Oktober
Redaksi juga menerima tulisan yang belum diterbitkan oleh media lain, naskah yang masuk akan dievaluasi oleh tim ahli untuk dinilai kelayakan terbitnya, hak penerbitan seluruhnya merupakan hak redaksi
Program Studi Teknik Elektro