PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM PERINGATAN DINI BANJIR MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIC HCSR-04 DENGAN METODE HUKUM PASCAL MELALUI JALUR KOMUNIKASI SUARA DAN DATA BERBASIS ANDROID (BAGIAN PENGIRIM) Design and Realization Flood Early Warning System using Ultrasonic HCSR- 04 Sensor with Pascal Law through Voice and Data Line Communication Based On Android ( Transmitter Section ) Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan DIPLOMA IV PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI Di Jurusan Teknik Elektro Oleh ARIFIN 131344002 POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2017
21
Embed
PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM PERINGATAN DINI …
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM
PERINGATAN DINI BANJIR MENGGUNAKAN
SENSOR ULTRASONIC HCSR-04 DENGAN METODE
HUKUM PASCAL MELALUI JALUR KOMUNIKASI
SUARA DAN DATA BERBASIS ANDROID
(BAGIAN PENGIRIM)
Design and Realization Flood Early Warning System using Ultrasonic HCSR-
04 Sensor with Pascal Law through Voice and Data Line Communication
Based On Android
( Transmitter Section )
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat
menyelesaikan pendidikan
DIPLOMA IV PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
Di Jurusan Teknik Elektro
Oleh
ARIFIN
131344002
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2017
PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM
PERINGATAN DINI BANJIR MENGGUNAKAN
SENSOR ULTRASONIC HCSR-04 DENGAN METODE
HUKUM PASCAL MELALUI JALUR KOMUNIKASI
SUARA DAN DATA BERBASIS ANDROID
(BAGIAN PENGIRIM)
Design and Realization Flood Early Warning System using Ultrasonic HCSR-
04 Sensor with Pascal Law through Voice and Data Line Communication
Based On Android
( Transmitter Section )
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat
menyelesaikan pendidikan
DIPLOMA IV PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
Di Jurusan Teknik Elektro
Oleh
ARIFIN
131344002
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2017
iv
v
x
LEMBAR PERSEMBAHAN
Saya persembahkan karya ini untuk orang – orang yang senantiasa berperan sebagai
keluarga, guru, kawan, sahabat dan teman bagi penulis semasa di perkuliahan.
Untuk kedua orang tua, Bapak Ade Engkus dan Ibu Eni yang senantiasa sabar dan selalu
mendukung setiap keputusan penulis di masa perkuliahan.
Untuk rekan tugas akhir, Habbibullah Dzakir Juhrodin (Telkom 2013) selalu rekan yang
selalu sabar dalam perancangan, penyususan, dan pembuatan tugas akhir ini.
Untuk teman seperjuangan mulai dari sekolah menengah sampai saat ini, Dzikri Zakaria,
Marjan Maulataufik dan Indra Luxsana yang selalu membantu dalam setiap kesusahan
dengan rela tanpa pamrih.
Untuk keluarga kecil Ringgo’s yang selalu senantiasa mengingatkan, memberikan banyak
pelajaran, dan perhatian di masa perkuliahan.
Untuk rekan – rekan Telekomunikasi Nirkabel 2013 yang telah bersama – sama selama
empat tahun lamanya, selalu senantiasa bahu membahu dalam terciptanya angkatan kelas
yang baik.
Untuk mentor – mentor dalam hal organisasi dan kehidupan kampus, Juang Akbar
7. Staf dan dosen Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri
Bandung, terima kasih atas dedikasi yang tinggi dalam mengajar dan
memberi ilmu kepada para mahasiswanya terutama kepada penulis.
xiv
Semoga ilmu yang telah diamalkan selalu bisa bermanfaat dan menjadi
amalan baik disisi Allah SWT.
8. Habbibullah Dzakir Juhrodin, selaku sahabat dan rekan kerja penulis dalam
mengerjakan tugas akhir.
9. Rekan-rekan NK 2013 yang telah membantu dalam proses pengerjaan alat
dan pengujian alat.
10. Semua pihak yang telah membantu, yang mana penulis tidak dapat sebutkan
satu per satu dalam laporan tugas akhir ini.
Dalam penyusunan laporan Akhir ini tidak lepas dari segala kekurangan.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun
demi kesempurnaan penulis di masa depan. Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat.
Bandung, Juli 2017
Penulis
xv
ABSTRAK
Dengan meningkatnya intensitas curah hujan maka akan menimbulkan volume dan debit air sungai meningkat dan meluap sehingga sering mengakibatkan bencana banjir khususnya di daerah hilir sungai. Setiap tahun banjir kerap terjadi di daerah - daerah tersebut sehingga tak sedikit kerugian bahkan korban jiwa kerap terjadi akibat dari banjir itu sendiri. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem peringatan dini banjir dan sistem mekanisme pembuangan air banjir itu sendiri. Dalam tugas akhir ini akan dirancang suatu sistem telemetri peringatan dini banjir menggunakan remote terminal unit untuk mengukur ketinggian air dengan bantuan jalur komunikasi GSM/GPRS yang terintegrasi dengan pintu tol air otomatis. Sensor yang digunakan dalam sistem ialah sensor Ultrasonic HCSR-04 dan metode penempatan sensor dengan memanfaatkan hukum pascal. Metode hukum pascal diterapkan dalam tabung pengukuran dengan berbahan material pipa pvc dengan tinggi 120 cm untuk simulasi sungai dengan ketinggian 100 cm. Sisi komunikasi menggunakan modul GSM/GPRS SIM900A dan SIM 800L dan material yang dipakai untuk pintu tol air otomatis ialah akrilik dengan dimensi 15 cm x 20 cm. Parameter yang diuji ialah keakuratan pembacaan sensor, kecepatan transfer data, kecepatan alarm yang diberikan kepada aplikasi android, dan kecepatan pembukaan pintu tol air otomatis. Hasil pengujian pada sensor didapatkan keakuratan 95%, kecepatan transfer data didapatkan delay pengiriman 5 – 60 detik, kecepatan alarm dengan delay 10 - 30 detik setiap panggilan dan kecepatan pembukaan pintu tol air otomatis memiliki delay 5 – 10 detik per kondisi baik dalam pengujian jarak dekat atau jarak jauh.
Kata Kunci: Telemetri, Hukum Pascal, Ultrasonic-HCSR04, GSM/GPRS, Android .
xvi
ABSTRACT
Increasing of rainfall will cause volume and water debit a river rising and overflowing and often resulting flood especially in the downstream river. Every year flood often occurred in the areas and there a little loss even casualty often occurs due to from flood itself. Hence required a flood early warning system and the system mechanism drainage flood itself. In this project will designed a system telemetry early warning flood used a remote terminal unit to measuring the height of water with the help of the communication GSM/GPRS and the system integrated with automatic water toll gate. The sensor used in the system is sensors ultrasonic hcsr-04 and methods placement sensor by use law pascal. A method of law pascal applied in a tube measuring with made material pipe pvc with high 120 cm for the simulations river with the height of 100 cm. In communication use module GSM/GPRS SIM900A and SIM 800L and the material to be used for the automatic water toll is acrylic to dimension 15 cm x 20 cm. Parameter being tested is accuracy reading sensors, speed data transfers, speed alarm given to the android application, and speed the opening of automatic water toll. The results of testing to sensor obtained accuracy 95 %, speed data transfers or delay delivery 5 - 60 seconds, speed alarm with delay 10 - 30 second of every calls and speed the opening of automatic water toll having delay 5 - 10 seconds in testing with close range or testing with far range.
Gambar II. 1 Sensor Ultrasonic HCSR-04 .......................................................... II-3
Gambar II. 2 Prinsip Kerja Sensor Ultrasonic .................................................... II-4
Gambar II. 3 Arsitektur GSM ............................................................................. II-7
Gambar II. 4 Arsitektur GPRS ............................................................................ II-8
Gambar II. 5 Arduino Mega 2560 ..................................................................... II-10
Gambar II. 6 Metode Pengukuran Hukum Pascal ............................................. II-12
Gambar III. 1 Ilustrasi Sistem Keseluruhan........................................................III-1
Gambar III. 2 Blok Diagram Keseluruhan ......................................................... III-2
Gambar III. 3 Blok Diagram Sub Sistem Bagian Pengirim ............................... III-3
Gambar III. 4 Diagram Alir Sub Sistem Bagian Pengirim ................................ III-5
Gambar III. 5 Arduino Mega 2560 .................................................................... III-7
Gambar III. 6 Sensor Ultrasonic HCSR-04........................................................ III-7
Gambar III. 7 Modul GSM/GPRS SIM900A .................................................... III-8
Gambar III. 8 LCD TFT 1.8 Inch ....................................................................... III-9
Gambar III. 9 Keypad 4 x 4 ............................................................................... III-9
Gambar III. 10 Modul RTC DS1307 ............................................................... III-10
Gambar III. 11 Sistem Pewaktuan Sensor Ultrasonic HCSR-04 ..................... III-11
Gambar III. 12 Wiring Arduino dan Sensor Ultrasonic ................................... III-11
Gambar III. 13 Pembacaan Sensor di Serial Monitor Arduino IDE ................ III-12
Gambar III. 14 Wiring Arduino dan SIM900A ............................................... III-13
Gambar III. 15 Tes Koneksi SIM900A ............................................................ III-13
Gambar III. 16 Blok Diagram Perancangan Hardware .................................... III-14
Gambar III. 17 Desain Media Pengukuran ...................................................... III-15
Gambar III. 18 Proyeksi 3D Media Pengukuran .............................................. III-16
Gambar III. 19 Desain Pintu Tol Air Otomatis (PTO) .................................... III-17
Gambar III. 20 Proyeksi 3D Pintu Tol Air Otomatis (PTO) ............................ III-17
Gambar III. 21 Layout PCB Tampak Belakang ............................................... III-18
Gambar III. 22 Layout PCB Tampak Depan ................................................... III-18
Gambar III. 23 PCB Tampak Belakang ........................................................... III-19
Gambar III. 24 PCB Tampak Depan ................................................................ III-19
xiii
Gambar III. 25 Chasing Sebelum Dipasang Komponen .................................. III-20
Gambar III. 26 Chasing Setelah Dipasang Komponen .................................... III-20
Gambar III. 27 Realisasi Media Pengukuran ................................................... III-27
Gambar III. 28 Realisasi Pintu Tol Air Otomatis (PTO) ................................. III-28
Gambar IV. 1 Media Terbuka Pengujian Sensor................................................IV-1
Gambar IV. 2 Pelampung dan Media Tertutup Pengujian Sensor ..................... IV-3
Gambar IV. 3 Pengujian Panggilan .................................................................... IV-6
Gambar IV. 4 Pengujian SMS ............................................................................ IV-7
Gambar IV. 5 Perencanaan Pengujian Jarak Jauh .............................................. IV-8
Gambar IV. 6 Persiapan Pengujian Jarak Dekat ................................................ IV-9
Gambar IV. 7 Pengujian Jarak Jauh ................................................................. IV-11
Gambar IV. 8 Suhu Ruangan ........................................................................... IV-13
Gambar IV. 9 Pembacaan Suhu di Media Tertutup ......................................... IV-13
Gambar IV. 10 Kesalahan Pembacaan Sensor ................................................. IV-14
Gambar IV. 11 Sudut Sensor di Media Terbuka dan Media Tertutup ............. IV-15
Gambar IV. 12 Diagram Alir Pengiriman Alarm ............................................ IV-16
Gambar IV. 13 Diagram Alir Pengiriman Data Statisti ................................... IV-17
Gambar IV. 14 Respon HTTP .......................................................................... IV-18
Gambar IV. 15 Kondisi Busy di Serial Monitor Arduino IDE ......................... IV-19
Gambar IV. 16 Kondisi Sent di Serial Monitor Arduino IDE.......................... IV-19
Gambar IV. 17 Pengujian Jarak Jauh Kondisi Siaga ....................................... IV-21
Gambar IV. 18 Pengujian Jarak Jauh Kondisi Awas ....................................... IV-21
Gambar IV. 19 Pengujian Jarak Jauh Kondisi Banjir ...................................... IV-22
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel II. 1 Tabel Komparasi Tugas Akhir .......................................................... II-2
Tabel III. 1 Spesifikasi Performa Sub Sistem Bagian Hulu...............................III-4
Tabel III. 2 Listing Program Ultrasonic ........................................................... III-11
Tabel III. 3 Listing Program Ultrasonic ........................................................... III-21
Tabel III. 4 Listing Program Ketinggian Air ................................................... III-22
Tabel III. 5 Listing Program SMS Gateway ..................................................... III-22
Tabel III. 6 Listing Program Panggilan Operator ............................................ III-24
Tabel III. 7 Listing Program Pengiriman Data ke Web Server ........................ III-24
Tabel III. 8 Instruksi AT Command ................................................................. III-25
Tabel IV. 1 Hasil Pengukuran Ketinggian di Media Terbuka............................IV-2
Tabel IV. 2 Hasil Pengukuran Sensor di Media Tertutup .................................. IV-3
Tabel IV. 3 Hasil Transfer Data Tanpa Alarm ................................................... IV-4
Tabel IV. 4 Hasil Transfer Data Dengan Alarm ................................................ IV-4
Tabel IV. 5 Listing Program Pengujian SIM900A ............................................ IV-5
Tabel IV. 6 Hasil Pengujian Panggilan .............................................................. IV-6
Tabel IV. 7 Listing Program SMS ..................................................................... IV-6
Tabel IV. 8 Hasil Pengujian SMS ...................................................................... IV-8
Tabel IV. 9 Pengujian Jarak Dekat Status Siaga ................................................ IV-9
Tabel IV. 10 Pengujian Jarak Dekat Status Awas............................................ IV-10
Tabel IV. 11 Pengujian Jarak Dekat Status Banjir ........................................... IV-10
Tabel IV. 12 Pengujian Jarak Jauh Status Siaga .............................................. IV-11
Tabel IV. 13 Pengujian Jarak Jauh Status Awas .............................................. IV-11
Tabel IV. 14 Pengujian Jarak Jauh Status Banjir ............................................. IV-12
Tabel IV. 15 Instruksi Pengiriman Data .......................................................... IV-18
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Biodata Mahasiswa
Lampiran B Manual User Alat
Lampiran C Datasheet Arduino Mega 2560
Lampiran D Skematik ATMega 2560
Lampiran E Datasheet Sensor Ultrasonic HCSR-04
Lampiran F Datasheet Modul GSM/GPRS SIM900A
Lampiran G Skematik SIM900A
Lampiran H Skematik LCD TFT 1.8 Inch
Lampiran I Listing Program Sub Sistem Bagian Pengirim
Lampiran J Hasil Pengecekan Turnitin
DAFTAR PUSTAKA
[1] B. Ramadhan, "Republika," 23 Desember 2014. [Online]. Tersedia: http://www.republika.co.id/berita/nasional/daerah/14/12/23/nh14wm-tangani-banjir-jabar-akan-bangun-22-waduk. [Diakses 4 Febuari 2017].
[2] I. H. Arif Rachman Hakim, Tugas Akhir Desain dan Implementasi Early Warning sebagai Alarm Tanggap Bencana, Bandung: Politeknik Neger Bandung, 2011.
[3] A. Indriyanto, Tugas Akhir Desain dan Implementasi Master Station Telemetri Hidrologi dengan Tiga Remote Terminal Unit ( RTU ), Bandung: Politeknik Negeri Bandung, 2013.
[4] H. Santoso, Mei 2015. [Online]. Tersedia: http://www.elangsakti.com/2015/05/sensor-ultrasonik.html. [Diakses 24 Juni 2017].
[5] L. N. Hidayah, Mei 20 2014. [Online]. Tersedia: http://lilymutz.blogspot.co.id/2014/05/komunikasiserial-14.html . [Diakses 2 Juli 2017].
[6] Amazine.co. [Online]. Tersedia: https://www.amazine.co/25400/apa-itu-gsm-cara-kerja-teknologi-jumlah-penggunanya/. [Diakses 2 Juli 2017].
[7] [Online]. Tersedia: https://id.wikipedia.org/wiki/GPRS. [Diakses 2 Juli 2017].
[8] [Online]. Tersedia: http://ecadio.com/belajar-dan-mengenal-arduino-mega. [Diakses 1 Juli 2017].
[9] M. H. Abdurrahim, 16 Febuari 2015. [Online]. Tersedia: http://www.indera7.com/2015/02/sejarah-dan-perkembangan-android-dari-awal-hingga-sekarang.html. [Diakses 1 Juli 2017].
[10] 26 Januari 2016. [Online]. Tersedia: http://dunia-ilmu-teknik.blogspot.co.id/2016/01/pengertian-bunyi-hukum-pascal-rumus.html. [Diakses 5 Juli 2017].
[11] T. Supriyadi, Penggunaan Sensor Ultrasonic Sebagai Pendeteksi Ketinggian Air Sungai Pada Sistem Peringatan Dini Tanggap Darurat Bencana Banjir, Bandung: Politeknik Negeri Bandung, 2011.
ARIFIN
Data Pribadi
TTL : Bandung, 7-8- 1995
Jenis Kelamin : Laki-laki
Agama : Islam
Warga Negara : Indonesia
Status : Lajang
Alamat :
Gedebage Tengah, RT 02/05, Kel. Cisaranten Kidul, Kec. Gedebage, Bandung 40295
Seseorang yang memiliki ketertarikan tinggi dalam mempelajari hal baru, berambisi dan fokus pada tujuan. Memiliki kepribadian bisa beradaptasi dengan cepat dan bisa bekerjasama dalam tim maupun individu.
Pengalaman Kerja
PT. Aplikanusa Lintasarta
Sebuah perusahaan yang bergerak dalam bidang telekomunikasi sebagai penyedia jasa komunikasi data, internet dan IT Service.
Sebagai Mahasiswa Magang 2016
PT. Ewindo Electric Wire
Sebuah perusahaan yang bergerak dalam bidang industri pembuatan kabel untuk disalurkan ke perusahaan mitra dalam negeri dan luar negeri.
Sebagai Siswa Magang 2012
Pendidikan
Politeknik Negeri Bandung 2013 - 2017
SMKN 6 Bandung 2010 - 2013
SMP PGRI 9 Gedebage 2007 - 2010
SDN Cisaranten Wetan 02 2001 - 2007
Organisasi
Komunitas Vokasi Bicara 2016 - sekarang
Young On Top Bandung 2017 - sekarang
Serikat Pemuda Bandung 2017 - sekarang
Badan Eksekutif Mahasiswa POLBAN 2013 - 2015
Himpunan Mahasiswa Teknik Telekomunikasi 2013 - 2015
Komunitas Dev For Campus 2015 - 2016
Ikatan Pelajar Nahdlatul Ulama 2009 - 2016
Kemampuan
Memahami dan bisa mengoperasikan perangkat jaringan wireless (LAN,
MAN, WAN dan Internet),
Memahami dan bisa mengoperasikan perangkat fiber optic,
Memahami dan bisa memprogram dalam bahasa Arduino, Visual Basic, C,
Memahami dan bisa mengukur dengan AVO Meter, Osciloscope, BER Test
Mampu mengoperasiakan Microsoft Word, Excel, Database, Power Point,
Dapat bekerja dalam tim dari berbagai budaya dan latar belakang,
Memiliki kemampuan berkomunikasi yang baik,
Berpengalaman dalam presentasi dan demonstrasi, Mampu berbahasa inggris secara pasif
Pelatihan
Pelatihan Penyambungan dan Pengukuran Sinyal Optic di Stasiun Komunika
si Kabel Laut Indosat Ancol, Jakarta Pelatihan CISCO CCNA 3