Pemetaan Permukaan Tanah Di Bawah Fluida Menggunakan Sensor Ultrasonik

(1)

PEMETAAN PERMUKAAN TANAH DI BAWAH FLUIDA MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan

pada Program Studi Sistem Komputer Strata Satu di Jurusan Teknik Komputer

Oleh :

Indra Firmansyah 10203026

Pembimbing :

Usep Mohamad Ishaq, M.Si

Yeffry Handoko Putra, M.T

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

(2)

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr, Wb.

Puji syukur Alhamdulilah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang senantiasa mencurahkan rahmat dan hidayat-Nya ke seluruh umat-Nya termasuk pada penulis.

Sholawat serta panjatkan untuk junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW. Hanya

dengan pertolongan Allah SWT sematalah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir

yang berjudul “Pemetaan Permukaan Tanah Di Bawah Fluida Menggunakan Sensor

Ultrasonik”.

Adapun tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat bagi penulis untuk

menyelesaikan studinya pada Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer

Indonesia.

Dengan keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang ada penulis tidak akan

dapat menyelesaikan tugas akhir ini tanpa peran serta pihak lain. Oleh karena itu

ijinkanlah penulis untuk menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada :

1. Wendi Zarman, M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Universitas

Komputer Indonesia.

2. Usep Mohamad Ishaq, M.Si., selaku dosen pembimbing I.

3. Yeffry Handoko Putra, M.T., selaku dosen pembimbing II.

4. Sri Nurhayati, S.Si., M.T., selaku dosen wali.

5. Orang Tua tercinta yang selalu mendorong dan memberikan motivasi sehingga

penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

6. Kakak dan Adikku yang telah banyak mendoakan penulis dalam menyelesaikan

Tugas Akhir ini.

7. Terima kasih banyak buat Ridwan yang udah ngasih pinjam komputernya. Juga

dd vina untuk Hpnya dan buat apunk makasih fiestanya.

8. Seluruh anak-anak Teknik Komputer angkatan 2003 terutama kelas TK-1 yang

(3)

9. Untuk anak-anak kost 16 baik untuk penghuni lama maupun untuk penghuni

baru, terima kasih banyak.

10. Semua pihak yang telah banyak membantu dan tidak dapat penulis sebutkan satu

persatu, terima kasih banyak atas bantuannya.

Dalam pengerjaan tugas akhir ini, penulis telah berusaha semaksimal mungkin,

walaupun demikian menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk

itu penulis akan selalu menerima dengan tangan terbuka segala masukan yang

diberikan. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua untuk menambah

ilmu pengetahuan. Semoga untuk mahasiswa berikutnya dapat menyusun tugas akhir

lebih baik lagi.

Bandung, 09 Februari 2009

(4)

ABSTRACT

This final project writer try to design and realize a instrument which can map a land surface under fluid use the ultrasonic wave. The instrument made consisted of by the LV-MaxSonar EZ1 as sensor, PC as processor of data and serial port as interface between appliance by PC. Basically this instrument will measure distance or depth a surface, where does measurement done at some points so that result from the changeable measurement by PC. Mapping which in create is a contour map, this contour cartography besides using visual basic 6.0 program will also apply surfer 8 program.

(5)

ABSTRAK

Pada tugas akhir ini penulis mencoba merancang dan merealisasikan suatu alat yang dapat memetakan suatu permukaan tanah yang berada di bawah fluida dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Alat yang dibuat terdiri dari LV-MaxSonar EZ1 sebagai sensor, PC sebagai pengolah data dan port serial sebagai antarmuka antara alat dengan PC. Pada dasarnya alat ini akan mengukur jarak atau kedalaman suatu permukaan, dimana pengukuran dilakukan pada beberapa titik sehingga hasil dari pengukuran tersebut dapat diolah oleh PC. Pemetaan yang di buat merupakan sebuah peta kontur, pembuatan peta kontur ini selain menggunakan program visual basic 6.0 juga akan menggunakan program surfer 8.

(6)

HALAMAN PENGESAHAN

PEMETAAN PERMUKAAN TANAH DI BAWAH FLUIDA MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK

Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan

Pada Program Studi Sistem Komputer Strata Satu di Jurusan Teknik Komputer

Oleh :

Indra Firmansyah 10203026

Bandung, 09 Februari 2009

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Usep Mohamad Ishaq, Msi. Yeffry Handoko Putra, M.T. NIP.4127.70.05.008 NIP. 4127.70.05.017

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Komputer

Wendi Zarman, M.Si

(7)

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

2.5.1 Penyearah Setengah Gelombang ... 15

2.5.2 Penyearah Gelombang Penuh Sistem CT ... 15

2.5.3 Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan ... 15

(8)

BAB III PERANCANGAN SISTEM

4.1.1 Kondisi pertama (tanpa menggunakan fluida) ... 40

4.1.1.1 Pengujian pada permukaan satu ... 40

4.1.1.2 Pengujian pada permukaan dua ... 45

4.1.1.3 Pengujian pada permukaan tiga... 49

(9)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Cara transmisi langsung ... 6

Gambar 2.2 Cara transmisi tidak langsung ... 6

Gambar 2.3 Pengiriman data serial ... 8

Gambar 2.4 Konektor serial DB 9 pada bagian belakang CPU ... 8

Gambar 2.5 Sensor Ultrasonik LV-MaxSonar EZ-1 ... 14

Gambar 2.6 Penyearah setengah gelombang ... 15

Gambar 2.7 Penyearah sistem CT ... 15

Gambar 2.8 Penyearah sistem jembatan ... 16

Gambar 2.9 Tampilan awal visual basic 6.0 ... 17

Gambar 3.2 Proses pemetaan permukaan tanah ... 24

Gambar 3.3 Proses pengukuran pada mode manual (dilihat dari atas) ... 25

Gambar 3.4 Proses pembuatan peta pada SURFER 8 ... 26

Gambar 3.5 Pin-pin LV-MaxSonar EZ-1 yang digunakan ... 27

Gambar 3.6 Konfigurasi DB 9 ... 28

Gambar 3.7 Rangkaian catu daya ... 28

Gambar 3.8 Kondensator elektrolit ... 29

Gambar 3.9 IC LM 7805 ... 29

Gambar 3.10 Flowchart program bagian 1 ... 30

(10)

Gambar 3.15 Form utama mode otomatis ... 37

Gambar 4.10 Hasil pemetaan dengan interval 5 cm (SURFER 8) ... 43

Gambar 4.11 Hasil pemetaan pada baris ke 1 (VB) ... 44

Gambar 4.14 Bentuk permukaan dua ... 45

Gambar 4.18 Hasil pemetaan dengan interval 1 cm (VB) ... 46

Gambar 4.27 Bentuk permukaan tiga dengan kemiringan 10o ... 49

Gambar 4.28 Hasil pemetaan dengan menggunakan penggaris (MS. Exccel) . 50 Gambar 4.29 Hasil pemetaan mode manual (VB) ... 50

(11)

Gambar 4.31 Bentuk permukaan tiga dengan kemiringan 20o ... 51

Gambar 4.32 Hasil pemetaan dengan menggunakan penggaris (MS. Exccel) . 51 Gambar 4.33 Hasil pemetaan mode manual (VB) ... 51

Gambar 4.34 Hasil pemetaan mode otomatis (VB) ... 52

Gambar 4.35 Bentuk geelombang ultrasonik yang dipancarkan ... 59

Gambar 4.36 Contoh daerah rentan error ... 60

Gamabr 4.37 Perbandingan hasil pemetaan permukaan tiga ... 61

(12)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 konfigurasi pin dan mana sinyal konektor serial DB 9 ... 9

Tabel 2.2 Nama register yang digunakan beserta alamatnya ... 10

Tabel 2.3 Angka pembagi clok pada IC UART ... 10

Tabel 2.4 Rincian bit pada interrupt enable register ... 11

Tabel 2.5 Rincian bit pada interrupt identification register ... 11

Tabel 2.6 Rincian bit pada interrupt line control register ... 12

Tabel 2.7 Rincian bit pada interrupt modem control register ... 12

Tabel 2.8 Rincian bit pada interrupt line status register ... 13

Tabel 2.9 Rincian bit pada interrupt modem status register ... 13

Tabel 2.10 Alamat dan lokal bit pada register UART ... 21

Tabel 2.11 Nilai-nilai properti even komunikasi pada CommEvent ... 22

Tabel 2.12 Nilai-nilai properti even error pada CommEvent ... 23

Tabel 3.1 Penjelasan flowchart program bagian 1 ... 31

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

1. Lampiran A – Data Pengukuran

2. Lampiran B – Skema Rangkaian

3. Lampiran C – Listing Program

(14)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi saat ini dari tahun ke tahun semakin berkembang

terutama dalam dunia IT (Information Technology). Perkembangan dunia IT sangat

besar pengaruhnya dalam aspek kehidupan. Misalnya banyak bermunculan

teknologi-teknologi yang dapat membantu aktivitas manusia. Salah satunya adalah dengan

ditemukannya gelombang ultrasonik. Sekarang ini gelombang ultrasonik banyak sekali

digunakan dalam berbagai bidang, diantaranya bidang medis, NDT (Non-Destructive

Test), SONAR (Sound Navigation and Ranging), dan masih banyak lagi aplikasinya di

berbagai bidang.

Aplikasi ultrasonik yang digunakan dalam tugas akhir ini pada dasarnya adalah

pengukuran jarak dari permukaan fluida sampai ke dasar atau mengukur kedalamannya,

dimana hasil pengukuran tersebut kemudian akan diolah sehingga dapat memetakan

permukaan dasarnya. Fluida yang digunakan adalah minyak pelumas. Pemetaan yang

dibuat merupakan peta kontur, yaitu peta yang menggambarkan ketinggian permukaan

bumi atau permukaan tanah di bawah fluida. Pembuatan peta ini menggunakan garis

kontur (countur line), yaitu garis khayal yang menghubungkan tempat-tempat yang

mempunyai ketinggian yang sama.

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dari penulisan tugas akhir ini adalah merancang dan membuat suatu alat

yang dapat memetakan permukaan tanah di bawah fluida dan menampilkannya pada

komputer.

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini adalah membuat suatu

sistem pemetaan permukaan tanah di bawah fluida secara real time.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dari perancangan alat ini adalah :

1. Hasil dari pemetaan pada mode manual dalam bentuk 3 dimensi, sedangkan

pada mode otomatis dalam bentuk 1 dimensi.

2. Sensor ultrasonik yang digunakan adalah LV-MaxSonar EZ-1.

(15)

4. Pengambilan sampling atau data dari sensor dilakukan setiap 1 detik.

5. Uji coba dilakukan pada sebuah aquarium dengan panjang 30 cm, lebar 25 cm

dan tinggi 28 cm.

6. Alat digerakkan secara manual.

7. Antarmuka alat dengan PC menggunakan port serial.

8. Pemograman pada PC menggunakan Visual Basic 6.0.

9. Untuk menghasilkan pemetaan dalam 3 dimensi digunakan software SURFER 8.

1.4 Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang digunakan adalah eksperimental dengan tahapan

sebagai berikut :

1. Studi pustaka

Metoda pengumpulan data dan bahan-bahan yang berhubungan dengan

permasalahan yang menjadi topik dalam skripsi melalui jurnal-jurnal, buku-buku

dan dari internet. Selanjutnya melakukan percobaan yang relevan dengan topik

penelitian tersebut.

2. Perancangan

Yaitu mengaplikasikan teori yang didapat dari studi pustaka dan dari hasil

bimbingan, sehingga tersusun menjadi suatu perancangan sistem untuk bagian

perangkat keras juga untuk bagian perangkat lunak.

3. Pengujian dan analisis

Merupakan metode untuk mengetahui hasil dari perancangan sistem yang telah

dibuat, apakah sudah sesuai dengan yang direncanakan atau belum. Selanjutnya

akan dilakukan pengujian, baik secara teroritis ataupun praktis dan jika terdapat

kekurangan maka akan dilakukan beberapa perbaikan sistem sehingga akhirnya

dapat diambil sebuah kesimpulan dari penelitian ini.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika pembahasan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

Bab 1 : Pendahuluan, berisi latar belakang masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan, untuk

(16)

Bab 2 : Landasan Teori, berisi teori-teori pendukung mengenai dasar-dasar dari perangkat yang digunakan dan cara pengaplikasian pada tugas akhir ini

sehingga dapat memperjelas tentang alat yang akan dibuat.

Bab 3 : Perancangan Sistem, berisi tahap-tahap perancangan alat secara keseluruhan, baik perangkat keras atau pun perangkat lunak.

Bab 4 : Pengujian dan Analisis, berisi mengenai pengujian terhadap alat yang dibuat, pengambilan data, dan menganalisa data hasil pengukuran untuk

mengetahui keberhasilan sistem yang telah dirancang.

Bab 5 : Kesimpulan dan Saran, berisi kesimpulan yang diperoleh selama pelaksanaan tugas akhir ini dan saran mengenai hal-hal yang perlu

(17)

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Deskripsi 3.1.1 Diagram Blok

Alat yang dibuat terdiri dari beberapa bagian yaitu sensor, perantara (I/O) dan

personal computer (PC) termasuk didalamnya perangkat lunak dengan menggunakan

Visual Basic 6.0. Berikut ini adalah diagram blok dari alat yang akan dibuat.

Gambar 3.1. Diagram blok sistem

Sensor yang digunakan adalah sensor ultrasonik, yaitu LV-MaxSonar-EZ-1.

Karena keluaran dari sensor ini sudah berupa data serial, maka sensor bisa langsung

berkomunikasi dengan komputer yaitu dengan menggunakan port serial.

3.1.2 Prinsip Kerja

Pada dasarnya alat ini dibuat untuk bisa memetakan suatu permukaan tanah yang

berada di bawah permukaan fluida dengan menggunakan sensor ultrasonik. Alat ini

akan mengukur jarak dari permukaan fluida sampai ke dasar atau mengukur

kedalamannya. Pengukuran dilakukan pada tempat yang berbeda-beda sehingga hasil

dari pengukuran tersebut dapat diolah oleh komputer menjadi sebuah grafik. Grafik

inilah yang akan merepresentasikan permukaan tanah tersebut.

Fluida

(18)

Sensor yang digunakan dapat memperoleh data dengan cepat yaitu setiap 49 mili

detik. Karena untuk dilakukan proses pengambilan data setiap 49 mili detik itu terlalu

cepat, maka pada alat yang dibuat proses pengambilan datanya akan diset setiap 1 detik.

Proses pengukuran atau pengambilan data dapat dilakukan dengan dua mode

yaitu mode manual dan mode otomatis.

1. Mode manual

Pada mode manual, pemetaan yang dihasilkan akan berbentuk 3 dimensi.

Karena pengukuran atau pengambilan data akan dilakukan pada beberapa baris,

selain itu pada setiap barisnya juga akan dilakukan beberapa kali pengukuran,

tergantung dari rentang pengukuran yang dipilih (1 cm, 3 cm atau 5 cm). Pada mode

ini setelah tombol “Start” di klik, pengambilan data dilakukan secara manual

dengan mengklik tombol “Ambil Data” dan jika pengambilan data pada baris

tersebut sudah selesai, untuk pindah ke baris berikutnya tinggal mengklik tombol

“Next”. Sebelum dilakukan pengambilan data lagi terlebih dahulu geser posisi

relnya ke baris berikutnya. Di bawah ini adalah gambar dari proses pengukuran atau

pengambilan data mode manual.

Baris 1

Gambar 3.3. Proses pengukuran pada mode manual (dilihat dari atas)

Selain itu proses pembuatan petanya juga akan di buat dengan menggunakan

software SURFER 8. Untuk bisa di gunakan pada software SURFER 8, data hasil

pengukuran tersebut harus di export atau di transfer dulu kedalam Worksheet

(19)

Hal pertama yang dilakukan pada SURFER 8 adalah membuat data grid dengan

extention “.GRD” dengan sumber data dari Microsoft Office Excel. Dari data

tersebut bisa dibuat contur map dan wireframe map.

Gambar 3.4. Proses pembuatan peta pada SURFER 8

2. Mode otomatis

Hasil pemetaan pada mode ini tidak seperti pada mode manual, hanya akan

menghasilkan pemetaan 1 dimensi. Karena proses pengukuran atau pengambilan

datanya hanya dilakukan pada satu baris saja. Pada mode ini setelah tombol “start”

di klik pengambilan data hasil pengukuran dilakukan secara otomatis, sehingga kita

hanya tinggal menggerakkan sensornya saja. Pada mode ini proses pengambilan

datanya telah di set dilakukan setiap 1 detik sekali.

3.2 Perangkat Keras 3.2.1 Sensor

Sensor ultrasonik yang digunakan adalah LV-MaxSonar EZ-1, yang berfungsi

untuk mengukur jarak atau kedalaman suatu permukaan tanah. Sensor ini bekerja

berdasarkan waktu tempuh gelombang ultrasonik ketika melewati suatu medium.

Keluaran dari sensor ini ada tiga :

1. Serial

2. Tegangan analog

3. pulse width

Adapun cara kerja dari sensor ini adalah sebagai berikut. Pertama-tama pada 250

mili detik pertama (setelah diberi catu daya), LV-MaxSonar-EZ1 akan siap menerima

(20)

posisi high, maka MaxSonar-EZ1 akan melakukan proses kalibrasi selama 49 mili detik.

Lalu MaxSonar-EZ1 akan mengambil pembacaan jarak selama 49 mili detik lagi. Oleh

karena itu pada pembacaan pertama ini akan membutuhkan waktu sekitar 100 mili

detik. Untuk pembacaan selanjutnya hanya membutuhkan waktu 49 mili detik saja,

LV-MaxSonar-EZ1 akan memeriksa kondisi pin Rx pada akhir proses pembacaan. Data

pembacaan jarak dapat diperoleh setiap 49 mili detik.

Periode 49 mili detik ini dimulai dengan pin Rx diberi kondisi high atau open.

Setelah itu LV-MaxSonar-EZ1 akan memancarkan gelombang sonar dengan frekuensi

42 kHz, lalu pin pulse width (PW) akan di set high. Ketika obyek target terdeteksi, pin

pulse width akan low tetapi jika tidak terdeteksi target maka pin pulse width akan

berlogika high hingga 37,5 mili detik. Selama 4,7 mili detik berikutnya data serial akan

dikirimkan. Setelah itu, LV-MaxSonar-EZ1 akan mengatur tegangan analog pada pin

AN (analog output) sesuai dengan hasil pembacaan jarak.

Keluaran yang digunakan adalah keluaran serial, yaitu pada pin Tx. Berikut

adalah pin-pin yang digunakan.

Tx

Gambar 3.5. Pin-Pin LV-MaxSonar EZ-1 yang digunakan

Dimana nantinya pin Tx akan dihubungkan dengan pin 2 (Rx) pada DB 9,

sedangkan untuk pin GND dan pin Vcc (+5) akan dihubungkan dengan catu daya.

3.2.2 Interface

Agar alat dapat berkomunikasi dengan PC maka harus ada sarana interface yang

memungkinkan agar keduanya dapat saling mendukung, untuk inferfacenya sendiri

akan menggunakan port serial. Kecepatan transmisi (baud rate) yang akan digunakan

adalah 9600 (bit/detik) dengan panjang data 8 bit, tanpa paritas dan jumlah bit stop

(21)

alat yang berhubungan harus diatur pada kecepatan yang sama. Jadi, boud ratenya harus

disamakan dengan boud rate yang digunakan pada sensor.

DB 9

Rx

GND 2

5

Gambar 3.6. Konfigurasi DB 9

Komunikasi yang terjadi adalah komunikasi satu arah, yaitu komunikasi dari

sensor ke PC saja. Pada DB 9 pin yang digunakan hanya pin 2 dan pin 5, dimana pin 2

berfungsi untuk menerima data serial dari sensor sedangkan pin 5 sebagai ground.

3.2.3 Rangkaian catu daya

Bagian catu daya merupakan bagian penting bagi semua rangkaian. Tegangan

yang dibutuhkan untuk rangkaian adalah 5 Volt DC, karena sensor yang digunakan

bekerja pada level tegangan 5 Volt.

Gambar 3.7.Rangkaian catu daya

Catu daya tersebut menggunakan sebuah dioda bridge sebagai penyearah

sehingga bekerja dalam mode penyearah gelombang penuh. Transformator yang

(22)

menghilangkan ripple akibat penyearahan yang belum sempurna, dengan adanya

muatan dari elko maka ripple bisa ditutupi.

Gambar 3.8.Kondensator elektrolit

Tegangan keluaran penyearah belum bisa stabil pada satu titik yang diinginkan,

misalnya pada 5 Volt DC. Untuk mengatasi hal ini maka dibuatlah catu daya yang

dilengkapi dengan IC regulator. IC regulator yang digunakan adalah LM 7805, dimana

IC ini akan meregulasi tegangan mendekati 5 Volt DC sesuai kebutuhan rangkaian.

Gambar 3.9.IC LM7805

Tegangan keluaran dari IC ini sudah mendekati tegangan yang diinginkan

sekitar 5 Volt DC (efektifnya 4,9 Volt DC), dan sebagai indikator dilengkapi dengan

led.

3.3 Perangkat Lunak

Pada bagian perangkat lunak ini menggunakan program visual basic 6.0, berikut

adalah flowchart secara umum dari program :

LM

7805

V in

Gnd

(23)

Simpan

(24)

Tabel 3.1. Penjelasan flowchart program bagian 1

No Blok Keterangan

1 Merupakan awal program

2 Melakukan inisialisasi port serial

3 Menginputkan Kode dan Nama Peta yang akan di buat

4 Bagian ini berfungsi untuk memilih mode kerja alat. Jika nilai dari index

sama dengan “0” maka program akan loncat ke mode manual. Tetapi jika

tidak sama dengan “0” maka program akan loncat ke mode otomatis

5 Memanggil prosedur mode manual

6 Mengecek apakah jumlah data koordinat yang ada di database berjumlah

0. Jika Ya maka program akan memulai pembacaan data serial, tetapi jika

tidak program akan menghapus data koordinat dulu. Hal ini dikarenakan

data koordinat yang di simpan di database hanya bersipat sementara

7 Melakukan penghapusan data koordinat yang ada di database

8 Melakukan pembacaan data serial yang dikirim oleh sensor

9 Melakukan proses pengecekan, dimana jika jumlah data yang ada pada

buffer serial sama dengan “5” maka program akan mengambil data

tersebut. Tetapi jika tidak sama dengan “5” program akan terus

melakukan pembacaan. Ini berfungsi untuk mendeteksi apakah data yang

dikirimkan oleh sensor sudah di terima semua, dimana jumlah data yang

dikirimkan sensor adalah 5 buah karakter ASCII.

10 Melakukan pengambilan data pada buffer serial dan menyimpannya pada

variable “d_cm”

11 Menampilkan data yang ada di variable “d_cm” pada label

“Lb2Jarak_M” dan pada MSChart “MSChart1” sehingga membentuk

grafik

(25)

(26)

13 Melakukan proses pengecekan pada timer “Timer2” apakah sudah 1 detik.

Jika sudah maka akan mengosongkan buffer, tetapi jika belum akan terus

menunggu timer sampai 1 detik

14 Mengosongkan buffer serial supaya bisa menerima data serial lagi

15 Melakukan proses pengecekan apakah akan dilakukan pengambilan data

lagi. Jika “ya” maka program akan mengecek apakah data yang akan di

ambil untuk baris yang baru, tetapi jika “tidak” maka program akan

selesai

16 Melakukan proses pengecekan apakah akan dilakukan pengukuran pada

baris yang baru. Jika “ya” maka nilai dari variable “b” di tambah 1, hal ini

mengindikasikan bahwa proses pengukuran pada baris pertama telah

selesai dan akan dilakukan pengukuran pada baris berikutnya. Tetapi jika

“tidak” program akan melakukan proses pembacaan data serial lagi,

artinya proses pengukuran untuk baris sebelumnya belum selesai

17 Nilai dari variabel “b” akan di tambah 1

18 Melakukan proses pengecekan apakah nilai dari variabel “b” lebih kecil

dari 12. Jika “ya” maka program akan melakukan pembacaan data serial,

tetapi jika “tidak” maka proses pengukuran untuk semua baris telah

selesai dilakukan

19 Pengukuran telah selesai dilakukan

20 Apakah data hasil pengukuran yang telah di simpan di databese akan

langsung di export atau di transfer ke dalam excel. Jika ya maka program

akan memangggil prosedure export dan jika tidak program akan berhenti.

21 Melakukan transfer data koordinat yang ada di dalam database ke dalam

excel

22 Akan membuka program Surfer 8

(27)

Buffer

(28)

24 Memanggil prosedur mode otomatis

25 Melakukan pembacaan data serial yang dikirim oleh sensor

26 Melakukan proses pengecekan, dimana jika jumlah data yang ada pada

buffer serial sama dengan “5” maka program akan mengambil data

tersebut. Tetapi jika tidak sama dengan “5” program akan terus

melakukan pembacaan. Ini berfungsi untuk mendeteksi apakah data yang

dikirimkan oleh sensor sudah di terima semua, dimana jumlah data yang

dikirimkan sensor adalah 5 buah karakter ASCII.

27 Melakukan pengambilan data pada buffer serial dan menyimpannya pada

variable “d_cm”.

Jika sudah maka program akan menampilkan data yang ada di variable

“d_cm”, tetapi jika belum akan terus menunggu timer sampai 1 detik

29 Menampilkan data yang ada di variable “d_cm” pada label “Lb2Jarak_O”

dan pada MSChart “MSChart1” sehingga membentuk grafik

30 Menyimpan data yang ada pada varibel “d_cm” ke database

Jika sudah maka akan mengosongkan buffer, tetapi jika belum akan terus

menunggu timer sampai 1 detik

32 Mengosongkan buffer serial supaya bisa menerima data serial lagi

33 Melakukan proses pengecekan apakah akan dilakukan pengambilan data

lagi. Jika “ya” maka program akan melakukan pembacaan data serial,

tetapi jika “tidak” maka program akan selesai

34 Merupakan akhir program

Perancangan pada Visual Basic 6.0

1. Perancangan form loading

Form ini adalah form yang pertama kali muncul ketika program di jalankan.

Proses yang terjadi disini adalah meloading form menu utama. Berikut adalah

(29)

Gambar 3.13. Form loading

2. Perancangan Menu Utama

Pada form menu utama proses pengukuran dilakukan, disini akan ditampilkan

data-data hasil pengukuran tersebut dalam bentuk grafik dan tabel. Program yang

akan di buat terdiri dari dua mode yaitu mode manual dan otomatis, berikut adalah

rancangan dari menu utama.

(30)

Gambar 3.15. Form utama mode otomatis

Keterangan:

• File – New Map, untuk membuat peta baru.

File – Export To Excel, berfungsi untuk mentransfer data koordinat yang ada di

database ke dalam worksheet document.

File – Exit, untuk menutup program.

• Status – Connect, untuk melakukan koneksi.

Status – Disconnect, untuk memutus koneksi.

• Database

• About

3. Perancangan form new map

Sebelum kita melakukan proses pembuatan peta terlebih dahulu kita inputkan

kode dan nama peta yang akan di buat. Berikut adalah rancangan dari form new

(31)

Gambar 3.16. Form new map

4. Perancangan form database

Pada form database kita bisa melakukan pencarian terhadap peta-peta yang telah

kita buat. Berikut adalah rancangan dari form database.

Gambar 3.17. Form database

Keterangan :

(32)

5. Perancangan form about

Berikut adalah perancangan dari form about

(33)

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

4.1 Pengujian Alat

Pengujian akan dilakukan pada tiga bentuk permukaan yang berbeda.

Pertama-tama akan dilakukan pengujian secara manual dengan menggunakan penggaris,

kemudian dilakukan pengujian dengan alat. Untuk setiap permukaan, pengujian akan

dilakukan dalam 2 kondisi, yang pertama tanpa menggunakan fluida dan yang kedua

dengan menggunakan fluida. Dimana untuk permukaan satu dan dua dalam setiap

kondisinya akan dilakukan 3 kali percobaan dengan interval pengukuran yang berbeda

(mode manual) dan baris yang berbeda (mode otomatis). Sedangkan untuk permukaan

tiga dalam setiap kondisinya hanya akan dilakukan satu kali percobaan dengan interval

pengukuran 1 cm (mode manual).

4.1.1 Kondisi pertama (tanpa menggunakan fluida) 4.1.1.1 Pengujian Pada Permukaan Satu

Ini adalah bentuk dari permukaan yang akan di uji:

(34)

1. Pengujian secara manual dengan menggunakan penggaris

Percobaan dengan interval pengukuran 1 cm

Gambar 4.2. Hasil pemetaan dengan interval 1 cm (SURFER 8)

(35)

2. Pengujian dengan menggunakan alat

a. Mode manual

Gambar 4.5. Hasil pemetaan dengan interval 1 cm (VB)

(36)

(37)

b. Made otomatis

Percobaan Pertama

Gambar 4.11. Hasil pemetaan pada baris ke 1 (VB)

Percobaan Kedua

Percobaan Ketiga

(38)

4.1.1.2Pengujian Pada Permukaan Dua

Ini adalah bentuk dari permukaan yang akan di uji

Gambar 4.14. Bentuk permukaan dua

(39)

a. Mode manual

(40)

(41)

b. Mode otomatis

Percobaan Pertama

Percobaan Kedua

(42)

Percobaan Ketiga

Gambar 4.26. Hasil pemetaan pada baris 5 (VB)

4.1.1.3Pengujian pada permukaan tiga

Pengujian pada permukaan tiga tujuannya adalah untuk menguji apakah alat

yang dibuat dapat memetakan suatu bidang atau permukaan miring. Dimana kemiringan

yang diuji adalah 10o dan 20o. Cara pengujian pada permukaan tiga berbeda dengan cara

pada pengujian permukaan sebelumnya (permukaan satu dan dua). Pada permukaan tiga

pengujian hanya dilakukan pada satu baris saja untuk setiap modenya. Sehingga

pemetaan yang dihasilkan hanya dalam 1 dimensi.

Kemiringan 10o

Ini adalah bentuk permukaan yang akan di uji

(43)

Gambar 4.28. Hasil pemetaan dengan menggunakan penggaris (MS.Excel)

a. Mode manual

Gambar 4.29. Hasil pemetaan mode manual (VB)

b. Mode otomatis

(44)

Kemiringan 20o

Ini adalah bentuk permukaan yang akan di uji

Gambar 4.31. Bentuk permukaan tiga dengan kemiringan 20o

Gambar 4.32. Hasil pemetaan dengan menggunakan penggaris (MS.Excel)

a. Mode manual

(45)

b. Mode otomatis

Gambar 4.34. Hasil pemetaan mode otomatis (VB)

4.1.2 Kondisi kedua (menggunakan fluida)

Pada proses pengukuran dilakukan posisi dari sensor harus berada didalam

fluida, yaitu dengan mencelupkan sensor ultrasonik pada jarak ± 1 cm. Hal tersebut

dilakukan karena jika sensor diletakan di atas fluida maka data yang didapat tidak

akurat, karena gelombang ultrasonik akan segera dipantulkan jika menyentuh

permukaan fluida padahal yang diharapkan adalah gelombang ultrasonik menyerap

terlebih dahulu didalam fluida baru kemudian gelombang ultrasoniknya dipantulkan.

Ketika proses pengukuran dilakukan, pada saat posisi sensor menyentuh

permukaan fluida data atau jarak yang didapat adalah 15,24 cm atau 6 inci. Hal ini

dikarenakan 15,24 cm atau 6 inci adalah jarak minimum yang dapat di deteksi oleh

sensor. Jadi, walaupun jarak sebenarnya dari sensor ke permukaan fluida berada di

bawah 15, 24 cm data atau jarak yang didapat tetap 15,24 cm atau 6 inci. Tetapi ketika

posisi dari sensor di celupkan kedalam fluida data atau jarak yang didapat menjadi

645,16 cm atau 254 inci. Ada kemungkinan fluida yang digunakan yaitu minyak

pelumas mengotori bagian dalam sensor, sehingga data atau jarak yang didapat menjadi

tidak akurat.

Kemudian dilakukan pengujian lagi dengan kondisi tanpa menggunakan fluida.

Ternyata data yang didapat juga menjadi tidak akurat. Dengan begitu dapat disimpulkan

bahwa sensor yang digunakan yaitu LV-Maxsonar EZ-1 tidak bisa melakukan

pengukuran di dalam fluida ini, yaitu didalam minyak pelumas karena akan mengotori

bagian dalam sensor dan akan menyebabkan sensor menjadi tidak akurat lagi.

Oleh karena itu proses pengujian dengan kondisi menggunakan fluida ini tidak

(46)

4.2 Error

Dari data-data hasil pengujian diatas, yaitu dari data hasil pengujian dengan

menggunakan alat (mode manual) dan dari data hasil pengujian secara manual dengan

menggunakan penggaris akan di dapatkan nilai error. Nilai error ini di dapat dengan

cara membandingkan data hasil pengujian alat dengan data hasil pengujian

menggunakan penggaris, yaitu dengan menggunakan rumus :

%

A = Jarak hasil pengukuran alat

B = Jarak sebenarnya

Juga akan diperoleh error rata-rata untuk setiap baris pengukuran, yaitu dengan

menggunakan rumus:

Berikut adalah tabel error yang didapat dari pengujian pada permukaan satu, dua

dan tiga :

1. Permukaan satu

Tabel 4.1. Error pada interval pengukuran 1 cm

(47)

Tabel 4.1 Lanjutan

Interval Baris 1 Baris 2 Baris 3 Baris 4 Baris 5 Baris 6 Baris 7 Baris 8 Baris 9 Baris 10

(48)

Tabel 4.4 Lanjutan

(49)

Tabel 4.7. Error pada interval pengukuran 1 cm Interval Jarak Sebenarnya Hasil Pengukuran Error

0 -17,3 -15,24 0,12

(50)

Kemiringan 20o

Tabel 4.8. Error pada interval pengukuran 1 cm Interval Jarak Sebenarnya Hasil Pengukuran Error

0 -12,8 -15,24 0,19

Error rata-rata 0,08

4.3 Analisis

Berdasar pada data yang didapat dan disajikan pada gambar dan tabel diatas

(juga bisa di lihat pada Lampiran A) maka tahap berikutnya adalah analisis. Adapun

jenis-jenis analisis yang dilakukan yaitu:

1. Pengaruh interval pengukuran terhadap pemetaan yang dihasilkan (mode

manual)

2. Pengaruh error terhadap pemetaan yang dihasilkan (mode manual)

3. Pengaruh bentuk permukaan terhadap data yang didapat dari alat (mode manual

(51)

Pengaruh interval pengukuran terhadap pemetaan yang dihasilkan

Pada gambar 4.2 sampai gambar 4.10 atau pada hasil pemetaan permukaan satu

terlihat bahwa pengukuran yang dilakukan dengan interval 1 cm menghasilkan

pemetaan yang lebih detail atau lebih mirip dengan bentuk permukaan sebenarnya

dibandingkan dengan pengukuran yang dilakukan dengan interval 3 cm dan 5 cm.

Dengan kata lain bisa dikatakan bahwa data yang dihasilkan oleh pengukuran dengan

interval 3 cm dan 5 cm tidak bisa mewakili bentuk permukaan sebenarnya. Ini juga

terlihat pada hasil pemetaan permukaan dua tepatnya pada gambar 4.17. Pengujian yang

dilakukan secara manual dengan menggunakan penggaris saja menghasilkan pemetaan

yang berbeda jauh dengan bentuk sebenarrnya.

Dengan begitu interval pengukuran sangat berpengaruh terhadap bentuk

pemetaan yang dihasilkan, semakin kecil interval pengukuran maka pemetaan yang di

hasilkan akan semakin mendekati bentuk permukaan sebenarnya.

Pengaruh error terhadap pemetaan yang dihasilkan 1. Permukaan satu

Nilai error rata-rata yang didapat untuk setiap pengukuran sangatlah kecil yaitu

sekitar 0,05% - 0,09%. Pada tabel 4.1 dan tabel 4.2 nilai error terbesar untuk setiap

pengukuran adalah 0,19%, ini terjadi pada saat pengukuran dilakukan pada interval

6 cm, 21 cm dan 22 cm. Apabila dilihat dari peta yang dihasilkan, nilai error

terbesar ini terjadi pada daerah peralihan, yaitu dari permukaan tinggi ke permukaan

rendah dan sebaliknya dari permukaan rendah ke permukaan tinggi.

Pada interval 6 cm jarak atau kedalaman yang didapatkan dari alat adalah 17,78

cm, sedangkan pada pengukuran secara manual untuk interval tersebut seharusnya

jarak atau kedalamannya adalah 22 cm. Ini juga terjadi pada interval 21 cm dan 22

cm, seharusnya jarak atau kedalamannya adalah 22 cm tetapi jarak atau kedalaman

yang terukur oleh alat masih 17,78 cm

2. Permukaan dua

Pada permukaan dua nilai error rata-rata yang didapat untuk setiap pengukuran

adalah sekitar 0,05% - 0,72%. Tetapi jika dilihat dari error yang terjadi pada setiap

pengukuran ada yang mencapai 3,67 %, yaitu pengukuran baris ke 10 interval 12 cm

(52)

Sama seperti pada permukaan satu error sering terjadi pada dareah peralihan.

Selain itu dari posisi baris yang terlalu dekat ke sisi aquarium atau tempat pengujian

juga rentan terhadap error. Hal ini dikarenakan bentuk gelombang ultrasonik yang

dipancarkan oleh sensor tidak berupa garis lurus, tetapi seperti gambar di bawah ini.

Gambar 4.35. Bentuk gelombang ultrasonik yang dipancarkan

Pengukuran yang dilakukan pada permukan kedua, pada dasarnya adalah untuk

menguji apakah sensor bisa mendeteksi suatu cekungan. Dari semua percobaan

yang dilakukan terlihat bahwa sensor tidak bisa mendeteksi cekungan tersebut. Hal

ini dikarenakan cekungan yang diuji terlalu sempit.

3. Permukaan tiga

Error rata-rata yang didapat pada pengujian permukaan tiga untuk kemiringan

10o adalah 0,12% sedangkan untuk kemiringan 20o adalah 0,08 %. Sedangkan error

untuk setiap pengukurannya adalah 0,03% - 0,20% untuk kemiringan 10o dan 0% -

0,19% untuk kemiringan 20o

Error terjadi karena gelombang ultrasonik yang dipancarkan tidak bisa di

pantulkan lagi secara sempurna. Ini dikarenakan bentuk permukaan yang tidak datar.

Gelombang ultrasonik akan memantul dulu kemana-mana baru kemudian keterima lagi

oleh sensor, sehingga waktu tempuhnya menjadi lebih lama dan jarak yang

(53)

Berdasarkan data-data tersebut dapat disimpulkan bahwa error sering terjadi

pada daerah peralihan, yaitu dari permukaan tinggi ke permukaan rendah dan

sebaliknya dari permukaan rendah ke permukaan tinggi. Seperti pada gambar berikut:

Gambar 4.36. Contoh daerah rentan error

Sedangkan error yang terjadi pada pengujian yang dilakukan dalam mode

otomatis, tidak dapat diketahui. Hal ini dikarenakan dalam mode otomatis yang menjadi

acuan adalah waktu. Waktu disini adalah waktu pada saat proses pengukuran atau

pengambilan data itu dilakukan. Jadi, ketika proses pengukuran dilakukan, tempat atau

daerah yang di ukur tidak bisa diketahui secara pasti. Oleh karena itu hasil pengukuran

pada mode ini tidak bisa dibandingkan dengan hasil pengukuran secara manual

(menggunakan penggaris).

Pengaruh bentuk permukaan terhadap data yang didapat dari alat (mode manual dan otomatis)

Dari data yang telah dipaparkan sebelumnya dapat disimpulkan bahwa semakin

komplek bentuk permukaan yang akan dipetakan, maka data yang didapat dari alat

semakin rentan error. Hal ini telihat dari hasil pengujian pada permukaan dua. Selain

itu, untuk bentuk permukaan yang miring pemetaan yang dihasilkan juga tidak terlalu

mirip karena perbedaan ketinggian permukaan pada satu titik pengukuran dengan titik

pengukuran berikutnya kurang dari 1 inci, jadi data atau jarak yang didapat akan

dianggap sama dengan ketinggian sebelumnya. Hal ini terlihat pada hasil pengujian

pada permukaan tiga bentuk dari petanya akan seperti tangga. Berikut adalah

perbandingan dari hasil pemetaannya.

(54)

-25

(55)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan beberapa percobaan dan analisa, maka dapat diambil

kesimpulan diantaranya:

1. Pengukuran yang dilakukan dengan inteval 1 cm menghasilkan pemetaan

permukaan yang lebih detail atau lebih mirip dengan bentuk permukaan

sebenarnya dibandingkan dengan pengukuran yang dilakukan dengan interval 3

cm dan 5 cm.

2. Dari semua percobaan yang dilakukan error banyak terjadi pada daerah

peralihan, yaitu daerah antara permukaan tinggi dan permukaan rendah. Seperti

pada gambar berikut:

Gambar 5.1. Contoh daerah rentan error

3. Untuk bentuk permukaan yang tidak terlalu komplek dapat dipetakan dengan

cukup baik, seperti pada pengujian permukaan satu. Tetapi untuk bentuk

permukaan yang miring tidak bisa di petakan dengan baik karena perbedaan

ketinggian permukaan pada satu titik pengukuran dengan titik pengukuran

berikutnya kurang dari 1 inci jadi data atau jarak yang di dapat dianggap sama

dengan pengukuran pada titik sebelumnya.

4. Pemetaan yang dihasilkan memberikan tingkat keakuratan dengan error terbesar

adalah 3,67 %, terjadi pada pengujian permukaan dua yaitu pengukuran baris ke

10 interval 12 cm pada percobaan dengan interval 3 cm.

(56)

5.1 Saran

Hasil percobaan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu perlu dilakukan

penelitian lebih lanjut dalam proses perancangannya. Adapun saran yang dapat

disampaikan adalah sebagai berikut:

1. Penggunan sensor yang langsung dapat digunakan didalam air, misalnya

LV-MaxSonar WR-1.

2. Tidak menutup kemungkian alat ini dikembangkan untuk bisa digerakkan secara

(57)

DAFTAR PUSTAKA

BAKOSURTANAL. (2004). Panduan Membaca Rupa Bumi Indonesia. Jakarta : Pusat

Pelayanan Jasa dan Informasi BAKOSURTANAL.

Firdaus. (2007). 64 Trik Tersembunti visual Basic 6. Palembang: Maxikom.

HTTP://www.roboticsconnection.com/c-4-robot-sensors.aspx. Diakses pada tanggal 23

Agustus 2008.

HTTP://www.Maxbotix.com. Diakses pada tanggal 25 Agustus 2008.

HTTP://www.maxbotix.com/uploads/MaxSonarEZ1.zip. Diakses pada tanggal 25

Agustus 2008.

HTTP://www.maxbotix.com/MaxSonar-EZ1__FAQ.html. Diakses pada tanggal 25

Agustus 2008.

Malvino. (2003). Prinsip-Prinsip Elektronika Buku Satu dan Buku Dua. Jakarta:

Salemba Teknika.

Prasetia, R., & Widodo, C.E. (2004). Interfacing Port Paralel dan Port Serial Dengan

Visual Basic 6.0. Yogyakarta: Andi.

Subiyanto, A. (2007). Karakterisasi Gelombang Ultrasonik Pada Minyak Pelumas.

(58)

PROFIL PENULIS

INDRA FIRMANSYAH.

Lahir di cianjur tanggal 8 April 1985. Menamatkan pendidikan SD

di SD Negeri Campaka III (1997), Menamatkan pendidikan SLTP

di SLTP Negeri 1 Cianjur (2000), Menamatkan pendidikan SLTA di

SMU Negeri 3 Cianjur (2003) dan melanjutkan studi S1 pada

Jurusan Teknik Komputer di Universitas Komputer Indonesia

(2003). Mengerjakan Tugas Akhir dengan judul Pemetaan

Permukaan Tanah Di Bawah Fluida Menggunakan Sensor

Ultrasonik.

E-mail : z3ro_85@yahoo.com

Alamat : Kp. KOPEM No. 6B RT 01 RW 10 Kelurahan Sawah Gede