RANCANG BANGUN DAN MONITORING SUDUT ELEVASI LAMPU PRECISION APPROACH LIGHT (PALS) BERBASIS RASPBERRY PI SEBAGAI MEDIA SIMULASI PEMBELAJARAN

RANCANG BANGUN DAN MONITORING SUDUT ELEVASI LAMPU PRECISION APPROACH LIGHT (PALS) BERBASIS

RASPBERRY PI SEBAGAI MEDIA SIMULASI PEMBELAJARAN

TUGAS AKHIR

Oleh :

DINI KHAIRUN NISA NIT. 30118007

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK LISTRIK BANDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA

2021

ii

RANCANG BANGUN DAN MONITORING SUDUT ELEVASI LAMPU PRECISION APPROACH LIGHT (PALS) BERBASIS

RASPBERRY PI SEBAGAI MEDIA SIMULASI PEMBELAJARAN

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Mendapatkan Gelar Ahli Madya (A.Md.) pada Program Studi Diploma 3 Teknik Listrik Bandara

Oleh :

DINI KHAIRUN NISA NIT. 30118007

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK LISTRIK BANDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA

2021

iii

LEMBAR PERSETUJUAN

RANCANG BANGUN DAN MONITORING SUDUT ELEVASI LAMPU PRECISION APPROACH LIGHT (PALS) BERBASIS

RASPBERRY PI SEBAGAI MEDIA SIMULASI PEMBELAJARAN

Oleh :

Dini Khairun Nisa NIT. 30118007

Disetujui untuk diujikan pada : Surabaya, 4 Agustus 2021

Pembimbing I : Dr. KUSTORI, ST, MM ………

NIP. 19590305 198503 1 002

Pembimbing II : DARMADJI, ST ………

Kode Dosen. 1956060241001

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK LISTRIK BANDAR UDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA

2021

iv

LEMBAR PENGESAHAN

RANCANG BANGUN DAN MONITORING SUDUT ELEVASI LAMPU PRECISION APPROACH LIGHT (PALS) BERBASIS

RASPBERRY PI SEBAGAI MEDIA SIMULASI PEMBELAJARAN

Oleh : Dini Khairun Nisa

NIT. 30118007

Telah dipertahankan dan dinyatakan lulus pada Ujian Tugas Akhir Program Pendidikan Diploma 3 Teknik Listrik Bandara

Politeknik Penerbangan Surabaya pada tanggal : 4 Agustus 2021

Panitia Penguji :

1. Ketua : Drs. HARTONO, ST, M.Pd, MM ...

NIP. 19610727 198303 1 002

2. Sekretaris : BAGJA GUMILAR, S.SiT, MT ...

NIP. 19790912 200003 1 003

3. Anggota : Dr. KUSTORI, ST, MM ...

NIP. 19590305 198503 1 002 Ketua Program Studi D3 Teknik Listrik Bandara

RIFDIAN I.S., ST, M.M., M.T.

NIP. 19810629 200912 1 002

v

ABSTRAK

RANCANG BANGUN DAN MONITORING SUDUT ELEVASI LAMPU PRECISION APPROACH LIGHT (PALS) BERBASIS RASPBERRY PI

SEBAGAI MEDIA SIMULASI PEMBELAJARAN

Oleh : Dini Khairun Nisa

NIT. 30118007

Approach Lighting System (ALS) atau dalam Bahasa Indonesia dikenal dengan “Sistem Lampu Ancang” adalah salah satu peralatan bantu pendaratan visual yang berfungsi memberikan informasi atau panduan secara visual kepada penerbang mengenai arah menuju landasan pacu (runway) pada saat terakhir akan mendarat (final approach). Approach Lighting System (ALS) merupakan konfigurasi susunan lampu – lampu yang terpasang simetris dari ujung perpanjangan landas pacu pada approach area sampai dengan ambang landas pacu (threshold).

Metode penelitian dengan melakukan observasi Approach Lighting System (ALS) pada On The Job Training (OJT) di Bandar Udara Iskandar Pangkalan Bun, serta mengacu pada pedoman masa On The Job Training Annex 14 2018–

Aerodrome dan dokumen Direktoral Jendral Perhubungan Udara tahun 2004 tentang Manual Of Standart Aerodrome (MOS), Tahun 2012 tentang Petunjuk dan Tata Peraturan Keselamatan Penerbangan Sipil, dan KP 2 Tahun 2013 Tentang Kriteria Penempatan dan Utilitas Bandar Udara.

Hasil Penelitian akan memudahkan teknisi melakukan pengawasan/monitoring dan menambah keandalan Approach Lighting System (ALS) hingga 90% dengan menambah fitur monitoring ketika terjadi perubahan sudut yang melebihi 6⁰ ataupun di bawah 5⁰, sehingga kepresisian sudut Approach Lighting System (ALS) tetap terjaga demi keselamatan dan kelancaran pendaratan pesawat.

Kata kunci : Approach Lighting System (ALS), Touchdown Zone, Annex 14- Aerodrome, Bandar Udara Iskandar Pangkalan Bun, Visual Aids.

vi

ABSTRACT

DESIGN AND MONITORING OF THE ELEVATION ANGLE OF PRECISION APPROACH LIGHT (PALS) BASED ON RASPBERRY PI AS A LEARNING

SIMULATION MEDIA Written by:

Dini Khairun Nisa NIT. 30118007

Approach Lighting System (ALS) or in Indonesian known as "Ancang Light System" is a visual landing aid which serves to provide information or visual guidance to pilots regarding the direction to the runway at the last landing (final approach). Approach Lighting System (ALS) is a configuration of lights mounted symmetrically from the end of the runway extension in the approach area up to the runway threshold.

The research method is by observing the Approach Lighting System (ALS) at (OJT) at Iskandar Airport Pangkalan Bun, as well as referring to the guidelines for the On The Job Training Annex 14 2018 – Aerodrome period and the document from the Directorate General of Civil Aviation 2004 regarding Manual Of Standard Aerodrome (MOS), 2012 concerning Civil Aviation Safety Guidelines and Regulations, and KP 2 of 2013 concerning Airport Placement and Utilities Criteria.

The results of the study will make it easier for technicians to supervise / monitor and increase the reliability of the Approach Lighting System (ALS) by up to 90%

by adding a monitoring feature when there is a change in angle that exceeds 60 or below 50, so that the precision of the Approach Lighting System (ALS) angle is maintained for the safety and smoothness of the aircraft landing.

Key words: Approach Lighting System (ALS), Touchdown Zone, Annex 14- Aerodrome, Iskandar Pangkalan Bun Airport, Visual Aids.

vii

PERNYATAAN KEASLIAN DAN HAK CIPTA

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Dini Khairun Nisa

NIT : 30118007

Program Studi : D-III Teknik Listrik Bandara

Judul Tugas Akhir : Rancang bangun dan monitoring sudut elevasi lampu Precision Approach Light (PALS) berbasis Raspberry Pi sebagai media simulasi pembelajaran

dengan ini menyatakan bahwa :

1. Tugas Akhir ini merupakan karya asli dan belum pernah diajukan untuk mendapatkan gelar akademik, baik di Politeknik Penerbangan Surabaya maupun di Perguruan Tinggi lain, serta dipublikasikan, kecuali secara tertulis dengan jelas dicantumkan sebagai acuan dalam naskah dengan disebutkan nama pengarang dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

2. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan Hak Bebas Royalti Non Eksklusif (Non-Exclusive Royalty-Free Right) kepada Politeknik Penerbangan Surabaya beserta perangkat yang ada (jika diperlukan), dengan hak ini, Politeknik Penerbangan Surabaya berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya dengan tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Apabila di kemudian hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar yang telah diperoleh, serta sanksi lainnya sesuai dengan norma yang berlaku di Politeknik Penerbangan Surabaya.

Surabaya, 4 Agustus 2021 Yang membuat pernyataan

Dini Khairun Nisa 30118007

viii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

YOU CAN DO IT! VERILY ALLAH IS WITH US :)

Kupersembahkan _Untuk,

“Bapak dan Ibu tercinta,

Semua orang yang telah memberi motivasi,

Segenap teman seperjuangan,

Dan untuk teman hidupku seperjuangan yang tercinta”.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat ALLAH SWT atas segala rahmat dan karunia – Nya yang telah memberikan kesehatan, pengetahuan, keterampilan, pengalaman yang senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “RANCANG BANGUN DAN MONITORING SUDUT ELEVASI LAMPU PRECISION APPROACH LIGHT (PALS) BERBASIS RASPBERRY PI SEBAGAI MEDIA SIMULASI PEMBELAJARAN” dengan baik dan lancar sesuai dengan waktu yang ditetapkan dan sebagai syarat untuk menyelesaikan program Diploma 3 Teknik Listrik Bandar Udara di Politeknik Penerbangan Surabaya.

Selama proses penyusunan tugas khusus ini penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak baik material spiritual, materi serta saran. Pada kesempatan ini mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak M. Andra Adityawarman, ST, MT selaku Direktur Politeknik Penerbangan Surabaya.

2. Bapak Rifdian I.S., S.T., M.M., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik Bandara Politeknik Penerbangan Surabaya.

3. Bapak Dr. Kustori, ST., MM selaku Dosen Pembimbing 1 (satu) Tugas Akhir.

4. Bapak Darmadji, ST selaku Pembimbing 2 (dua) Tugas Akhir.

5. Bapak Drs. Hartono, ST, M.Pd, MM, Bapak Bagja Gumilar, S.SIT, MT, dan Bapak Dr. Kustori, ST, MM selaku panitia penguji pada Tugas Akhir ini.

6. Dosen Politeknik Penerbangan Surabaya yang telah memberikan pengetahuan dan memberikan pelajaran yang berharga untuk penulis serta teman–teman Teknik Listrik Bandar Udara angkatan XIII.

7. Bapak, Ibu, dan Adek atas doa, semangat, dan dukungan moril dan material yang diberikan hingga terselesaikan Tugas Akhir ini.

8. Teman–teman course Teknik Listrik Bandar Udara XIII, atas kebersamaan dan kerjasamanya di segala kondisi serta senior, teman-teman seangkatan

x

dan adik-adik kelas TLB XIV A dan B dan TLB XV, atas dukungan yang diberikan.

Penulis juga menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran membangun guna penyempuranaan rancangan ini kedepannya. Atas segala kesalahan dan kata- kata yang kurang berkenan, penulis memohon maaf. Semoga bermanfaat bagi pembaca dan penulis maupun untuk dunia penerbangan. Terima Kasih.

Surabaya, 4 Agustus 2021

Penulis

xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL………..……… ii

LEMBAR PERSETUJUAN... iii

LEMBAR PENGESAHAN ... iv

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

PERNYATAAN KEASLIAN DAN HAK CIPTA ... vii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... viii

KATA PENGANTAR ... ix

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR TABEL ... xiv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 3

1.3 Rumusan Masalah ... 3

1.4 Batasan Masalah ... 4

1.5 Tujuan Penelitian ... 4

1.6 Manfaat Penelitian ... 4

1.7 Novelty ... 5

1.8 Sistematika Penulisan ... 5

BAB II LANDASAN TEORI ... 7

2.1 Teori Penunjang ... 7

2.1.1 Approach Light ... 7

2.1.2 Komponen ... 9

2.2 Tinjauan Empiris ... 21

BAB III METODE PENELITIAN... 24

3.1 Desain Penelitian ... 24

3.2 Perancangan Alat ... 25

3.2.1 Desain Alat ... 25

3.2.2 Cara Kerja Alat ... 25

3.2.3 Komponen Alat ... 27

3.3 Teknik Pengujian ... 34

xii

3.3.1 Pengujian Adaptor Catu daya ... 34

3.3.2 Pengujian Sensor Kemiringan Gyro Accelerometer ... 34

3.3.1 Pengujian Raspberry Pi ... 35

3.4 Teknik Analisa Data ... 35

3.5 Tempat dan waktu penelitian ... 36

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 37

4.1 Pengujian ... 37

4.1.1 Bagian Pendukung Alat... 37

4.1.2 Perangkat Lunak dan Aplikasi Pemrograman ... 41

4.2 PEMBAHASAN ... 44

4.3 Kekurangan dan Kelebihan Alat ... 44

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 45

5.1 KESIMPULAN ... 45

5.2 SARAN ... 45

xiii

DAFTAR GAMBAR

halaman

Gambar 2.1 : Precision Approach Light System (PALS) CAT 1 ………...8

Gambar 2.2 : Layout PALS Approach ... 8

Gambar 2.3 : Konfigurasi Pin GPIO Raspberry Pi 3 Model B+ ... 11

Gambar 2.4 : Arsitektur Raspberry Pi 3 Model B+ ... 12

Gambar 2.5 : Block Diagram Compute Module 3+ ... 13

Gambar 2.6 : Mechanical Dimensions Compute Module 3+ ... 14

Gambar 2.7 : Gyro Accelerometer ... 15

Gambar 2.8 : Komunikasi PC dengan Raspberry Pi ... 21

Gambar 3.1 : Layout lampu Approach ... 24

Gambar 3.2 : Blok diagram kondisi sistem kerja saat ini ... 25

Gambar 3.3 : Blok diagram kondisi rancangan yang diinginkan ... 25

Gambar 3.4 : Flow Chart Rancangan ... 27

Gambar 3.5 : Letak sensor pada rancangan ... 28

Gambar 3.6 :Rangkaian Raspberry Pi dengan Sensor ... 28

Gambar 3.7 :Pinout Multiplexer I2C TCA9548A ... 30

Gambar 3.8 :Personal computer dengan Raspberry Pi ... 31

Gambar 3.9 :Desain akrilik untuk lampu ... 32

Gambar 3.10 : Akrilik untuk lampu ... 32

Gambar 4.1 : Adaptor Catu Daya yang diukur menggunakan avometer ... 38

Gambar 4.2 : Pengujian Raspberry Pi ... 39

Gambar 4.3 : Pengujian Sensor ... 40

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 : Spesifikasi Raspberry Pi Model 3B+ ... 10

Tabel 2.2 : Konfigurasi Pin MPU6050 ... 15

Tabel 2.3 : Kajian terdahulu yang relevan ... 23

Tabel 4.1 : Hasil Pengujian Adaptor ... 38

Tabel 4.2 : Hasil Pengujian Raspberry Pi ... 39

Tabel 4.3 : Hasil Pengujian Sensor Gyro Accelerometer ... 41

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Negara Indonesia adalah Negara yang kaya dan strategis, sehingga sangatlah layak dikembangkannya sarana yang mendukung diberbagai daerah yang sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Dengan mewujudkan tujuan tersebut, tidak lepas peran serta dari wawasan nusantara dalam memantapkan ketahanan nasional di sistem transportasi yang menjadi modal pertumbuhan, baik secara ekonomi, pengembangan wilayah, maupun hubungan antar bangsa, serta cara yang dapat memperkokoh kedaulatan rakyat.

Di Negara Indonesia yang bertanggung jawab penuh akan lancarnya jalur transportasi darat, laut, dan udara di pegang oleh Kementerian Perhubungan. Peningkatan kemampuan dan peranan transportasi serta keselamatan dan keamanan dengan menjamin tersedianya jalur transportasi merupakan salah satu tugas Kementerian perhubungan.

Sarana transportasi di Negara Indonesia yang pertumbuhannya berkembang sangat cepat adalah sarana transportasi udara, karena sarana transportasi ini merupakan salah satu sarana transportasi yang mempunyai kelebihan yang tidak dimiliki oleh sarana transportasi lainnya, diantaranya cepat, nyaman dan mampu menembus berbagai rintangan geografis seperti lautan luas dan hutan belantara. Dengan demikian, sarana transportasi yang begitu diminati banyak pengguna jasa sangat diperlukannya berbagai pengembangan yang sesuai pula, baik dari fasilitas keselamatan penerbangan maupun fasilitas pendukung yang disediakan.

Bandar udara merupakan Unit Pelaksana Teknis (UPT) yang berada di bawah pengelolaan Direktorat Jenderal Perhubungan Udara. Bandar udara adalah lapangan terbang yang dipergunakan untuk mendarat dan atau lepas landas pesawat udara, naik, dan atau turun penumpang, dan atau

bongkar muat kargo dan atau pos. Oleh sebab itu, fasilitas yang berkaitan dengan operasi keselamatan penerbangan harus mempunyai kinerja atau kehandalan yang baik.

Fasilitas-fasilitas yang ada di setiap bandar udara baik international, domestic, maupun perintis haruslah dapat termonitor semua kondisinya dan teroperasi dengan baik. Salah satu fasilitas yang harus di monitor dan dioperasikan dengan baik adalah Visual Aids.

Visual Aids for navigation merupakan peralatan yang disebut juga Airfield Lighting System (AFL) adalah Salah satu alat navigasi udara untuk membantu navigasi pesawat dalam bentuk bantuan signal, lampu, warna dan tanda-tanda yang diperlukan sebagai alat bantu pendaratan dalam membantu pilot pada saat take off, landing dan taxing pesawat terbang dalam kondisi cuaca yang buruk atau pada malam hari. Salah satu fasilitas visual aids yang sangat dibutuhkan adalah Approach Light System. Approach Light System adalah rambu penerangan yang memancarkan cahaya untuk memberi informasi kepada penerbangan mengenai sudut luncur yang benar dan memandu penerbang melakukan pendekatan menuju titik pendaratan.

Sebagai contoh Approach Light System yang ada di Bandar Udara Iskandar Pangkalan Bun menggunakan lampu Precision Approach Light System (PALS). Lampu Precision Approach Light System (PALS) berada 2km jaraknya dari Power House. Kemiringan lampu tersebut berubah diakibatkan keadaan alam yang terjadi seperti; angin yang kencang, burung-burung yang hinggap di atas lampu, gempa dan lain-lainnya. Contoh pada bandar udara yang terdapat di daerah-daerah rawan bencana alam seperti Bandar Udara Internasional Yogyakarta (YIA) di Kulon Progo. Keberadaan lampu yang dekat dengan rumah penduduk dapat menyebabkan perubahaan kemiringan juga, dikarenakan penduduk di sekitar daerah tersebut tidak tahu tentang lampu Precision Approach Light System (PALS) tersebut, sehingga terkadang menekan lampu-lampu yang kemudian dapat menyebabkan kemiringan lampu tersebut berubah. Sehingga para teknisi tidak mengetahui langsung

3

keadaan lampu yang berubah diakibatkan keadaan alam dan diakibatkan manusia tersebut.

Untuk mendukung kehandalan operasional lampu Precision Approach Light System (PALS) perlu dilakukannya persiapan fasilitas secara aktif artinya dilakukan pengecekan terhadap kondisi kemiringan setiap masing-masing lampu. Saat ini kondisi lampu Precision Approach Light System (PALS) di bandar udara secara general masih dioperasikan tanpa menggunakan suatu rancangan alat yang dapat mengetahui kemiringan lampu yang berubah. Permasalahan belum adanya suatu rancangan monitoring sudut elevasi lampu Precision Approach Light System (PALS) untuk workshop di bandar udara ini, menyebabkan teknisi melakukan pengecekkan ke lokasi lampu secara manual dari tempatnya.

Dengan permasalahan yang dihadapi oleh teknisi, saya terdorong untuk mencoba memecahkan masalah yang terjadi dengan membuat suatu RANCANG BANGUN DAN MONITORING SUDUT ELEVASI LAMPU PRECISION APPROACH LIGHT (PALS) BERBASIS RASPBERRY PI SEBAGAI MEDIA SIMULASI PEMBELAJARAN.

1.2 Identifikasi Masalah

1. Bencana alam seperti gempa bumi yang menyebabkan perubahan kemiringan sudut lampu Precision Approach Light System (PALS) 2. Belum adanya monitoring sudut kemiringan lampu approach light

system

3. Pengecekan sudut lampu masih dilakukan secara manual

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian yang telah dijabarkan dalam bagian latar belakang, dapat diidentifikasi permasalahan-permasalahan yang ada, antara lain :

1. Apakah rancangan monitoring berbasis Raspberry Pi ini dapat memonitor sudut kemiringan mock-up lampu Precision Approach Light System (PALS)?

2. Apakah pengecekan sudut lampu masih dilakukan secara manual mempengaruhi kinerja lampu Precision Approach Light System (PALS)?

1.4 Batasan Masalah

Berdasarkan atas latar belakang dan identifikasi masalah, maka saya akan membatasi permasalahan yang saya angkat ini hanya pada :

1. Mengetahui dan membahas tentang sudut kemiringan lampu Precision Approach Light System (PALS) apakah berubah keatas dan kebawah

2. Alat dibuat hanya untuk simulasi pembelajaran monitoring sudut kemiringan lampu Precision Approach Light System (PALS)

1.5 Tujuan Penelitian

Dengan adanya permasalahan yang telah diuraikan pada latar belakang di atas, adapun tujuan dari penulisan ini, antara lain :

1. Untuk mengetahui apakah kurang optimalnya kinerja dari lampu Precision Approach Light System (PALS) karena tidak adanya monitoring sudut kemiringan

2. Untuk mengetahui apakah untuk mengecek sudut kemiringan lampu masih manual harus melihat langsung ke lokasi

1.6 Manfaat Penelitian

1. Untuk memudahkan teknisi dalam melakukan monitoring kondisi lampu Precision Approach Light System (PALS) di bandar udara 2. Untuk menambah pengetahuan ilmiah

5

1.7 Novelty

Tugas Akhir yang saya rancang pada kali ini dengan judul Rancang bangun dan monitoring sudut elevasi lampu Precision Approach Light (PALS) berbasis Raspberry Pi sebagai media simulasi pembelajaran ini merupakan temuan yang sudah ada dari pendahulu namun dikembangkan menjadi monitoring otomatis menggunakan mini PC barupa Raspberry Pi.

1. Tugas Akhir ini merupakan karya asli dan belum pernah diajukan untuk mendapatkan gelar akademik, baik di Politeknik Penerbangan Surabaya maupun di Perguruan Tinggi lain, serta dipublikasikan, kecuali secara tertulis dengan jelas dicantumkan sebagai acuan dalam naskah dengan disebutkan nama pengarang dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

2. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan Hak Bebas Royalti Non Eksklusif (Non-Exclusive Royalty-Free Right) kepada Politeknik Penerbangan Surabaya beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan hak ini, Politeknik Penerbangan Surabaya berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya dengan tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

1.8 Sistematika Penulisan

Pembahasan tugas akhir ini secara menyeluruh dibagi dalam lima bab.

Masing-masing bab akan menguraikan hal-hal sebagai berikut : Bab I : Pendahuluan

Pada bab ini penulis menguraikan tentang latar belakang, identifikasi masalah, pembatasan masalah, perumusan masalah, tujuan penulisan, serta sistematika penulisan.

Bab II : Landasan Teori

Pada bab ini membahas dasar teori penunjang dari komponen yang dipergunakan dalam rancangan alat dengan tampilan komputer

Bab III : Metode Penelitian

Pada bab ini menguraikan mengenai konsep rancangan yang terdiri dari kondisi yang ada saat ini dan kondisi yang diinginkan.

Bab IV : Hasil dan Pembahasan

Pada bab ini memberikan penjelasan tentang bagaimana system kerja rancangan dari keseluruhan rangkaian.

Bab V : Kesimpulan dan Saran

Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran yang didapat berdasarkan dari keseluruhan isi Tugas Akhir.

7

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Teori Penunjang

Sebelum membahas dan menguraikan cara kerja rancangan terlebih dahulu akan diulas teori-teori dasar yang berkaitan dengan rangkaian secara umum sebagai pendukung prinsip kerja rancangan dengan tujuan untuk membantu dalam pembahasan. Teori-teori tersebut yaitu :

2.1.1 Approach Light

Approach Light System (ALS) adalah rambu penerangan yang memancarkan cahaya untuk memberi informasi kepada penerbangan mengenai sudut luncur yang benar dan memandu penerbang melakukan pendekatan menuju titik pendaratan.

(Annex 14 Chapter 5 Visual Aids for navigation bagian Approach Light System part 5.3.4). Adapun beberapa bagian kelompok yang menjadi acuan dari approach lighting system yang membedakan antara panjang, jumlah lampu, kelengkapan dari fasilitas yang digunakan, ini telah ditetapkan di MOS 139 VOL.1 tentang konfigurasi lampu terdiri dari: Simple Approach Lighting System (SALS) dengan sudut kemiringan dari bar 1-2 yaitu 6^o dan bar 3-7 yaitu 5,5^o dengan 2 crossbar pada bar ke 3, Medium Approach Lighting System (MALS) dengan sudut kemiringan dari bar 1-2 yaitu 6^o dan bar 3-7 yaitu 5,5^o dengan 2 cross bar terletak pada bar ke 3 yang membedakan antara SALS dan MALS adalah konfigurasi lampu pada setiap barnya, dan category Precision Approach Light System (PALS). Pada konfigurasi PALS terdapat beberapa kategori yaitu PALS CAT I, PALS CAT II, dan PALS CAT III dengan sudut kemiringan nya yaitu dari bar 1-9 yaitu 8^o, 10-15 yaitu 7^o, 16-20 yaitu 6^o dan bar 20-30 yaitu 5,5^o. Sebagai contoh pada bandar udara yang menggunakan Precision Approach Light System (PALS) adalah Bandar Udara Iskandar Pangkalan Bun.

Precision Approach Light System (PALS)-nya memiliki buah jumlah 166 lampu, yang terdiri dari 30 bar dan 1 cross bar. Tiap barnya ada 5 buah lampu dan tiap cross barnya ada 8 buah lampu.

Gambar 2.1 Precision Approach Light System (PALS) CAT 1 (Sumber: Datasheet KP 2 Tahun 2013 Lampu PALS CAT 1)

Gambar 2.2 Layout PALS Approach (Sumber: SKEP 114 VI 2002)

9

2.1.2 Komponen

Pada bab ini akan membahas teori dari komponen-komponen yang berkaitan dengan apa yang akan digunakan di dalam rancangan, adapun komponen-komponen tersebut :

 Raspberry Pi 3B+

 Sensor Kemiringan Gyro Accelerometer

 Node JS dan Python

 Personal Computer (PC)

2.1.2.1 Raspberry Pi 3B+

Merupakan sebuah SBC (Single Board Computer).

Raspberry Pi menggunakan Sytem on a Chip (SoC) dari Broadcom BCM2835 hingga BCM 2837 (Raspberry Pi 3). Raspberry Pi 3B+

adalah revisi terakhir dalam kisaran Raspberry Pi 3.

1.) Spesifikasi Raspberry Pi 3B+

Spesifikasi Keterangan

Sytem on a Chip (SoC) Broadcom BCM2837B0

Processor Cortex-A53 (ARMv8) 64-bit SoC 1.4GHz

Memori /RAM 1 GB SDRAM LPDDR2 400MHz

GPU VideoCore IV 3D graphics core

Wireless Adapter/LAN

LAN nirkabel 2.4 GHz dan 5 GHz IEEE 802.11.b / g / n / ac In Wireless LAN

Bluetooth Bluetooth 4.2 (built in), Bluetooth Low Energy (BLE)

Header GPIO 40 Pin

Port USB 4 Port USB 2.0

Card Stroge Slot kartu Micro SD untuk memuat system operasi dan menyimpan data

Jaringan Ethernet Port maksimum 300 Mbps

External Audio and Video

Port kamera CSI untuk menghubungkan kamera Raspberry Pi, dan port kamera DSI untuk menghubungkan tampilan layar sentuh Raspberry Pi, Output stereo 4 kutub dan port video komposit

Input daya 5V/2,5A

Tabel 2.1 Spesifikasi Raspberry Pi Model 3B+

(Sumber: https://www.raspberrypi.org/)

Raspberry Pi menggunakan Micro SD Card untuk menyimpan data, baik itu data Operating System ataupun untuk media penyimpanan data jangka panjang. Raspberry Pi memiliki keunggulan pada grafis 3D dan tampilan Blu-ray pada video.

Selain itu mendukung overclock dan overvolting dengan cara mengedit file config.txt dan dapat menjalankan program-program perkantoran.

2.) Konfigurasi Raspberry Pi 3B+

Jumlah pin GPIO berbeda untuk Raspberry Pi 2 dan 3 memiliki 40 pin.

 Pin 3.3V dan 5V: Pin ini merupakan pin yang berfungsi untuk memberikan tegangan ke komponen seperti sensor, led, motor dan relay. Pin ini dihubungkan ke pin VCC pada komponen.

 Pin GND atau Ground, pin ini dihubungkan ke pin ground atau negatif (-) pada led, sensor, motor maupun relay.

 Pin GPIO: Pin ini yang akan kita control melalui bahasa pemograman Python. Dengan Python kita dapat mengatur apakah pin ini aktif atau mati maupun nyala berdasarkan kondisi tertentu dengan program yang dibuat.

11

Berikut Konfigurasi Pin GPIO pada Gambar 2.3 :

Gambar 2.3 Konfigurasi Pin GPIO Raspberry Pi 3 Model B+

(Sumber: http://eprints.polsri.ac.id/ 4391/3/File%20III.pdf)

3.) Arsitektur Raspberry Pi 3B+

a.) Didasarkan seputar SoC (System-on-a-Chip)

b.) Broadcom BCM2837B0, yang telah menanamkan prosesor 1.4GHz 64-bit quad-core (ARMv8), VideoCore IV 3D Graphics Core GPU dan 1 Gigabyte RAM

c.) Penyimpanan data menggunakan kartu SD (SD memory card) untuk booting dan penyimpanan jangka panjang

Selain penjelasan spesifikasi diatas Raspberry Pi ini juga memiliki kelebihan dan kelemahan yaitu sebagai berikut : 1. Kelebihan Raspberyy Pi :

a. Dapat menjalankan program-program perkantoran

b. Raspberry Pi ini mengunakan Micro SD Card untuk menyimpan data, baik itu data Operating System ataupun untuk media penyimpanan data jangka panjang.

c. Memiliki keunggulan pada grafis 3D dan tampilan Blu-ray pada video.

d. Mendukung overclock dan overvolting dengan cara mengedit file config.txt

2. Kelemahan Raspberyy Pi :

a. Raspberry Pi ini cukup sensitive dengan listrik statis sehingga jika ingin menggunakan perangkat ini harus berhati – hati dalam memegangnya.

b. Jika mengedit file config.txt untuk membuat Raspberry Pi agar bisa overclock dan overvolting maka dapat memperpendek usia perangkat SoC (System On Chip)

Gambar 2.4 Arsitektur Raspberry Pi 3 Model B+

(Sumber: http://eprints.polsri.ac.id/ 4391/3/File%20III.pdf)

Keterangan:

1 : Pin GPIO (40 Pin)

2 : On Board Bluetooth 4.2 dan BCM2837B0 Wi-fi 3 : DSI Display Port

4 : BCM2837 1.4GHz -64-bit quad-core ARMv8 CPU dan 1GB RAM

13

5 : Micro USB Power Input Up to 2.5A 6 : HDMI Video Output

7 : CSI Camera Port

8 : Output stereo 4 kutub dan port video komposit 9 : Ethernet Port

10 : 4 USB Port

Gambar 2.5 Block Diagram Compute Module 3+

(Sumber: Datasheet Raspberry Pi Module 3+, 2019)

Gambar 2.6 Mechanical Dimensions Compute Module 3+

(Sumber: Datasheet Raspberry Pi Module 3+, 2019)

2.1.2.2 Sensor Kemiringan Gyro Accelerometer

Perangkat elektronik untuk mengukur kecepatan sudut dengan satuan (^o/s) yang dialami oleh suatu benda apabila terjadi perubahan sudut/kemiringan. sehingga dengan memanfaatkan data kecepatan sudut tersebut dapat diketahui kemiringan sudut nya.

Konfigurasi Pin MPU6050 : Nomor

PIN

Nama Pin Deskripsi

1 VCC Memberikan daya untuk modul, dapat + 3V hingga + 5V. Biasanya + 5V digunakan 2 Ground Terhubung ke Ground sistem

3 Serial Clock (SCL) Digunakan untuk menyediakan pulsa clock untuk Komunikasi I2C

4 Data Serial (SDA) Digunakan untuk mentransfer Data melalui komunikasi I2C

5 Data Serial Bantu Dapat digunakan untuk menghubungkan modul

15

(XDA) I2C lainnya dengan MPU6050. Ini opsional 6 Jam Serial Bantu

(XCL)

Dapat digunakan untuk menghubungkan modul I2C lainnya dengan MPU6050. Ini opsional 7 AD0 Jika lebih dari satu MPU6050 digunakan satu

MCU, maka pin ini dapat digunakan untuk mengubah alamat

8 Interupsi (INT) Pin interupsi untuk menunjukkan bahwa data tersedia untuk dibaca MCU.

Tabel 2.2 Konfigurasi Pin MPU6050

(Sumber: https://components101.com/sensors/mpu6050-module)

Gambar 2.7 Gyro Accelerometer

2.1.2.3 Node JS dan Python

Node JS adalah sistem perangkat lunak yang didesain untuk pengembangan aplikasi web. Aplikasi ini ditulis dalam bahasa JavaScript, menggunakan basis event dan asynchrounous I/O. Tidak seperti kebanyakan bahasa JavaScript yang dijalankan pada peramban, Node JS dieksekusi sebagai aplikasi server.

Aplikasi ini terdiri dari V8 JavaScript Engine buatan Google dan beberapa modul bawaan yang terintegrasi.

1.) Karakteristik Node JS

a) Aplikasi yang Asynchronous dan Event Driven

b) Dapat membuat program yang non-blocking

c) Single threaded (dapat mengerjakan satu hal/proses dalam satu waktu tertentu), tetapi sangat terukur karena Node JS cenderung cepat

d) Cross Platform, dapat diinstal di berbagai sistem operasi, seperti Windows, Mac OS X dan Linux.

e) Open Source, dengan license MIT

f) Memiliki pakage manager yaitu NPM (Node Package Manager) 2.) Fitur utama Node JS

a) File system, akses file system b) Buffer, mengelola binary dari file c) Http & Https, fitur network

d) REPL (Read-Eval-Print-Loop), untuk mengeksekusi program node melalui terminal

e) Console f) Crypto g) Zlib

3.) Arsitektur Node JS

Node JS memiliki dua komponen utama, yaitu engine JavaScript V8 Google dan Libuv Library. Selain itu, platform tersebut menggunakan dua desain pola yaitu object pool dan fasad.

a) Mesin V8

Engine V8 yang dimiliki oleh Google adalah sebuah kompiler JavaScript yang dibuat menggunakan bahasa pemrograman C++. Dengan komponen ini, input berupa kode JavaScript yang dapat di-compile menjadi kode dalam tingkat assembly. V8 sendiri terdiri dari tiga komponen:

 Compiler - mengubah JavaScript menjadi bahasa pemrograman lain

 Optimizer - menciptakan sebuah pohon sintaksis abstrak yang akan diubah menjadi tugas tunggal statis dan dioptimasi

17

 Garbage collector - V8 penyimpanan yang ada menjadi dua, yaitu penyimpanan lama dan baru. Keduanya menyimpan objek JavaScript, tetapi penyimpanan baru juga merupakan tempat menaruh output dari compiler. Ketika penyimpanan baru sudah penuh, pengumpul sampah memindahkan objek-objek lama ke penyimpanan lama agar kinerja Node JS tetap ringan

b) Perpustakaan Libuv

Library C ++ ini menciptakan operasi asynchronous I/O (input/output) di Node JS dan main event loop. Di dalamnya juga terdapat cadangan thread pool yang tidak ada thread setiap operasi I/O.

c) Pola desain

Ada dua jenis pola desain yang digunakan oleh Node JS, yaitu objek pool dan fasad. Berikut penjelasannya :

 Pool objek - pola desain berisi kumpulan objek yang dapat digunakan untuk tugas tertentu

 Fasad - pola desain yang memberikan tampilan antarmuka untuk kode tubuh

Python merupakan bahasa pemograman dinamis yang mendukung pemrograman berbasis objek. Python didistribusikan dengan beberapa lisensi yang berbeda dari beberapa versi. Namun pada prinsipnya Python dapat diperoleh dan dipergunakan secara bebas, bahkan untuk kepentingan komersial. Karena lisensi Python tidak bertentangan baik menurut definisi Open Source maupun General Public License (GPL).

Hal yang membedakan Python dengan Bahasa kain adalah dalam hal aturan penulisan kode program. Bahasa Python juga mendukung hampir di semua sistem operasi, bahkan untuk sistem operasi Linux, hampir semua distronya sudah menyertakan Python di dalamnya. Selain itu Python merupakan salah satu produk yang Open Source juga multiplatform.

Beberapa fitur yang dimiliki Python adalah :

 Memiliki kepustakaan yang luas; dalam distribusi Python telah disediakan modul-modul siap pakai untuk berbagai keperluan

 Memiliki tata bahasa yang jernih dan mudah dipelajari

 Memiliki aturan layout kode sumber yang memudahkan pengecekan, pembacaan kembali dan penulisan ulang kode sumber. berorientasi obyek.

 Memiliki sistem pengelolaan memori otomatis (garbage collection, seperti java) modular, mudah dikembangkan dengan menciptakan modul-modul baru; modul modul tersebut dapat dibangun dengan bahasa Python maupun C/C++.

 Memiliki fasilitas pengumpulan sampah otomatis, seperti halnya pada bahasa pemrograman Java, Python memiliki fasilitas pengaturan penggunaan ingatan komputer sehingga para pemrogram tidak perlu melakukan pengaturan ingatan komputer secara langsung.

Platform Python :

Seperti halnya pada bahasa pemrograman dinamis lainnya, Python umumnya digunakan sebagai Bahasa skrip meski pada praktiknya penggunaan bahasa ini lebih luas mencakup konteks pemanfaatan yang umumnya tidak dilakukan dengan menggunakan bahasa skrip. Python dapat digunakan untuk berbagai keperluan pengembangan perangkat lunak dan dapat berjalan di berbagai platform sistem operasi.

Saat ini kode Python dapat dijalankan di berbagai platform sistem operasi, beberapa diantaranya adalah Linux/Unix, Windows, Mac OS X, Java Virtual Machine, OS/2, Amiga, Palm, Symbian (untuk produk-produk Nokia).

19

2.1.2.4 Komputer 1. Pengertian komputer

Komputer berasal dari bahasa latin computare yang mengandung arti menghitung. Karena luasnya bidang ilmu computer, maka para pakar dan peneliti sedikit berbeda didalam mendefinisikan terminologi komputer.

Beberapa pakar dan peneliti mengartikan komputer sebagai berikut:

a. Menurut Hamacher, “komputer adalah mesin penghitung elektronik yang cepat dan dapat menerima informasi input digital, kemudian memprosesnya sesuai dengan program yang tersimpan dimemorinya dan menghasilkan output berupa informasi”.

b. Menurut Blissmer, “komputer adalah alat elektronik yang mampu melakukan beberapa tugas, yaitu menerima input, memproses input sesuai dengan instruksi yang diberikan, menyimpan perintah dan hasil pengolahannya, serta menyediakan output dalam bentuk informasi”.

Untuk mewujudkan konsepsi komputer sebagai pengolah data yang menghasilkan suatu informasi, maka diperlukan sistem komputer (computer system) yang elemennya terdiri dari hardware, software dan brainware. Ketiga elemen sistem komputer tersebut harus saling berhubungan dan membentuk kesatuan. Hardware tidak akan berfungsi apabila tanpa ada software demikian pula sebaliknya, dan keduanya tiada bermanfaat apabila tidak ada manusia sebagai (brainware) yang mengoperasikan dan mengendalikannya.

- Hardware atau Perangkat Keras : merupakan peralatan yang secara fisik dapat terlihat dan dapat dijamah.

- Software atau Perangkat Lunak : merupakan program yang berisi instruksi atau perintah untuk melakukan pengolahan data.

- Brainware : adalah manusia yang mengoperasikan dan mengendalikan sistem komputer.

2. Monitor

Agar pengguna dapat berkomunikasi dengan komputer maka diperlukan suatu alat yang dapat menampilkan apa yang dikatakan oleh komputer, alat tersebut adalah monitor. Melalui monitor komputer akan menampilkan apa yang dikehendaki, apa yang dikerjakan dan hasil dari apa yang dikerjakan. Untuk dapat menampilkan itu semua maka monitor harus dihubungkan ke komputer melalui display adapter.

Seperti halnya display adapter, monitor juga telah mengalami banyak perubahan mulai dari monitor monokrom yang hanya mampu menampilkan teks berwarna hijau dan kemudian monitor CGA (Color Graphic Adapter) dan EGA (Enhanced Graphic Adapter) yang mampu menampilkan teks berwarna, dan kemudian monitor VGA (Video Graphic Aray) yang bukan hanya mampu menampilkan teks tetapi juga dapat menampilkan grafis/gambar berwarna. Monitor VGA juga telah berkembang menjadi monitor SVGA (Super Video Graphic Aray) yang mampu menampilkan gambar dengan resolusi yang tinggi. Bahkan dari ukuran fisik pun monitor telah banyak mengalami pengembangan, saat ini telah banyak monitor dengan ukuran lebih besar dari 15, mulai dari monitor dengan kontrol analog sampai dengan control digital. Monitor saat ini telah dilengkapi dengan fasilitas penghematan energi (dikenal dengan istilah energy saving/energy star). Pada saat pengguna tidak merespon monitor untuk beberapa saat (bisa diatur jarak waktunya), maka monitor akan pindah ke stand by mode atau suspend yaitu posisi dimana layar monitor dimatikan sehingga konsumsi daya sangat kecil, namun monitor tetap bekerja. Pada saat pengguna kembali merespon komputer, maka monitor akan kembali menampilkan tampilan terakhir, hal ini dimaksudkan untuk mengurangi pemakaian daya yang tidak efektif.

21

Gambar 2.8 Komunikasi PC dengan Raspberry Pi

2.2 Tinjauan Empiris

Kajian terdahulu yang relevan

Kajian penelitian yang relevan adalah kajian terhadap hasil karya tulis atau tugas akhir yang berhubungan dengan penelitian yang dilakukan penulis. Hasil penelitian tersebut akan diuraikan secara singkat, selanjutnya akan dijadikan pedoman dalam melengkapi penlitian ini. Penelitian yang penulis angkat sebelumnya pernah dikerjakan oleh beberapa mahasiswa dari berbagai universitas dan juga oleh alumni taruna Politeknik Penerbangan Surabaya sebagai syarat kelulusan program pendidikan Diploma III maupun Strata I. Nantinya penelitian yang penulis kerjakan adalah bentuk penyempurnaan dan pengembangan dari penelitian sebelumnya yang bertujuan untuk memudahkan teknisi dalam menghemat waktu, tenaga dan dapat menekan pengeluaran pekerjaan sehari – hari. Berikut beberapa penelitian yang penulis jadikan sebagai kajian :

No Judul Author Metode Persamaan Perbedaan

1. Prototype Clinometer Digital sebagai Alat Kalibrasi Sudut Precision Approach Path Indicator

Suhanto (2019)

Dalam penelitian ini clinometer dibuat dengan display digital yang

digunakan untuk

1. Menggunakan sensor

kemiringan 2. Menggunakan

mikrokontroller

1. Menggunakan lampu PAPI sebagaui objek penelitian 2. Menggunakan

clinometer digital untuk kalibrasi sudut lampu

memudahkan pembacaan pengguna pada saat melakukan kalibrasi sudut PAPI

2. Rancang Implementasi monitoring approach runway 28 berbasis

mikrokontroller dan sms

gateway di Bandar udara international Surabaya

Faid Rijalullah (2016)

Pada Pada

penelitiannya penulis lebih memilih untuk memonitoring lampu

Approach Light apakah lampu tersebut menyala atau mati yang di control oleh mikrokontroler dan data dikirimkan menggunakan sms gateway

1. Menggunakan lampu Approach penelitian Tugas Akhir

2. Berbasis mikrokontroller

1. Menggunakan sms gateway sebagai tampilan dan notifikasi

2. Hanya kontrol dan monitor lampu hidup atau mati saja

3. Prototype kontrol dan monitoring sudut kemiringan PAPI (Precision Approach Path Indicator) berbasis mikrokontroler

Muhammad Fahmi Alfian (2018)

Penelitian ini, penulis melakukan monitoring dan kontrol

terhadap lampu PAPI

(Precision Approach Path Indicator)

1. Berbasis

mikrokontroller 2. Menggunakan

sensor kemiringan

1. Menggunakan sensor kontrol untuk

mengatur sudut kemiringan lampu 2. Pada penelitian ini

lampu dapat

melakukan kalibrasi sendiri

23

berbasis

mikrokontroller 4. Desain dan

implementasi perangkat lunak sistem pengukur sudut

kemiringan melalui short message service (sms)

Septian Ade Chandra (2011)

Pada penelitian ini penulis membuat sistem software untuk

mengukur kemiringan dan melalui Short Message System (SMS)

1. Berbasis

mikrokontroller 2. Fungsi untuk

mengukur kemiringan

1. Menggunakan sensor WireWound

2. Menggunakan perangkat lunak Dolphi 7.0

5. Design and control of two wheel self balancing robot using the arduino microcontroller board

HS Juang – KayYew Lurr (2013) , International conference and control automation

Pada penelitian ini author menjelaskan tentang mengukur kemiringan keseimbangan dari sebuah robot

1. Berbasis

mikrokontroller 2. Fungsi mengukur

kemiringan

1. Menggunakan sensor kemiringan yang berbeda

2. Tidak menggunakan perangkat lunak yang sama

6. A wireless tilt sensor based on plastic optical fiber and Arduino board microcontroller

Tsair Chuan Liang (2017) Microsystem Technology

Pada penelitian ini author menjelaskan tentang sensor kemiringan menggunakan kabel serat optic dengan menggunakan arduino

1. Berbasis

mikrokontroller 2. Mengukur

kemiringan

1. Menggunakan Sensor kemiringan dari fiber optic

2. Tidak menggunakan perangkat lunak atau tampilan yang sama

Tabel 2.3 : Kajian terdahulu yang relevan

24

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian

Sebagai contoh di Bandar Udara Iskandar Pangkalan Bun, Approach Light yang ada yaitu lampu Precision Approach Light System (PALS).

Kriteria penempatan Approach Light-nya yaitu Lampu Precision Approach Light System (PALS) CAT 1. Pada saat ini, lampu tidak menggunakan suatu rancangan alat yang dapat mendeteksi kemiringan lampu PALS. Sehingga teknisi tidak pernah mengetahui langsung keadaan lampu tersebut, apakah lampu dalam keadaan terlalu miring ke atas atau dalam keadaan terlalu miring ke bawah ataupun keadaan presisi oleh karena itu penulis ingin membuat suatu rancangan alat yang bisa memonitoring sudut kemiringan dari lampu approach lights tersebut.

Gambar 3.1 Layout lampu Approach (Sumber: SKEP 114 – VI – 2002)

25

3.2 Perancangan Alat 3.2.1 Desain Alat

Gambar 3.2: Blok diagram kondisi sistem kerja saat ini

Gambar 3.3: Blok diagram kondisi rancangan yang diinginkan

3.2.2 Cara Kerja Alat Kondisi saat ini

Sampai saat ini, penyusunan unit lampu approach yang ada di setiap bandar udara menggunakan standar ICAO dengan konfigurasi penyusunan PALS (Precision Approach Lighting System). Karena letak lampu approach yang jauh dari Power House dan sering mengalami gangguan perubahan sudut kemiringan yang dikarenakan keadaan/kondisi alam yang selalu berubah-ubah dan banyaknya masyarakat yang melewati area lampu tersebut dan tidak mengerti tentang lampu tersebut sehingga sering kali menekan lampu tersebut dan terjadi perubahan kemiringan lampu tersebut yang membuat tidak presisi dan menganggu keselamatan penerbangan.

Kondisi yang diinginkan

Keadaan Lampu Precision Approach Light System (PALS) yang diinginkan adalah teknisi yang berada di Power House dapat mengetahui langsung keadaan lampu yang keberadaannya jauh dari

Power House, apakah lampu dalam keadaan terlalu miring ke atas atau dalam keadaan terlalu miring ke bawah akibat dari keadaan alam maupun akibat dari makhluk hidup. Jadi penulis ingin membuat suatu rancangan alat sensor kemiringan yang diletakan di lampu PALS. Kemudian sensor tersebut bekerja apabila lampu PALS kemiringannya berubah ke bawah atau ke atas. Kemudian mengirim indikasi ke Power House dari data yang ada di Raspberry Pi 3B+

kemudian data dikirim menggunakan komunikasi serial lalu tampilan berbentuk Node JS sehingga teknisi yang ada diruangan teknisi (Power House) mengetahui langsung kemiringan lampu PALS yang tidak sesuai lagi.

FLOW CHART RANCANGAN

27

Gambar 3.4 Flow Chart Rancangan

3.2.3 Komponen Alat

3.2.3.1 Perangkat Keras (Hardware)

Rancangan ini terdiri dari beberapa bagian rangkaian yaitu:

a. Sensor Kemiringan Gyro Accelerometer

Sensor ini digunakan penulis pada rancangan alat ini sebagai pendeteksi kemiringan apabila terjadi perubahan sudut kemiringan pada lampu approach light tersebut.

Gambar 3.5 Letak sensor pada rancangan

Gambar 3.6 Rangkaian Raspberry Pi dengan Sensor

Dari rangkaian diatas, dapat dilihat bahwa terdapat 5 sumber yaitu dari sensor Gyro Accelerometer dan multiplexer digunakan untuk memilih sumber. Jadi dari sensor ke Raspberry Pi, karena Raspberry Pi hanya ada 1 pintu saja, maka diperlukan multiplexer. Multiplexer dibutuhkan karena

29

I2C hanya 1 jalur.Multiplexer adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk memperkecil jumlah output/keluaran. dengan multiplexer beberapa input/masukan dapat diperkecil output nya menjadi satu keluaran. dengan adanya multiplexer maka penggunaan kabel dalam penyaluran informasi dapat ditekan seminimal mungkin, jadi lebih hemat dalam segi biaya.

Perbedaan multiplexer dengan decoder adalah pada output/keluaran nya.

Jika pada decoder output/keluaran yang dihasilkan ada beberapa kabel, jika pada multiplexer output/keluaran nya cukup satu kabel saja.

b. Raspberry Pi

Sering disingkat dengan nama Raspi, adalah komputer papan tunggal (single-board circuit; SBC) yang seukuran dengan kartu kredit. Yang digunakan untuk mengolah data dari pengukuran sensor kemiringan yang digunakan pada rancangan alat ini.

c. Multiplexer

Multiplexer adalah alat atau komponen elektronika yang bisa memilih input (masukan) yang akan diteruskan ke bagian output (keluaran). Multiplexer sangat dibutuhkan pada rangcangan alat ini, karena I2C hanya 1 jalur dan butuh multiplexer.

- Terminal Input : Terminal Input atau jalur input adalah jalur sinyal yang tersedia yang harus dipilih (biasanya lebih dari satu input). Sinyal-sinyal ini dapat berupa sinyal digital atau sinyal analog.

- Terminal Output : Perlu diketahui bahwa sebuah Multiplexer akan hanya memiliki satu jalur output.

Sinyal input yang dipilih akan dihubungkan ke jalur output.

- Terminal Pengendali atau Terminal Pemilih : Terminal Pengendali ini digunakan untuk memilih sinyal jalur input. Jumlah jalur pengendali pada Multiplexer tergantung pada jumlah jalur input yang dimiliki.

Misalnya pada multiplexer yang memiliki 4 input, maka akan memiliki 2 terminal sinyal pengendali sedangkan Multiplexer yang memiliki 2 input hanya memiliki 1 terminal sinyal pengendali.

Gambar 3.7 Pinout Multiplexer I2C TCA9548A (Sumber: https://www.adafruit.com/product/2717)

Keterangan gambar :

1.) VIN = Power (3-5 volt) 13. SD2 = Channel 2

2.) GND = Ground 14. SC2 = Channel 2

3.) SDA = I2C Data 15. SD3 = Channel 3

4.) SCL = I2C Clock 16. SC3 = Channel 3

5.) RST = Reset 17. SD4 = Channel 4

6.) A0 = I2C Address 18. SC4 = Channel 4 7.) A1 = I2C Address 19. SD5 = Channel 5 8.) A2 = I2C Address 20. SC5 = Channel 5

9.) SD0 = Channel 0 21. SD6 = Channel 6

10.) SC0 = Channel 0 22. SC6 = Channel 6

11.) SD1 = Channel 1 23. SD7 = Channel 7

12.) SC1 = Channel 1 24. SC7 = Channel 7

31

d. Personal Computer

Sistem monitoring yaitu sistem yang digunakan mengawasi kinerja suatu peralatan. Pada alat ini penulis menggunakan tampilan Node JS dan Python. Perangkat ini digunakan untuk menampilkan tampilan dari hasil monitoring dengan menggunakan PC.

Dengan spesifikasi sebagai berikut:

 Sistem Operasi (OS) : Windows 10 64 bit

 Prosesor : AMD Ryzen 3 3200U Dual Core (Base clock 2,5 Ghz, Boost up to 3,4 Ghz; 1 Mb cache)

 Kartu Grafis : AMD Radeon^TM Vega 3 Graphics

 Memori : 4 GB DDR4-2400 SDRAM (1x4 GB)

 Ukuran Layar : 14 Inch, Resolusi Layar 1366 x 769 pixel

 Penyimpanan : 128 GB SSD

Gambar 3.8 Personal computer dengan Raspberry Pi

e. Akrilik Cutting Laser

Akrilik ini digunakan untuk lampu yang memiliki 220V 5W. Berikut merupakan desain gambar untuk akrilik.

Gambar 3.9 Desain akrilik untuk lampu

Gambar 3.10 Akrilik untuk lampu

3.2.3.2 Perangkat Lunak (Software)

Keberadaan perangkat lunak pada rancangan alat ini sangat penting. Hal tersebut selain disebabkan oleh penggunaan PC sebagai salah satu pendukung perancangan, dan juga karena adanya pemakaian komponen elektronika pada bagian hardware yang hanya bekerja jika telah dimasukan bahasa program kedalamnya.

Salah satu keuntungan perangkat lunak adalah jika ada pengembangan sistem, dapat dilakukan dengan merubah daftar program dalam software tersebut. Perangkat lunak yang digunakan disini diantaranya adalah Visual Studio Code, WinSCP, VNC

33

Viewer, dan Google Crome. Visual Studio Code merupakan penyunting kode-sumber yang dapat digunakan untuk beragam bahasa pemrograman, termasuk Java, JavaScript, Go, Node.js, Python dan C++. WinSCP adalah aplikasi yg berfungsi untuk transfer file atau copy file antara windows dengan linux. VNC merupakan software remote kontrol yang dapat digunakan untuk melihat dan berinteraksi dengan suatu komputer melalui komputer lain dalam jaringan, baik lokal ataupun Internet. VNC adalah sebuah teknologi yang bisa mengizinkan pengguna untuk mengakses komputer lain secara remote.

(1). Perancangan Raspberry Pi

Engine V8 yang dimiliki oleh Google adalah sebuah kompiler JavaScript yang dibuat menggunakan bahasa pemrograman C++. Dengan komponen ini, input berupa kode JavaScript yang dapat di-compile menjadi kode dalam tingkat assembly. V8 sendiri terdiri dari tiga komponen :

 Compiler - mengubah JavaScript menjadi bahasa pemrograman lain.

 Optimizer - menciptakan sebuah pohon sintaksis abstrak yang akan diubah menjadi tugas tunggal statis dan dioptimasi.

 Garbage collector - V8 penyimpanan yang ada menjadi dua, yaitu penyimpanan lama dan baru. Keduanya menyimpan objek JavaScript, tetapi penyimpanan baru juga merupakan tempat menaruh output dari compiler. Ketika penyimpanan baru sudah penuh, pengumpul sampah memindahkan objek-objek lama ke penyimpanan lama agar kinerja Node JS tetap ringan.

3.3 Teknik Pengujian

3.3.1 Pengujian Adaptor Catu daya

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah adaptor dapat memberikan supply power kepada Raspberry Pi dan sensor.

Tata cara pengujian Adaptor:

1. Siapkan adaptor yang digunakan sebagai catu daya

2. Gunakan avometer untuk mengecek tegangan input dan output yang di keluarkan oleh adaptor

3. Ukur tegangan dengan menggunakan avometer

4. Apabila tegangan input dan output yang dihasilkan sesuai yang diinginkan maka adaptor bekerja dengan normal Berikut hasil uji catu daya:

Tegangan Input Tegangan Output

212 VAC 9,26 VDC

214 VAC 9,18 VDC

224 VAC 9,11 VDC

3.3.2 Pengujian Sensor Kemiringan Gyro Accelerometer

Pengujian sensor ini bertujuan untuk mengetahui apakah sensor tersebut dapat mendeteksi sudut kemiringan dari lampu tersebut secara presisi atau tidak.

Tata cara pengujian sensor:

1. Siapkan sensor yang akan diuji 2. Rangkai sensor pada lampu

3. Lihat indikasi pada lampu indikator

4. Apabila lampu indikator dan pada tampilan sesuai maka sensor bekerja dengan normal

Berikut hasil uji sensor:

NO. BENDA SUDUT (^O) KETERANGAN

1 Lampu 1 7,99 Tidak Normal

2 Lampu 2 5,72 Normal

3 Lampu 3 5,85 Normal

4 Lampu 4 5,6 Normal

5 Lampu 5 5,66 Normal

35

3.3.1 Pengujian Raspberry Pi

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah Raspberry Pi yang digunakan dapat berfungsi dengan optimal.

Tata cara pengujian Raspberry Pi :

1. Melakukan ping alamat IP Raspberry Pi pada Command Prompt di PC

2. Melakukan coding pada Raspberry Pi 3. Melakukan running coding Raspberry Pi

4. Jika coding benar, maka Raspberry Pi akan menjalankan perintah sesui dengan coding

Berikut hasil uji Raspberry Pi

3.4 Teknik Analisa Data

Metode pengumpulan data yang digunakan dalam penulisan tugas akhir antara lain:

1. Metode study literature, yaitu cara menelaah, menggali, serta mengkaji teori-teori yang mendukung dalam pemecahan masalah yang diteliti.

2. Metode kepustakaan, yaitu dari berbagai buku-buku referensi serta informasi dari dosen maupun rekan kerabat serta dari beberapa situs internet yang sangat membantu memperoleh landasan teori sebagai sumber dalam penulisan ini dan referensi-referensi dengan masalah yang diangkat oleh penulis.

3. Metode observasi, yaitu melakukan pengamatan dengan cara terjun ke lapangan dalam rangka mencari data dan informasi yang mendukung, yang sekiranya tidak diperoleh melalui kepustakaan dan laboraturium.

Sehingga dapat dipertanggung jawabkan keberadaannya.

Tegangan Input LED pada rangkaian

0-2 VDC Padam

3-10 VDC Menyala

4. Metode analisis perhitungan, yaitu dengan mengadakan analisis perhitungan konstruksi komponen-komponen yang dirancang.

5. Metode experiment, yaitu dengan cara melakukan uji coba untuk mendapatkan data-data hasil percobaan program yang dibuat simulasi sehingga membantu dalam penyelesaian masalah yang ada.

6. Discuss, yaitu melakukan konsultasi dan bimbingan dengan dosen dan pihak-pihak lain yang dapat membantu terlaksananya perancangan ini.

3.5 Tempat dan waktu penelitian

 Lokasi penelitian dan perencanaan dilaksanakan di Bandar Udara Iskandar Pangkalan Bun.

 Waktu pelaksanaan penelitian dimulai selama bulan Desember 2020 – Februari 2021. Selanjutnya penelitian dilaksanakan lebih lanjut di Laboratorium Politeknik Penerbangan Surabaya.

37

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan menjelaskan mengenai hasil dari penelitian yang telah dilakukan. Pembahasan hasil penelitian ini dimulai dari hasil pengujian power supply, pengujian sensor, kondisi sensor yang telah aktif dan dapat digunakan hingga akhir proses kerja sistem yaitu memonitoring sudut kemiringan lampu Precision Approach Light System (PALS).

4.1 Pengujian

Pengujian alat ini bertujuan untuk mengetahui cara kerja perangkat dan menganalisa tingkat realibilitas, kelemahan serta keterbatasan spesifikasi fungsi dari aplikasi yang telah dibuat. Selain itu pengujian ini juga bertujuan untuk mengetahui tentang bagaimana kondisi sistem ini agar aplikasi ini dapat dipakai dengan secara optimal. Adapun tahap-tahap pengujian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut:

A. Bagian pendukung alat.

1. Pengujian dan analisa catu daya 2. Pengujian Raspberry Pi

3. Pengujian Sensor Gyro Accelerometer B. Perangkat lunak dan aplikasi pemrograman.

1. Program perangkat lunak Raspberry Pi 4.1.1 Bagian Pendukung Alat

Bagian pendukung alat merupakan hardware. Disini akan dilakukan pengujian serta analisa mengenai perangkat hardwarenya.

Berikut merupakan gambaran dari perangkat hardware.

4.1.1.1 Pengujian dan Analisa Catu Daya

Tahap pertama yang dilakukan adalah pengecekan catu daya. Terdapat catu daya yang digunakan pada alat ini. Yaitu catu daya untuk input Raspberry Pi.

Catu Daya Raspberry Pi

Pada catu daya Raspberry Pi digunakan adaptor 5V 3A.

Batas input pada Raspberry Pi adalah 5V, sehingga penggunaan adaptor ini masih dalam batas normal.

Gambar 4.1 Adaptor Catu Daya yang diukur menggunakan avometer

Cara pengujian :

1. Siapkan avometer sebagai alat ukur

2. Hubungkan sumber input ke probe avometer 3. Ukur tegangan output

Tegangan Input Tegangan Output

212 VAC 9,26 VDC

214 VAC 9,18 VDC

224 VAC 9,11 VDC

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Adaptor

39

Analisis : Setelah dilakukan beberapa pengujian, data yang di dapat menunjukan bahwa tegangan input dan output adaptor telah sesuai dengan yang dibutuhkan.

4.1.1.2 Pengujian Raspberry Pi

Pada Raspberry Pi terhubung banyak komponen- komponen seperti sensor Gyro Accelerometer. Perintah akan dilakukan melalui interface yang akan memerintahkan Raspberry Pi untuk menyalakan sensor. Ketika sudut kemiringan dari lampu tersebut berubah maka sensor akan mengirimkan sinyal kepada Raspberry Pi secara otomatis.

Gambar 4.2 Pengujian Raspberry Pi

a. Cara Pengujian :

1. Hubungkan Raspberry Pi dengan adaptor 2. Lihat LED Indikator Raspberry Pi

3. Tempelkan probe merah AVO meter pada 5 pin VCC dan probe hitam pada pin Ground

Tabel 4.2 Hasil pengujian Raspberry Pi

Tegangan Input LED pada rangkaian

0-2 VDC Padam

3-10 VDC Menyala

Analisis : Dari hasil pengujian, didapatkan kesimpulan bahwa Raspberry Pi berfungsi dengan baik. Hal ini dibuktikan dengan tegangan output yang keluar dari pin VCC yaitu 5 VDC.

Selain itu dilihat juga dari lampu LED indikator yang meyala pada Raspberry Pi yang menunjukkan bahwa mini PC Raspberry Pi berfungsi dengan baik.

4.1.1.3 Pengujian Sensor Gyro Accelerometer

Pengujian sensor ini dilakukan untuk mengetahui apakah sudut kemiringan lampu berubah. Ketika berubah maka akan terdeteksi dan sensor memberikan sinyal.

Gambar 4.3 Pengujian Sensor