RANCANG BANGUN PROTOTIPE REMOTELY OPERATED VEHICLE BAWAH AIR :ASPEK SISTEM KENDALI ELEKTRONIK
Oleh : ~ a n d i t oPrihandono C64103060
PROGRAM STUD1 ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN PAImLTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
RINGKASAN HANDITO PRIHANDONO. Rancang Bangun Prototipe Retizotely Operated Vehicle Bawa11Air :Aspek Sistern Kendali Elektronik. Dibimbing oleh INDRA JAYA dan AYI RAHMAT. ROV (Remotely Operated Vehicle) sebagai wahana observasi bawah air sangat dibutuhkan keberadaannya dalam bidang kelautan. Belum adanya ROV buatan domestik di Indonesia mendorong perlunya dikembangkan instrumen ini. Penelitian ini ditujukan untuk membuat sistem kendali gerak dan h g s i otomatik bagi sistem wahana terpadu ROV dengan perangkat lunak dan mikrokontroler serta akuisisi data visual berupa video sebagai model dasar sistem monitoringjsh shelter dengan ROV. Pembuatan sistem kendali dilakukan melalui tiga tahap yaitu perancangan perangkat lunak, pembuatan perangkat keras dan penyatuan (integrasi) perangkat lunak dan perangkat keras. Perangkat lunak yang dibuat mencakup program pengendalian gerak ROV melalui kendali mikrokontroler AVR ATMega8535 dengan bahasa BASIC, pembuatan antarmuka pengguna grafis dan pengendalian perangkat keras secara serial dengan Borland Delphi 7. Pembuatan perangkat keras ditujukan untuk pengendalian thruster motor DC dengan mikrokontroler dan perangkat kamera CCD untuk pengarnbilan data visual. Hasil pembuatan antarmuka cukup baik dimana fungsi GUI seperti layar monitor, indikator gerak dan fungsi berjalan dengan baik namun sinkronisasi keja antara gerak joystik terhadap motor masih kurang,berjalan dengan baik karena sistem komunikasi serial RS-232 kurang sesuai untuk transmisi data jarak jauh. Secara umum perancangan sistem kendali ROV berjalan dengan baik dan mampu melakukan pengambilan data visual. Selanjutnya sistem ini perlu dilengkapi dan dikembangkan untuk lebih mengoptimalkan fungsinya dan memungkinkan pengkhususan kerja.
RANCANG BANGUN PROTOTIPE REMOTELY OPERATED VEHICLE BAWAH AIR :ASPEK SISTEM KENDALI ELEKTRONIK
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Perikanan Pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor
Oleh : Handito Prihandono C64103060
PROGRAM STUD1 ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
Judul
: RANCANG BANGUN PROTOTIPE REMOTELY OPERATED YEHICLE BAWAH AIR : ASPEK
Nama NRP Program Studi
: Handito Prihandono : C64103060 : Ilmn dan Teknologi Kelautan
SISTEM KENDALI ELEKTRONIK
Disetujui, Pembimbing I
Pembimbing I1
Prof. Dr. Indra Java NIP. 131 578 799
Ayi Rahmat. M.Si. NIP. 132 321 426
Mengetahui, ultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Tanggal lulus: 15 Oktober 2008
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Sksipsi yang berjudul : RANCANG BANGUN PROTOTIPE REMOTELY OPERATED VEHICLE BAWAH AIR :ASPEK SISTEM KENDALI ELEKTRONIK adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada pergman tinggi manapun. Semua sumber data dan infonnasi yang berasal atau dikutip dasi karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicanturnkan dalam Daftas Pustaka di bagian akhir Sksipsi ini.
Bogor, Oktober 2008
Handito Prihandono C64103060
KATA PENGANTAR Puji syukur Penulis panjatkan kepada Allah swt. atas rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul "Rancang Bangun Prototipe Remotely Opernied Velzicle Bawah Air : Aspek Sistem Kendali Elektronik". Pembuatan wahana ROV untuk observasi bawah air sangat penting
bagi proses akuisisi data di perairan. Penelitian ini merupakan salah satu rintisan untuk mengembangkan teknologi kelautan yang lebih baik. Penulis mengucapkan syukur dan terima kasih yang tak terhingga kepada kedua orang ma, Bapak Edy Suprapto dan Ibu Endang Herlina atas doa, jerih payah dan kasih sayang, kepada adik-adikku Rohrna, Upik, dan Shinta yang selalu membuatku bersemangat menjalani hidup, serta keluarga besarku yang selalu mendukung dan membantuku selama ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Prof. Dr. Indra Jaya dan Ayi Rahmat, M.Si. sebagai dosen pembimbing
yang telah memberikan dukungan moral, material, saran dan masukan. 2. Keluarga besar Maritek, M. Iqbal, S.Pi., Wiliandi Setiawan, S.Pi., Mbak
Ratih, Fredy Agusta, %Pi., Ilham Rizki, S.Pi., Seniatussa'adah, S.Pi., Acta Withamana, dan Arief Widjaksana yang telah banyak membantu terlaksanauya penelitian ini. 3. Dr. Ir. Nyoman M.N. Natih, M.Sc. sebagai dosen penguji tamu.
4. Dr. Ir. Jonson Lumban Gaol, M.Si. sebagai komisi pendidiltan.
5. Dua Sekawan Komputer dan Dawud Parabuana atas bantuan komputemya.
6. Foto Copy Silga Balio yang telah membantu penyelesaian penelitian ini. 7. Rekan-rekan ITK 40 dan seluruh warga ITK-IPB atas dukungan, kenangan
dan ltebersamaan selama penulis menempuh masa pendidikan.
Bogor, Oktober 2008
Handito Prihandono
DAFTAR IS1 Halaman DAPTAR TABEL
................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x DAFTAR LAMPIRAN
........................................................................................... xii
.............................................................................................
1. PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang ............................................................................................. .. 1.2. Tujuan penelltian .........................................................................................
.
.................................................................................... 3
2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Remotely Operated Vehicle ....................................................................... 2.2. Tether .......................................................................................................... 2.3. Sistem kendali ............................................................................................ 2.4. Antarmuka .................................................................................................. . . data ......................................................................................... 2.5. Konlu~l~kasi 2.6. Pelnrograman ........................................................................................... 2.7. Mikrokontroler ..................................................................................... 2.8. Antaimuka pengguna grafis ...................................................................
.
1 1 2
3 4 5 8 8 9 10 12
...................................................................................
3 BAHAN DAN METODE 13 3.1. Waktu dan lokasi penelitian ........................................................................ 13 3.2. Bahan dan alat yang digunakan ................................................................... 13 3.3. Disain cara kerja ......................................................................................... 14 3.4. Rancangan penyatuan sistem ....................................................................... 15 3.5. Rancangan umum ................................................................................... 16 3.6. Perancangan perangkat keras ....................................................................... 17 3.6.1 . Unit kendali operator ...................................................................... 17 . . 3.6.2. Unit milaokontroler .......................................................................... 18 3.6.3. Unit antarmuka alat .......................................................................... 18 3.6.4. Unit catu daya ................................................................................ 19 . . 3.6.5. Unit video kalnera ............................................................................ 20 3.6.6. Unit pengendali motor ......................................................................20 .. . . 3.6.7. Unlt lluminasi cahaya ......................................................................22 3.7. Penyatuan perangkat keras .......................................................................... 22 3.8. Perancangan perangkat lunak ..................................................................... 24 3.7.1. Program milu.okontroler ................................................................... 24 3.7.2. Program antarmuka pengguna grafis ............................................... 26 3.9. Pengendalian oleh operator .........................................................................27 .. 3.10. Kalibrasi dan uji ........................................................................................ 27
4
.
5
.
.........................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN 28 4.1. Hasil ........................................................................................................... 28 4.2. Perangkat keras ........................................................................................ 29 4.2.1. Rangkaian kendali operator ............................................................ 29 4.2.2. Rangkaian kendali on board ....................................................... 30 4.3. Perangkat lunak .......................................................................................... 31 4.3.1. Program mikrokontroler................................................................... 31 4.3.2. Program antamuka ......................................................................... 32 4.3.3. Program antarmuka pengguna grafis .............................................. 33 4.4. Kesesuaian kerja perangkat lunak dan perangkat keras ............................. 38 4.4.1. Prosedur pengendalian gerak ...................................................... 38 4.4.2. Kesesuaian kendali pergerakan ......................................................... 44 4.5. Pengendalian panas .................................................................................... 46
.........................................................................48
KESIMPULAN DAN SARAN 5.2. Kesimpulan ................................................................................................ 5.1. Saran .........................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
48 49
.............................................................................................. 50
............................................................................................................ 51
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
............................................................................... 85
DAFTAR TABEL Halaman
1. Kombinasi karakter perintah gerak
......................................................................41
2 . Aktivasi motor berdasarkan karakter abjad yang dikirim .................................... 41
...............................................................................
42
...................................................................................
42
3 . Logika penggerak horizontal
4 . Logika penggerak vertikal
5. Kesesuaian gerak motor terhadap joystik
..........................................................45
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Sistem kendali kalang terbuka ..............................................................................
6
2. Sistem kendali kalang tertutup ..............................................................................
6
3. Mikrokontroler AVR ATMega8535 .....................................................................
11
4 . Diagram alir tahapan pembuatan instrumen
........................................................ 14
5. Diagram alir penyatuan sistem perangkat lunak dan perangkat keras .................. 15 6 . Skema sistem kompartemen ROV ........................................................................
16
7. Diagram blok sistem ROV ....................................................................................
17
8. Rangkaian catu daya DC ......................................................................... 9. Skema rangkaian pengendali motor
.......... 19
..................................................................... 21
10. Rancangan penyatuan perangkat keras
............................................................ 23
11. Algoritma program mikrokontroler ................................................................
25
12. Sketsa jendela GUI .............................................................................................
26
13. Rangkaian kendali operator .................................
.............................................. 29
:
. . . .
14. Rangkaian komumkasl dlgltal ............................................................................ 29 15. Rangkaian mikrokontroler dan pengendali motor .............................................. 30 16. Karnera dan lampu ..............................................................................................
30
17. Program mikrokontroler dalam BASCOM AVR ............................................... 32 18. Program antarmuka dalam Delphi 7
................................................................ 33
19. Program antarmuka pengguna grafis ...............................................................
33
20 . Hasil tampilan video .......................................................................................... 31 21. Jendela monitor ..................................................................................................
..
35
22. Panel penillkfile ................................................................................................ 35
23 . Panel indikator joystik
.......................................................................................
36
24. Panel pilihan USB port
......................................................................................
37
25. Fungsl lndlkator gerak .......................................................................................
37
. . .
26 . Fungsi pengarah waktu
...................................................................................... 38
27 . Setting arah gerakan joystik dan tomb01 yang aktif ........................................... 39
..........................................................................
40
29. Skema poslsi penempatan motor ........................................................................
42
28 . Diagram kuadran gerak joystik
..
30. Arah manuver ROV ............................................................................................ 43
.
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Spesifikasi komponen ROV
.................................................................................
2. Skema teknis sistem kendali ROV ...................................................................
51 53
3 . Datasheet mikrokontroler AVR ATMega8535 .................................................... 54 4 . Datasheet IC regulator LM 78XX dan LM 79XX untuk catu daya ..................... 55 5. DT AVR Low Cost M i n o System .........................................................................
56
......................................................................
57
6. Komponen pendukung pergerakan 7 . Spesifikasijoystik
................................................................................................
8 . Spesifikasi krunera
..............................................................................................
59
.....................................................................................
60
9. Spesifikasi USB TV Box
10. Hasil pengujian lapang komponen ROV
........................................................... 61
11. Listing program mikrokontroler BASCOM AVR 12. Listing program a n t m u k a Borland Delphi 7
13. Perakitan rangkaian kendali on board 14. Persiapan uji coba
............................................. 62
...................................................
64
............................................................... 79
..............................................................................................
80
.....................................................................................
81
15. Pemeriksaan kekedapan
16. Pengukuran dan penimbangan
........................................................................... 82
..
17. Ujl lapang dan deploynzent ...............................................................................
. .
58
18. Kinerja ROV di bawah air .................................................................................
83 84
1. PENDAHULUAN
1.1. Latar belaltang Data in-situ memiliki peranan penting sebagai sumber data primer maupun data penguat pada metode ex-situ. Perolehan data in-situ bawah air yang berkualitas masih merupakan ha1 yang sulit dilakukan di Indonesia. Faktor tingginya biaya riset, lcelangkaan teknologi dan sumberdaya manusia, pengoperasian alat yang rumit dan berat serta faktor alam masih menjadi kendala yang umum dijumpai. Perkembangan ilmu kelautan Indonesia sangat membutuhkan teknologi bawah air yang mampu melalcukan pengukuran, mampu mengambil berbagai parameter secara real time secara terintegrasi dan simultan serta handal untuk mobilisasi vertikal maupun horizontal. Wahana ROV (Remotely Operated
Vehicle) sebagai salah satu wahana bawah air yang berkembang pesat di dunia lcelautan saat ini tampaknya sedikit banyak mampu menjawab kebutuhau tersebut. Pengembangan wahana ROV bawah air merupakan ha1 yang penting saat ini tidak saja bagi bidang riset kelautan namun juga merambah pada bidang lain sepel-ti militer dan industri. Perintisan wahana ROV bawah air diharapkan akan membuka kesempatan yang lebih luas bagi eksplorasi laut di Indonesia. Penelitian berjudul " Rancang Bangun Prototipe Remotely Operated Vehicle Bawah Air : Aspek Sistem Kendali Elektronilc" ini merupakan langkah awal pengembangan wahana ROV bawah laut dalam aspek elektronika sebagai bagian proyek pengembangan telcnologi bawah air di Indonesia khususnya untuk mendukung observasi dan penelitian ilmu kelautan.
1.2. Tujuan penelitian Penelitian ini bertujuan untuk membuat sistem kendali gerak dan fungsi otomatik bagi sistem wahana terpadu ROV dengan perangkat lunak dan mikrokontroler serta akuisi data visual berupa video sebagai model dasar sistem
fish shelter nzonitoring dengan ROV.
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Rewofely Operated Velzicle
Remotely Operated Vehicle atau biasa disingkat ROV merupakan teknologi modem yang memainkan peran cukup penting bagi bidang eksplorasi bawah laut.
Future Scientists and Engineers ofAmerica (FSEA) tahun 2001 mendefinisikan ROV sebagai kendaraan robot bawah air tanpa awak atau wahana keja yang dikendalikan dari permukaan air oleh seorang pilot. Menurut Marine Technology
Society - Remotely Operated Vehicle Committee (MTS-ROV Committee) tahun 2007 ROV merupakan sebuah robot bawah air yang m e m u n g k i h operator kendaraan tersebut tetap berada pada lingkungan yang aman ketika ROV bekerja pada lingkungan berbahaya di bawah air. Menurut Robert e f al. (2000) ROV adalah ltendaraan bawah air tanpa awak yang dikendalikan melalui tether yang dipergunakan untuk tierbagai aplikasi seperti pemeriksaan, pencarian dan penyelamatan, dan pertambangan di bawah air. Pengendalian ROV dilakukan oleh seorang operator ata~ipilot yang juga berperan sebagai pengendali peralatan yang ada pada ROV seperti monitor, joystik, pengendali thruster, pengendali kedalaman, lengan robot dan instrumen penampil (FSEA, 2001). Wahana bawah air ROV berfungsi membawa thruster untuk bergerak atau melayang di dalam kolom air, kamera dan lanipu untult memperluas jangkauan penglihatan manusia di dalam air dan berbagai sensor seperti sonar untuk mempermudah navigasi dan penentuan letak objek di bawah air. Pengoperasian ROV dapat dipasangkan dengan lengan robot (nzanipulntor) dan peralatan lain untuk melakukan suatu tugas pada kedalaman tertentu di bawah air (FSEA, 2001).
Wahana ROV bawah air memiliki cakupan fungsi yang luas sehingga timbul pengelompokan terkait dengan kemampuan kerja, ukuran dan bobot fisik, wilayah kerja dan keperluan khusus dimana ROV dipergunakan. Penggunaan ROV antara lain untuk keperluan komersial misalnya pertambangan dan komunikasi, kepentingan militer, lingkungan dan riset ilmiah. Pada penelitian ini ROV dikembangkan sebagai pendukung riset ilmiah kelautan yaitu pengambilan data visual biota padafish shelter di ekosistem terurnbu karang. 2.2. Tether
Hal yang membedakan antara ROV dengan kendaraan bawah air lainnya seperti kapal selam (submarines) dan AUV (Autonomous Underwater Vehicles) adalah kabel umbilikal atau lazim disebut tether. Sebuah ROV dikendalikan oleh pilot melalui tether. Tether adalah suatu kumpulan kabel yang memuat daya listrik, video, maupun sinyal data untuk komunikasi antara operator dan kendaraan bawah air (MTS-ROV Committee, 2007). Tether adalah sebuah kabel listrik terlindung yang mengirimkan daya bagi motor pendorong (thruster) dan sistem lain dalam ROV. Tether berfungsi meinbawa sinyal kendali dari pilot ke kendaraan bawah air. Kabel tether menghubungkan generator di permukaan dengan sistem kendali operator dan dengan ROV di bawah air (FSEA, 2001). Tether pada ROV memiliki fungsi penting dan menjadi keunggulan ROV dibandingkan jenis kendaraan lain karena tether dapat membawa daya tak terbatas untuk waktu operasi yang lama namun tether juga merupakan kelemahan ROV karena tether membatasi jarak dan kecepatan pergerakan ROV dan mempunyai risiko kemungkinan terlilit pada suatu obyek pada kedalaman tertemtu sehingga ROV sulit diangkat ke permukaan (Robert et al., 2000).
2.3. Sistem kendali
Sistem kendali (control system) adalah suatu alat atau serangkaian alat untuk mengatur, memberi perintah, mengarahkan atau membatasi kerja dari alat atau sistem (Sugiri, 2006). Menurut Goodwin et al. (2000) secara umum ada tiga macam sistem kendali yaitu: (1) logik atau sequential, (2)feedback atau linear control, dan variasi kombinasinya (3),fuzzy logic yang menggabungkan sistem logik dengan fungsi kendali linier. Ditinjau dari ada tidaknya umpan balik weedback) terhadap sistem, sistem kendali (confrol loop) terbagi menjadi dua. Yaitu sistem kendali kalang terbuka non-feedback - (Gambar 1) dan sistem kendali kalang tertutup (closed loop control system) - (Gambar 2). Perbedaan utama kedua sistem ini adalah pada sistem kalang terbuka segalanya terjadi di dalam sistem pengendali seperti di dalam komputer dan koneksi perangkat keras eksternal laimya sedangkan pada sistem kalang tertutup sinyalfeedback merupakan variabel dari proses sehingga diperlukan suatu alat pengukur untuk.mengetahui proses yang terjadi pada keluaran (Goodwin et al., 2000). Proses pengendalian melibatkan tiga aspek yaitu model yang digunakan untuk mendekati dan mengendalikan proses, plant yaitu suatu proses di luar sistem yang ingin dikendalikan dan feedback gain yaitu umpan balik yang diberikan kepada sinyal masukan untuk melakukan suatu perintah tertentu. Ilustrasi proses pengendalian kalang terbuka dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2 untuk pengendalian kalang tertutup.
Feedback gain
;
A
Plant
I
Model
I I
. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - _ _ - - - - - - - I
Sumber : Goodwin ef al., 2000 Gambar 1. Sistem kendali kalang terbuka
Feedback gain
u(t)
I
Plwlt
A'
:
~(t)
I
Sumber : Goodwin et al., 2000 Gambar 2. Sistem kendali kalang tertutup Keterangan : + : sinyal : sinyal inverse --t : arah sinyal : titik koreksi . . ! ! : internal model pengendali
0 A A'
r(t) u(t) y(t) e(t)
: sinyal referensi
: sinyal pengendali : hasil pengendalian proses : sinyal koreksi
: titik pelaporan : titik pelaporan setelah melaluiplant
Feedbackgain : pemberian ulnpan balik Model : model yang digu~iakansebagai pendekatan terhadapplant Plc~nl : proses yang dikendalikan Pada sistem kalang terbuka sinyal referensi r(t) masuk ke dalam internal model pengendali dan mendapatkan perintah umpan balik lfeedbackgain) untuk melakukan suatu tugas. Keluaran dari,feet/htick goir7 berupa sinyal pengendali u(t) bertugas melakukan kerja terhadapploilr. Sttelah u(t) menjalankan perintah terhadapplrll7t maka akan tin~bulsuatu kondisi ktluaran y(t) yang merupakan hasil pengendalian sistem terhadap proses. Prosts yang sudah dijalankan dilaporkan dan mengalami pemodtlan pad3 1i~o~i21 Ltmuilian dikembalikan
sebagai masukan. Pada sistem kalang terbuka titik pelaporan (A) berada dalam internal model pengendali sehingga sulit bagi kita untuk melakukan pengendalian secara sempurna terhadap proses padaplant kecuali dengan 3 asumsi yaitu: 1) model pengendali sangat baik merepresentasikan proses padaplant, 2) model dan inversnya stabil, 3) gangguan dan kondisi awal tidak diperhitungkan (Goodwin et nl., 2000). Pada sistem kalang tertutup dilalwkan perubahan untuk mengatasi keterbatasan sistem pengendali dalam menangani plant yaitu dengan meletakkan feedbackgain lebih dekat dalam lingkunganplant bukan dengan model sehingga model disatukan denganplant dan tidak terlihat pada gambar. Dengan cara ini keluaran sinyal pengendali u(t) tidak hanya didasarkan pada model namun juga pada keluaran proses yang terjadi padaplant secara cepat. Titik pelaporan A bergeser menjadi A' setelah melalui plcrnf dan sinyalfeedbrrck berubah dari u(t) menjadi y (t). Sistem pengendali ROV secara fisik berupa dua jenis komputer. Komputer pertama adalah PC notebook yang berfungsi sebagai kendali real time dan antarmuka dengan operator. Komputer kedua adalah mikrokontroler yang berfungsi sebagai pengatur komunikasi digital dan pengatur gerakan motor. Pada ROV sistem kendali berperan untuk memberikan kontrol yang diumpankan pada empat motor DC pada thruster motor secara konstan hingga kecepatan tenentu putaran motor dapat tercapai. Sistem kendali kalang terbuka berguna bazi sistem yang telah diketahui hubungan antara masukan dan resultan keluarann>-adan dapar dimodelkan nlelalui fonnula matematis sehingga sistem
kendali ROV ini termasuk dalam sistem ltendali kalang terbuka karena pengendali menetapkan besar masukan tertentu untuk sistem sesuai arus dan model sistem. 2.4. Antarmuka Sistem digital sebagai pengontrol dan sistem analog sebagai peralatan yang dikontrol harus memiliki suatu jembatan yang menghubungkan kedua sistem tersebut. Jembatan atau piranti ini disebut sistem interface I/O (Input/Ouput) atau antarmuka masukan/keluaran. Sistem kontrol secara digital terdiri dari 3 bagian yaitu : sistem digital, sistem interface I10 dan sistem analog. Sistem digital merupakan sistem yang menjadi otak dari sistem secara keseluruhan. Sistem digital ini membaca kondisi dari sistem analog melalui sistem interface VO dan mengontrol sistem analog melalui sistem interface 110 (Pangestu, 2007). Antarmuka bermakna sebuah titik, \\.ilayah atau permukaan di mana dua zatlbenda dalam ha1 ini piranti atau sistem yang berbeda bertemu (Budiharto dan Gamayel, 2007). Menurut Whitaker (2001) antarmuka merupakan alat (device) atau sirkuit yang berfungsi untuk menghubungkan (interconnect) dua buah peralatan elektronik atau sebuah standar yang menjelaskan himpunan, karakteristik interkoneksi ,fisik umum, dan karakteristik sinyal untuk pertukaran data atau sinyal. Antarmuka pengguna adalah fungsi dan atribut sensor dari suatu sistem (aplikasi, perangkat lunak, kendaraan dan lain-lain) yang pengoperasiamya berhubungan dengan pengguna.
2.5. Komunikasi data Komunikasi data merupakan tranrnisi pesan digital ke peralatan ekstemal dari sebuah sumber pesan (Strangio, 2006). Untuk mendapatkan data dari jarak
tertentu diperlukan suatu aturan atau standar pertukaran data melalui suatu media. Jarak perpindahan data dapat bervariasi dari sepeseribu inci hingga ribuan kilometer. Saluran komunikasi merupakan panduan agar informasi dapat dipindahkan. Secara fisik saluran komunikasi ini berupa kawat (wire), radio, laser atau pancaran sumber energi yang tak tampak. Informasi yang dikirirnkan nlelalui saluran komunikasi memiliki sumber darimana informasi berasal dan tujuan kemana informasi akan diantar apakah ke satu atau banyak tujuan tergantung dari jumlah stasiun penerima yang terhubung dan energi untuk melakukan proses transmisi sinyal (Strangio, 2006). Pada saluran komunikasi digital infoimasi diwakili oleh satu bit data yang mungkin disatukan dalam unitpesan multibit (Awad, 1966). Komunikasi data pada sistem kendali ROV dilakukan secara serial RS-232 dari notebook operator di permukaaan ke dalam rangkaian pengendali motor pada rangkaian on board ROV. 2.6. Pemrograman
Kegiatan membuat program komputer dengan menggunakan bahasa pemrograman disebut pemrograman komputer (Litbang Wahana Komputer, 2006). Contoh bahasa pemrogaman adalah bahasa FORTRAN, COBOL, BASIC, JAVA, dan C++. Bahasa pemrograman atau bahasa komputer adalah instruksi standar untuk memerintah komputer. Bahasa pemrograman ini merupakan suatu set aturan sintaks dan semantik yang dipakai untuk mendefinisikan program komputer (Litbang Wahana Komputer, 2006). Bahasa pemrograman dapat diterjemahkan menjadi kumpulan perintah-perintah dasar ole11 program komputer yang disebut kompilator (compiler). Pemrograman untuk aplikasi ROV tsrdiri dari dua buah program yaitu GUI (Graphical User Intelface) dan mikrokontroler.
Pemrograman GUI dibangun dengan perangkat lunak IDE Borland Delphi 7 dengan bahasa Object Pascal berbasis OOP (Object Oriented Programming) sedangkan penulisan dan pemrograman mikrokontroler dilakukan secara In System Programming (ISP). Fasilitas ISP merupakan kemampuan beberapa mikrokontroler dan chip elektronik lain untuk dapat diprogram ketika berada dalam sistem yang lengkap sehingga chip tidak harus diprogram dahulu sebelum dipasang ke dalarn sistem (Litbang Wahana Komputer, 2006). Fasilitas ISP ini tidak berbeda dengan fasilitas In Circuit Programming (ICP) yang terdapat pada paket sirkuit bantu mikrokontroler lain dimana pemrograman dilakukan di dalam sirkuit tanpa hams memindahkan mikrokontroler dari sirkuit yang diprogram. Pemrograman ISP dilakukan melalui port paralel dengan bantuan kit DT AVR Micro System Starter Pack memakai IDE BASCOM AVR berbahasa BASIC 805 1. Penulisan dapat dilakdcan dengan IDE lain seperti AVR Studio 4 atau WinAVR namun BASCOM dianggap lebih sederhana dan cukup sesuai digunakan dalam program motor ini. Pemakaian IDE yang berbeda ini emulator yaitu fitur yang mampu dimungkinkan karena setiap IDE n~e~~liliki melakukan emulasi atau n~eniruprogram asli sehingga proses yang berjalan menganggap program masih berfi~ngsidalam bentuk aslinya. 2.7. Miltrokontroler
Mikrokontroler atau mikroko~nputermerupakan sebuah Iti~e,ol.rrtr~l Circzrit (IC) atau chip yang berfungsi mengatur dan melakukan suatu funssi ksr-ia (Wardhana, 2006). Mikrokontroler nlen~iliki3 bagian utanla ssbagai inti sistem kendali seperti halnya komputer pada umumnya meski ada d a l a i p&?i k c i l
yaitu: inputloutput (I/O), prosesor atau pengolah logika (Arithmatic and Logic Unit- ALU) dan memori berupa RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory). Mikrokontroler yang dipakai dalam sistem kendali ROV adalah AVR (Alf Vegard RISC) seri ATMega8535 produksi Atrnel (Gambar 3). Mikrokontroler ini dipili karena murah, mudah didapat, fitumya sangat lengkap, handal serta sistem pendukungnya banyak. Pada saat bekerja mikrokontroler ini ditempatkan dalam sebuah kit yaitu Development Tools DT AVR Low Cost Micro System dari innovative Electronics (lihat Lampiran 5) untuk memudahkan melakukan pemrograman ulang dan koneksi dengan peralatan lain. DT AVR Low Cost Micro System bekerja dengan tegangan kerja 9 VDC dan mengeluarkan tegangan pada 5 VDC yang dapat digunakan untuk aktivasi sirkuit lain. Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 4 buah port I/O 8 bit untuk komunikasi dengan peralatan lain. Datasheet mikrokontroler ATMega8535 dapat dilihat pada Lampiran 3.
Gambar 3. Mikrokontroler AVR ATMega8535 Peran mikrokontroler secara khusus dalam pengendalian putaran motor thruster dibantu oleh suatu sirkuit yaitu Pulse Width Modulation (PWM). Sirkuit PWM adalah rangkaian yang mampu memodulasi lebar pulsa digital selungga dapat mengatur sirkuit analog dengan sinyal digital (Wardhana, 2006 ). Fungsi
PWM merupakan salah satu keunggulan mikrokontroler AVR ATMega8535 yang
dapat diatur melalui 3 jenis Timer/Counter pada mikrokontroler ini. Pulsa PWM digunakan untuk mengatur kecepatan dan arah putaran motor DC.
2.8. Antarmuka pengguna grafis Antarmuka pengguna grafis (Graphical User Interface - GUI) adalah jenis antarmuka pengguna yang memungkinkan interaksi antara operator dengan komputer dan atau peralatan lain yang dikendalikan oleh komputer. Antarmuka pengguna grafis berfungsi menampilkan lambang-lambang grafis, indikator visual atau elemen grafis tertentu (Widodo dan Irawan, 2007). Program antalmuka pengguna grafis dibangun dalam IDE (Integrated Development Environment) Borland Delphi 7 dengan bahasa pemrograman Object Pascal. Delphi memudahkan untuk nlembangun form GUI karena berbasis Pemrograman Berbasis Objek (Objeo Oriented Progmznzing) sehingga tampilan jendela dapat diatur secara grafis (Sugiri dan Supriyadi, 2006). Tampilan program GUI dibangun unhik menghasilkan aplikasi mandiri berbentuk executablejile (*.exe) yang dapat dijalankan secara langsung pada notebook. Aplikasi program antarmuka yang dibuat ini disajikan dalam 1 jendela (~vindow)sehingga pengguna tidak perlu berkaitan dengan aplikasi lain.
3. BAHAN DAN METODE 3.1. Waktu dan lolcasi penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Instnunentasi dan Telemetri Kelautan Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan. Alokasi waktu penelitian berlangsung antara bulan Maret hingga September 2007. Kalibrasi dan pengujian alat dilakukan di Laboratorium Bagian Akustik Kelautan Departemen ITK. Deploynzent dan uji lapang dilakukan di Pulau Pramuka Kepulauan Seribu DKI Jakarta. 3.2. Bahan dan alat yang digunaltan
Pembuatan ROV mencakup pembuatan konstruksi fisik, pembuatan perangkat lunak sistem kendali dan penyatuan kedua sistem tersebut. Bahan dan alat pembuatan sistem kendali mencakup perangkat keras dan perangkat lunak. Bahan yang digunakan terdiri dari : PCB lubang 1 mrn, konektor EIA RS232 LPT dan COM (male;fenzale),LCD Notebook, kamera CCD, USB TV Box, saklar, Motor DC 12V/lA, Joystik USB Logitech Attack 3, BNC iyge connector, kabel coaxial 100 m, kabel laut isi 11, Genset, Innovative Electronics-DT AVR Low Cost Micro System- ATMegaS535 Microcontroller, DT I/O Module dan PC Link USBer. Adapun peralatan yang digunakan untuk merakit sistem kendali
gerak dan fungsi otomatis adalah : DMM Protel DM683, soldering set, tang pemotong, bor, gerinda, komputer Dell Optiplex GX620, Processor Intel Pentium 4 CPU 5.20 GHz, Microsoft Windows XP Professional 2002 Service Pack 2, MS
Oftics 2003, MS Visio 2005, Hyperterminal, Borland Delphi 7, Comport v3.1 .B.ASCOM AVR (1.1 1.8.7), dan SinoVideo SV3200 USB2.0 TV Box Driver.
3.3. Disain cara kerja
Pengerjaan sistem kendali ROV disusun dalam beberapa tahap yang mencakup perencanaan d m pola pelaksanaan kerja. Disain cara kerja tersebut diatur sesuai algoritma pada gambar 4 meliputi : persiapan, perurnusan masalah, perancangan model pengujian model sesuai tujuan, perancangan sistem perangkat lunak dan perangkat keras, penyatuan sistem dan pengujian sistem hingga memenuhi syarat.
Mulai
t Persiapan
t Perumusan Masalah
Integrasi Perangkat
Gambar 4. Diagram alir tahapan pembuatan instrumen
3.4. Rancangan penyatuan sistem
Penyatuan sistem memerlukan perencanaan antarmuka baik antarmuka sistem dengan pengguna maupun antarunit dalam ROV. Diagram alir penyatuan sistem perangkat lunak dan perangkat keras ditampilkan pada garnbar 5 sebagai berikut.
Rancangan perangkat keras
t
Rancangan perangkat lunak
-
Rancangan awal
Rancangan awal I
Blok diagram
t Diagram alir
I
t Rancangan logika
Rancangan logika t Penulisan program Perbaiki program +
t Layout PCB Pemeriksaan Layout Pencetakan dan
Pemeriksaan program Running program
Penyatuan Sistem I
Evaluasi dan Perbaikan
Gambar 5. Diagram alir penyatuan sistem perangkat lunak dan perangkar ksras
3.5. Rancangan umum Sistem kendali mencakup beberapa gabungan unit komponen yang saling terpisah berdasarkan fungsinya dan memiliki keterkaitan sesuai skema sistem kompartermen ROV pada Gambar 6. Pada skema sistem kompartemen terdapat 5 kompartemen sistem utarna ROV yang mengendalikan tiga buah aktuator yaitu sistem kamera, motor dan lampu. Panah lurus merupakan sinyal masukanl keluaran (input/output) darilke kompartemen tertentu berupa pulsa digital, sedangkan garis putus-putus merupakan koneksi daya dari catu daya ke kompartemen sebagai penyuplai tegangan kerja sistem. Motor menerima dua macam-sinyal tegangan yaitu tegangan logika pulsa yang dikirim oleh rangkaian
PWM mikrokontroler untuk mengatur arah gerak motor ( i 5 VDC) dan tegangan pencatu motor ( i 12 VDC) untuk mengaktifkan dan mematikan motor.
RANGKAIAN KENDALI OPEIUTOR (OPERATOR CONTROL CIRCUIT)
RANGKAIAN KOMUNIKASI DIGITAL -* (DIGITAL COMAlU.VICATION CIRCUIT)
4
A
- - _ _ - - - - - - - - - _ - - -- - -
*. : 8
-------
I
UNIT MIKROKONTROLER (MICROCONTROLLER UNII)
Kamcra CCD (CCD Cavte~'~) (DC BRUSHES THRLISTER)
Gambar 6. Skenla sisrtm kompmsmen ROV
Pada realisasinya kompartemen tersebut terletak secara terpisah yaitu sistem permukaaan yang berhubungan dengan operator dan sistem yang berada di bawah air bersama ROV atau on board. Ilustrasi mekanisme pengendalian dan komunikasi ROV dapat dilihat pada Diagram blok sistem ROV (Gambar 7) di bawah.
Gambar 7. Diagram blok sistem ROV
3.6. Perancangan perangkat keras Perangkat-perangkat keras sistem ROV ditempatkan menurut fungsinya ke dalam beberapa unit fungsi yaitu: 3.6.1. Unit kendali operator Unit kendali operator adalah instrumen yang ditempatkan pada lingkungan navigasi operator dan bersentuhan langsung dengan operator. Unit kendali operator secara umum terdiri atas perangkat keras LCD notebook dan joystik USB akan tetapi fungsi utama dari bagian ini justru terletak pada bagian perangkat
lunak GUI yang terdapat pada notebook karena bagian ini berfungsi sebagai jendela komunikasi operator dengan instrumen dan pusat kendali bagian-bagian ROV.
3.6.2. Unit mikrokontroler Mikrokontroler yang dipakai sebagai pengendali adalah ATMegaX535. Mikrokontroler ini ditempatkan dalam satu sirkuit yaitu Low Cost Micro System yang berfungsi sebagai In System Programmer (ISP), Input dan Output (UO) serta pengatur bidang kerja (tegangan kerja, tegangan keluaran, dan clock). Pulsa logika pada ATMegaX535 digunakan sebagai kendali pergerakan motor yang akan melaksanakan perintah yang dikirim secara serial dari program interface (GUI) operator Delphi 7. Disain logika pergerakan di dalam mikrokontroler ditulis dengan program BASCOM AVR berbahasa BASIC berupa perintah pengiriman karakter (string) yang berfungsi mengatur logika motor melalui port 110 mikrokontroler. Penulisan program ke dalam mikrokontroler dilakukan melalui port paralel DB25 dari komputer ke port ISP DT AVR LOWCost Micro Sysfenl. Program yang diisikan mengeset arah kombinasi pasangan motor 1 dan motor 2 (gerak horizontal) dan motor 3 dan motor 4 (gerak vertikal).
3.6.3. Unit antarmuka alat Pengantarmuka alat berfungsi menjembatani berbagai unit dalam sistem kendali yang ~nelnilikicara kerja dan spesifikasi yang berbeda. Dalam sistem kendali ROV ini komponen yang perlu dijembatani adalah notebook dengan mikrokontroler. Produk notebook yang beredar saat penelitian ini dibuat sudah tidak la$ men!-edialkanport serial DB9 yang dibutuhkan untuk pengendalian
secara serial RS-232 sedangkanport USB disediakan dalam jumlah yang cukup banyak, oleh karena itu dipakaiport serial USB notebook yang akan diubah oleh unit antarmuka alat ke logika serial RS-232 mikrokontroler. Sirkuit yang berperan sebagai antarmuka adalah DT I10 Module dan PC Link USBer produksi Innovative Electronics. Gambar unit antarmuka dapat dilihat pada Lampiran 13. 3.6.4. Unit catu daya Unit catu daya berfungsi sebagai penyuplai daya (tegangan dan arus) ke selunlh bagian lain untuk melakukan fungsi kerja dari ROV. Bagian yang memerlukan suplai daya antara lain: unit kendali operator, unit video kamera, unit mikrokontroler dan unit pengendali motor. Catu daya primer dihasilkan genset dengan keluaran 220 VAC/8,3 A. Catu daya ini ditempatkan bersama unit kendali operator. Instrumen pada unit kendali operator seluruhnya dapat mengakomodasi daya utama karena membutuhkan input arus AC dengan level tegangan 220 V. Catu daya primer juga disalurkan ke bawah air melalui sambungan kabel tether ke catu daya sekunder ROV pada on board. Pada rangkaian on board ROV saluran catu daya primer diubah menjadi arus searah oleh rangkaian catu daya DC (Gambar 8) lalu dipecah menjadi tiga bagian untuk menyuplai daya ke unit video kamera, unit mikrokontroler, unit pengendali motor, dan unit iluminasi cahaya.
Gambar 8. Rangkaian catu daya DC
Rangkaian catu daya DC merupakan rangkaian catu daya mantap berupa penurun level tegangan, AC to DC converter, rangkaian penyearah gelombang penuh fill wave rectzj5er) dan IC regulator yang menghasilkan keluaran stabil tegangan +12V (LM7812), -12V (LM7912) dan 9V (LM7809). Datasheet IC regulator LM78XX dan 79XX dapat dilihat pada Lampiran 4. 3.6.5. Unit video kamera
Unit video kamera merupakan unit yang berfungsi mengakuisisi data visual real time dan menampilkannya pada layar monitor GUI. Unit ini terdiri dari perangkat keras rangkaian penangkap gambar (image capture) berupa kamera CCD (Closed Circuit Digital), kubah plastik, dan lampu LED, rangkaian penerima video (video receiver) berupa USB TV Box dan perangkat lunak layar penail~pil(display) berupa jendela monitor pada GUI yang akan aktif bila tombol play dibawah layar atau tombol 3 joystik ditekan. Spesifikasi kamera CCD yang digunakan dicantumkan pada Lampiran 8. 3.6.6. Unit pengendali motor
Spesifikasi thruster motor yang dipakai membutuhkan masukan tegangan kerja 12 volt dengan arus 5 s/d 8 A yang digunakan untuk mengatur 4 buah thruster motor DC sedangkan arus keluaran yang dikeluarkan oleh mikrokontroler berupa pulsa PWM untuk mengatur durasi dan arah pergerakan motor hanyalah 20mA sehingga tidak akan mampu menjalankan motor. Hal ini dapat diatasi dengan membuat rangkaian sistem pengendali motor yang mampu memanipulasi masukan PWM dan masukan tegangan kerja motor untuk menghidupkan dan mematikan motor. Rangkaian pengendali motor ini dapat dibuat dengan berbagai
metode salah satunya dengan metode pelipatganda arus linier 'tarik-dorong' atau linear 'pushpull' current amplifier. Skema rangkaian pengendali motor (Gambar
9) terdiri dari op-amp (operational amplifier) LM348, transistor PNP TIP32 dan relay. Ketika pulsa PWM dari mikrokontroler masuk ke op-amp, op-amp mengambil sedikit arus dari tegangan kontrol
* 12 VDC karena impedansi yang
cukup tinggi pada op-amp. Op-amp menjaga tegangan pada masukan membalik (-) agar tetap seimbang dengan tegangan pada masukan tak membalik (+)
sehingga tegangan yang melewati motor harus sama dengan tegangan kontrol agar motor dapat hidup dan mati pada tegangan + 12 VDC. Akan tetapi op-amp tcdak mampu menyediakan arus yang cukup untuk mengaktifkan motor sehingga digunakan transistor untuk melipatgandakan arus. Pada bagian atas digunakan relay untuk mengendalikan motor apabila tegangan kontrol bemilai positif. Relay akan mendorong arus dari atas ke bawah melewati motor sehingga motor bergerak searah jarum jam (clockwise). Sebaliknya pada bagian bawah transistor TIP32 akan mengendalikan motor apabila tegangan kontrol bernilai negatif. Transistor akan menarik arus dari arah bawah ke atas motor sehingga motor akan berputar berlawanan jarum jam (counter-clochaise). Gambar rangkaian pengendali motor dapat dilihat pada Lampiran 14.
+ 12WC
Gambar 9. Skema rangkaian pengtndali motor
3.6.7. Unit iluminasi cahaya
Intensitas cahaya di bawah air yang rendah perlu diatasi dengan menambahkan instrumen pengatur cahaya. Alat bantu pengatur cahaya yang dipergunakan berupa dua buah lampu kabut fig lamp) halogen yang dipasang di bagian depan ROV di sisi kanan dan kiri kamera untuk membantu visibilitas kamera dan pengambilan gambar. Penggunaan lampu halogen ini cukup efektif mengatasi masalah penerangan namun lampu ini memerlukan daya yang cukup besar sehingga perlu dirancang snatu catu daya kllusus untuk menyuplai unit ini. Spesifikasi lampu unit iluminasi cahaya dapat dilihat pada Lampiran 6. 3.7. Penyatuan perangkat keras
Penyatuan atau integrasi seluruh bagian perangkat keras ROV dilakukan setelah proses perakitan instrumen fungsional secara terpisah selesai. Penyatuan perangkat keras memerlukan perencanaan terlebih dahulu untuk melihat cetak biru (blueprint) rangkaian secara keseluruhan dan sistem antarmuka baik secara
perangkat seperti jenis kabel dan tipe konektor rnaupun sistern seperti tegangan kerja, jenis sinyal dan logika kerja alat agar,memenuhi kompatibilitas kerja seluruh sisten~.Perencanaan penyatuan ini disusun berdasarkan pada skema teknis sistem kendali ROV (Lampiran 2) dan skema sistem kompartemen ROV (Gambar 6). Konsep tersebut kemudian dipecah lagi ke dalam bentuk detail rangkaian sirkuit. Skema rancangan penyatuan perangkat keras disajikan pada Gambar 10 sedangkan posisi penempatan komponen on board dapat dilihat pada Lampiran 13.
Garnbar 10. Rancangan penyatuan perangkat keras
3.8. Perancangan perangkat lunak Perancangan sistem perangkat lunak sistem kendali meliputi dua macam program yaitu program mikrokontroler dan program antarmuka pengguna atau GUI. Program mikrokontroler berfungsi sebagai pengirim logika yang menentukan arah gerak ROV melalui rangkaian penggerak motor sedangkan program GUI berfimgsi sebagai tempat interaksi dan kendali operator terhadap hngsi dan fasilitas ROV secara realtime.
3.8.1. Program mikrokontroler Program mikrokontroler adalah program yang dituliskan ke dalam memori internal mikrokontroler dengan fasilitas in System Programmer (ISP). Rangkaian ISP terintegrasi untuk mikrokontroler AVR ATMega8535 yang dipakai adalah kit DT AVR Low Cost MicroSystem produksi Innovative Electronics. Penulisan program dan pengisian ke mikrokontroler dilakukan dengan IDE BASCOM AVR. 1.11.8.7 dengan bahasa BASIC 8051. Program. BASCOM ini berfungsi sebagai text editor yaitu tempat menulis program BASIC, compiler benerjemah ke dalam basis bilangan biner dan heksadesimal) danprogrammer ke mikrokontroler melaluiport paralel (LPT) komputer. Program mikrokontroler berfungsi sebagai pengatur logika masukan digital ke dalam 4 motor. Kondisi yang diatur untuk tiap motor adalah kondisi hiduplmati (ONIOFF) dan arah putaran : searah jarum jam (clockwise-CW) dan berlawanan dengan jamm jam
(counter-clockwise-CCW). Program mikrokontroler ini tidak terlihat oleh operator namun dapat dijalankan melalui program komunikasi serial seperti Hypertenninal yang tersedia pada OS MS Windows. Program mikrokontroler disimpan dalam bentukfile BASIC (*.bas) kemudian dikompilasi menjadifile heksadesimal (*.hex) atau biner (*.bin) yang diisikan ke dalam memori ATMega8535 dari PC ke perangkat ISP melalui
port paralel PC. Algoritma program mikrokontroler disajikan dalam diagram alir
Gambar 11 di bawah ini. Mulai
+
J
Inisialisasi Tipe mikrokontroler,baud rate, timer, stackpoint
L Setting Port Output
Setting logika awal Mati= 0 Buka serial line 'I
Tentukan port keluaran Tentukan tipe variable
Cek Ada karakter
Tunggu 'unggu karakter karakter
Masukkan string pilihan gerak Aktiflcan progr
+
c w / CCW I
I
tidak
Gambar 11. Algoritma program mikrokontroler
I
3.8.2. Program antarmuka pengguna grafis Program antarmuka pengguna grafis atau GUI yang dibuat dalamform Delphi terdiri dari tiga aplikasi utama dan empat aplikasi pendukung. Program antarmuka pengguna grafis ditampilkan dalam satu buah jendela sebagaimana yang direncanakan dalam sketsa jendela GUI pada Gambar 12.
Gambar 12. Sketsa jendela GUI Program-program yang berjalan pada jendela antarmuka pengguna grafis terdiri dari : 1. Program penampil video kamera (video browser) 2. Program komtmikasi serial antara komputer dan mikrokontroler (pemilihanport serial dan perintah pergerakan ROV) 3. Program joystik (program indikator dan deteksi pergerakan, aktivasi kamera,
aktivasi dan kendali motor ) dan program pendukung yaitu :
1. Multimedia video : play, save, record, videoformat option
2. Indikator status joystik, deteksi arah gerak ROV 3. Pengarah komunikasi USB port ke serial 4. Program penampil waktu
Program antarmuka pengguna grafis disimpan dan dijalankan dalam bentuk
executablefile
(* .exe).
3.9. Pengendalian oleh operator Pengendalian oleh operator dirancang agar operator berurusan sesederhana mungkin dengan rangkaian instnunen. Unit kendali operator hams mampu membantu operator mengawasi pergerakan dan keadaan ROV melalui jendela GUI dan mengatur pergerakan ROV dengan joystik dan notebook. Semua pengendalian dilakukan melalui satu antarmuka sehingga operator tidak perlu menjalankan program lain. 3.10. Kalibrasi dan uji
Proses selanjutnya setelah proses perakitan dan penyatuan selesai adalah melakukan pengujian kinerja (performance) alat untuk menilai sejauh mana tingkat keberhasilan pembuatan prototipe ini. Poin poin penting yang terkait dengan keberhasilan pembuatan sistem kendali ini ROV yaitu:
1. Sistem video kamera berjalan dengan haik dengan sistem kamera yang tepat 2. Pergerakan joystik malnpu menggerak moror dengan delay yang kecil, arah gerak tepat, motor bergerak sinkron, dan mampu merespon perubahan dengan baik. 3. GUI dan fungsinya bekerja baik tanpa error selama pengoperasian.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian di kolam Laboratorium Bagian Akustik Kelautan Departemen ITK menunjukkan sistem kendali ROV berjalan dengan baik sedangkan pada saat uji lapang dan deployment di Pulau Pramuka Kepulauan Seribu sistem kendali ROV mampu bejalan dengan baik namun hanya aktif dalam kurun waktu 2 menit ketika diturunkan pada kedalaman 2 meter. Hal ini disebabkan panas berlebih pada sistem catu daya sekunder mempengaruhi kinerja perangkat keras on board sehingga mengakibatkan matinya sistem. Uji pengendalian gerak pada rangkaian kendali operator oleh operator berjalan dengan baik tanpa galat dan kesalahan pergerakan dari joystik terhadap ROV. Kendali joystik cukup responsif dengan delay sekitar 1 detik. Sistem antarmuka pengguna grafis dan komponennya berjalan dengan baik pada notebook dan dapat menampilkan gambar kamera. Data video pada saat deployment belum dapat diambil karena waktu aktif yang pendek namun program
penyimpan video dapat berjalan. Pencahayaan lampu pada rangkaian kendali on board cukup jelas dan respon kamera cepat namun visibilitas objek kurang baik karena posisi tilting badan ROV mengarah ke atas disebabkan berat thruster di bagian belakang yang cukup besar dan kubah kamera bagian dalam mengalami pengembunan. Untuk membantu psngaturan daya apung dilakukan penambahan pelampung pada bagian bawah ROX7. Hasil pengujian lapang komponen ROV dapat dilihat pada Larnpiran 10.
4.2. Perangkat keras
Pembuatan keseluruhan perangkat keras menghasilkan ROV yang berbobot cukup besar dengan dimensi menengah. Spesifikasi komponen ROV dapat dilihat pada Lampiran 1. Berikut dijabarkan hasil pembuatan perangkat keras sistem kendali ROV berdasarkan letaknya yaitu rangkaian kendali operator dan rangkaian kendali on board. 4.2.1. Rangkaian kendali operator
liangkaian kendali operator terdiri dari rangkaian komunikasi digital ditambah joystik dan notebook (Garnbar 13). Rangkaian komunikasi digital sendiri (Gambar 14) mencakup antarmuka instrumen, penerima video dan catu daya primer. Komunikasi digital untuk kendali gerak berasal dari masukan joystik dan keyboard yang dilewatkan USB to Serial Converter sebagai pengubah dari logika serial USB ke logika serial RS-232 mikrokontroler.
Gambar 13. Rangkaian kendali operator
Gambar 14. Rangkaian komunikasi digital
4.2.2. Rangkaian kendali on board
Sistem kendali on board ROV terdiri dari mikrokontroler dan pengendali motor (Gambar 15). Kamera CCD, lampu, dan catu daya disatukan di atas papan
acrylic untuk pengambilan data visual dan ditempatkan ke dalam tabung silinder utama dengan posisi kamera dan pencatu lampu pada bagian depan mengarah ke kubah kaca (Gambar 16) sedangkan mikrokontroler dan pengendali motor ditempatkan pada bagian belakang untuk kendali gerak thruster motor dan komunikasi data. Kabel tether dihubungkan ke silinder utama dari bagian belakang ROV dengan posisi tepat di bagian tengah silinder dan diikatkan ke bagian atasframe agar tidak mengganggu pergerakan motor thruster.
Gambar 15. Rangkaian mikrokontfoler dan pengendali motor
Gambar 16. Kamera dan lampu
4.3. Perangkat lunak
Pembuatan perangkat lunak mencakup pembuatan program kendali gerak mikrokontroler dengan IDE BASCOM AVR berbahasa BASIC (Gambar 17), program antarmuka (Gambar 18) dan disain antarmnka pengguna grafis (Gambar 19) berbahasa Object Pascal dengan IDE Borland Delphi 7. Pengujian program masing-masing dilakukan setelah perancangan dengan melakukan pengecekan dan dan penyempumaan semua fungsi. Program gerak dapat diisikan ke dalam mikrokontroler dan bekerja sesuai dengan perintah arah. Program GUI yang secara langsung berhubungan dengan operator berjalan dengan baik begitu aplikasi diaktifkan. Kualitas penerimaan data visual melalui video secara umum cukup baik dan tidak ada gangguan penerimaan. Sistem kendali operator dibuat dengan menyatukan masukan joystik, llotebook dan program GUI serta rangkaian komunikasi digital. Tahap terakhir adalah pengujian perangkat lunak oleh operator. Secara umum perangkat lunak sistem kendali ROV berfungsi dengan baik. 4.3.1. Program mikrokontroler
Program mikrokontroler yang telah ditulis lalu dikompilasi dan diunduhkan ke dalan mikrokontroler dengan rangkaian programmer ISP. Program ini dibuat untuk mengendalikan 4 motor melalui rangkaian pengendali motor. Pada saat aktif program mikrokontroler tidak akan tampak pada GUI karena merupakau program internal yang berjalan di mikrokontroler. Program mikrokontroler akan menentukan arah dan kecepatan pergerakan motor berdasarkan masukan logika yang dikirimkan oleh program antarmuka secara serial dari notebook. Kombinasi pergerakan yang diatur dari program mikrokontroler terdiri dari 12 perintah dalam
bentuk karakter yaitu A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, dan L. Keterangan pergerakan dapat dilihat pada Tabel 2. Listing program mikrokontroler dituliskan pada jendela text editor BASCOM AVR (Gambar 17). -2 :"&>,O B R ~ B Q
*":,
a,.>L. +Sf% il s ' i Q 1 B . 3 0
-73
B
-
i
Gambar 17. Program mikrokontroler dalam BASCOM AVR 4.3.2. Program antarmuka
Program antarmuka merupakan program sintaks Delphi dalam bahasa Object Pascal yang secara bersama bekerja dengan object atau komponen visual pada Delphi. Program ini dituliskan meialuiform editor Borland Delphi 7 (Gambar 18) dan disimpan dengan ekstensifile Pascal (*.pas). Program ini adalah program yang mengatur program GUI dari belakang layar. Program antarmuka berisi metode unkk menjalankan perintah dan mengatur tampilan program kendali gerak joystik-mikrokontroler, indikator dan pengatur komunikasi antara dengan notebook dengan sistem mikrokontroler.
Gambar 18. Program antarmuka dalam Delphi 7 4.3.3. Program antarmuka pengguna grafis
Proses penayangan antarmuka pengguna grafis (Gambar 19) menggunakan program aplikasi mandiri berekstensi executablejle (*.exe) sehingga memungkinkan pengguna menjalankan program dalam lingkup yang luas dan dapat dipindabkan dengan leluasa (portable) karena tidak terkait dengan program tertentu dan tidak memerlukan instalasi terlebih dahulu.
Gambar 19. Program antarmuka pengguna grafis
Program antarmuka pengguna grafis ini terbagi ke dalam beberapa menu program yang memiliki fungsi tersendiri, yaitu: a) Program penampil video (Video browser) Fungsi monitoring visual operator dilakukan melalui fasilitas penampil video. Program ini juga mencakup akuisisi data, perekaman visual, penyimpanan data dan penampilan kembali. Program penampil video dapat berjalan dengan baik begitu apliiasi diaktifkan seperti terlihat pada Gambar 20. Visualisasi kamera ditempatkan pada jendela monitor (Gambar 21). Fungsi tampilan baik seperti yang diharapkan. Tampilan monitor dalam pengambilan data kamera berjalan dengan baik. Gradasi warna dapat diatur melalui pilhan kamera. Kualitas penerimaan data visual melalui video secara umum cukup baik.
Gambar 20. Hasil tampilan video
Gambar 21. Jendela monitor b) Panel pilihan fungsi Dalam rangka menghemat tempat dan menyatukan menu GUI dibuatlah panel pilihan fungsi. Panel pilihan fungsi merupakan kerangka yang terdiii dari kumpulan halaman fungsi yang dapat ditampilkan secara bergantian. Panel ini terdiri dari tiga aplikasi program fungsi yaitu penilikfile (File browser) (Gambar 22), panel indikatorjoystik (Gambar 23) dan Panel pilihan USBport (Gambar 24). 1) Panel penilikfile
Panel penilikfile berfimgsi untuk menampilkan, menyimpan dan Menghapusfile satu persatu maupun dalam junllah banyak sekaligus.
Gambar 22. Panel penilikfile
2) Indikator joystik Indikator joystik digunakan untuk melihat posisi pergerakan ROV dari titik mula (32,32,32) hingga kisaran maksimal pergerakan. Batas pergerakan negatif adalah nilai 0 dan batas pergerakan positif adalah nilai 65 secara 3 dimensi (X, Y, Z) .
Gambar 23. Panel indikator joystik
3) Program koneksi USB - Serial Menu ketiga dalarn panel pilian fungsi adalah pilihan USBport (Gambar 24). Fungsi ini akan memunculkan kotak dialog SETW pilihanport USB yang akan dipakai untuk mengatur koneksi serial. Pada produk notebook saat ini hanya tersediaport USB untuk komuniksi data maka digunakanport USB yang akan diubah oleh USB to serial converter menjadi sistem komunikasi serial. Pilihan port yang tersedia terdiri dariport 1 hingga 22 untuk notebook yang digunakan tergantungport USB yang tersedia pada masing-masingjenis notebook. Untuk melihat posisi USB dipasang pada urutanport USB ke berapa pada notebook dapat diperiksa pada My Computer, klik kanan, System Properties, Hardware, Device Manager, Port (COM & LPT).
Port
.
1 9600 1
3
Parity
INone
li
Flow conbol
1
liI
Baud rate Data blts Stop bits
liI
Gambar 24. Panel pilihan USB port
c) Indikator gerak Fungsi indikator gerak (Gambar 25) terletak pada bagian kanan atas program GUI. Program indikator gerak berjalan melalui koneksi dengan joystik USB. Program ini mendeteksi gerakan arah joystik yang mengarahkan
pergerakan ROV sehingga operator dapat melihat arah gerak, posisi dan kecepatan yang dilakukannya terhadap ROV. Kinerja fungsi indikator gerak ini cukup sensitif dan halus merespon gerakan joystik. Posisi pergerakan vertikal (Z) tidak ditampilkan karena pergerakan motor vertikal tidak dikendalikan oleh joystik secara langsung.
Gambar 25. Fungsi indikator gerak
d) Pengarah waktu Fungsi pengarah waktu (Gambar 26) langsung berjalan pada detik ketika program GUI mulai dijalankan. Fungsi pengarah waktu terdiii dari tiga skala waktu :jam, menit, dan detik dan tiga keterangan waktu yaitu waktu mulai, waktu saat ini dan durasi observasi berlangsung. Program ini berfbngsi sebagai indikator waktu pengambilan data. Program berjalan dengan baik dengan waktu sesuai
dengan internal tinter Delphi dan tepat dengan kondisi riil waktu lokal. Fungsi indikator gerak dan pengarah waktu ditempatkan secara terpisah agar operator dapat langsung mengamati perubahan waktu dan tempat secara langsung karena indikator tersebut penting untuk selalu terlihat.
Gambar 26. Fungsi pengarah w a h 4.4. Kesesuaian kerja perangkat lunak dan perangkat keras 4.4.1. Prosedur pengendalian gerak
Joystik USB melakukan kendali pergerakan ROV melalui dua prosedur yaitu pergerakan tuas dan pemencetan tombol gerak. Pergerakan tuas joystik dapat mencapai 360" secara horizontal dan 90" secara vertikal (Gambar 27). Gerakan tuas joystik berfhgsi mengidentifkasi arah gerak yang dituju. Perintah akan dikirirn ketika tombol gerak ditekan. Prosedur ganda ini dibuat karena untuk menjaga agar gerakan ROV sesuai seperti yang dikehendaki operator.
Kiri
Maiu
Mundur
Gambar 27. Setting arah gerakan joystik dan tombol yang aktif Pengendalian gerak berlangsung melalui komunikasi serial USB dan RS232 dengan perantara program Borland Delphi 7, program serial komputer dan mikrokontroler. Mekanisme pengendalian dimulai dari gerakan tuas joystik yang berfungsi mengidentifikasi arah gerak yang dituju (maju, mundur, kiri, kanan) dan akan dikirim hanya jika tombol 1 joystik ditekan. Manuver kendali joystik hams mampu diterapkan ke dalam kemampuan manuver ROV. Oleh karena motor penggerak (thruster) ROV berjurnlah 4 buah pergerakan joystik hams didistribusikan dengan baik ke dalam 4 motor. Untuk memudahkan pengendalian baik dari sisi pengguna maupun identifikasi perintah oleh komputer maka pada program pengendali arah manuver joystik dibagi ke dalam empat kuadran yang menyatakan 4 arah (Gambar 28).
Gambar 28. Diagram kuadran gerak joystik Gerakan joystik akan mengirimkan karakter abjad (string) dari notebook sebagai perintah pertanda nomor motor yang dikendalikan dan arah perputaran baling-baling motor yang dimaksud (Tabel 2). Kombinasi karakter ini dikirim dan direspon oleh mikrokontroler sebagai perintah untuk bergerak ke arah tertentu (Tabel 1). Pengiriman ini hanya akan aktif melalui joystik dengan syarat tuas joystik digerakkan pada arah yang dituju (maju, mundur, kiri, kanan) dan pemencetan tombol (button) 1 joystik dimana setiap arah gerak didefinisikan sebagai karakter abjad tersendiri. Sebagai contoh apabila tuas digerakkan ke depan dan tombol 1 ditekan maka joystik akan menginisialisasi program arah maju pada GUI dan memulai pengiriman string b dan d ke mikrokontroler. Oleh mikrokontroler string 'b' diartikan sebagai perintah menggerakkan motor 1 berlawanan jaium jam dan string 'd' menggerakkan motor 2 searah jarum jam sehingga kombinasi dari kedua gerak motor tersebut mendorong ROV melakukan gerakan maju.
Tabel 1. Kombinasi karakter perintah gerak
1
Arah gerak Maju Mundur Kiri Kanan Horizontal mati Naik Turun Konstan Vertikal mati
Karakter -perintah B+D A+E B+P C+D C+P H+J G+K G+J I H+K --
I
1
1
I+L
Tabel 2. Aktivasi motor berdasarkan karakter abjad yang dikirim KARAKTER A B C
D E F
G H
I
AKTIVASI motor 1hidup CW motor 1 hidup CCW motor 1 mati motor 2 hidup CW motor 2 hidup CCW motor 2 mati I ( motor 3 hidup CW II motor 3 h i d u ~CCW I motor 3 mati 1
K L
Keterangan : CW CCW
I motor 4 l~idupCCW
I motor 4 mati : clockwise (searah jarum jam)
: cozmter-clochvise (berlawanan jarum jam)
Mikrokontroler dan rangkaian pengendali nlotor secara bersama mengatur arah gerak ROV. Gerakan horizontal ditangani olsh moror 1 dan motor 2 (Tabel
3) sedangkan gerakan ~ertikalditangani oleh moror 3 dan moror 4 (Tabel 4).
Tabel 3. Logika penggerak horizontal
Tabel 4. Logika penggerak vertikal
Keterangan: Gerakan Motor dari Kombinasi Port : CW : Port Pertama = 0 ; Port Kedua = 1 CCW : Port Pertama = 1; Port Kedua = 0 Mati : Port Pertama = 0 ;Port Kedua = 0 Kombinasi pergerakan ROV ini juga didasarkan pada posisi penempatan motor (Gambar 29). Apabila posisi motor diubah maka pergerakan ROV tidak akan seperti yang diharapkan karena masing-masing motor memiliki setting pergerakan yang berbeda.
Gambar 29. Skema posisi penempatan motor
Metode penggunaan empat motor sebagai penggerak utama dimana dua motor sebagai penggerak horizontal dan dua motor sebagai penggerak vertikal memungkinkan ROV melakukan manuver atau pergerakan secara bebas di dalam air. Arab manuver yang dapat dilakukan oleh ROV relatif terhadap posisi karnera adalah maju-mtindur dan kin-kanan untuk pergerakan horizontal dan naik-turun untuk pergerakan vertikal seperti diilustrasikan pada Gambar 30.
Kanan
I*
*#;:
.,I
Turun
Gambar 30. Arah manuver ROV Pergerakan horizontal berjalan cukup baik sesuai dengan kemampuan pergerakan motor. Pergerakan vertikal sebenarnyajuga berjalan cukup baik namun karena pergerakan ROV di dalam kolom air hanya ditopang oleh dua buah motor dengan kemampuan daya angkat yang tidak sebanding dengan bobot ROV maka pergerakan vertikal kurang terlihat sehingga ROV cenderung tenggelam. Untuk menambah daya apung (buoyancy) ROV maka pada saat deployment pada bagian bawah silinder utama ditambahkan pelampung. Penambahan pelampung ini cukup membuahkan hasii sehingga ROV mampu melayang di dalam kolom air. Hal ini dapat dijadikan sebagai catatan bahwa sistem pergerakan vertikal masih memiliki banyak kelemahan sehingga perlu dilakukan penyempurnaan.
Pada sistem ROV lain untuk mengatur pergerakan vertikal digunakan beberapa cara antara lain penambahan sejenis busa yaitu syntatic foam, penggunaan sistem apung Cflotationpack), atau sistem tangki ballast untuk menyesuaikan pergerakan vertikal terhadap tekanan air pada kedalaman yang berbeda. Posisi kemiringan (tilting angle) ROV memiliki pengaruh yang besar apabila ROV dimaksudkan sebagai pengambil data visual. Titik berat bobot ROV huus diatur dengan mengatur tata letak komponen untuk menjaga posisi kamera tetap stabil. 4.4.2. Kesesuaian kendali pergerakan
Joystik Logitech Attack 3 memiliki 2 buah mode kendali yaitu dengan pergerakan dengan tuas dan tombol. Secara default joystik USB ini bersistem
Plug 'n Play tanpa disertai driver pendukung karena secara otomatis USBport akan mendeteksi fasilitas joystik sebagai game controller yang sesuai dengan versi Windows XP. Tuas joystik dapat bergerak 360°dan berfungsi secara langsung menggerakkan ROV. Dari 11 tombol joystik hanya dua tombol yang diaktiaan yaitu tombol 1 untuk penanda akan dimulainya pergerakan motor dan tombol 2 untuk aktivasi kamera secara otomatis. Pergerakan motor adalah fungsi dari arah joystik dan pemencetan tomb01 gerak. Apabila hanya salah satu syarat yang terpenuhi maka tidak akan terjadi pergerakan ROV. Proses pengendalian berlangsung melalui komunikasi data USB dan serial RS-232. Pemrograman komunikasi serial dengan Delphi 7 memakai bahasa Object Pascal. Pembuatan prosram koneksi port USB ke serial pada notebook menggunakan komponsn tanlbahan Delphi berupa VCL (Visual Control Library) Comport. Progmm koneksi ini selanjutnya disimpan dalam unit Delphi
berekstensi Pascal (*.pas) yang berfungsi memberikan instruksi melalui pengiriman karakter (string) ke mikrokontroler. Hasil uji kesesuaian gerak motor terhadap joystik ditampilkan pada Tabel 5.
Tabel 5. Kesesuaian gerak motor texhadap joystik Gerak Motor
I
Keterangan
ON/OFP - C W I C C W
Gerat
Gerak
Motor
Joystik
-Kesesuaian Arah
I
Mundur
ONICCW
ONlCW
ONICCW
ONlCW
Maju
ONICW
ONICCW
ONICCW
ONICW
Mundur Kiri
ONICCW
OFF
OFF
OFF
ONICCW
ON/CW
Kanan
ONICCW
ONICW
Atas
ONICW
ONICCW
Bawah
OFF
OFF
Mati
Sesuai
Komunikasi antara komputer operator dengan ROV di bawah air yang dilakukan secara serial RS-232 mengalami hambatan yang cukup signifikan. Pertama karena karakteristik fisik RS-232 hanya memungkinkan koneksi akurat pada jarak kabel pendek
- 15 m meski RS-232 mampu menjangkau kisaran
transmisi namun pengiriman data menjadi kurang sempurna karena terdapat kehilangan dan pelemahan sinyal sehingga perlu diberikan repeater atau penguat sinyal. Kedua, sambungan antara kabel serial yang halus ke kabel laut yang berdiameter lebih besar memberikan hambatan yang cukup tinggi sehingga pengiriman menjadi kurang efisien karena terdapat panas pada sambungan.
Ketiga, dalam pengiriman data mikrokontroler sebagai DCE (Data Comn~unicationEquipment) harus memfokuskan kerja pada dua ha1 yaitu menjalankan motor dan melakukan pengiriman data, status, dan kontrol ke notebook sedangkan pada DTE (Data Terminal Equipment) yaitu motor thruster terjadi banyak kendala antara lain suplai daya total motor yang tidak tercukupi. Total kebutuhan arus dari 4 motor berkisar 32A sedangkan pasokan dari catu daya hanya 10A sehingga kerja motor sangat berat. Pengiriman perintah berlangsung deugan cepat sedangkan eksekusi perintah memerlukan waktu yang cukup lama mengakibatkan terjadinya penumpukan perintah yang mengakibatkan penundaan gerak.
4.5. Pengendalian panas Kondisi panas yang berlebih merupakan permasalahan yang signifikan pada
ROV ini karena membatasi kerja ins~rurnenseperti menyebabkan matinya alat dan menimbulkan pengembunan pada kamera selta dapat menyebabkan kerusakan yang permanen pada sistem perangkat keras. Berdasarkan penelusuran atas proyek-proyek ROV lain yang pemah dibuat sebelumnya di Amerika dan Eropa seperti yang dibuat ole11 University of Rochester (2006), University of Wisconsin Milwaukee (2006) dan University of North Carolina Wilmington (2007) setidaknya ada tiga cara yang dapat dipakai untuk mengatasi panas berlebih pada sistem perangkat keras on board ROV. Pertama dengan memakai catu daya terpisah antara sistem kendali operator dan sistem on board. Penyebab utama panas antara lain adalah pengubahan arus AC yang cukup besar (5 sld 8 A) menjadi DC yang terjadi pada catu daya motor. Dengan cara ini tidak ada lagi pengubahan daya yang menghasilkan panas. Kabel
tether hanya berfungsi sebagai kabel kendali tanpa menyertakan kabel penyaluran daya AC dari sistem permukaan ke sistem on board. Pada metode ini sistem on
board hams dicatu dengan daya DC mandiri berupa aki kering atau baterei. Kedua dengan melakukan pemisahan tempat antara sistem catu daya dan sistem fungsi lainnya yang rawan terhadap panas seperti mikrokontroler dan sistem kamera sehingga sama sekali tidak ada celah yang menghubungkan antara sistem tersebut dengan catu daya secara langsung. Hal ini dilakukan dengan membuat disain kompartemen yang terpisah dan paten untuk masing-masing unit namun dapat dibongkar pasang dan diinstalasi keinbali dengan mudah apabila diperlukan. Cara ketiga dengan membuat suhu dan tekanan pada silinder utama ROV sama dengan kondisi di luar ROV yaitu suhu perairan yang lebih rendah dibandingkan di dalam silinder. Hal ini dilakukan dengan menambahkan sistem pendingin (cooling systenz) seperti kipas Van) dan peredam panas (heatsink) yang cukup pada instrumen yang mengeluarkan banyak panas seperti catu daya, dengan catatan sistem pendingin hams bekerja secara konstan dan tidak mengganggu sistem lain di dalam silinder.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan Pembuatan prototipe ROV telah dilaksanakan untuk memenuhi kebutuhan dasar pengambilan data secara visual. Sistem kendali gerak dan fungsi otomatik ROV berjalan dengan baik dengan kemampuan pergerakan secara horizontal dan vertikal dan pengendalian oleh operator dilakukan melalui program antarmuka grafis pada notebook. Pengaturan sistem kendali menggunakan mikrokontroler Atmel seri ATMega8535. Prototipe sistem kendali ROV memiliki 4 sistem utama yaitu sistem antarmuka pengguna grafis, sistem komunikasi dan kendali, sistem pengendali motor dan sistem video kamera. Pergerakan ROV menggunakan sistem empat motor dapat melakukan pergerakan horizontal maju, mundur, kiri dan kanan dan pergerakan vertikal naik dan turun. Mekanisme pergerakan vertikal masih memiliki banyak kelemahan. Komunikasi serial asynchronozis RS232 memiliki kelemahan untuk kornunikasi data jarak jauh dalam ha1 ini untuk
pengendalian dalam jarak 100 In. Disain sistem catu daya masih kurang efisien sehingga menimbulkan kelebihan panas (overheating) dan berpengar~rhpada kinerja ROV. Pengarnbilan data video dengan kamera CCD yang dipantau melalui jendela GUI menghasilkan kualitas penerimaan visual yang cukup baik. Transmisi data video melalui kabel coavial berjalan dengan baik. Hasil penerimaan data visual dapat direkam pada fasilitas perekaman yang tersedia pada
GUI pada saat uji Iaboratorium namun pada uji coba lapang tidak dapat dilakukan pengambilan data. Pembuatan prototipe sistem kendali gerak sebagai model dasar sistemfith shelter monitoring dsngan ROV dinyatakan berhasil.
5.2. Saran
Perlu dibuat sistem ROV yang lebih sederhana dan ringan secara fisik sebagai dasar uji coba pergerakan di dalam air. Pembuatan kembali disain ROV yang lebih kompak dan dapat dibongkar pasang dengan mudah. Sistem catu daya perlu dibuat lebih efisien dan mampu mengurangi panas dalam silinder utama. Komunikasi data sebaiknya dilakukan dengan menggunakan sistem yang sesuai untuk transmisi dan kendali jarak jauh seperti RS-485 dan dengan media serat optik. Unit pengendali motor perlu dibuat lebih sesuai dengan spesifikasi motor thvuster sehingga kinerja motor dapat optimal. Penambahan kombinasi lampu
dan kamera yang memungkinkan untuk koreksi data visual.
DAFTAR PUSTAKA Awad, E.M. 1966. Automatic Data Processing. Prentice-Hall Inc. EnglewoodCliffs. New Jersey. Budiharto, Widodo dan Rizal Gamayel. 2007. Belajar Sendiri 12 Proyek Mikrokontroler Untuk Pemula. Elex Media Komputindo. Jakarta. [FSEA] Future Scientists and Engineers of America. FSEA Project Plans February 2001. The Underwater ROV Project RV1. www.fsea.org [2001]. Goodwin, Graham C., Stefan F. Graebe ,Mario E. Salgado. Control System Design. Prentice Hall. httt~:/lcsd.newcastle.edu.au~ [2000]. [MTS ROV Committee] Marine Technology Society -Remotely Operated Vehicle Committee. What is an "ROV". httu://www.rov.orp/info.cfin [2007]. Pangestu, E. Sistem Interface Input/Output Antara Sistem Digital dan Sistem Analog. httu:// elektronika-elckt~onika.blor!s~o1.com/~007ls~sten~ interface-input-OLI~PIII-antara.html. [Thursday. June 28, 20071. Robert, Bruce, Nicholas Pioch, Willliam Ferguson. 2000. Verbal Coaching During Real-time Task. International Jurnal of Artificial Intelligence in Education. Chapter 11 pg. 377-388. Cambridge. Strangio, C.E. Data Communication Basics. A Brief Introduction to Digital Data Transfer. CAM1 Research Inc. Acton. Massachusetts. l~ttp://www.camiresearch.com/Data Com Basicsldata com tutorial.htm1. anchor405943 [2006]. Sugiri dan M. Supriyadi. 2006. Pemrograman Sistem Pengendali Dengan Delphi. Penerbit Andi. Yogyakarta. Tim Penelitian dan Pengembangan Wahana Komputer. 2006. Teknik Antarmuka Mikrokontroler dengan Komputer Berbasis Delphi. Penerbit Salemba Infotek. Semarang. Wardhana, L. 2006. Belajar Sendiri Mikrokontoler AVR Seri ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplilcasi. Penerbit Andi. Yogyakarta. Whitaker, Joseph C. 2001. The Resource Handbook of Electronics. CRC Press. London. Widodo, Romy B., Joseph D. Irawan. 2007. Interfacing Paralel & Serial Menggunakan Delphi. Graha Ilmu. Yogyakarta.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Spesifikasi komponen ROV No
Spesifikasi
Nama
Keterangan
1
Pipa stainless steel
tebal 1 nun, diameter 1 inci
Sebagai rangka utama dan pelindung
2
Tabung alumuniu~n
diameter 5 inci, tebal5 mm
Sebagai body dan penyimpan komponen elektronik
3
Plat alumunium
tebal5 mm, ukuran 25 x 50 cm
Tutup body
4
As staililess steel
diameter 10 mm, panjang 13 mm
As baling-baling
5
Busi kuningan
diameter 10 mm
Penahan as baling-baling
diameter 5 inci
Pengikat antara lampu dan body
l
diameter 5 inci
Pengikat antara body dan rangka
X
I < I ~ I I ; ~1- s(ai;;lcss
diameter 3 inci
Pengikat antara motor penggerak dan rangka
9
Seal cair
Sealent
Pengaman anti bocor
4 mrn panjang 10 mm
Penguat tutup nunah motor penggerak dan tutupnya
--(1
.~.
.-
l
7
-
....
..
steel
10 Baut stainless steel 11 Lem epoxy
Perekat logam
-
Lanjutan Lampiran 1 Namn
No
I ~ C S L II
..
Keterangan
Spesifikasi
.
Resin bening
Bahan pengecoran lampu sorot d m nunah lampu
OEM- 141135
Motor penggerak
1 4 ICa~nclaCCI)
VCAM - VC 330 SP
Alat visualisasi
15 Baling-baling
-
Alat penggerak ROV dalam air
16 Kabel laut
Isi 7 panjang 100 meter
Penghubung antara sistem on board dengan operator
17 Kabel outdoor
Isi 2 panjang 5 meter
Pengikat antara motor penggerak d m power
18 Generator set
Berlan portable generator
Sumber power utama
19 Catu daya
12 Volt, 20 Ampere
Pengubah arus AC ke DC
LA1013
Unit iluminasi cahaya
I?
. ..-. ...
13
.
.-
M o k ~ I)(' r I2 volt ..
20
lilcr
~
~.
Lampu sorot 12 volt
Lampiran 2. Skema teknis sistem kendali ROV
USE to Serial Converter USE TV Box
CCD
RS 232 Serial Hub
11
Lampiran 3. Datasheet mikrokontroler AVR ATMega8535
Pin Configurations
Figure I. PinoutAT11iegaB535 PCP
NOTE:
Disclaimer
1.ILF Brllomprdobuid b s s o l d e a d t o g r d
Typical values ccntained in this data sheel are based on siniulalions and oharacteriza. lion of other AVR nicrocontrollers manufactured on the same process lechndogy. klin and M a x ~ l u e s n i lbe l available ailertbe device is characterized.
Larnpiran 4. Datasheet IC regulator LM 78XX dan LM 79XX untuk catu daya Susunan Kaki IC Regulator
2
3P1 out Grad
LM78XX untuk regulator positif
Gnd
Out
IB
LM 79XX untuk regulator negatif
Lampiran 5 . DT AVR Low Cost Micro System
Lampiran 6. Komponen pendukung pergerakan
Portable Generator set Berlan 220 VAC 8,3 A
Tether Kabel laut isi 7 - 100 m
Motor thruster 12 VDC LA 1013
Lampu halogen 12 VDC OEM -141 135
Lampiran 7. Spesifikasi joystik
Windows ME, Windows 2000, Windows W. MacOS 9.0. MacOS X I Joystick None
I Device type Accompanying equipments Force feedback #of buttons Bundled games Power source Warranty
No 11 None Bue-powered One -year
Sumber: http:Nwww.everything~~sb.com (22 Januari 2008)
Lampiran 8. Spesifikasi kamera
ID-600 CCD Camera Image Sensor 114" CCD Image Sensor Minimum Illumination 0.3 LUX F (1.2) (0.0 Lux IR on) Resolution 420 TVL Scan Frequency 60 Hz TV System NTSCEIA Signal to Noise Ratio More than 50 dB Lens 6mm F(1.8) Board Lens Video Export 1.OVp-p, 75 Ohm Effective Element 771x492 Picture Area 4.69 x 3.45mm DC +12V 350rnA Operating Voltage Iris Automatic Board White Balance Automatic Exposure Automatic Warranty 3-Year Mfg Partsnabor
Lampiran 9. Spesifikasi USB T V Box e o 3200 USB TV Detailed Product Description USB TV box Features: 1) Watch analog TV on PC or Laptop 2) New and high performance USB2.0 IC, no external power required 3) Support NS-High Speed, data transfer rate reached 480M bps 4) The features of products are completely accord with the specification of USB2.0 and it has received USB2.0 specification certificate 5) Applied on various types of desktop PC and Notebook 6) Full channel (supplementary channel contained) scanning, up to 125 TV channels receivable 7) Support TV, Video, DVDNCD displaying and watching, music listening, picture browsing 8) Support multi-national languages 9) Support audiolvideo USB monglinc transfer 10) Time-shiftimg 11) Scheduled recording 12) Remote control Specifications: I) Interface: USB2.0 2) TV Tuner: TENA 3) Chipsets: Trident TV Master 5600 4) Video Input: TV, S-Video, Composite 5) Video Capture Rate: 25 frames/second (PAL), 30 frameslsecond (NTSC) 6) TV Standards: NTSC-M, PAL-I/D/B 7) Video Resolution: 720*576 (PAL), 720*480 (NTSC) 8) Audio Input: Stereo audio (L) (R) 9) Audio Support: Stereo, Mono 10) Dimensions: 13.5cm*S.Ocm*3.2cm Weight: 204g System Requirements: 1) CPU: Pentium III 800 MHz or above Operation System: Windows 2000 SP4, XP SP2 2) Memory: 64 MB 3) DirectX 9.OC or above 4) 500 MB of available hard disk space or above 5) CD-ROM Drive 6) USB2.0 slot
Lampiran 10. Hasil pengujian lapang komponen ROV
STATUS I KONDISI
KOMPONEN Rangkaian kendali operator
Genset
Berfungsi baik
Joystik
Berfungsi baik
Notebook
Berfungsi baik
I
I
I
I
I Program GUI I Rruigkaiati kotnunikasi digital I
I
I USB TV Box , (
Antarmuka USB to Serial RS-232
I Berfungsi baik I Berfungsi baik 1 Berfungsi baik I
I
Catu daya primer (Genset)
Berfungsi baik
Tether Rangkaian kendali orz board
Berfungsi baik I
I
I
I
I Silinder utama 1 Catu daya sekunder
I
I Kuat, Tidak ada kebocoran I
I Panas berlebih
Mikrokontroler
Berfungsi baik
Pengendali motor
Berfungsi baik
Lainpu kabut
Berfungsi baik, panas
Kalnera
Berfungsi baik
Kubah kamera Berembun Motor thrusrer Lamban dan panas
Lampiran 11. Listing program mikrokontroler BASCOM AVR $regfile = "m8535.datH $crystal = 4000000 $baud = 9600 $l~wstack= 32 $swstack = 10 $framesize = 40 Dim I As Word, Button As Byte ,Motor As String * 1 ,Tmp As Integer S1 Alias Portb.0 S2 Alias Portb.1 S3 Alias Portb.2 S4 Alias Portb.3 S5 Alias Portb.4 S6 Alias Portb.5 S7 Alias Portb.6 S8 Alias Portb.7 Portb = 0 Config Serialin = Buffered ,Size = 20 Ellable Interrupts Do IfIschanvaiting() = 1 Then Input Motor If Motor = "a" Then Config Portb = Output S1= 1 S2=0 End If If Motor = "b" Then Config Portb = Output S1 = o S2-1 End If If Motor = "c" Then Config Portb = Output S1 = o S2=0 End If If Motor = "d" Then Config Portb = Output S3 = 1 S4 = 0 End If If Motor = "e" Then Con& Portb = Outpur S3=0 S4= 1
Lanjutan Lampiran 11 End If If Motor = "f' Then Config Portb = Output S3=0 S4=0 End If If Motor = "g" Then Config Portb = Output S5 = 1 S6=0 End If If Motor = "h" Then Config Portb = Output S5=0 S6=1 End If If Motor = "i" Then Contig Portb = Output S5=0 S6 = 0 End If If Motor = "j" Then Config Portb = Output S7= 1 SS=O End If If Motor = "k" Then Config Portb = Output S7 = 0 S8=1 End If If Motor = "1" Then Config Portb = Output S7=0 S8=0 End If
End If Loop
Lampiran 12. Listing program antarmuka Borland Delphi 7 unit UMusicPlayer; interface uses Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, Gauges, MPlayer, jpeg, ExtCtrls, ComCtrls, MMSystem, AppEvnts, VLCommonDisplay, VLDSVideoPreviewDock, VLDSCapture, VLCapture, IDGlobal, Series, TeEngine, TeeProcs, Chart, CPort, Buttons, VLAVIPlayer, VLCommonLogger, VLAVILogger; type TfrmPemutarVideo = class(TForm) PnJudul: TPanel; LstDaftar: TListBox; LstDaftaR: TListBox; Image1 : TImage; MdPlayer: TMediaPlayer; ODBukaDaftar: TOpenDialog; ODDaftar: TOpenDialog; SaveList: TSaveDialog; GDurasi: TGauge; gbsLWaktu: TGroupBos, LDurasi: TLabel; LWaktu: TLabel; LFile: TLabel; gbxsuara: TGroupBox; chkHening: TCheckBox; TrBVolume: TTrackBar; LVolume: TLabel; gbxotomatis: TGroupBox; gbxstatus: TGroupBox; chkotomatis: TCheckBox; LStatus: TLabel; Timer1 : TTimer; Timer2: T i m e r ; Timer3: TTimer; LIStatus: TLabel; PnLayar: TPanel; gbxlayar: TGroupBox; chkiisli: TCheckBox; btPenuh: TButton; bt?Iain: TButton; brHenti: TButton; Chafll : TChart; Ssrissl : TPointSeries; Seriss2: TLineSeries; Shapel: TShape; Shape2: TShape; Shape3: TShape;
Lanjutan Lampiran 12 ComPortl : TComPort; BitBtnl: TBitBtn; VLDSCapturel: TVLDSCapture; SaveRekamAVI: TSaveDialog; VLAVILoggerl : TVLAVILogger; VLAVIPlayerl : TVLAVIPlayer; VLDSVideoPreviewDockI : TVLDSVideoPreviewDock; Splitterl: TSplitter; Splitter2: TSplitter; Image2: TImage; Pagecontroll: TPageControl; TabSheetl : TTabSheet; TabSheet2: TTabSheet; TabSheet3: TTabSheet; gbxJoystik: TGroupBox; LIStatusJoy: TLabel; LPosX: TLabel; LPosY: TLabel; LPosZ: TLabel; LStatusJoy: TStaticText; edX: TEdit; edY: TEdit; edZ: TEdit; gbxMenu: TGroupBox; LSemuaLagu: TLabel; LSatuLagu: TLabel; LKeluar: TLabel; LHapusDaftar: TLabel; LBukaDaftar: TLabel; LSimpanDaftar: TLabel; LBukaFile: TLabel; btRekam: TButton; Editl: TEdit; btKomSeria1: TButton; GroupBoxl: TGroupBox; Panell :TPanel; Panel2: TPanel; Panel3: TPanel: Procedure ~esirkan~ont(~u1isan:~~abel); Procedure KecilkanFont(Tu1isan:TLabef); .. Procedure Mainkan; procedure LBukaFileMouse>love(Sel~der: TObject; Shift: TShiftState; X, Y: Integer); procedure LSimpanDaftarMouseMove(Sender:TObject; Shift: TShiftState; X, Y: Integer); procedure LBukaDaftarMouseMove(Sender: TObject; Shift: TShiftStatq X, Y: Integer); procedure LSemuaLaguMouseMove(Sender: TObject; Shift: TShiftState; X, Y: Integer); procedure LSatnLaguMouseMove(Sender: TObject; Shift: TShiftState: X.
Lanjutan Lampiran 12 procedure LKeluarMouseMove(Sender: TObject; Shift TShiftState; X, Y: Integer); procedure LBukaFileMouseLeave(Sender: TObject); procedure LSimpanDaftarMouseLeave(Sender: TObject); procedure LBukaDaftarMouseLeave(Sender:TObject); procedure LSemuaLaguMouseLeave(Sender: TObject); procedure LSatuLaguMouseLeave(Sender: TObject); vrocedure LKeluarMouseLeave(Se11der:TObiectk,, procedure ~ ~ u k a ~ i l e ~ l i c k ( ~ eTObject); nder: procedure LSimpanDaftarCI ick(Sender: TObiect): - .. procedure ~~uk&aftarClick(~ender: TObject); procedure LSemuaLaguClick(Sender: TObject); procedure LSatuLaguClick(Sender: TObject); procedure LKeIuarClick(Sender: TObject); procedure MdPlayerCfick(Sender: TObject; Button: TMPBtnType; var DoDefault: Boolean): der: procedure ~ s t ~ a f t a r ~ l i c k ( ~ e nTObject); procedure LstDaftarDblClicb(Sender:TObiect); . - . procedure ~ i m e r l ~ i m e r ( ~ e n dTObject); er: procedure Timer2Timer(Sender: TObject); procedure Timer3Timer(Sender: TObject); procedure FormCreate(Sender: TObject); procedure TrBVolumeChange(Sender: TObject); procedure chkHeningClick(Sender: TObject); procedure clikAsliClick(Sende~.:TObject); procedure btPenuhClick(Sender: TObject); vrocedure btMainClick(Sencler: TObiect): procedure b t ~ e n t i ~ l i c k i ~ e n d~e0ri:j e c ; ) ; procedure Timer4Timer(Sender: TObiect); procedure bt~om~erialdlick(~ender:?~bject); procedure motorlcw(); procedure motorlccw(); procedure motorlmati(); procedure motor2cw(); procedure motor2ccw(); procedure motorZmati(); procedure motor3cw(); procedure motor3ccw(); procedure motor3mati(); procedure motor4cw(); procedure motor4ccw(); procedure motor4mati(); procedure btRekamClick(Se11der: TObject); private { Private declarations ) public { Public declarations ) end; var frlnPemutarVideo: TfrmPernutarVidro; Konfirmasi: Integer;
.
Laujutan Lampiran 12 I<: Integer; Device, P: Integer; Fi1eName:String; Menit, detik: Integer; TMenit, TDetik, HasilWaktu: String; W a a g u : Integer; GrkJoy: JoyInfo; implementation {$R *.dfm} Uses ULayarPenuh; Procedure TFrmPemutarVideo.~notorIcw(); begin comportl .WriteStr('al); end; Procedure TFrmPemutarVideo.motorl ccw(); begin comportl .WriteStr('bl); end; Procedure TFrmPemutarVideo.~notorl mati(); begin comportl .WriteStr('cl); end; Procedure TFrmPemutarVideo.motor2cw(); begin comport1 .WriteStr('dl); end; Procedure TFr1nPemutarVideo.miotor2ccw(); begin comportl .WriteStr('el); end; Procedure TFrmPemutarVideo.motor2mati(); begin co~nportl.WriteStr('f); elid; Procedure TFrmPemutarVideo.motor3cw(), begin comportl .WriteStr('gl); end; Procedure TFrmPernutal;Video.motor3ccw(); begin coinport I .WriteStr('h'); end; Procedure TFnnPemutarVideo.motor31nati(); begin co~nportl.WriteStr('i'); end; Procedure TFrmPemutarVideo.motor-lc\v(); begin c?:nportI .\4'riteStr('jf); end; Procedure TFrmPemutarVideo.motor~cc\v():
Lmjutan Lampiran 12 begin comport1.WriteStr('kl); end; Procedure TFrmPernutarVideo.rnotor41nati(); begin ~ o ~ n p o r.WriteStr('ll); tl end; Procedure TfimPemutarVideo.BesarkanFont(Tulisan:TLabel); begin Tulisan.Font.Size:=9;
TuIisan.Font.Style:=[FsBold,FsUnderline]; Tulisan.Font.Color:=clRed; end; Procedure TfnnPemutarVideo.KecilkanFont(Tulisan:TLabel); begin Tolisan.Font.Size:=8; Tulisan.Font.Style:=[1; Tulisan.Font.Color:=clBlack; end; Procedure TfrrnPernutarVideo.Mainkan; var M,D: Real; begin if LstDaftar.Iterns.Count-0 hen exit else begin if K=LstDafiar2.lterns.Count then K:=O; FileNarne:=LstDaftar2.Items.Strings[K];
MdPlayer.FileNarne:=FileName; MdPlayer.Open; if frrnLayarPenuh.Visible=Tmethen mdPlayer.Display:=frrnLayarPenuh else
MdPLayer.Display:=VLDSVideoPreviewDockl; if chkAsli.Checked = True then
MdPlayer.DisplayRect:=Rect(O,O,O,O) else begin if frrnLayarPenuh.Visible=Truethen
MdPlayer.DisplayRect:=Rect(O,O, fr~nLayarPenuh.Width,frrnLayarPenuh.Height) else bldPlayer.DisplayRect:=Rect(O,O,
PnLayar.Width,PnLayar.Height); end: \ldPLayer.Play;
GDurasi.\IaxValue:=MdPlayer.Length; Timer: .Enabled:=Tl-LIC;
\ldPlayer.TirneFomat:=TfMilliSeconds; \I:=(SldPlayer.Length/lOO0/60); D:=60 1 00* ((StrToFloat(Copy(FIoatToStr(M),3,4))));
Lanjutan Lampiran 12 LDurasi.Caption:='['+(Copy(FloatToStr(M),l,l)+':' Copy(FloatToStr(D),1,2)+']'); LFile.Caption:=ExtractFileName(FileName);
+
LStatus.Caption:='Memainkan'; end;
GDurasi.MaxValue:=MdPIayer.Length; end; procedure Tfr~nPemutarVideo.LBukaFileMouseMove(Sender: TObject; Shift TShiftState; X, Y: Integer); begin BesarkanFont(LBukaFi1e); end; procedure TfrmPemutarVideo.LSimpanDaftarMouseMove(Sender:TObject; Shift TShiftState; X, Y: Integer); begin BesarkanFont(LS1mpanDaftar); end; procedure TfrmPemutarVideo.LBukaDaftarMouseMove(Sender: TObject; Shift TShiftState; X, Y: Integer); begin BesarkanFont(LBukaDaftar); end; TObject; procedure TfrmPemutarVideo.LSemuaLag~~MouseMove(Sender: Shift: TShiftState; X, Y: Integer); begin BesarkanFont(LSemuaLagu); end; procedure TfrtnPemutarVideo.LSatuLaguMouseMove(Sender:TObject; Shift TShiftState; X, Y: Integer); begin BesarkanFont(LSatuLagu); end; procedure TfrmPemutarVideo.LKeluarMouseMove(Sender:TObject; Shift: TShiftState; X, Y: Integer); begin BesarkanFont(LKe1uar); end; procedure TfrmPemutarVideo.LBukaFileMouseLeave(Sender:TObject); begin
I<ecilkanFont(LBukaFile); end; procedure TfrmPemutarVideo.LSimpatiDaftarMouseLeave(Sender:TObject); begin I<ecilkanFont(LSimpanDaftar); end; procedure TfrmPemutarVideo.LBukaDaftarMouseLeave(Sender:TObject); begin J<ecilkanFont(LBukaDaftar); end; l~rocedureTfrmPemutarVideo.LSemuaLaguMouseLeave(Sender: TObject); begin
Lanjutan Lampiran 12 end; procedure TfrmPemutarVideo.LSatuLaguMouseLeave(Sender:TObject); end; procedure TfrmPemutarVideo.LKeluarMouseLeave(Sender: TObject); begin I<ecilkanFont(LKeluar); end; procedure TfrmF'emutarVideo.LBukaFileClick(Sender: TObject); var X,Z: Integer; begin C;clurasi.Progress:=O; LstDaftar.Clear; If 0DDaftar.Execute then
LstDaftar2.Items.AddStrings(ODDaftar.Files); Z:= LstDaftar2.Items.Count; if Z > 0 then begin for X := 0 to (2-1)do
LstDaftar.ltems.Add(ErtractFileNa~ne( LstDaftar2.ltems.Strings[X])); K:= 0; MdPlayer.Enabled:=Tn~e; Mainkan; end; end; procedure TfmPemutarVideo.LSimpanDaftarClick(Sender: TObject); begin if savelist.Execute then LstDaftar2.Items.SaveToFile(Savelist.FileName); end; procedure TfrmPemutarVideo.LBukaDaftarClick(Sender:TObject); Var X,Z: Integer; begin GDurasi.Progress:=O; if 0DBukaDaftar.Execute the11 begin LstDaftar2.Clear; LstDaftarClear;
LstDaftar2.Items.LoadFro1nFile(ODBukaDaftar.FileNan~e); if Z 00 then begin for X := 0 to (2-1) do ~st~aftar.~tems.~dd(~xtract~ile~ame(
LstDaftar2.ltems.Strings[X])); K:=O; MdPlayer.Enabled:=True; Mainkan;
Lanjutan Lampiran 12 end; end; end; TObject); procedure TfrmPemutarVideu.LSem~~~L~~guClick(Sender: begin if LstDaftar.Items.Count = 0 then Application.MessageBox('Daftar File Kosong 'Informasi',MB-iconInfomation) else begin Konfirmasi:=Application.MessageBox('Anda Yakin...', 'Konfimasi',MB-TconQt~estionor MB-YesNo): if Konfirmasi=IdYes then begin LstDaftar.Clear; LstDafiar2.Clear; end else exit; end; ...I,
end;
procedure Tfr~nPemutarVideo.LSatuLaguClick(Sender:TObject); begin if LstDaftar.Items.Count=O then Application.MessageBox('Daftar File Kosong ...I,
'Konfirinasi',MB-IconExclamation) else begin LstDaftar.SetFocus; K:=LstDaftar.ItemIndex; Konfirmasi:=Application.MessageBox~Anda Yakin?', 'Konfirmasil,MB-IconQuestionor MB-YesNo); if Konfirmasi=IdYes then Begin LstDaftar.DeleteSelected; LstDaftar2.DeleteSelected; end else exit; end; end; procedure TfrmPemutarVideo.LI(eluarClick(Sender:TObject): begin Halt; end;
procedure TfrmPenlutarVideo.>ldPla~erClick(Sender:TObjeit: Biitton: TMPBtnType; var DoDefault: Boolean); begin case button of
La~jutanLampiran 12 btPlay: begin if Lstdaftar.Items.Count = 0 then begin MdP1ayer.Close; end else begin timer3.Enabled:=True;
LStatus.Caption:='Memainkan'; Mainkan; end; end; btPause: begin timer3.Enabled:=False;
LStatus.Caption:='Tahanl; end; btStop: begin timer3.Enabled:=False; LStatus.Caption:='Berhenti'; MdPlayer.Position:=O; end; btStep: begin Lstatus.Caption:='Langkahil; end; btBack: begin Lstatus.Caption:='Kembali'; end; { btNext: begin
Lstah~s.Caption:='Lanjut'; end; btPrev: begin Lstatus.Caption:='Sebelulnnya'; end;} btRecord: begin Lstatus.Caption:='Reka~n': end; end; GDurasi.MasValue:=\1dPl~~~~~ ! -nztli: end; procedure TfnnPemurarVidtfi.LjrDaftarClick(Sender:TObject); begin K:=LstDaftar.ItemIndes:
Lanjutan Lampiran 12 LstDaftar2.ItemIndex:=K; end; procedure TfrmPemutarVideo.LstDaftarDblClick(Sender:TObject); begin 1stdaftar2.ItemIndex:=LstDaftar.ItemIndex; rnainkan; end; procedure TfrmPemutarVideo.Tilner1Tirner(Sender: TObject); var Nfile: Integer; begin
GDurasi.Progress:=MdPlayer.Position; N1:ile:=LstDaftar2.Items.Count, panel2.Caption:=timetostr(now); if NfiIe=O then begin
MdPlayer.Enabled:=False; GDurasi.Progress:=O; exit; end else begin MdPlayer.EnabIed:=Tn~e; if (GDurasi.PercentDone= 100) and (GDurasi.MaxValue= 1ndPlayer.Length) then begin GDurasi.Progress:=O; if chkotornatis.Checked then begin if K = NFile then begin LstDaftar2.ItemIndex:=O; LstDaftar.ItemIndex:=O; end else begin K:=K+l; LstDaftar2.1temIndes:-K, LstDaftar.IternIndex:=I<; end; end else begin K:=Random(NFile); end; Mainkan; end; end; snd; pracedure TfrmPemutarVideo.Ti1ner2Tirner(Sender: TObject); bqin
LFile.Left=LFile.Left-l;
Lanjutan Lampiran 12 If LFile.Left+LFile.Width<=Othen LFile.Left:=PnJudul.Width; If LstDaftar.Items.Coi~~it = 0 hen begin LFile.Caption:='ROV RJ-40'; ~~aktu.~a~tion:='~anel'; LDurasi.Caption:='GUI'; panel3 .Caption:=timetostr((now)-(strtotime(panel1 .Caption))); end; end; procedure TfnnPemutarVideo.Timer3Timer(Sender:TObject); begin WkLanu:=MdPlaver.Position: ~ e t i k : z ~ k div ~ a 1000; ~u Menit:= Detik div 60; Detik:=(Detik-Menit*60); if Menit >9 then Tmenit:=IntToStr(Menit) clbe TMenit:='O1+ IntToStr(Me11it); if Detik >9 then TDetik:=IntToStr(Detik) else TDetik:='O1+ IntToStr(Detik); HasilWaktu:= TMenit + ':' + TDetik; ~~aktu.~a~tion:=~asii~akti~; elid; procedure TfrmPemutarVideo.FormCreate(Sender:TObject); begin timer3.Enabled:=False;
TrBVolu~ne.Position:=TrBVoI~~~ne.Max; vldscapturel .close; panell .Caption:=timetostr(now); end; procedure TfimPemutarVideo.TrBVolumeChange(Sender:TObject); begin if chkHening.Checked=True then
chkHening.Checked:=False; case TrBVolume.Position of I : waveOutSetVolume (0,$00000000); 2: waveOutSetVolume (0,$10001000); 3: waveOutSetVolume (0,$20002000); I :waveOutSetVolulne (0,$30003000); 5: waveOutSetVolume (0,$40004000); 6: waveOutSetVolume (0,$50005000); 7: waveOutSetVolume (0,$60006000); 8: waveOutSetVolume (0,$70007000); 9: waveOutSetVolume (0,$80008000);
Lanjutan Lampiran 12
1 8:waveOutSetVolume (O,$FFFOFFFO);
19:waveOutSetVolume (O,$FFFFFFFF); 20:waveOutSetVolume (O,$FFFFFFlZF); end; end; procedure TfrmPemutarVideo.chkHeningClick(Sender: TObject); begin lf chkHening.Checked=True then waveOutSetVolume (0,$00000000) else begin
TrBVolume.Position:=TrBVolt~me.Max-I; end; end; procedure TfrmPemutarVideo.chkAsliClick(Sender:TObject); begin if chkAsli.Checked =true then mdPLayer.DisplayRect:=Rect(O,O,O,0) else
mdPlayer.DisplayRect:=Rect(O,O,P~iLayar.Width,PuLayar.Height); end; procedure TfrmPemutarVideo.btPenuhClick(Seiider: TObject); begin Application.MessageBox('Untttk Me~it~tup FullScreen,Doubleclick Aja ...', 'Layar Penuhl,MB-IconInfvr~iiaiion): frmLayarPenuh.Show; iiidPlayer.Display:=frmLayarPenuh; if chkAsli.checked =true then
mdPlayer.DisplayRect:=Rect(O,O,O.O) else
mdPlayer.DisplayRect:=Rect(O,O,frniLayarPeili.Width, frmLayarPenuli.Height): end; procedure TfrmPemutarVideo.brbIaiiiClick(Se~ider:TObject); begin vldscapturel .Start; end; procedure TfrmPemutarVideo.brHentiClick(Sender:TObject); begin
Lanjutan Lampiran 12 vldscapturel .close; cud; {Pengatur Gerak ROV} procedure TfrmPemutarVideo.Tilner4Timer(Sender:TObject); var x,y,z: integer; begin seriesl.Clear; series2.Clear: if ~ o ~ ~ e t ~ o s ( ~ o ,@GrkJoy)= ~ ~ t i c k 1 JOYERR-NOERROR ~1 then LStatusJoy.Caption:='BAIK' else
LStatusJoy.Caption:='TERGANGGU'; //MessageDlg('Silakan Periksa Dulu Keadaan Joystik', mtInformation, [mbOk],O); edX.Text:=inttostr(GrkJoy.WXPOS div 1000); edY.Text:=inttostr(GrkJoy.WYPOS div 1000); edZ.Text:=inttostr(GrkJoy .WZPOS div 1000); x:=StrToInt(edX.Text); ) : -StrToInt(edY.Test); z:=StrToInt(edZ.Text); with chart1 do series1 .addxy(x-32,O-(y-32),",clRed); series2.AddXY(O,O,",clblue);
series2.AddXY(x-32,0-(y-32),":cIBlue); if comport1 .Connected then begin ) (x=32) then if ( ~ 3 2 and begin motorlmati; motor2mati; motor3mati; motor41nati; end; if GrkJoy.wButtons=JOY~BUTTONt tlien begin if ((y>=x) and (y>=(Oj-x))) the11ilrnu~ldur begin if (y>32) and (y<42) tlien begin motorlmati; motor2mati; end; if (y>=42) then begin motor lcw; motor2cc\v: end; end; maju if ((y<=x) and (y<=(6j-x))) thcn begin if (y<32) and (y>24) then '
Lanjutan Lampiran 12 begin motorlmati; motor2mati; end; if (y<=24) then begin motorlccw; motor2cw; end; end; end; if ((y<x) and (y>(65-x))) then begin if (x>32) and (x<42) then begin motorlmati; motor2mati; end; if (x>=42) then begin motor1 cw; motor2mati; end; end; if ((y>x) and (y<(65-x))) then begin if (x<32) and (x>?-I) tlicn begin motorlmati; motor2mati; end; if (x<=24) then begin motorlmati; motor2ccw; end; end; ) //horizontal if ( ~ 0 then begin motor3cw; motor4ccw; end: if (ZOO) then bssin motor3cw; motor4ccw; sleep (2*(65-2)); moror3mati; motor4mati; end: end:
Ilkanan
llkiri
Lalljutan Lampiran 12 end; Procedure TfrmPemutarVideo.btKomSerialClick(Sender:TObject); begin comport1.ShowSetupDialog; end; procedure TfrmPemutarVideo.btRekamClick(Sender:TObject); begin if SaveRekamAVI.Execute then begin vlavilogger1.FileName:=saverekamAVI.FileName; edit1.Text:=saverekamAVI.FileName; end; end; end.
Lampiran 13. Perakitan rangkaian kendali on board
Koneksi port mikrokontroler
Posisi penernpatan rangkaian on board
Pernasangan silinder padaframe
unit antaimuka alat
Penernpatan rangkaian pada silinder utama
Hasil akhir pemasangan
Lokasi : Laboratorium Akustik Kelautan Departemen ITK-IPB
Larnpiran 14. Persiapan uji coba
Aktivasi rangkaian kendali operator
Rangkaian pengendali motor
Pengujian oleh operator
Penambahan peiampung untuk pemeriksaan kekedapan
Lokasi : Laboratoriunl Akustik Kelautan Departemen ITK-PB
Lampiran 15. Pemeriksaan kekedapan
Lokasi : Kolam Uji Laboratorium Akustik Kelautan Departemen ITK-IPB
Lampiran 16. Pengukuran dan penimbangan
Pengukuran dimensi
Penimbangan bobot bersih
Lokasi :
Penambahan pelampung
Penimbangan bobot dalam air
- Laboratorium Akustik Kelautan ITK - TPI Pulau Pramuka, Kepulauan Seribu Jakarta
Lampiran 17. Uji lapang dan deployment
Lokasi : Dermaga Pulau Pramuka, Kepulauan Seribu Jakarta
Lampiran 18. Kinej a ROV di bawah air
Lokasi : Pulau Pramuka, Kepulauan Seribu Jakarta
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Handito Prihandono lahir di Tulungagung, Jawa Timur tanggal 21 Mei 1985 dari pasangan Bapak Edy Suprapto dan Ibu Endang Herlina. Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan SLTA pada tahun 2003 di Madrasah Aliyah (MA) Pondok Pesantren Modem Islam Assalaam Sukoharjo Jawa Tengah. Pada tahun 2003 pula penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur SPMB (Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru) di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Selma menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi Asisten Mata Kuliah Biologi Laut (200512006), Dasar-dasar Instrumentasi Kelautan, dan Instrumentrasi Kelautan (2006/2007). Aktif sebagai pengurus dalarn organisasi Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Kelautan (HIMITEKA) peliode 2004 - 2006,
Ketua English Society Of Mariners (ESM) 2004-2007, pengurus UKM
Aikido Dojo IPB 2004-2007, wakil ketua DKM A1 Bahri 200412005, penpuus FKM-C 2003-2005, Arabic Club IPB (2007), IKMAS Bogor 2003-2007. Penulis juga berpartisipasi dalam berbagai kepanitiaan antara lain Gebyar Kelautan Nusantara (2003/2004), OMBAK (2007/2008), dan WOW (2004/2005). Penulis menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB, dengan melakukan penelitian di Bagian Instrumentasi dan Telemetri Kelautan ITK yang bejudul : "Rancang Bangun Prototipe Renrotely Operated Velzicle Bawalt Air :Aspek Sistem Kendali Elektronik".
