[5] bab 2 - thesis.binus.ac.idthesis.binus.ac.id/doc/bab2/2012-1-00641-sk 2.pdf · mikrokontroler...
Post on 29-Jul-2018
227 Views
Preview:
TRANSCRIPT
5
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1. Mikrokontroler
Pada alat yang dibuat ini, mikrokontroler yang dipakai adalah AVR yang
berjenis ATMEGA1284P. Jenis ATMEGA terbagi 2 bentuk yaitu 64Pin dan 40Pin, yang
digunakan adalah 40 Pin.
2.1.1. Pengertian Mikrokontroler
Menurut Barnet (203, p83), mikrokontroler merupakan sebuah prosesor yang
digunakan khusus untuk kepentingan kontrol. Meskipun mempunyai bentuk lebih kecil
dari komputer pribadi dan mainframe, mikrokontroler dibangun dengan elemen –
elemen yang sama. Mikrontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi – instruksi yang
diberikan, artinya bagian utama dari suatu sistem otomatis/terkomputerisasi adalah
program di dalamnya yang dibuat oleh programer. Program menginstruksikan
mikrokontroler untuk melakukan jalinan yang panjang dari aksi – aksi sederhana untuk
melakukan tugas yang lebih kompleks sesuai keinginan programer.
Beberapa fitur yang umumnya ada dalam mikrokontroler, yaitu:
a. RAM (Random Access Memory)
RAM digunakan oleh Mikrokontroler untuk tempat penyimpanan variabel. Memory
ini bersifat volatile yang berarti akan kehilangan semua datanya jika tidak
mendapatkan catu daya.
6
b. ROM (Read Only Memory)
ROM seringkali juga disebut sebagai code memory karena berfungsi untuk tempat
penyimpanan program yang diberikan oleh programer.
c. Register
Register adalah tempat penyimpanan nilai – nilai yang akan digunakan dalam proses,
telah disediakan oleh mikrokontroler.
d. SFR (Special Function Register)
SFR adalah register khusus yang berfungsi mengatur jalannya mikrokontroler. SFR
ini terletak pada RAM.
e. Input dan Output Pin
Pin input berfungsi sebagai penerima sinyal dari luar (sama seperti keyboard dalam
komputer), pin ini dapat dihubungkan ke media inputan seperti keypad, sensor, dan
sebagainya. Pin output adalah bagian yang berfungsi untuk mengeluarkan sinyal dari
hasil proses algoritma mikrokontroler.
f. Interrupt
Interrupt bagian dari mikrokontroler yang berfungsi sebagai bagian yang dapat
melakukan interupsi, sehingga ketika program utama sedang berjalan, program
utama tersebut dapat diinterupsi (melompat ke program interrupt service routine).
Beberapa interrupt pada umumnya, yaitu:
7
1. Interrupt External : interupsi akan terjadi bila ada inputan dari pin interrupt.
2. Interrupt timer : interupsi akan terjadi pada saat tertentu sesuai waktu
yang ditentukan.
3. Interrupt serial : interupsi yang terjadi ketika terima data pada saat
komunikasi serial.
2.1.2. Perbedaan Mikrokontroler dan Mikroprosesor
Meskipun memiliki fungsi dan kemampuan yang hampir sama, ada beberapa
perbedaan dari mikroprosesor dan mikrokontroler. Perbedaan tersebut antara lain:
1. Mikrokontroler lebih ditujukan pada hal yang bersifat khusus untuk mengontrol dan
memantau sesuatu yang lebih spesifik, sementara mikroprosesor biasanya digunakan
untuk sistem kontrol dengan ruang lingkup yang luas.
2. Sebagian besar mikrokontroler telah memiliki fasilitas yang telah terintegrasi seperti
RAM, ROM, serta I/O, sedangkan pada mikroprosesor masih memerlukan tambahan
lain sebagai komponen eksternal.
2.1.3. Penjelasan ATMEGA1284P
Menurut datasheet ATMEGA1284p (p2) mikrokontroler ini memiliki SRAM dan
EEPROM yang besar yaitu 16KB dan 4KB. Input dan Output 32 pin yang bisa
diprogram selain itu memiliki JTAG interface, 2 8-bit timer/counter, 2 16-bit
8
timer/counter, Interupt Pin, RTC, ADC 8/10bit pada PORTA, SPI pada PORTB, I2C,
dan 2 channel UART pada PORTD.
2.2. Komunikasi Serial
Menurut Barnet (2003, 128) komunikasi serial merupakan komunikasi data
dengan pengiriman data secara satu per satu per waktu tertentu. Komunikasi serial hanya
menggunakan 2 kabel data yaitu kabel transmit dan kabel receive atau sering disebut Tx
dam Rx. Komunikasi ini memiliki kemampuan berkomunikasi dengan jarak yang sangat
jauh, berbeda dengan komunikasi paralel. Namun, komunikasi serial tidak secepat
komunikasi paralel.
Dalam komunikasi serial terdapat 2 mode yaitu:
1. Mode Sinkron
Mode sinkron merupakan mode komunikasi yang dalam pengiriman bit datanya
menggunakan clock yang sinkron. Untuk melakukan komunikasi ini tidak hanya
mengirim data, tetapi juga harus mengirimkan clock dari transmiter ke receivernya.
2. Mode Asinkron
Komunikasi asinkron serial berbeda dengan mode sikron yang memerlukan clock,
pada mode asinkron terdapat baud-rate yang disepakati masing – masing sistem untuk
berkomunikasi.
Pada komunikasi ini terdapat 2 bit penting sebagai penanda yaitu start bit dan
stop bit. Sebelum mengirimkan data harus dimulai dengan start bit dan setelah
mengirimkan data harus diakhiri oleh stop bit. Start bit digunakan untuk mempersiapkan
9
mekanisme penerimaan dan memproses data yang akan masuk dan stop bit untuk
mempersiapkan penerimaan data berikutnya.
Gambar 2.1 Mode Asinkron
2.3. ADC (Analog to Digital Converter)
Menurut Barnet (2003, p137) ADC digunakan untuk mengubah signal analog
menjadi signal digital. ADC yang paling terkenal dan paling sering digunakan adalah
Succesive Approximation Register ADC (SAR).
Gambar 2.2 Rangkaian ADC
10
Cara paling mudah untuk mikrokontroler bisa berinteraksi dengan sebuah analog
signal adalah menggunakan analog comparator. ADC type SAR sendiri memiliki cara
kerja dengan membandingkan nilai inputan dengan nilai perkiraannya. Pertama di VREF
dibagi 2 lalu dilihat apa nilainya ada di atas atau bawah. Bila di atas, nilai setengah
VREF di atas disetengah lagi lalu dicek apakah nilainya di atas atau di bawah, demikian
seterusnya sampai nilai perkiraan benar – benar mendekati atau sama dengan inputan.
ADC 10-bit ini memiliki 2 register ADCH dan ADCL yang masing – masing 8bit di
mana nilai hasil konversi ditampung dalam kedua register ini.
11
2.4. Komunikasi SPI (Serial Peripheral Interface)
2.4.1. Referensi Desain dan Konfigurasi
Menurut Barnet (2003, p146) SPI adalah komunikasi data serial secara sinkron
yang telah distandarkan oleh Motorola yang beroperasi secara mode full-duplex atau
dengan kata lain dapat berkomunikasi dua arah secara bersamaan. Dalam SPI terjadi
pertukaran data perangkat komunikasi antara master dan slave, di mana master
berfungsi sebagai pengatur jalannya komunikasi data dan slave sebagai perangkat yang
diajak berkomunikasi. SPI memungkinkan berkomunikasi dengan banyak Slave dengan
memanfaatkan pin chip select. SPI memiliki 4 jalur komunikasi utama yaitu
MISO(Master In Slave Out), MOSI (Master Out Slave In), SCK (Serial Clock), SS/CS
(Slave/Chip Select) dan sering disebut dengan “four wire communication”.
Gambar 2.3 Komunikasi Serial
Alternatif penamaan yang sering dipakai:
a. SCLK,CLK sama dengan SCK (Serial Clock)
b. SDI (Serial Data In), DI (Data In), SI (Serial In) sama dengan MISO
c. SDO (Serial Data Out), DO (Data Out), SO(Serial Out) sama dengan MOSI
d
l
W
m
d. NCS, N
dari M
Kom
lebih slave.
Konfigur
Pada
Walaupun M
menentukan
NSS, STE sa
Master)
munikasi SPI
rasi SPI Slav
Gam
a konfiguras
MISO dan M
n perangkat m
ama dengan
I dapat berop
ve Independ
mbar 2.4 Ko
i ini, pin SS
MOSI dihubu
mana slave y
n SS/CS unt
perasi pada
dent
nfigurasi SP
S berbeda d
ungkan bers
yang aktif.
tuk memilih
satu perang
PI Slave Ind
dihubungkan
samaan, data
h Slave (ak
gkat master
dependent
n ke masing
a tidak akan
ktif LOW, o
dengan satu
– masing S
n salah karen
12
output
u atau
Slave.
na SS
b
u
I
m
t
s
Konfigur
Pada
berantai pad
untuk low. A
IC MAX124
Keba
menjadi mem
tri-state SPI
slave yang d
rasi SPI Dai
G
a konfiguras
da beberapa
Ada beberap
4.
anyakan per
miliki impe
I tidak dapat
dapat berkom
isy Chain
Gambar 2.5 K
si ini, peng
a slave. Jika
pa perangkat
rangkat sla
dansi tinggi
t berbagi seg
munikasi den
Konfiguras
giriman data
hanya ada
t yang mem
ve memilik
i apabila sla
gmen bus de
ngan master.
si SPI Daisy
a dari atau
satu slave
merlukan fall
ki output tr
ave tidak dip
engan perang
.
Chain
ke master d
maka pin S
ing-edge da
ri-state sehi
pilih. Perang
gkat lain seh
dilakukan s
SS dimungk
ari pin SS, se
ngga pin M
gkat tanpa o
hingga hanya
13
secara
inkan
eperti
MISO
output
a satu
2
k
u
p
a
b
f
2.4.2. Tran
Untu
kecepatan k
umumnya fr
pada SS untu
Pada seti
a. Mast
Data
b. Slave
MISO
Selai
fase clock se
nsmisi Data
uk memulai
komunikasi.
rekuensi clo
uk dapat ber
iap siklus cl
ter mengirim
a In (jalur ya
e mengirimk
O (jalur yan
in pengatura
ehubungan d
a dan Penga
komunikas
Setiap slave
ock yang dig
rkomunikasi
ock, terjadi k
m satu bit da
ang sama)
kan data sa
g sama)
Gambar
an frekuensi
dengan spesi
turan Clock
i, master m
e memiliki
gunakan 1-7
.
komunikasi f
ata pada jalu
atu bit dari
r 2.6 Transm
i Clock, mas
fikasi dari p
k
megenerate c
batas freku
70MHz. Mas
full-duplex:
ur MOSI, sla
Data Out,
misi data SP
ster juga har
erangkat sla
clock yang
ensi masing
ster member
ave membac
master mem
PI
rus konfigur
ave.
digunakan u
g – masing,
rikan LOW
ca data pada
mbaca data
rasi polarita
14
untuk
pada
logic
a jalur
pada
as dan
K
Peng
Kombinasi p
gaturan pola
polaritas dan
M
Gambar 2
aritas dan
n fase clock d
Ta
Mode
0
1
2
3
2.7 Pengatu
fase clock
ditunjukan p
able 2.1 Fase
uran Clock S
k dilakukan
pada tabel be
e Clock
CPOL
0
0
1
1
SPI
pada CPO
erikut:
OL dan CP
CPHA
0
1
0
1
15
PHA.
16
2.5. LCD (Liquid Crystal Diplay)
Menurut Yohanes Surya (LCD gimana sih cara kerjanya?), LCD adalah layar
display yang mempunyai 2 lapisan material yang dipolarisasi dengan cairan semacam
kristal. Bentuk paling sederhana ada pada layar jam tangan digital atau kalkulator. LCD
pada komputer dan laptop memiliki sistem LCD yang canggih.
Liquid Crystal diterjemahkan kristal cair. Pada tahun 1888, seorang ahli botani,
Friedrich Reinitzer, menemukan fase yang berada di tengah – tengah fase padat dan cair.
Fase ini memiliki sifat – sifat padat dan cair secara bersama – sama. Molekul –
molekulnya memiliki arah yang sama seperti sifat padat, tetapi molekul – molekul itu
dapat bergerak bebas seperti pada cairan. Fase kristal cair ini berada lebih dekat dengan
fase cair karena dengan sedikit penambahan suhu/temperatur fasenya langsung berubah
menjadi cair. Fase ini yang menjadi dasar utama pemanfaatan kristal.
Jenis kristal cair yang digunakan dalam pengembangan teknologi LCD adalah
tipe nematic (molekulnya memiliki pola tertentu dengan arah tertentu). Tipe yang paling
sederhana adalah twisted nematic (TN) yang memiliki struktur molekul yang terpilih
secara alamiah (dikembangkan pada tahun 1967). Struktur TN ini dapat dilepas
pilihannya (untwist) dengan arus listrik.
LCD yang dipakai bertipe monochrome memiliki cara kerja memblok cahaya
yang akan keluar dengan menghitamkan pixel. Sering dipakai pada kalkulator, jam
tangan digital, dan telepon genggam lama (belum berwarna). LCD jenis ini merupakan
LOW power dibanding jenis yang lain.
17
2.6. MMC (Multi Media Card)
2.6.1. Penjelasan Umum
Menurut Alexson (2006, p79), MMC adalah media penyimpanan dan
komunikasi data yang kecil tetapi memiliki kapasitas yang besar. MMC ini dirancang
untuk aplikasi – aplikasi seperti video recorder, handphone, dan game.
MMC memiliki 7pin serial bus yang dirancang untuk beroperasi pada tegangan
rendah (umunya 3.3Volt).
Gambar 2.8 Konfigurasi Pin pada MMC
Komunikasi MMC menggunakan protocol berbasis standar SPI.
2.6.2. Mode SPI pada MMC
SPI mode terdiri dari sebuah protocol komunikasi opsional yang terdapat pada
Flash-based MultiMedia Card. Mode inilah yang dirancang untuk dapat berkomunikasi
18
dengan jalur SPI. Interface ini dipilih ketika pertama kali command reset setelah
dinyalakan dan tidak bisa diubah lagi saat menyala.
Implementasi SPI pada MMC menggunakan subset dari protocol MultiMedia
Card dan command set. Mode ini biasa digunakan pada sistem yang menggunakan satu
card dan memiliki sistem transfer data yang rendah.
Konsep dasar MMC adalah mengirim data melalui jalur – jalur komunikasi, jalur
– jalur tersebut antara lain :
a. CLK : Dengan setiap cycle, pengiriman bit pada command dan data line
setelah dilakukan
b. CMD : Jalur command yang dua arah digunakan untuk inisialisasi MMC
dan data transfer command
c. DAT : Jalur data bidirectional, beroperasi pada mode push-pull.
2.6.3. Sistem File FAT-16
Menurut Alexson (2006, p175) sistem file FAT-16 diperkenalkan pada MS-DOS
pada tahun 1981. Awalnya dirancang untuk menangani file di floppy drive, dan telah
memiliki modifikasi kecil selama bertahun – tahun sehingga dapat menangani hard disk.
FAT-16 kompatibel dengan berbagai sistem operasi, termasuk Windows 95/98/ME, OS /
2, Linux, dan beberapa versi UNIX. FAT-16 memiliki tetapan cluster 32Kilobyte, yang
membuat file terkecil pada MMC adalah 32KB. Kekurangan FAT-16 adalah tidak
19
mendukung kompresi, enkripsi, atau keamanan yang canggih dengan menggunakan
daftar kontrol akses.
Media kapasitas 16MB-2GB bisa menggunakan file FAT16. Setiap FAT16
memiliki komponen sebagai berikut :
a. Reserved region, yang mengandung boot sector,
b. FAT region, yang berisi table FAT,
c. Root directory,
d. File dan directory data region yang menyimpan file dan subdirectory.
Bagian dalam FAT-16 yang perlu diketahui:
1. Reserved Region
Reserved region merupakan bagian pertama pada FAT-16 yang terdiri dari
sebuah sektor tunggal yang disebut boot sector. Boot sector terdiri atas BIOS Parameter
Block (BPB) merupakan area yang dipesan untuk boot code dan boot signature.
2. BIOS Parameter Block
BPB adalah sektor yang berisi informasi – informasi penting tentang MMC
khususnya format file yang digunakan. Data pada BPB terdapat pada byte ke 11 sampai
ke 35 boot sector.
20
Table 2.2 Bios Parameter Blok
Byte Deskripsi Ukuran Keterangan
11 Jumlah byte per sector 2 Umumnya digunakan 512 byte
13 Jumlah bye per cluster 1 Nilai yang umum digunakan 1, 2, 4,
8, 16, 32, 64, dan 128
14 Jumlah Reseve Sektor 2 Biasanya 1
16 Jumlah FAT 1 Umumnya digunakan 2
17
Jumlah maksimum data
yang dimasukan pada root
directory
2 Umumnya digunakan 512 byte
22 Jumlah sektor per FAT 2 Jumlah pada sebuah FAT
3. Boot Code
Lokasi 62 sampai dengan 509 (448byte) menyimpan boot code. Boot code
Mengloading sistem operasi.
4. Boot Signature
Pada boot sector yang valid, byte ke-510 akan bernilai 55h dan byte ke-511 akan
bernilai AAh. Untuk media dengan ukuran yang lebih besar maka tetap akan bernilai
sama walau bukan byte pada akhir sektor.
21
5. File Allocation Table Region
Pada tabel FAT-16 umumnya memiliki 2 copy yang identik. Setiap label FAT
memiliki 16 bit entry untuk setiap cluster data. File yang membutuhkan beberapa cluster
menggunakan FAT ini untuk mengkontrol sebuah data dari cluster yang digunakan
setiap file.
6. Root Directory Region
Dalam FAT-16, setelah bagian tabel FAT maka terdapat root directory yang
memiliki informasi penting tentang file dan subfolder. Pada umumnya bisa menyimpan
sampai 512 yang masing – masing ukuran 32byte. Jika ukuran sektor adalah 512 byte ,
root directory memerlukan 32sektor.
Table 2.3 Bios Root Directory Region
Byte Ukuran (Byte) Penjelasan
1 8 Nama File
9 3 Extension file
12 1 Attribute(hidden file, read only)
13 1 Dipesan oleh Windows
14 1 Detik (satu per 10) pembuatan
15 2 Jam pembuatan
17 2 Tanggal pembuatan
19 2 Tanggal terakhir akses
21 2 Dipesan FAT32
22
23 2 Jam terakhir kali ditulis
25 2 Tanggal terakhir kali ditulis
27 2 Start cluster
29 4 Ukuran file
7. File and Directory Data Region
Sektor – sektor setelah root directory dikelompokan menjadi data cluster. Sebuah
data cluster bisa terdiri dari satu atau beberapa sektor. File dan subdirectory disimpan
pada cluster.
2.7. GPS (Global Positioning System)
2.7.1. Pengertian GPS
Menurut Kingsley-Hughes (2005, p303), GPS adalah suatu sistem navigasi
satelit yang terdiri dari 24 satelit beroperasi dan 3 satelit cadangan. Ke-24 satelit itu
mengorbit bumi pada jarak 20.200 km dan waktu orbit 12 jam, sambil terus
memancarkan sinyal gelombang radio. Amerika Serikat yang mengoperasikan sistem
GPS telah mengatur posisi satelit sehingga seluruh tempat di permukaan bumi dapat
menerima 4 sampai 10 satelit. Masing – masing satelit ini dibekali 4 jam atom sebagai
penunjuk waktu yang memiliki ketelitian sepermilyar detik. Teknologi GPS sanggup
menentukan lokasi manapun di muka bumi dengan ketelitian kurang lebih 1 meter.
GPS terdiri dari 3 bagian yaitu space segment, control segment, dan user
segment, dengan penjelasannya :
23
2.7.2 Space Segment
Terdiri atas 24 satelit yang masing – masing mengirim sebuah sinyal, yang
memiliki sejumlah data yaitu dua buah gelombang sinus (carrier frequency), dua kode
digital, dan sebuah pesan navigasi. Carrier dan kode ini digunakan terutama untuk
menentukan jarak antara satelit GPS dengan receiver.
2.7.3 Control Segment
Terdiri atas 5 stasiun pemantau, dengan stasiun kontrol utama (Master Control
Station) berada di dekat Colorado Springs, Colorado, Amerika Serikat. Tugas utamanya
adalah menentukan dan memprediksi lokasi satelit, integritas sistem, jam atom satelit,
data atmosfer, perkiraan satelit, dan pertimbangan – pertimbangan lain. Informasi ini
dikombinasikan dan dikirimkan ke satelit GPS melalui jalur S-Band.
2.7.4 User Segment
Sebuah GPS yg terhubung antena GPS, semua user dapat menerima signal GPS,
yang digunakan untuk menentukan posisi user dan waktu pada saat itu.
24
Gambar 2.9 User Segment
2.7.5. Cara Kerja GPS
GPS bekerja dengan cara mengumpulkan data. Secara teoritis satelit – satelit
mengirimkan informasi jarak antara satelit dengan penerima GPS. Dari proses ini akan
diperoleh koordinat – koordinat yang disebut waypoint atau yang kita kenal dengan garis
lintang dan garis bujur. Titik waypoint ini dapat diperoleh dengan menerapkan konsep
trilaterasi.
25
Gambar 2.10 Cara kerja GPS
Dari konsep perhitungan ini, untuk memperoleh posisinya diperlukan minimal 3
buah satelit dan apabila ingin mengetahui ketinggian dan sinkronisasi clock GPS
diperlukan 4 satelit. Satelit GPS dapat mengetahui jarak GPS receiver dengan :
Jarak = Kecepatan x Waktu
Jarak = jarak satelit dengan GPS receiver
Kecepatan = kecepatan gelombang mikro dari satelit(186.000mil/s)
Waktu = waktu yang diperlukan sinyal satelit sampai diterima GPS
receiver
Dari sinyal sampai kemudian dikirimkan balik, dapat ditentukan posisi GPS
receiver yang membentuk suatu lingkaran komunikasi dari ketiga satelit yang ada.
Posisi yang ditentukan dengan GPS mengacu ke datum global yang dinamakan
World Geodetic System 1984 (WGS’84). Dengan kata lain posisi yang diberikan oleh
GPS akan selalu mengacu ke datum yang sama.
26
2.8. GSM (Global System for Mobile Communication)
2.8.1. Pengertian GSM
Menurut www.etsi.org (2011), GSM berasal dari bahasa Perancis yaitu Groupe
Spéciale Mobile, dan sekarang lebih dikenal dengan sebutan Global System for Mobile
Communications. GSM adalah generasi kedua dari cellular mobile system yang
diinovasi di Eropa oleh ETSI (European Telecommunications Standardization Institute).
Keuntungan dalam menggunakan GSM adalah:
a. GSM menggunakan frekuensi radio yang efisien.
b. Kualitas suara jauh lebih baik dibandingkan dengan analog system.
c. Transmisi data juga disupport lewat GSM system.
d. Informasi encrypsi dan subscriber digaransi/aman.
e. Seluruh negara dapat menggunakan GSM system.
GSM modem bekerja tanpa kabel (wireless) dan bekerja dengan network GSM,
cara kerja GSM hampir mirip seperti cara kerja dial-up modem. Perbedaan utamanya
adalah dial-up modem mengirim dan menerima data melalui jalur telepon, sedangkan
GSM melalui gelombang radio. Untuk itu GSM memerlukan pembawa datanya untuk
data mengirim dan menerima data.
GSM tidak akan bisa berkomukasi bila tidak menggunakan SIM-Card(Subscriber
Indentity Module-Card) karena Sim-Card akan memberikan network profile sebagai
27
carrier, serta memiliki algoritma untuk menencrypt data yang dikirim dan diterima. Ini
penting agar data tidak digunakan sembarangan.
Untuk berkomunikasi dengan modem GSM ini bisa dilakukan melalui kabel
USB untuk PC dan kabel serial untuk device lain dengan jenis komunikasinya adalah
serial UART.
2.8.2. Pengertian AT – Command
Menurut www.developershome.com (2011) AT-Command adalah instruksi yang
digunakan untuk mengontrol modem. GSM ini merupakan sebuah modem, maka untuk
dapat mengkontrolnya digunakan AT-Command. AT berasal dari ATtention dan semua
command akan berawalan AT.
AT-command dijadikan standard untuk berkomunikasi dengan GSM. AT
command dapat melakukan seperti:
a. Membaca, menulis, dan menghapus SMS
b. Mengirim SMS
c. Monitoring signal
d. Monitoring charge status dan battery
e. Membaca, menulis, dan mencari contact.
28
2.8.3. Perintah AT-Command
AT-Command memiliki banyak model perintah yang digunakan untuk
mengoperasikan modul GSM. Perintah – perintah ini dikirim melalui komunikasi serial
dari mikrokontroler.
Perintah tersebut antara lain :
AT+CGMI : untuk menampilkan nama manufaktur
AT+CGSN : untuk mengetahui nomer IMEI
AT+CMGS : untuk mengirim SMS
AT+CMGR : untuk membaca SMS
AT+CMGD : untuk menghapus SMS
AT+CMEE : untuk mengganti format SMS
Apabila ingin mengirimkan sebuah SMS yang berisi pesan “Mengirim SMS sangat
mudah” ke nomer “0818388668” dengan format :
AT+CMGS=”0818388668”<CR>Mengirim SMS sangat mudah.<Ctrl+z>
Untuk memilih format penulisan ke SMS text mode dengan format:
AT+CMGF=1
Mengubah format data yang digunakan dari format oktal ke format penulisan abjad biasa.
29
2.9 Intensitimeter
Intensitas gempa bumi adalah tingkat kerusakan dan getaran yang terasa pada
lokasi terjadinya gempa bumi. Angka (Skala) ditentukan mengkuantisasi dampak gempa
bumi dengan menilai kerusakan yang dihasilkannya, pengaruhnya pada benda-benda,
bangunan dan tanah, dan akibatnya pada orang.
Skala yang digunakan untuk mengukur intensitas gempa bumi disebut Skala
Intensitas Mercalli atau Modified Mercalli Intensity (MMI) diperkenalkan oleh
Guiseppe Mercalli tahun 1902. Alat yang digunakan untuk mengukur intensitas gempa
bumi disebut intensitimeter. Efek primer gempa bumi adalah kerusakan struktur
bangunan baik yang berupa gedung, perumahan rakyat, gedung bertingkat, fasilitas
umum, monumen, jembatan, dan infrastruktur lainnya, yang diakibatkan oleh getaran
yang ditimbulkannya.
Secara garis besar, tingkat kerusakan yang mungkin terjadi tergantung dari
geotektonik lokasi bangunan dan percepatan tanah dilokasi bangunan karena getaran
gempa. Faktor yang merupakan sumber kerusakan dapat dinyatakan dalam parameter
percepatan tanah sehingga data percepatan tanah maksimum akibat gempa bumi pada
suatu lokasi menjadi penting untuk menggambarkan tingkat risiko gempa bumi di suatu
lokasi tertentu. Semakin besar nilai percepatan tanah maksimum yang pernah terjadi di
suatu tempat, semakin besar resiko gempa bumi yang mungkin terjadi.
30
2.9.1 Skala Mercalli
Menurut BMKG (2011), Intesitas beserta penjelasannya, dibagi menjadi:
a. Level I, pada umumnya tidak dirasakan oleh manusia, tetapi bisa
tertangkap oleh para ahli gempa bumi.
b. Level II, dirasakan oleh sedikit orang. Beberapa benda seperti lampu
gantung akan terayun.
c. Level III, dirasakan oleh sedikit orang yang sebagian besar berada di
dalam ruangan. Tingkat ini dilukiskan seperti getaran yang dirasakan saat
sebuah truk sedang melintas.
d. Level IV, dirasakan oleh banyak orang yang berada di dalam ruangan,
tetapi hanya sedikit sekali orang yang berada di luar ruangan bisa
merasakannya. Kaca-kaca jendela, piring-piring, dan pintu-pintu
berderak.
e. Level V, dirasakan oleh orang-orang baik di dalam ruangan maupun di
luar ruangan. Orang-orang yang sedang tidur terbangun, benda kecil yang
tidak stabil akan jatuh dan pecah, serta pintu bergerak.
f. Level VI, dirasakan oleh semua orang. Beberapa perabot yang berat
mungkin bergerak; orang-orang berjalan dengan goyah, kaca-kaca jendela
pecah; piring-piring jatuh dan pecah, buku jatuh dari rak semak-semak,
dan pepohonan tampak berguncang.
g. Level VII, sulit untuk tetap dalam posisi berdiri, dan terjadi kerusakan
menengah hingga parah pada gedung yang tidak dibangun dengan baik.
Plester, ubin, bata akan goyah, dan batu-batu akan berjatuhan, akan
31
terjadi tanah longsor dalam skala kecil dilereng-lereng; air menjadi buram
saat endapan bergejolak.
h. Level VIII, sulit untuk mengendalikan mobil dan terjadi kerusakan pada
cerobong-cerobong asap, monumen-monumen, menara-menara, serta
tangki air yang berada di tempat tinggi terjatuh, dahan pepohonan patah,
dan lereng-lereng yang curam retak.
i. Level IX, terjadi kerusakan yang meluas pada gedung-gedung; fondasi-
fondasi retak terjadi kerusakan serius pada waduk-waduk, pipa-pipa di
bawah tanah pecah.
j. Level X, sebagian besar gedung struktur kerangka, dan fondasi-fondasi
hancur. Terjadi sejumlah tanah longsor yang besar, air meluap dari tepi
sungai, dan danau di beberapa tempat rel kereta api melengkung.
k. Level XI, hanya sedikit gedung yang masih berdiri; jalur-jalur rel kereta
api melengkung dengan hebat banyak jembatan yang hancur pipa-pipa di
bawah tanah sama sekali tidak bisa berfungsi
l. Level XII, nyaris mencapai kehancuran total. Batu besar berpindah dari
tempatnya, benda terlempar dengan ganasnya ke udara.
2.10 Accelerometer
Menurut Starlino (2009), accelerometer adalah alat yang digunakan untuk
mendeteksi dan mengukur getaran (vibrasi), dan mengukur percepatan akibat gravitasi
(inklinasi). Sensor accelerometer mengukur percepatan akibat gerakan benda yang
melekat padanya. Penggunaan accelerometer sudah menjadi sangat global di dalam
berbagai bidang, untuk perangkat telepon genggam hingga peralatan kedokteran
32
beberapa sudah menggunakan accelerometer. Accelerometer dapat digunakan untuk
mengukur getaran pada mobil, mesin, bangunan, dan instalasi pengamanan. Sensor
accelerometer juga dapat diaplikasikan pada pengukuran aktivitas gempa bumi dan
peralatan-peralatan elektronik, seperti permainan 3 dimensi, mouse komputer, dan
telepon. Untuk aplikasi yang lebih lanjut, sensor ini banyak digunakan untuk keperluan
navigasi. Percepatan merupakan suatu keadaan berubahnya kecepatan terhadap waktu
dan juga bergantung pada arah/orientasi karena percepatan merupakan besaran vektor
yang dapat bernilai negatif.
Gambar 2.11 Proses Accelerometer
2
p
a
s
c
P
D
R
V
V
M
P
V
m
n
2.11 Perh
ADC
pada ATM
acceleromet
satuan Volt
cara berikut
Persamaan
Dimana dida
Resolusi AD
Vinput meru
Vreferensi A
Melihat dari
Persamaan
Vinput yan
merupakan g
nilai umum
hitungan AD
C atau Analo
EGA1284P.
er. Tegangan
(V). Tegang
:
2.1
alam alat pen
DC adalah 10
upakan nilai
ADC adalah
i persamaan
2.2
ng dihasilka
gaya dari gr
dari accelero
DC dan Ska
og Digital C
. ADC ini
n ini masih b
gan yang ma
nulis:
0 bit atau ber
yang dikelu
3.3 volt yan
2.1 maka un
an disini m
ravitasi asli
ometer ini de
ala MMI
Converter ya
menangka
berupa nilai
asuk ini kem
rnilai 1024.
uarkan dari A
ng diambil da
ntuk mencari
masih memil
bumi. Jadi,
engan cara c
ang digunak
ap tegangan
analog yang
mudian diuba
Acceleromete
ari pin 32 ya
i nilai Vinpu
lki nilai off
untuk meng
calibrasi.
kan adalah m
n yang ma
g terus berub
ah menjadi n
er
aitu Aref.
ut dapat digu
ffset atau n
ghilangkan n
mode 10bit
suk dari s
bah – ubah d
nilai ADC de
unakan
nilai dasar
nilai offset d
33
ADC
sensor
dalam
engan
yang
dicari
D
N
S
O
a
o
N
y
P
N
M
s
g
8
Di mana:
Nilai Axn ad
Skala Faktor
Offset adala
acceleromet
offset yang d
Nilai dari A
yang kemud
Persamaan
Nilai dari A
Melihat dar
sebesar 800m
gravitasi seb
800mV, den
dalah nilai y
r X adalah se
ah nilai aw
er atau deng
dimaksud ad
Axn, Ayn, d
dian menghas
2.3.
inilah yang
ri datasheet
mV/g. Artin
besar 1 grav
ngan begitu n
ang ingin ki
ensifitas acc
wal yang su
gan melakuk
dalah nilai Ze
dan Azn dih
silkan :
akan diguna
alat acceler
nya setiap pe
itasi, atau se
nilai percepa
ta ketahui.
celerometer d
udah ada. D
kan rata-rata
ero-g Voltag
hitung denga
akan sebagai
rometer, fak
rubahan PG
ebeser 9,8m/
atannya dapa
dapat dilihat
Dapat dicari
dari percob
ge.
an menggun
i nilai ADC
ktor sensifita
GA(peak grou
/s2 maka per
at diketahui d
t pada penjel
i dengan m
aan data. Di
nakan persam
pada persam
as dari alat
und accelera
rubahan tega
dengan.
lasan 1.x
melihat data
i dalam data
maan phyta
maan 1.2
yang digun
ation) dalam
angannya se
34
asheet
asheet
agoras
nakan
m nilai
ebesar
P
M
P
S
I
o
Persamaan
Masing-mas
Persamaan
Seletah men
Intensitas M
oleh ilmuwa
2.4
sing sumbu x
2.5
ngetahui nila
Mercalli dan
an dari geogr
x, y, dan z di
ai dari g total
Skala Ritc
raphy site.
icari nilai re
l atau summa
her yang se
sultannya.
ary-nya, mak
ebelumnya s
ka digunaka
sudah dilaku
an table hubu
ukan penguk
35
ungan
kuran
36
Table 2.4 nilai konversi percepatan tanah maksimum
top related