Post on 03-Mar-2019
i
RANCANG BANGUN ROV (Remotely Operated Vehicle)
KAPAL SELAM BERBASIS MIKROKONTROLLER
SEBAGAI ALAT UNTUK MENGAMBIL SAMPLE AIR
DAN TANAH YANG TERCEMAR LIMBAH
Tugas Akhir
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1
Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Muhammad Syukron
201010370311207
JURUSAN INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
MEI, 2016
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN ROV (Remotely Operated Vehicle) KAPAL SELAM
BERBASIS MIKROKONTROLLER SEBAGAI ALAT UNTUK
MENGAMBIL SAMPLE AIR DAN TANAH YANG TERCEMAR LIMBAH
TUGAS
AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana
Strata 1
Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah
Malang
Disusun
Oleh :
Muhammad Syukron
(201010370311207)
Menyetujui,
Pembimbing I
Zamah Sari, S.T, M.T
NIDN: 0708087701
Pembimbing II
Agus Eko Minarno, S.Kom, M.Kom
NIDN: 0729118203
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Informatika
iii
Yuda Munarko, S.Kom, M.Sc
NIDN: 0706077902
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN ROV (Remotely Operated Vehicle) KAPAL SELAM
BERBASIS MIKROKONTROLLER SEBAGAI ALAT UNTUK
MENGAMBIL SAMPLE AIR DAN TANAH YANG TERCEMAR LIMBAH
TUGAS
AKHIR
Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana
Strata 1
Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah
Malang
Disusun
Oleh :
Muhammad Syukron
(201010370311207)
Menyetujui,
Pembimbing I
Eko Budi Cahyono, S.Kom., M.T
NIDN: 0711027001
Pembimbing II
Maskur, S.Kom., M.Kom
NIDN: 0711098402
iv
LEMBARAN PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Muhammad Syukron
NIM : 201010370311207
Fak/jur : Teknik / Informatika
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul “Rancang
Bangun ROV (Remotely Operated Vehicle) Kapal Selam Berbasis
Mikrokontroller sebagai Alat untuk Mengambil Sample Air dan Tanah yang
Tercemar Limbah” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan
merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya kecuali
dalam kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila
kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya
saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya
siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang, 9 Mei 2016
Mengetahui,
Pembimbing 1 Yang Menyatakan
(Zamah Sari, S.T, M.T) (Muhammad Syukron)
NIDN : 0708087701
v
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah subhanahuwata’ala
atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir yang berjudul:
“RANCANG BANGUN ROV (Remotely Operated Vehicle) KAPAL SELAM
BERBASIS MIKROKONTROLLER SEBAGAI ALAT UNTUK
MENGAMBIL SAMPEL AIR DAN TANAH YANG TERCEMAR
LIMBAH”
Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok pembahasan yang meliputi
pendahuluan, landasan teori, perancangan sistem, implementasi dan
pengujian sistem. Peneliti menyadari sepenuhnyabahwadalam penulisan tugas
akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti
mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan ke depan.
Malang, 6 April2016
Penulis
Muhammad Syukron
vi
ABSTRAK
Polusi air merupakan salah satu permasalahan utama di dunia yang
menyebabkan penyakit bahkan kematian. Terdapat 14.000 lebih kematian dan
hampir 500 juta orang tidak memiliki akses terhadap air minum yang aman setiap
hari. Untuk mengantisipasi permasalahan tersebut, perlu diadakan penelitian
kualitas air dan tanah agar didapatkan informasi zat apa saja yang terkandung di
dalamnya. Untuk mendukung penelitian tersebut, saya mengajukan rancang
bangun sebuah perangkat ROV (Remotely Operated Vehicle) kapal selam berbasis
mikrokontroller sebagai alat untuk mengambil sampel tanah dan air yang tercemar
limbah yang dapat dikontrol secara nir-kabel sehingga mempermudah pekerjaan
manusia serta lebih aman dibandingkan mengambil sampel secara manual di
tempat yang berbahaya. Kapal selam ini berukuran kecil sehingga lebih mudah
mengakes daerah yang sempit. Alat ini bisa diaplikasikan di danau, sungai, laut,
dan tempat lainnya yang diduga tercemar. Cara kerja kapal selam ini adalah
menghisap air dengan pompa mini serta mengambil sampel tanah melalaui tangan
robot. Sampel yang didapat nantinya akan digunakan sebagai bahan penelitian
lembaga terpercaya, seperti LIPI (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia).
Diharapkan dengan adanya perangkat ini akan lebih memudahkan tim riset dalam
meneliti kandungan air dan tanah dalam segala medan. Hal ini akan menentukan
keputusan apa yang akan diambil kedepannya terhadap air dan tanah yang
tercemar, sehingga kedepannya diharapkan adanya penurunan kualitas
pencemaran air serta tanah.
Kata kunci: polusi air dan tanah, ROV (Remotely Operated Vehicle), robot
bawah air, limbah, kapal selam, nirkabel
vii
ABSTRACT
Water and soil pollution are two of big problems in this world which cause
diseases and death. There are more than 14.000 death toll and almost 500.000.000
people do not have acces to drink healthy water everyday. To solve these
problems, researcher needs to conduct a research about quality of water and soil,
in order to know what are the subtances of them.
Doing a survey in contaminated place is too dangerous. To support the
survey, I propose a project entitled ”Building a Wireless Arduino-Based
Underwater Robot as a Vehicle to Take Water and Soil Sample that Has
Contaminated by Waste”. The strengths of this device are it is small, portable, and
user friendly. Furthermore, user can control it wirelessly even in a narrow area.
The device is equipped with a camera to allow user watches surroundings directly,
GPS to know it’s position and gives it a direction in particular point automatically
whenever the signal is lost, sensors to detect temperature, water pressure, speed,
tilt information, and lighting to light objects.
This device can be applied in lake, river, or sea. The way it operates are
syphoning water with mini pump and taking soil sample with robotic hand. The
samples are used for research materials of eligible institution, such as The
Indonesian Institute of Sciences (LIPI).
Keyword: water and soil pollution, ROV (Remotely Operated Vehicle),
underwater Robot, waste, submarine, wireless
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii
LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................. iv
KATA PENGANTAR ............................................................................................ v
ABSTRAK ............................................................................................................ vi
ABSTRACT ......................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x
DAFTAR TABEL................................................................................................. xi
BAB I: PENDAHULUAN...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 2
1.3 Tujuan dan Manfaat ............................................................................. 2
1.4 Batasan Masalah .................................................................................. 3
1.5 Metodologi Penelitian .......................................................................... 3
1.6 Sistematika Penulisan .......................................................................... 4
BAB II: LANDASAN TEORI ............................................................................... 5
2.1 Sistem Telekomunikasi ........................................................................ 5
2.2 Modulasi .............................................................................................. 5
2.3 Kamera CCTV ..................................................................................... 5
2.4 Motor DC Brushless ............................................................................ 7
2.5 ESC (Electronic Speed Control) .......................................................... 8
2.6 Motor Servo ......................................................................................... 9
2.7 Relay .................................................................................................. 10
2.8 Video Transmitter dan Video Receiver ............................................. 12
2.9 Battery Lithium Polimer .................................................................... 12
2.10 Arduino Mega 2560 ......................................................................... 14
2.11 Arduino Uno R3 ............................................................................... 14
2.12 Wireless Transmitter (TX) dan Receiver (RX) ............................... 15
2.13 Lampu LED ..................................................................................... 17
ix
BAB III: ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM ................................... 19
3.1 Analisa Sistem ................................................................................ 19
3.2 Analisa Desain dan Topologi Perangkat ........................................ 19
3.3 Tabel Keterangan Nama dan Fungsi Alat ...................................... 20
3.4 Channel Kontroller ......................................................................... 21
3.5 Analisa Kebutuhan Sistem ............................................................. 23
A. Spesifikasi Perangkat Keras .................................................... 23
B. Spesifikasi Perangkat Lunak ................................................... 23
3.6 Perancangan Sistem Buoyancy Force untuk Muncul ke Permukaan
dan Tenggelam Dalam Air ............................................................. 23
3.7 Perancangan Sistem Pemancar dan Penerima Kamera CCTV ...... 24
3.8 Perancangan Perangkat Elektronik ................................................. 26
BAB IV: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN .............................................. 27
1.1 Implementasi sistem ....................................................................... 27
1.2 Pengujian Sistem ............................................................................ 27
1.2.1 Pengujian Sistem Tenggelam dan Naik ............................. 27
1.2.2 Pengujian Pompa Elektrik .................................................. 28
1.2.3 Pengujian Maju Mundur serta Belok Kiri dan Kanan ........ 28
1.2.4 Pengujian Kamera .............................................................. 29
1.2.5 Pengujian Sistem Pengambil Sampel (Lengan, Bor, Sedot,
Sembur) ............................................................................. 29
1.2.6 Pengujian Lampu ............................................................... 30
1.2.7 Pengujian Telemetri ........................................................... 30
1.2.8 Hasil Pengujian Sistem ...................................................... 31
1.2.9 Perangkat ROV .................................................................. 31
BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 32
1.3 Kesimpulan ....................................................................................... 32
1.4 Saran ................................................................................................. 32
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 33
LAMPIRAN .......................................................................................................... 34
BIOGRAFI PENULIS ......................................................................................... 41
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1: Kamera CCTV [1] .............................................................................. 6
Gambar 2.2: Motor DC Brushless ............................................................................ 7
Gambar 2. 3: Konstruksi silindris (a) inside rotor (b) inside rotor dan Konstruksi
silindris (a) inside rotor (b) inside rotor ................................................................... 8
Gambar 2. 4: ESC (Electronik Speed Control) ........................................................ 9
Gambar 2. 5: Motor servo ........................................................................................ 9
Gambar 2.6: Rangkaian Dasar Relay (kiri) dan relay (kanan) ............................... 10
Gambar 2.7: Video transmitter dan video receiver ................................................ 12
Gambar 2.8: Baterai LiPo ...................................................................................... 13
Gambar 2.9: Arduino Mega 2560 .......................................................................... 14
Gambar 2.10: Arduino Uno R3 ............................................................................. 14
Gambar 2.11: Wireless transmitter (TX) dan receiver (RX)................................. 15
Gambar 2.12: Lampu LED ..................................................................................... 17
Gambar 3.1: Desain ROV dan topologi perangkat ................................................ 19
Gambar 3.2: Sistem pemberat dan pengambilan sampel ....................................... 24
Gambar 3.3: Sistem pemancar dan penerima kamera CCTV ............................... 25
Gambar 3.4: Topologi perangkat elektronika ........................................................ 26
Gambar 4.1: Pengujian Sistem Tenggelam (kanan) dan Naik (kiri) ..................... 27
Gambar 4.2: Pengujian Pompa ............................................................................... 28
Gambar 4.3: Pengujian Maju Mundur serta Belok Kiri dan Kanan ....................... 28
Gambar 4.4: Pengujian Kamera ............................................................................. 29
Gambar 4.5: Pengujian Lampu .............................................................................. 30
Gambar 4.6: Pengujian Telemetri .......................................................................... 31
Gambar 4.7: Perangkat ROV ................................................................................. 31
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.3: Keterangan nama dan fungsi alat .......................................................... 20
Tabel 3.3: Channel Kontroller............................................................................... 21
Tabel 4.2.1 Tabel Hasil pengujian sistem .............................................................. 31
xii
DAFTAR PUSTAKA
[1] Djodi Antono, 2012, “Motor Dc Brushless Tiga Fasa-Satu Kutub”. Journal of
Academia.
[2] Dwiky Andika, Jenis-jenis Arduino, 2015, http://www.it-jurnal.com/jenis-
jenis-arduino/, didownload pada 5 September 2016.
[3] Kurniahadi, Adeck Aprilyan. 2014 Sistem Pengendalian Kecepatan Motor
Pendorong Robot Hovercraft Line Follower Menggunakan Kontroler PID
Berbasis Mikrokontroler ATmega 8535.