PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097    

TE-­‐1

PERENCANAAN MINI BOAT BERKAMERA PENGENDALIAN MELALUI RADIO UNTUK INSPEKSI DRAINASE BAWAH PERMUKAAN

Ahmad Wahyu Purwandi1, Moh Abdullah Anshori2 , Mila Kusumawardani3

Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang ahmad.wahyu@polinema.ac.id

ABSTRACT

Drainage below the road surface mainly serves to accommodate and dispose of water into the

road structure so as not to cause damage to the road. Damage to drainage below the road surface is usually due to the vibrations caused by the weight of the vehicle and the frequency of heavy vehicles traveling through the highway. Therefore it is necessary to inspect the condition of the Drainage periodically so that it can be known immediately if there are abnormalities and can immediately be repaired. In this experiment the authors designed and made a prototype of a Mini Boat camera equipped with a video camera that can take pictures and record the state of the section above the Drainage channel. Mini Boat designed runs over water in Drainage and transmits Video via WiFi 2.4 GHz radio wave and is received by Smart phone with Android operating system on the road surface. Radio waves at a frequency of 14.6 Mhz are used as transmissions to transmit Boat steering control signals.

Keywords: WiFi, Camera, mini boat, remote control, drainage

ABSTRAK

Drainase bawah permukaan jalan raya terutama berfungsi untuk menampung dan membuang air

yang masuk ke dalam struktur jalan sehingga tidak sampai menimbulkan kerusakan pada jalan. Kerusakan pada Drainase bawah permukaan jalan raya biasanya karena getaran yang diakibatkan beratnya beban kendaraan dan frekuensi kendaraan berat yang melalui jalan raya tersebut. Karena itu secara periodik dibutuhkan inspeksi keadaan Drainase tersebut sehingga bisa diketahui segera bila ada kelainan dan segera bisa dilakukan perbaikan. Dalam eksperimen ini penulis merancang dan membuat prototipe berupa Mini Boat berkamera yang dilengkapi dengan Kamera video yang bisa mengambil gambar dan merekam keadaan bagian diatas saluran Drainase tersebut. Mini Boat yang dirancang berjalan diatas air didalam Drainase dan mengirimkan Video melalui gelombang radio WiFi 2,4 GHz dan diterima oleh Smart phone dengan sistem operasi Android yang ada diatas permukaan jalan. Gelombang radio pada frekuensi 14,6 Mhz digunakan sebagai transmisi untuk mengirimkan sinyal-sinyal kontrol kemudi Boat. Kata kunci: Kamera, wifi, mini boat, kontrol jauh, drainase

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097    

TE-­‐2

PENDAHULUAN

Drainase merupakan salah satu fasilitas dasar prasarana umum yang dibutuhkan

masyarakat kota dalam rangka menuju kehidupan kota yang aman, nyaman, bersih, dan

sehat. Dalam penelitian ini penulis merancang dan membuat prototipe berupa Mini Boat

yang dilengkapi dengan Kamera yang bisa mengambil gambar dan merekam keadaan

dalam bagian atas saluran Drainase tersebut. Mini Boat tersebut berjalan didalam

Drainase dan mengirimkan gambar Video melalui gelombang radio dan diterima oleh

Handphone dengan program aplikasi Android yang lokasinya ada diatas permukaan

jalan. Gelombang radio juga digunakan sebagai transmisi mengirimkan sinyal kontrol

untuk pengendalian Mini Boat.

METODE PENELITIAN

Penelitian ini berjenis eksperimen, yaitu perancangan hardware, yang meliputi

pengendalian boat dan transmisi sinyal Video melalui WiFi, Pengujian yang dilakukan

yaitu menguji motor pemutar baling-baling, dan dilajutkan dengan pengujian haluan

boat sampai pengujian Remote Control. Yang lain yaitu pengujian Kamera dengan

video yang dihasilkan. diakhiri dengan pengujian secara nyata keseluruhan dilapangan.

Alur penelitian yang penulis lakukan diawali dengan pengumpulan refrensi

untuk menentukan gagasan yang mengandung unsur informasi untuk keperluan data dan

diakhiri dengan penarikan kesimpulan. Berikut diagram alur penelitian:

Gambar 1 Flowchart Tahapan Penelitian

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097    

TE-­‐3

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pembahasan mengenai hasil rancangan yang berupa prototipe dan hasil pengujian

dari kinerja sistem tersebut serta dari beberapa subsistem yang mendukung kinerja alat

secara keseluruhan. Tujuan pengujian sistem ini untuk mengetahui apakah sistem yang

dirancang dapat berfungsi dan bekerja sesuai dengan perencanaan sebelum

diimplementasikan.

Hasil Rancangan

Diagram Blok hasil rancangan sistem ditunjukkan gambar, terlihat operator

memegang Remote Controll dan menggunakan Kacamata Virtual Reality (VR),

kacamata VR adalah kacamata yang didalamnya diselipkan Smartphone yang mana

telah menerima sinyal Video transmisi WiFi dari yang dipancarkan Kamera Video yang

terletak didalam Mini Boat. Selain itu operator tersebut juga memegang remote controll

untuk mengendalikan Mini Boat, yang mana sinyal yang dipancarkan pada frekuensi

14,6 MHz dengan sistem modulasi ASK, diagram blok remote controll juga terlihat

dalam gambar tersebut, sinyal ini membawa informasi encoder dari kombinasi Switch

yang ditetapkan fungsinya sebagai arah gerakan mini boat yang dikemudikan, yaitu arah

maju, mundur, belok kanan dan belok kiri.

Gambar 2 Diagram Blok

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097    

TE-­‐4

   Gambar  3a  Pemancar  Pengendali  (atas)   Gambar  3b      Penerima  Kendali  (bawah)  

Sinyal frekuensi 14.6 MHz yang diterima melalui antena di Mini Boat di

demodulasi sistem ASK, selanjutnya di decoder dan disalurkan ke rangkaian driver

motor untuk menghidup-matikan putaran motor dan mengatur arah putaran motor

sehingga bisa menyebabkan mini boat dapat bergerak maju, mundur, belok kanan dan

belok kiri.

Rancangan Pemancar Radio Kendali

SW1, SW2, SW3 dan SW4 yang ada dalam gambar diatas fungsinya digambarkan

sebagai arah gerakan boat yaitu KIRI, KANAN, MAJU dan MUNDUR. Setelah di

decoder kemudian dari pin 8 sinyal dikirimkan kerangkaian oscilator dengan modulasi

ASK, yang mana komponen aktif dari oscilator ini menggunakan Transistor 2SC945

dan kemudian sinyal RF ini diperkuat lagi dengan transistor 2SC945 lagi dan

selanjutnya melalui phi filter satu tingkat untuk meredam sinyal harmonisa, selanjutnya

dipancarkan melalui Antena.

Gambar 4 Diagram Pemancar Pengendali

Rancangan Radio Penerima Kendali

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097    

TE-­‐5

Dengan sistem radio penerimaan langsung (Radio Straight), Antena dengan rangkaian

resonansi pada 14,6 MHz, yang menggunakan Transistor 2SC945 dan berfungsi

menguatkan sinyal, selanjutnya sinyal ini di demodulasi yang selanjutnya di decoder

oleh RX-2B agar menghasilkan pulsa-pulsa di pin-pin 6,7,10 dan 11 yang dihubungkan

ke IC Motor Driver yang mengendalikan motor-motor disebelah kiri dan kanan dengan

fungsional sistem ditunjukkan dalam tabel 1. Dalam diagram tersebut ditunjukkan pula

Kamera yang mengirimkan Video melalui transmisi WiFi, juga LED untuk menunjang

penerangan.

Transmisi Video Digital

Kamera yang digunakan adalah jenis Kamera FPV WIFI 8385 dengan 2,0 Mp.

transmisi Video Digital Wifi pada frekuensi 2,4 Giga Hz. dan diterima dengan

menggunakan Handphone yang sudah diinstal program aplikasi untuk kamera ini.

Pengujian Sinyal Kendali

Pengujian sinyal kendali meliputi pengujian fungsional sitem dan pengujian jangkauan

sinyal kendali dengan halangan dan tanpa halangan.

Gambar 5 Diagram RX Control, Transmiter Kamera Wifi dan LED

Uji Jangkauan Sinyal Kendali (14,6 MHz)

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097    

TE-­‐6

Jangkauan Terjauh Tanpa Halangan Transmisi Sinyal Kendali adalah 15 Meter.

Jangkauan Terjauh halangan Beton setebal 20 Cm Transmisi Sinyali adalah 9 Meter.

   

Gambar  6a Rangkaian Rx & Motor

Gambar 6b Posisi kamera pada Boat  

Pengujian Fungsional Sistem

Tabel 1 Fungsional Sistem REMOTE CONTROL

GERAKAN BOAT TRANSMITER RECEIVER

TOMBOL JALAN

TOMBOL BELOK MOTOR KIRI MOTOR

KANAN MAJU - PUTAR KANAN PUTAR KANAN MAJU

MUNDUR - PUTAR KIRI PUTAR KIRI MUNDUR - KANAN PUTAR KANAN - BELOK KANAN - KIRI - PUTAR KANAN BELOK KIRI

MAJU KANAN PUTAR KANAN PUTAR KANAN MAJU MAJU KIRI PUTAR KANAN PUTAR KANAN MAJU

MUNDUR KANAN - KIRI BELOK KANAN MUNDUR KIRI KIRI - BELOK KIRI

Pengujian Kualitas Gambar Video Digital (2,4 GHz)

Penempatan kamera pada boat miring keatas bagian depan dengan sudut 450

seperti pada gambar 8.Diterima dan direkam dengan menggunakan Handphone Xiaomi

Redmi Note 4. Hasil dari kualitas gambar ini sangat bervariasi banyak gambar yang

dihasilkan tidak bagus karena pengaruh getaran Boat, dari hasil pengujian gambar bagus

saat mesin motor dimatikan.

Pengujian Jangkauan Sinyal Video Digital WiFi (2,4 GHz) Antena Omni

Directional

Pengukuran dengan menggunakan Paket Aplikasi Android yaitu Wifi Analyzer, sbb:

• Jangkauan Tanpa Halangan Transmisi Sinyal Video Wifi pada jarak 90 Meter,

dengan kekuatan sinyal rata-rata sebesar -82,92 dBm. Dengan nilai terbesar= -80,

terkecil= -90

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097    

TE-­‐7

• Jangkauan Dengan Halangan Beton setebal 20 Cm Transmisi Sinyal Video Wifi pada

jarak 10 Meter, mempunyai kekuatan sinyal rata-rata sebesar -84,03 dBm.

Tabel 2 Sinyal dengan sudut putar dan Normalisasi

HALANGAN Sudut 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Tanpa Halangan

Pengukuran -85 -80 -85 -85 -80 -85 -80 -85 -85

Normalisasi -5 0 -5 -5 0 -5 0 -5 -5

BETON Pengukuran -85 -90 -85 -85 -80 -85 -80 -85 -85

Normalisasi -5 -10 -5 -5 0 -5 0 -5 -5

HALANGAN Sudut 100 110 120 130 140 150 160 170 180

Tanpa Halangan

Pengukuran -80 -80 -85 -80 -85 -85 -80 -80 -85

Normalisasi 0 0 -5 0 -5 -5 0 0 -5

BETON Pengukuran -80 -80 -85 -80 -85 -85 -80 -80 -85

Normalisasi 0 0 -5 0 -5 -5 0 0 -5

HALANGAN Sudut 190 200 210 220 230 240 250 260 270

Tanpa Halangan

Pengukuran -85 -80 -85 -85 -80 -85 -80 -85 -85

Normalisasi -5 0 -5 -5 0 -5 0 -5 -5

BETON Pengukuran -85 -90 -85 -85 -90 -85 -80 -85 -85

Normalisasi -5 -10 -5 -5 -10 -5 0 -5 -5

HALANGAN Sudut 280   290   300 310 320 330 340 350 360

Tanpa Halangan

Pengukuran -­‐80   -85   -80 -85 -85 -80 -85 -80 -85

Normalisasi 0   -5   0 -5 -5 0 -5 0 -5

BETON Pengukuran -­‐80   -­‐85   -80 -85 -85 -80 -85 -90 -85

Normalisasi -­‐10   -5   -10 -5 -5 -10 -5 -10 -5

Keterangan: Sudut dalam derajat dan Sinyal Pengukuran/Normalisasi dalam dBm

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097    

TE-­‐8

   

Gambar 7a Pola Radiasi Tanpa Halangan Gambar 7b Pola Radiasi Halangan Beton

Pengujian Konsumsi Arus Peralatan

• Pengukuran arus yang dikonsumsi oleh 2 motor saat berputar sebesar 2815 mA. Led

saat menyala adalah sebesar 306 mA.

• Pengukuran arus yang dikonsumsi Kamera saat operasi adalah sebesar 58 mA,

Rangkaian lainnya saat operasi adalah 354 mA Total dikeluarkan batere saat operasi

adalah 3533mA

Kapasitas Batere 700mAH atau 700mA dalam 60 menit, jadi daya tahan batere

dioperasikan sampai habis menurut perhitungan adalah 60x700 /3533 adalah sama

dengan 11,89 menit. Tetapi dalam aplikasinya motor dalam sistem ini hanya bisa

berjalan selama 6 menit 15 detik, hal ini disebabkan karena jika kapasitas batere sudah

menurun dan tidak mencukupi digunakan mensuplai motor agar bisa beroperasi maka

motor tidak bisa berputar.

SIMPULAN

Kesimpulan

Dari yang dihasilkan penelitian ini dapat disimpulkan berkaitan dari berbagai hal

yaitu:

PROSIDING  SENTRINOV  TAHUN  2017       VOLUME  3  –  ISSN:  2477  –  2097    

TE-­‐9

1. Dalam keadaan boat berjalan, tidak bisa diperoleh gambar yang bagus karena gambar

Video yang dihasilkan bergetar dan gambar foto yang cacat karena getaran.

2. Sinyal kendali frekuensi 14,6 MHz masih bisa berfungsi normal sampai jarak 9 meter

terhalang beton Drainase. Sinyal Video transmisi WiFi frekuensi 2.4 GHz masih bisa

berfungsi normal jarak 10 meter terhalang beton Drainase, kekuatan rata-rata sinyal

-84,03 dBm. Termasuk kategori cukup (Fair) menurut User Guide inSSIDer,

3. Batere 700mAH hanya bisa bekerja normal dalam waktu 6 Menit 15 detik.

Saran

1. Gunakan Batere yang kapasitasnya lebih besar dan beratnya lebih ringan.

2. Gunakan peredam getaran agar Video hasilnya baik saat Boat berjalan.

DAFTAR PUSTAKA

ILRI, (1974). Drainage Principles and Application. International Institute for Land Reclamation and Improvement, Wageningen. The Netherlands.

Andi Offset. (2011) Membangun Sistem Jaringan WiFi. Madcoms, Yogyakarta.. Wardhana, G. (2010). Pengendalian Robot Mobile Berbasis IP (Internet Protocol)

Melalui Jaringan WiFi. Surabaya: Teknik Informatika ITS. Panitia Teknik Standarisasi Bidang Konstruksi dan Bangunan. (2006). Perencanaan

Sistem Drainase Jalan. Departemen Pekerjaan Umum. Jakarta. LCSC (2017). DC Motor Driver TC177HS Datasheet. Shenzhen Fuman Elebtronics Co.

Ltd. Shenzhen. Silan Semiconductors. (2012) Remote Controler With Five Fungtions TX-2B/RX-2B.

Hangzou Silan Microelectronics Joint-Stock Co.Ltd. Hangzou. Sujaya Aga. (2007). Monitoring Sinyal Wireless pada WiFi menggunakan inSSIDer.

Ilmu Komputer.com.