[5] Bab 2 - thesis.binus.ac.idthesis.binus.ac.id/Doc/Bab2/2012-1-00641-sk 2.pdf · Mikrokontroler Pada alat yang dibuat ini, mikrokontroler yang dipakai adalah AVR yang berjenis ATMEGA1284P.

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