PEMETAAN WILAYAH MEMANFAATKAN GPS DAN ... Brother’s dan Sister's. Untuk saudara dan adik-adikku,...
15
Click here to load reader
Transcript of PEMETAAN WILAYAH MEMANFAATKAN GPS DAN ... Brother’s dan Sister's. Untuk saudara dan adik-adikku,...
i
PEMETAAN WILAYAH MEMANFAATKAN GPS DAN
MIKROKONTROLLER ARDUINO DENGAN VISUALISASI MELALUI
GOOGLE EARTH
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1
Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
ARIS KHOIRUL WAFA
NIM : 201010370311270
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
PEMETAAN WILAYAH MEMANFAATKAN GPS DAN
MIKROKONTROLER ARDUINO DENGAN
VISUALISASI MELALUI GOOGLE EARTH
TUGAS AKHIR
Oleh :
Aris Khoirul Wafa
201010370311270
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1
Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I
Galih Wasis Wicaksono, S.Kom. M.Cs
NIDN : 072.3028.801
Dosen Pembimbing II
Zamah Sari. S.T. M.T
NIDN : 070.8087.701
iii
LEMBAR PENGESAHAN
PEMETAAN WILAYAH MEMANFAATKAN GPS DAN
MIKROKONTROLER ARDUINO DENGAN
VISUALISASI MELALUI GOOGLE EARTH
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi
Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1
Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
ARIS KHOIRUL WAFA
201010370311270
Tugas Akhir ini telah diuji dan dinyatakan lulus oleh tim penguji pada
tanggal 17 Juli 2014
Menyetujui,
Penguji I
YUDA MUNARKO, S.Kom. M.Sc.
NIP : 10806110443
NIP.108.9504.0330
Penguji II
Maskur, S.Kom. M.Kom.
NIDN : 071.1098.402
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Informatika
YUDA MUNARKO, S.Kom. M.Sc.
NIP : 10806110443
iv
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA : ARIS KHOIRUL WAFA
NIM : 201010370311270
FAK /JUR : TEKNIK/INFORMATIKA
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul “PEMETAAN
WILAYAH MEMANFAATKAN GPS DAN MIKROKONTROLER ARDUINO
DENGAN VISUALISASI MELALUI GOOGLE EARTH” beserta seluruh isinya
adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik
sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk 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, 17 Juli 2014
Yang Membuat Pernyataan
Aris Khoirul Wafa
NIM : 201010370311270
Mengetahui,
Dosen Pembimbing I
Galih Wasis Wicaksono, S.Kom. M.Cs
NIDN : 072.3028.801
Dosen Pembimbing II
Zamah Sari. S.T. M.T
NIDN : 070.8087.701
v
ABSTRAK
Sistem Pemetaan merupakan sistem yang digunakan dalam rangka untuk
melakukan pemetaan suatu wilayah atau lokasi. GPS Maping adalah mekanisme
bagaimana melakukan pemetaan dengan menggunakan teknologi GPS yang
diintegrasikan dengan Mikrokontroler Arduino dengan cara bergerak atau moving.
Pengertian bergerak dalam persepektif geografi adalah perpindahan posisi suatu
objek dari suatu koordinat ke koordiant yang lain. Tracking diperoleh dengan
merekam data perpindahan tersebut. Teknologi tracking system pada mobile
device dengan menggunakan GPS yang mampu memngetahui posisi dari
pengguna dan merekamnya, tetapi juga dapat menentukan letak dari suatu objek
dengan tingkat akurasi hingga satuan meter.
Tujuan dari skripsi ini adalah untuk menghasilkan sistem dalam mobile
device yang dapat menentukan posisi secara real time dan kemudian mencatatnya
kedalam SD Card. Dalam hal ini penulis menggunakan Mikrokontroler Arduino
UNO R3 dan GPS Shield untuk sistemnya. Sistem ini terintegrasi dengan layanan
Google Maps ataupun Google Earth untuk memvisualisasikan data yang telah
diperoleh ketika melakukan tracking pemetaan. Arduino memberi fasilitas yang
cukup lengkap untuk para developer teknologi untuk dapat mengembangkan
teknologi yang ada dan berkreasi dengan nya, dan GPS mampu menangkap lokasi
secara real time.
Hasil dari penelitian ini disimpulkan bahwa sistem dapat membentu user
dalam mempermudah melakukan pemetaan.
Kata kunci : Maping, Mikrokontroler, Arduino, GPS, GoogleEarth.
vi
ABSTRACT
Mapping is a system that is used to map a region or location. GPS
mapping is a mechanism on how to do mapping using GPS technology which
integrates with Arduino Microcontroller by moving. Based on Geography
perspective, moving is an object changes position from one coordinate to other
coordinates. Tracking is obtained by recording the data movement. Tracking
system technology in mobile device which uses GPS is able to know the user
position and record it. It is also able to determine the location of an object with
meter accuracy standard.
This research is aimed to get mobile device system which is able to
determine the position in real time, and then records it into SD Card. In this
research, the writer used Arduino Microcontroller UNO R3 and GPS Shield for
the system. This system integrated with Google Maps or Google Earth to visualize
the data which is gotten when doing the mapping tracking. Arduino provides
complete facilitation for technology developers in order to develop the existing
technology and creativity. GPS is also able to capture location in a real time.
From this research, the result showed that the system can help the user to
do mapping.
Keywords: mapping, Microcontroller, GPS, GoogleEarth
vii
LEMBAR PERSEMBAHAN
Sembah sujud serta syukur kepada Allah SWT. Taburan cinta dan kasih
sayang-Mu telah memberikanku kekuatan, membekaliku dengan ilmu serta
memperkenalkanku dengan cita-cita. Atas karunia serta kemudahan yang Engkau
berikan akhirnya skripsi yang sederhana ini dapat terselesaikan. Sholawat dan
salam selalu terlimpahkan keharibaan Rasullah Muhammad SAW.
Kupersembahkan karya sederhana ini kepada orang yang sangat penulis kasihi
dan kusayangi.
1. Ibunda (Nurul janah) dan Ayahanda (Nur Kholis) Tercinta, Sebagai tanda
bakti, hormat, dan rasa terima kasih yang tiada terhingga persembahkan
karya kecil ini kepada Ibu dan Ayah yang telah memberikan kasih sayang,
segala dukungan, dan cinta kasih yang tiada terhingga yang tiada mungkin
dapat kubalas hanya dengan selembar kertas yang bertuliskan kata cinta
dan persembahan. Semoga ini menjadi langkah awal untuk membuat Ibu
dan Ayah bahagia karna kusadar, selama ini belum bisa berbuat yang
lebih. Untuk Ibu dan Ayah yang selalu membuatku termotivasi dan selalu
menyirami kasih sayang, selalu mendoakanku, selalu menasehatiku
menjadi lebih baik, Terima Kasih Ibu.... Terima Kasih Ayah...
2. My Brother’s dan Sister's. Untuk saudara dan adik-adikku, (M. Abdul
Roqib Ibrahim, Nur Rohman, Fauziah dan Khisma Khoirun Nisa)
meskipun kalian bukan saudara kandung tetapi bermakna, yang telah
memberi dukungan dan semangat untuk segera menyelesaikan Tugas
Akhir ini, tiada yang paling mengharukan saat keinginan untuk bersama
kalian setiap saat, walaupun sering bertengkar tapi hal itu selalu menjadi
warna yang tak akan bisa tergantikan, terima kasih atas doa dan bantuan
kalian selama ini, hanya karya kecil ini yang dapat aq persembahkan. Maaf
belum bisa menjadi panutan seutuhnya, tapi aku akan selalu menjadi yang
terbaik untuk kalian semua.
3. Dosen Pembimbing Tugas Akhirku. Bapak Galih Wasis Wicaksono,
S.Kom. M.Cs dan Bapak Zamah Sari. S.T. M.T selaku dosen pembimbing
tugas akhir saya, terima kasih banyak pak. saya sudah dibantu selama ini,
viii
sudah dinasehati, sudah diajari, saya tidak akan lupa atas bantuan dan
kesabaran dari bapak. Terima kasih banyak..
4. Teman-teman IMM Komisariat Aufklarung yang menjadi keluarga baruku
selama kuliah dan untuk selamanya, keluarga yang memberi proses
pembelajaran dan kehangatan persaudaran di Malang.
5. Keluarga besar Pesantren Al-Muflikhun yang telah menjadi keluarga
baruku disaat-saat ahir masa perkuliahan dan memberi dukungan penuh
dalam menuntup ilmu keislaman, serta pengasuh Pesantren Al-Muflikhun
Bapak Abdul Manan yang telah mengajarkan bagaimana harus bersikap
dan menyikapi hidup, tiada kata yang tepat dan hanya rasa terima kasih
yang tiada tara yang dapat saya sampaikan.
6. Keluarga Besar PIK-M Sehati UMM yang telah memeberikan kesan dan
warna tersendiri dalam hidupku yang tak akan pernah mungkin dapat aku
lupakan, terima kasih atas semua semangat dan rasan kekeluargaan yang
telah kalian berikan.
7. Tak lupa juga untuk keluarga baru KPAN UMM (Kader Penyuluh Anti
Narkoba Universitas Muhammadiyah Malang) yang telah menemani untuk
sama-sama berjuang melawan ganasnya peredaran Narkoba, sungguh hal
yang tidak bisa diungkapkan atas kebahagian yang telah kuraih bersama
kalian selama ini.
8. Dan semua pihak yang telah membantu dan memberikan energi positif
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Akhir kata kupersembahkan karya ini untuk para pembaca, khususnya
Mahasiswa Fakultas Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang.
Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat dan dapat dikembangkan dalam penelitian
dan pembelajaran selanjutnya agar lebih bermanfaat lagi.
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan
rahmat dan hidayah-Nya serta salawat dan salam yang tercurahkan kepada
junjungan nabi besar Muhammad SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir yang berjudul “PEMETAAN WILAYAH MEMANFAATKAN
GPS DAN MIKROKONTROLER ARDUINO DENGAN VISUALISASI
MELALUI GOOGLE EARTH”.
Pada penelitian tugas akhir ini dirancang sebuah sistem yang bertujuan
untuk dapat melakukan pemetaan dengan menggunakan mikrokontroler Arduino
dan GPS Shield.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis dibantu oleh dosen pembimbing
Bapak Galih Wasis W, S.Kom. M.Cs dan Bapak Zamah Sari, S.T. M.T. yang
dengan kesabarannya membimbing penulis. Untuk itu penulis sangat berterima
kasih dan semoga penulis berharap dapat membalas jasa dosen pembimbing.
Kepada kedua orangtua yang dengan sabar memberi dukungan moril dan
materil penulis menyampaikan rasa kasih sayang dan hormat yang tak terhingga.
Dengan tugas akhir ini penulis berharap dapat sedikit memberikan solusi
mempermudah dalam melakukan pemetaan, meskipun penulis sangat menyadari
banyak kekurangan disana-sini. Pada kesempatan ini penulis juga berharap kepada
pembaca untuk memberikan kritik dan sarannya.
Malang, 17 Juli 2014
Aris Khoirul Wafa
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ iii
HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iv
ABSTRAK ...................................................................................................... v
ABSTRACT .................................................................................................... vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ......................................................................... vii
KATA PENGANTAR .................................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................. 2
1.3 Tujuan ..................................................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ..................................................................... 3
1.5 Metodologi Penelitian............................................................. 3
1.5.1 Analisa Kebutuhan Sistem.......................................... 3
1.5.2 Perancangan Sistem .................................................... 3
1.5.3 Implementasi .............................................................. 3
1.5.4 Pengujian dan Evaluasi ............................................... 4
1.6 Sistematika Pembahasan ....................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Pemetaan dan Pengukuran ...................................................... 5
2.1.1 Alat Ukur Non Optik dalam Pemetaan .......................... 5
2.1.1 Alat Ukur Optik dalam Pemetaan .................................. 11
xi
2.2 Teknologi Global Potition Sistem .......................................... 14
2.3 Teknologi Mikrokontroler ..................................................... 17
2.3.1 Perkembangan Mikrokontroler ...................................... 19
2.3.1 Jenis-jenis Mikrokontroler ............................................. 19
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 Analisa Sistem ........................................................................ 27
3.2 Perancangan Sistem ................................................................ 27
3.2.1 Arsitektur .................................................................... 28
3.2.2 Rancangan Komunikasi Data GPS ............................ 29
3.2.3 Flow Chart ............................................................... . 30
3.2.4 Activity Diagram ....................................................... 31
3.2.5 Mekanisme Kerja Sistem ........................................... 32
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
4.1 Kebutuhan Sistem .................................................................. 34
4.2 Implementasi Sistem............................................................... 34
4.2.1 Implementasi Mobile Device...................................... 35
4.2.2 Pemrograman Mobile Device ..................................... 38
4.3 Pengujian ................................................................................ 43
4.3.1 Pengujian Akurasi Koordinat ..................................... 44
4.3.2 Pengujian Pemetaan ................................................... 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ............................................................................ 50
5.2 Saran ....................................................................................... 50
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kayu Ukur Jarak .................................................................... 6
Gambar 2.2 Pengukuran pada lapangan yang datar ................................... 6
Gambar 2.3 Pengukuran pada lapangan yang miring ................................ 7
Gambar 2.4 Pita Ukur Baja ........................................................................ 8
Gambar 2.5 Rantai Ukur Jarak ................................................................... 9
Gambar 2.6 Pita Ukur ................................................................................. 10
Gambar 2.7 Abney Level ........................................................................... 10
Gambar 2.8 Mistar ...................................................................................... 11
Gambar 2.9 Kompas Silva Nomad ............................................................. 12
Gambar 2.10 Kompas ................................................................................... 12
Gambar 2.11 Altimeter ................................................................................. 13
Gambar 2.12 Theodolit ................................................................................. 14
Gambar 2.13 Segmentasi Penentuan Lokasi GPS ........................................ 15
Gambar 2.14 Schematic design GPS Shield by Itead Studio ........................ 16
Gambar 2.15 Model GPS Shield dari Itead Studio....................................... 16
Gambar 2.16 Modul Mikrokontoller Arduino UNO Rev 3 .......................... 21
Gambar 2.17 Schematic design Arduino UNO R3 ...................................... 22
Gambar 2.18 Koneksi modul Arduino degan aplikasi Arduino di PC ........ 23
Gambar 2.19 Software Aplikasi Arduino ..................................................... 24
Gambar 2.20 Stuktur Dasar Pemrograman C Arduino ................................. 25
xiii
Gambar 2.21 Struktur Minimal C Arduino ................................................. 26
Gambar 2.22 Contoh Penerapan Bahasa C Arduino ................................... 26
Gambar 3.1 Desain Schematic Fritzing dari arsitektur sistem ................... 28
Gambar 3.2 Skema Overlay antara Arduino dengan GPS Shield ............. 29
Gambar 3.3 Sistem Kerja GPS ................................................................... 29
Gambar 3.4 Flow Chart .............................................................................. 30
Gambar 3.5 Activity Diagram mobile device ............................................. 31
Gambar 3.6 Activity Diagram Konversi ................................................... 31
Gambar 3.7 Activity Diagram Visualisasi.................................................. 32
Gambar 3.8 Mekanisme kerja sistem ......................................................... 32
Gambar 4.1 Mikrokontroler Arduino UNO Rev3 ...................................... 35
Gambar 4.2 GPS Shield dalam kondisi baik .............................................. 36
Gambar 4.3 GPS Antena jenis kabel .......................................................... 36
Gambar 4.4 SD Card dengan kapasitas 2 GB dan Adapternya .................. 37
Gambar 4.5 Baterai sebagai sumber tenaga dari mobile device ................. 37
Gambar 4.6 Modul telah dirakit ................................................................. 37
Gambar 4.7 Library .................................................................................... 38
Gambar 4.8 Inisialisasi dan Seting Jumper ................................................ 38
Gambar 4.9 Fungsi Setup ........................................................................... 39
Gambar 4.10 Create data ke SD Card .......................................................... 40
Gambar 4.11 Write data ke SD Card ............................................................ 40
Gambar 4.12 Pengaturan kerapatan waktu GPS ........................................... 40
xiv
Gambar 4.13 Menampilkan data ke Serial Monitor ..................................... 41
Gambar 4.14 Mengunggah program kedalam Arduino ............................... 41
Gambar 4.15 Monitoring output proses pencarian satelit ............................ 42
Gambar 4.16 Satelit ditemukan dan dikunci oleh sistem ............................. 42
Gambar 4.17 Sistem menerima data koordinat dari Satelit ......................... 43
Gambar 4.18 Lokasi asrama Al-Muflikhun .................................................. 44
Gambar 4.19 Lokasi terkini menurut GPS Android ..................................... 44
Gambar 4.20 Lokasi dari 2 jenis GPS yang berbeda .................................... 45
Gambar 4.21 lokasi yang akan dipetakan ..................................................... 46
Gambar 4.22 Halaman format file ke kml pada GPSVisualizer.com .......... 47
Gambar 4.23 Halaman download file hasil formating ................................. 47
Gambar 4.24 Hasil pemetaan dengan tracking ............................................. 48
Gambar 4.25 Hasil overlay dari Google Maps dan GPS Shield ................... 48
xv
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Ladyada. GPSShield. (online)
(http://www.ladyada.net/make/gpsshield/index.html) Waktu akses 12 April
2014, pukul 17.45 WIB.
[2]. Arduino UNO R3. Schematic (pdf online)
(http://arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf)
Waktu akses 12 April 2014, pukul 18.15 WIB.
[3]. TinyGPS (online) (http://arduiniana.org/libraries/tinygps/) Waktu akses 31
mei 2014, pukul 06.54 WIB.
[4]. Getting Started with Arduino. (pdf online)
(http://lecturer.eepis-its.edu/~hendri/ModulAjar/GettingStartedArduino-
1.pdf) Waktu akses 17 Juni 2014, pukul 01:05 WIB.
[5]. Playground Arduino. (online)
(http://playground.arduino.cc/Tutorials/GPS) Waktu akses 21 Juni 2014,
pukul 02:06 WIB.
[6]. Abidin, H. Z. DR. 2010. Penentuan Posisi Dengan GPS dan Aplikasinya.
Jakarta: PT.Pradnya Paramita..
[7]. Nonot Harsono. Teknik Pemetaan Wilayah Secara Cepat dan Akurat
Menggunakan GPS yang Dikoordinasikan Melalui Jaringan 3G atau yang
Setara. Surabaya : Laboratorium Jaringan Komputer Politeknik Elektronika
Negeri Surabaya..
[8]. Syamu Rizal. Pengukuran dan Pemetaan Hutan
Makassar : Lembaga Kajian dan Pengembangan Pendidikan ( LKPP )
[9]. Teknoloogisurvey. Sekilas Mengenal Cara Kerja GPS. (online)
(http://www.teknologisurvey.com/index.php?route=product/category&path=
105_114) Waktu akses 25 Juni 2014, pukul 00.30 WIB.
[10]. GPSV. Visualizer. (online)
(http://www.gpsvisualizer.com/map_input?form=google) Waktu akses
12April 2014, pukul 17.44 WIB.
